香蕉酸牛乳發酵工藝

鄭亞琴

(臨沂師范學院生命科學學院，山東 臨沂 276005)

香蕉酸牛乳發酵工藝

鄭亞琴

(臨沂師范學院生命科學學院，山東 臨沂 276005)

將香蕉泥與牛奶調配接種乳酸菌發酵制成香蕉酸牛乳，研究不同工藝、不同穩定劑及配方的優化對香蕉酸牛乳成品品質的影響。確定香蕉牛乳的最佳發酵工藝：發酵劑4%、全脂乳4%、蔗糖6%、香蕉經微波處理30s、果肉10%、加入0.5%檸檬酸和VC(2:1)、0.1%明膠和0.1%CMC，在95℃水浴條件下殺菌5min，43℃溫度條件下發酵5h，此條件下所得香蕉酸牛乳營養風味獨特，感官評價最優。

香蕉；酸牛乳；發酵工藝

自60年代初，瑞士研究者發現將水果果料加入天然純酸奶中明顯改變了原有酸奶的風味與口感，并使產品多樣化，促進了酸奶制品在歐洲許多國家的迅速發展。隨著我國居民生活水平的不斷提高，人們消費觀念正從嗜好型酸奶向營養保健型酸奶轉變，因而開發果料型酸奶的市場潛力很大，社會效益顯著[1-3]。香蕉素有“人間圣果”的美稱，含有豐富的營養素[4]。其中含淀粉0.5%、蛋白質1.3%、脂肪0.6%、糖分11%，維生素A、B、C、E以及礦物質鉀的含量也很高[5]。香蕉不但營養豐富，同時還有促進腸道蠕動和吸附水分的功能，能夠防治便秘。香蕉還含有帶苯環的胺類活性物質，且不含膽固醇，對降低血壓有特殊作用[6]。我國是香蕉生產大國，但是，由于市場規模和加工方法有限，每年都有大量香蕉發生褐變腐爛，造成較大經濟損失[7-8]。香蕉酸牛乳發酵工藝的研究雖有報道[6,9-13]，但對發酵劑接種量、均質條件等沒有進行詳細研究。本實驗在前人研究基礎上，進一步優化香蕉酸牛乳的生產工藝，制定出生產香蕉酸牛乳最適的生產工藝條件。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

成熟香蕉、雀巢全脂奶粉、蔗糖 市售；一級白砂糖、CMC、明膠、檸檬酸，VC均為食品級；酸乳(含嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌) 光明牌桶裝優質酸奶。

FA2004B電子分析天平 上海精密科學儀器有限公司；控溫多用高速組織搗碎機 江蘇江陰科研器械廠；FJ-200高速分散均質機 上海標本模型廠；W-201B恒溫水浴鍋、DHP恒溫培養箱 金壇市萬華實驗儀器廠；CKF-18A微波爐 佛山市順德區德朗電器制造有限公司；BCD-207U7冰箱 海信集團有限公司。

1.2 工藝流程

1.3 方法

1.3.1 接種量的初步確定

圖1 菌種活力曲線圖Fig.1 Curve of lactic acid strain activity

用90mL蒸餾水加10g脫脂奶粉經復原后放入三角瓶中蒸煮15min，然后冷卻至接種溫度43℃加入待測的發酵劑1%混合后取5g用0.1mol/L NaOH滴定至酚酞終點。此滴定值為原料乳加發酵劑后的起始酸度，剩余部分在待測菌種的最適溫度下進行培養，在2、4、6h進行滴定，從而測出所用菌種的產酸率作為判斷菌種活力的依據[14]。菌種活力曲線見圖1。當發酵劑活力大于0.9，接種量為2.0%、2.5%生產出的酸奶凝乳良好，結塊細膩，酸甜可口，無乳清析出，乳香濃郁。當發酵劑活力在0.8～0.9之間時，接種量3.0%、3.5%生產出的酸奶質量良好；當發酵劑活力在0.7～0.8之間時，接種量為3.5%、4.0%生產出的酸奶質量良好；當發酵劑活力在0.6～0.7之間時，接種量為5.0%生產出的酸奶組織結構及口感良好，但是香味稍欠，接種量大于或小于5.0%時，均不能生產出品質優良的酸奶；當活力小于0.6時，3.0%～5.5%的接種量4h內均未凝乳，故建議生產上不使用[15]。

1.3.2 香蕉的護色

1.3.2.1 高溫滅菌

表1 微波處理對香蕉的護色效果Table 1 Effect of microwave treatment on color-protection of banana

由于香蕉含有多酚氧化酶，在加工過程中極易發生酶促褐變，所以要進行護色處理。本實驗采用微波處理：定量稱取香蕉，去皮，采用不同微波處理時間，觀察所制得的香蕉漿在放置過程中的褐變情況。從表1可見，微波處理時間越長，護色效果越好，但其營養成分損失也越多。用微波處理30s褐變得到了有效抑制，但隨著時間延長，仍會發生褐變，故僅用微波處理是不夠的。

1.3.2.2 護色劑的添加

表2 護色劑對香蕉的護色效果Table 2 Effect of color fixative on color-protection of banana

除了考慮到高溫抑制酶活以外，本實驗繼續研究護色劑的護色效果。先將香蕉微波處理30s后，按香蕉果肉質量加入總量0.5%的檸檬酸和VC，打漿后對其護色效果進行比較，結果見表2。從表2可以看出，使用復合護色劑比使用單一護色劑的護色效果好，其中檸檬酸和VC以2:1的比例混合效果最好。

1.3.3 穩定劑的確定

香蕉泥與奶液直接混合殺菌、接種、發酵后產品分層，穩定性不理想[10]。根據表3考察不同穩定劑對酸乳穩定性的影響，并做感官評價。由表3可知，以上3種穩定劑均在添加量為0.1%時所得成品品質較好。以CMC-明膠=1:1效果最佳，本試驗選用CMC-明膠=1:1作穩定劑。

表3 穩定劑對香蕉酸牛乳的影響Table 3 Effect of stabilizer on banana yogurt

1.3.4 殺菌條件的確定

用不同的殺菌溫度和時間對混合后的牛乳進行處理，經接種發酵5h后觀察酸奶的凝乳狀態和pH值，結果見表4，從表4可以看出，采用95℃，水浴加熱5min處理對凝乳和產酸都取得了良好效果。

表4 殺菌條件對香蕉酸乳的凝乳狀態和pH值的影響Table 4 Effect of sterilization condition on coagulation and pH of banana yogurt

1.3.5 均質工藝參數的確定

表5 均質條件對香蕉酸乳的凝乳狀態的影響Table 5 Effect homogenous condition on coagulation of banana yogurt

用不同的均質轉速和均質時間對混合后的牛乳進行處理，經接種發酵5h后觀察酸奶的凝乳狀態，由表5結果可知，在轉速8000/min、均質2min取得較好效果，轉速過低導致均質不完全，產品質地粗糙，轉速過快則造成氣泡混入，致使產品中含有較多氣泡，質地較差。

1.3.6 香蕉酸乳加工工藝確定

表6 香蕉酸乳配方因素水平表Table 6 Factors and levels of orthogonal experiments

以酸乳發酵劑(含嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌)用量、乳粉用量、香蕉果肉用量以及蔗糖用量作為影響因素，以感官評分為響應值，進行正交試驗，并對所制得的酸奶制品進行感官評定，因素水平見表6。

1.3.7 產品質量感官檢驗

邀請教師和學生10人進行感官檢驗。評分標準[4]見表7，每組評分去掉最高分和最低分后，計算其余評分的平均值作為最終評分。

表7 香蕉酸乳的評分標準Table 7 Panel standards of banana yogurt

2 結果與分析

2.1 香蕉酸乳的最佳配方篩選試驗

表8 香蕉酸乳最佳配方篩選試驗Table 8 Screening of optimal formula for banana yogurt

由表8可知，香蕉酸乳的最佳配方為自制乳酸發酵劑用量4%、全脂乳用量4%、香蕉果肉用量10%、蔗糖用量6%。發酵劑的接種量對產品的質量影響最大，其次是香蕉和蔗糖的使用量，乳粉的用量對產品質量影響最小。

2.2 產品質量感官檢驗

由表9可知，自制乳酸發酵劑用量4%、全脂乳用量4%、香蕉果肉用量10%、蔗糖用量6%生產的香蕉酸乳，其組織狀態、口感滋味、氣味和色澤都達到最佳。

表9 香蕉酸乳的評分結果Table 9 Sensory evaluation scores of banana yogurt

2.3 生產工藝與最佳配方

香蕉酸乳的生產工藝：香蕉在經微波處理30s、加入0.5%(以果肉計)檸檬酸和VC(2:1)混合打漿，將漿液與復原乳混合均質，再加入經糖拌的明膠(0.1%)和CMC(0.1%)，然后在95℃水浴條件下殺菌5min，分批接種于小燒杯中，上覆保鮮膜，在43℃條件下發酵5h，即為成品，可在0～4冷柜中儲藏3～4d。

香蕉酸乳的最佳配方：發酵劑用量4%、全脂乳用量4%、香蕉果肉用量10%、蔗糖用量6%。所得產品顏色為乳白色或淡黃色，凝乳較為細膩均勻、香蕉酸乳味協調、酸甜適口，風味獨特，集營養、保健于一體。

3 討論與結論

3.1 發酵劑的使用

由于本實驗沒有直接采用從廠家購買菌種作為發酵劑，所以采用將優質酸奶經過發酵培養后作為接種用菌種的方法來代替。參考相關文獻，具體方法是將酸奶接種于適宜培養基中培養，定時測其菌活力，在達到0.7～0.8時作為本實驗的接種發酵劑使用，發酵結果較為良好。而此方法涉及到的菌種退化和變異對結果的影響還需要進一步的深入研究。

3.2 乳粉的用量

乳粉的使用量是酸乳生產的關鍵之一，用量多，則成本高；用量少，則非脂乳固體達不到要求，對產品的組織狀態產生不良影響。為提高非脂乳固體的含量，可考慮添加質量分數2%～4%的脫脂乳粉，效果良好[15]。

3.3 護色處理

香蕉中的多酚氧化酶活性非常高，如何得到色澤優良的產品是一個很重要的問題，本實驗采用微波處理和添加VC和檸檬酸的方法來控制褐變取得較好效果。另外需要注意的是，在香蕉打漿過程中需要控制好時間和轉速問題，時間越長，轉速越快則相應增加了多分氧化酶與空氣的接觸時間，轉速過快會使溫度升高，這都促進了褐變的發生。

3.4 均質處理

由于實驗條件和產品生產批量小等原因，本實驗采用高速分散均質機進行均質處理，而非高壓均質機，因而均質效果達不到最佳效果，這可能是最終產品質地達不到市售酸奶的細膩品質的最大原因。兩種均質方法的優缺點比較還需進一步進行相關實驗研究探討。

3.5 無菌操作

實驗中的大部分操作需要在無菌狀態下進行，發酵劑的制作、滅菌后的接種、發酵過程等。其中接種是在無菌操作臺上酒精燈旁進行；發酵過程中燒杯上的保鮮膜覆蓋不但有效的隔絕的外來細菌侵入，同時避免了發酵體直接暴露于高溫下水分損失過大而造成的上層結塊現象。

[1]張延利, 唐秀敏. 酸奶的營養價值與保健功能[J]. 食品科技, 1997(4): 40-42.

[2]郭本恒. 酸奶[M]. 北京: 化學工業出版社, 2003.

[3]朱俊嶺, 王磊. 2004年國際酸奶市場發展現狀及展望[J]. 中國乳業, 2004(10): 12-14.

[4]鄭建仙. 功能性食品[M]. 北京: 中國輕工業出版社, 1997.

[5] 檀子貞, 王紅育, 吳雅靜, 等. 乳酸菌發酵香蕉酸奶的研究[J]. 食品工業, 2001(1): 26-28.

[6]劉四新, 李從發. 香蕉酸乳發酵的工藝研究[J]. 中國乳品工業, 2002 (2): 11-13.

[7]吳雪輝. 香蕉果脯的制作研究[J]. 中小企業科技信息, 1996(11): 71-73.

[8]王建立, 管止學, 張學予. 我國香蕉資源的加工利用研究[J]. 自然資源, 1995(1): 57-62.

[9]趙秋艷. 香蕉酸乳的開發研究[J]. 食品工業科技, 2005(10): 115-116.

[10]趙建英, 劉書亮. 香蕉酸牛乳發酵工藝的研究[J]. 食品科技, 2005(8): 65-67.

[11]韋同. 香蕉果肉發酵酸牛乳的工藝研究[J]. 廣西畜牧獸醫, 2002(3): 10-12.

[12]趙為, 任俊, 盧金珍. 香蕉酸奶的加工工藝及保健作用[J]. 食品科學, 2009, 30(17): 344-345.

[13]杜冰, 程燕鋒, 李嘉輝, 等. 凝固型香蕉酸奶的制備研究[J]. 食品與機械, 2008(2): 43-46.

[14]顧瑞霞. 乳與乳制品的生理特性[M]. 北京: 中國輕工業出版社, 2000.

[15]李湘瓊, 常建國. 不同活力的生產發酵劑在酸奶生產中的適宜接種量[J]. 中國奶牛, 1998(1): 48-50.

Fermentation Processing of Banana Yogurt

ZHENG Ya-qin
(College of Life Sciences, Linyi Normal University, Linyi 276005, China)

The mixture of banana and milk was inoculated with lactic acid bacteria to prepare banana yogurt. The effects of different processing conditions, stabilizers and formula on the quality of banana yogurt were explored. The optimal fermentation processing conditions were 4% fermentation agent, 4% whole fat milk, 6% sucrose, microwave treatment of banana for 30 seconds, 10% banana pulp, 0.5% critic acid-VC ratio of 2:1, 0.1% gelatin, 0.1% CMC, sterilization at 95 ℃ for 5 min and fermentation at 43 ℃ for 5 h.

banana；yogurt；fermentation processing

TS252

B

1002-6630(2010)24-0498-04

2010-09-27

臨沂師范學院橫向課題

鄭亞琴(1963—)，女，教授，主要從事園藝產品貯藏加工研究。E-mail：yaqin_009@sina.com