保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌發酵紫紅薯酸牛奶

盧兆蕓，陳海嬰，彭冬英，段學輝，胡澤紅

（1.南昌市疾病預防控制中心，南昌 330038；2.江西省乳制品質量監督檢驗站，南昌 330038；3.江西陽光乳業集團有限公司，南昌 330043；4.南昌大學食品科學技術國家重點實驗室，南昌 340047）

保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌發酵紫紅薯酸牛奶

盧兆蕓1，2，陳海嬰1，2，彭冬英3，4，段學輝4，胡澤紅3

（1.南昌市疾病預防控制中心，南昌 330038；2.江西省乳制品質量監督檢驗站，南昌 330038；3.江西陽光乳業集團有限公司，南昌 330043；4.南昌大學食品科學技術國家重點實驗室，南昌 340047）

研究以鮮牛奶和紫紅薯為主要原料，保加利亞乳桿菌（Lactobacillusbulgaricus）與嗜熱鏈球菌（Streptococcusthermophilus）為發酵劑，木糖醇為甜味劑，進行了發酵條件的平行和L9（34）正交試驗。結果表明，保加利亞乳桿菌與嗜熱鏈球菌混合量比1∶1（數量比），接種量5%，紫紅薯添加量15%，木糖醇10%，果膠0.1%，明膠0.1%，CMC0.1%，變性淀粉0.5%，45℃，發酵4 h，制得的紫紅薯酸牛奶不僅保留純酸牛奶的芳香和口感，又具備紫紅薯的營養和色澤，是新型紫紅薯營養酸奶發酵的優化工藝。

酸奶；紫紅薯；發酵工藝；保加利亞乳桿菌；嗜熱鏈球菌

0 引 言

隨著我國乳品消費逐漸成熟，有益身體健康的功能性營養乳品日益受到廣大消費者的親睞[1-3]，也成為乳品企業提升產品層次增加生產利潤的重要發展機遇。紫紅薯又稱為黑薯[4]，薯肉呈紫色，除具有普通紅薯的營養成分外，還富含硒元素和花青素，科學實驗證明，硒元素和花青素對多種疾病具有預防和輔助治療作用，紫紅薯是一種良好的保健食品。

研究紫紅薯酸牛奶發酵，將紫紅薯營養價值與酸奶的保健功能結合起來，通過保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）， 嗜熱鏈球菌 （Streptococcus thermophilus）乳酸菌發酵[5,6]，它不但具有原有牛奶和紫紅薯中豐富的營養物質，而且乳酸菌發酵能產生多種益生保健成分。本文實驗研究紫紅薯酸牛奶的合理配方設計，多菌種發酵的條件及其優化工藝，為紫紅薯酸牛奶商業化生產建立工藝基礎。

1 實 驗

1.1 材料

菌種為保加利亞乳桿菌 （Lactobacillus bulgaricus）和嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）。紫紅薯，鮮牛奶（酸度＜18°T），蛋白質質量分數3.0%左右，乳脂率為3.3%左右。 木糖醇，明膠（120LB40-60），果膠，CMC，變性淀粉。

1.2 方法

（1）工藝流程

（2）牛奶脫脂。牛奶凈化后加熱至40℃用奶油分離機去除部分乳脂肪，備用。

（3）乳化穩定劑處理。將穩定劑與木糖醇干混，用熱水溶解，加熱到95℃后保持15 min，再冷卻至45℃與預殺菌后的牛奶充分混合，攪拌均勻。

（4）均質接種。 混合鮮牛奶70～75℃（20 MPa）均質5 min，95℃（5 min）殺菌，冷卻至45～48℃后按設計的接種量加入發酵劑，攪拌均勻；于發酵缸內發酵3～5 h（pH值為4.6左右）后冷卻到20℃以下，加入無菌預處理的紫紅薯，攪拌均勻后灌裝。

1.3 酸奶感官指標品評方法

組織10人評價小組，不同的單體膠體的不同配比對酸奶感官指標的影響進行口感品評，取其平均值作為最終評價結果，酸奶感官品評評標準如表1所示。

表1 酸奶感官品評標準

1.4 紫紅薯酸奶品質的品評方法

組織12人評價小組，對所生產的紫紅薯酸奶進行口感品評取其平均值作為最終評價結果，紫紅薯酸奶的口感評價標準如表2所示。

表2 紫紅薯酸奶口感評價標準

2 結果與討論

2.1 乳化穩定劑的影響

實驗選擇果膠、明膠、CMC、變性淀粉4個因素，考察其不同組成比例對酸奶的感官指標 （組織狀態、滋氣味、口感）的影響，實驗設計如表3所示。

表3 各因素水平設計%

以明膠、果膠、CMC和變性淀粉添加量為4個因素，按L9（34）正交實驗，各因素的影響和口感品評綜合得分結果如表4所示。

通過對表4的極差分析，可以得出乳化穩定劑篩選的最佳組合為A2B2C1D2。

2.2 紫紅薯酸奶的發酵條件優化

以混合菌種接種量、木糖醇添加量、紫紅薯添加量和發酵時間為考察因素，進行正交實驗和紫紅薯酸奶口感評價，篩選優化發酵條件和配料組合。各因素性質和水平實驗設計如表5所示。

表4 乳化穩定劑的正交實驗結果%

表5 配方因素水平設計%

針對混合菌種接種量、木糖醇添加量、紫紅薯添加量和發酵時間4個考察因素，按L9（34）正交實驗，各因素的綜合影響和口感品評評價結果如表6所示。

根據表6結果，通過極差分析得出優化紫紅薯酸奶發酵工藝參數：接種量5%，木糖醇用量10%，紫紅薯添加量15%（均為質量分數），發酵時間4 h。

2.3 各因素對試驗產品品質的影響

在紫紅薯酸奶的制備過程中，發酵劑接種量、木糖醇添加量、紫紅薯的添加量及發酵時間均對產品的品質產生重要影響。根據實驗中直觀品質評價結果與實驗因素水平變化的關系，可以得出各單因素水平的變化對酸奶感官品質的影響關系，起趨勢如圖1所示。

由圖1可以看出，紫紅薯的添加量對產品品質的評價水平影響明顯，而適當的木糖醇添加量對產品的品質有促進作用。由于實驗采用低脂奶發酵，添加抗剪切能力強的穩定劑及變性淀粉，有利抑制大量乳清出現，但變性淀粉等添加過量，將使產品呈現粗糙等不良口感。由于實驗采用先發酵后灌裝的工藝，這對酸奶的品質結構會產生較大的剪切破壞，控制灌裝溫度和時間將有利于產品品質，同時使用產黏性強的保加利亞乳桿菌 （Lactobacillus bulgaricus）和嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）菌種也有利提高產品的黏度，有效改善口感和防止乳清析出。

表6 發酵條件正交實驗結果

3 結 論

紫紅薯酸奶具有獨特的風味和營養價值，其最佳的配方及工藝條件：5%接種量，15%紫紅薯，10%木糖醇，0.1%果膠,0.1%明膠,0.1%CMC,0.5%變性淀粉（均為質量分數）,發酵時間4 h。產黏性強的保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）和嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）菌種有利提高產品的黏度，改善口感和防止乳清析出6，適當的紫紅薯添加量能突出產品的風味特征，控制產品的生產成本，得到口感和香味具佳的營養酸奶。

[1]張海悅，薛凡，張風清.凝固型果肉酸奶的研制[J].杭州食品科技，1996（2）：26-27.

[2]張春林，劉文.果肉酸奶中的果肉制造[J].食品工業，1998（2）：41-42.

[3]黃發新，章凡，高仁富.紅豆毛薯乳酸豆奶[J].冷飲與速凍食品工業，2002（3）：20-22.

[4]明興加，李坤培，張明，等.紫色甘薯的開發前景[J].重慶中草藥研究，2006（1）：55-60.

[5]FAUSTO G,ROSALBA L,MARIA E G,et al.Evaluation of Aroma Production and Survival of Streptococcus thermophilus,Lactobacillus delbrueckii subsp.Bulgaricus and Lactobacillus acidophilus in Fermented Milks[J].International Dairy Journal，1999,9（2）：125-134.

[6]VINDEROLA C G,COSTA G A,REGENHARDT S,et al.Influence of Compounds Associated with Fermented Dairy Products on the Growth of Lactic Acid Starter and Probiotic Bacteria[J].International Dairy Journal，2002,12（7）：579-589.

Purple sweet potatoes yoghurt fermented by Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus

LU Zhao-yun1,2,CHEN Hai-yin1,2,PENG Dong-ying3，4，DUAN Xue-hui4，HU Ze-hong3
（1.Nanchang Center For Disease Control And Prevention,Nanchang 330038,China;2.Jiangxi Provincial Dairy Products Quality Supervision&Testing Institute,Nanchang 330038,China;3.Jiangxi Sunshine Dairy.Co.,Ltd,Nanchang 330043,China;4.Nanchang University,State Key Laboratory of food science and technology,Nanchang 340047,China）

A new type of yoghurt,a clabber mile with the purple sweet potatoes fermented by Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus was studied.The orthogonal experiments of L9（34）results showed that,the optimize fermentation conditions and additive compositions of purple sweet potatoes yoghurt were：purple sweet potatoes 15%,sweeter xylitol 10%,inoculate strain 5%,45℃,fermentation time 4 hours.The dairy products fermented with best nutrition and flavor of yoghurt,and keep the natural colour of purple sweet potatoes.

purple sweet potatoes,yoghurt,fermentation technology,Lactobacillus bulgaricus,Streptococcus thermophilus.

TS252.54

A

1001-2230（2011）12-0039-02

2011-09-09

江西省科技攻關項目（省科技廳贛財教字[2009]148號）。

盧兆蕓，（1968-），女，副主任醫師，從事乳制品檢驗工作。