甜菊糖在酸奶中應(yīng)用的研究

艾嘯威，徐明生，沈勇根，吳少福，柳民（江西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院/江西省發(fā)展與改革委員會(huì)農(nóng)產(chǎn)品加工與安全控制工程實(shí)驗(yàn)室，江西南昌330045）

甜菊糖在酸奶中應(yīng)用的研究

艾嘯威，徐明生，沈勇根，吳少福，柳民
（江西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院/江西省發(fā)展與改革委員會(huì)農(nóng)產(chǎn)品加工與安全控制工程實(shí)驗(yàn)室，江西南昌330045）

以甜菊糖代替部分蔗糖來生產(chǎn)凝固型酸奶。通過對(duì)酸奶的感官評(píng)定和用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)酸奶的物性測(cè)定的結(jié)果作為指標(biāo)，以確定甜菊糖最佳添加量。實(shí)驗(yàn)表明：用甜菊糖取代了30%～50%的蔗糖，所制得的酸奶顏色均一、組織細(xì)膩、酸甜爽口并具有甜菊糖特有香味且低熱量。

甜菊糖；凝固型酸奶；感官評(píng)定

酸奶是以鮮奶或奶粉為原料，接入保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌作為發(fā)酵劑，產(chǎn)生乳酸而使酪蛋白凝結(jié)的一種營(yíng)養(yǎng)豐富的飲料。酸奶非常容易被人體消化、吸收；常喝酸奶有益健康，因?yàn)樗崮讨械幕钚匀樗峋捎行д{(diào)節(jié)人體腸道中微生物菌群，促進(jìn)腸道中的有益菌生長(zhǎng)，抑制腸內(nèi)有害菌，對(duì)人體具有很好的保健作用，有利于解決乳糖不耐癥、抗癌等諸多功能，同時(shí)酸奶風(fēng)味獨(dú)特、食用方便，所以一直受到廣大消費(fèi)者的青睞［1-4］。據(jù)國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)：2010年全球酸奶銷售量為1 856.8萬t，2011年1 938.1萬t，增幅為4.38%，而2010年中國(guó)的酸奶銷售量為323.5萬t，2011年的銷售量為346.8萬t，增幅為7.20%，與全球相比，中國(guó)的酸奶市場(chǎng)保持著較高增幅，2011年全球酸奶人均消費(fèi)量為3.65 kg，而中國(guó)酸奶人均消費(fèi)量為2.56 kg，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，中國(guó)酸奶市場(chǎng)將潛力巨大。但在傳統(tǒng)的酸奶制作工藝中，甜味的來源以蔗糖為主，但蔗糖的甜度低，熱量高，攝入過多易引起齲齒、肥胖，糖尿病人和患有心血管疾病的病人不宜食用。

甜菊糖是由甜菊葉片中提取精煉而得到的，為白色至微黃結(jié)晶性粉末或顆粒，有清涼甜味，它的甜度是蔗糖的100倍～350倍，但熱量?jī)H有蔗糖的1/300［5］。同時(shí)，甜菊糖還具有諸多生物活性如有利于調(diào)節(jié)血糖和對(duì)心腦血管有輔助治療還具有抗菌、抗癌等作用。也能應(yīng)用于食品添加劑中，并且其安全性已經(jīng)經(jīng)現(xiàn)代藥理學(xué)研究證明了作為食品添加劑是無毒無害的［6］。甜菊糖作為天然的甜味劑是很穩(wěn)定且耐高溫，Gerhard Kroyer［7］研究表明，甜菊糖在溫度上升至120℃仍然可以在1 h之內(nèi)保持穩(wěn)定，溫度上升至140℃才開始分解。pH為2～10溫度為80℃甜菊糖也很穩(wěn)定。因此研發(fā)出一種甜菊糖替代部分比例的蔗糖生產(chǎn)低熱量型酸奶意義很重大。

本文以凝固型酸奶為研究對(duì)象，旨在探討甜菊糖在凝固型酸奶中的應(yīng)用，為甜菊糖在酸奶中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料

1.1.1原材料

蔗糖：市售；純牛奶：市售伊利牌1L利樂裝；甜菊糖：RA97型號(hào)，贛州菊隆高科技實(shí)業(yè)有限公司提供；菌種保加利亞乳桿菌︰嗜熱鏈球菌為1︰1，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)三康食品廠提供。

1.1.2試劑與藥品

NaOH、酚酞指示劑、酸性鄰苯二甲酸氫鉀（均為分析純）。

1.1.3主要儀器設(shè)備

SPE-250 B-2生化恒溫培養(yǎng)箱：上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠；PHS-25手持式酸度計(jì)：中國(guó)·雷磁分析儀器廠（杭州）；BC/BD-272GS海爾冰柜：海爾集團(tuán)有限公司；LDZX-50KBS立式壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療器械廠；TA-XTplus Texture Analyser：英國(guó)Stable Micro System Lod；BSA124S精密電子天平：賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司。

1.2工藝流程和操作要點(diǎn)

1.2.1工藝流程

純牛奶→預(yù)熱→添加蔗糖、甜菊糖配料→冷卻至43℃接菌→灌裝→發(fā)酵→后熟→成品［8］

1.2.2操作要點(diǎn)

1.2.2.1預(yù)熱

將1 L利樂裝的純牛奶倒入不銹鋼鍋中，放在電爐上預(yù)熱至60℃左右。

1.2.2.2蔗糖、甜菊糖預(yù)處理

將蔗糖或甜菊糖溶解后放入微波爐中殺菌。

1.2.2.3配料

將殺菌后的蔗糖或甜菊糖溶液加入純牛奶中，攪拌，使之混合均勻。

1.2.2.4接種

將菌種按4%的接種量加入冷卻至45℃～50℃左右的純牛奶中，攪拌均勻。

1.2.2.5發(fā)酵

將接種后且灌裝好的料液放在恒溫培養(yǎng)箱（42℃～44℃）發(fā)酵至乳蛋白凝固，4 h。

1.2.2.6冷藏

恒溫發(fā)酵至凝固后及時(shí)于4℃冰箱冷藏。在冷藏初期乳酸菌的發(fā)酵作用仍在進(jìn)行，酸度繼續(xù)增加。在冷藏過程中，凝乳會(huì)變得結(jié)實(shí)而富有彈性的成品［9］。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1不同甜菊糖添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響

以甜菊糖（RA97）作為試驗(yàn)材料，采用設(shè)計(jì)專家軟件進(jìn)行混料設(shè)計(jì)，甜菊糖在酸奶中的量分別代替蔗糖量為0%、25%、50%、75%、100%。并根據(jù)甜菊糖與蔗糖的甜度比值（1∶30）來添加甜菊糖的量。每組試驗(yàn)重復(fù)3次，對(duì)做出的酸奶產(chǎn)品進(jìn)行感官品評(píng)和酸度的測(cè)定。混料試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

表1混料試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1　Mixture experimental design

1.3.2差別檢驗(yàn)

為區(qū)分添加全蔗糖和用甜菊糖代替50%的蔗糖所制得的酸奶之間是否存在顯著差異，采用三點(diǎn)檢驗(yàn)法對(duì)這兩種酸奶進(jìn)行感官品評(píng)。該試驗(yàn)共請(qǐng)9個(gè)同學(xué)參與評(píng)鑒，提供給每位鑒評(píng)員3個(gè)樣品（每個(gè)樣品用隨機(jī)編碼標(biāo)好），其中兩個(gè)樣品是相同的，要求鑒評(píng)員區(qū)別出有不同的另一個(gè)樣品。

1.3.3酸奶各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定方法

1.3.3.1酸奶的感官評(píng)定方法

以酸奶的色澤、滋味和氣味、組織狀態(tài)為評(píng)定指標(biāo)，對(duì)所生產(chǎn)的酸奶進(jìn)行感官評(píng)定。該試驗(yàn)共請(qǐng)16個(gè)同學(xué)參與評(píng)鑒，取平均分作為感官評(píng)價(jià)結(jié)果，評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表2［10］。

表2　酸奶感官評(píng)定細(xì)則Table 2　Yogurt sensory evaluation rules

續(xù)表2 酸奶感官評(píng)定細(xì)則Continue table 2　Yogurt sensory evaluation rules

1.3.3.2酸奶滴定酸度的測(cè)定

取樣品10 mL于150 mL三角瓶中，用20 mL蒸餾水稀釋，加入0.5%的酚酞指示劑0.5 mL，搖勻，用0.1 mol/L NaOH溶液滴定至微紅并在1 min內(nèi)不變色為止，記錄0.1mol/L NaOH溶液所消耗的體積，其滴定酸度W（°T）通過下列公式進(jìn)行計(jì)算［11］。

式中：V1為滴定結(jié)束時(shí)NaOH溶液的體積，mL；V2為滴定開始時(shí)NaOH溶液的體積，mL；10為倍數(shù)關(guān)系。1.3.3.3酸奶物性指標(biāo)的測(cè)定

采用TPA（Texture ProfileAnalysis）質(zhì)地剖面分析法，使用TA-XTplus物性測(cè)試儀，采用以下模式：測(cè)試前速度：2.0 mm/s；測(cè)試速度：0.5 mm/s；測(cè)試后速度：2.0 mm/s；測(cè)試距離：10 mm；探頭型號(hào)：P/6（直徑0.5英寸的圓柱狀平頭探頭）。所有樣品重復(fù)測(cè)試3次。分別對(duì)甜菊糖在酸奶中分別代替蔗糖的量為0%、30%、50% 3種樣品進(jìn)行物性指標(biāo)測(cè)定。酸奶的物性指標(biāo)一般包括硬度、膠著性、粘附性、黏附力［4，12-13］。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用Excel、Design Expert（6.0.1）數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)所得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2　結(jié)果與分析

2.1不同甜菊糖添加量對(duì)酸奶品質(zhì)影響的結(jié)果

用Excel對(duì)所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，所得結(jié)果均用均值表示。其結(jié)果見表3。

2.1.1甜菊糖取代蔗糖量對(duì)酸奶色澤的影響結(jié)果

對(duì)表3中色澤數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，對(duì)此回歸模型系數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，其結(jié)果見表4。

表3　不同甜菊糖添加量的試驗(yàn)結(jié)果Table 3　Adding different amount of test results of stevia sugar

表4　酸奶色澤回歸模型系數(shù)顯著性檢驗(yàn)結(jié)果Table 4　Result of yogurt color regression model coefficient significance test

由表4可知，模型0.01＜P＜0.05，表明模型顯著，失擬項(xiàng)P＞0.05，表明失

擬度不顯著。得編碼值的二次多元回歸方程為：Y=8.132 05A+8.161 85B+1.591 27AB。說明該模型擬合程度良好，試驗(yàn)誤差小，可以用此模型對(duì)甜菊糖取代蔗糖量對(duì)酸奶色澤的影響進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)［14-15］。

利用Design Expert設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行回歸方程尋優(yōu)，隨著蔗糖添加量的增加，甜菊糖添加量的減少，酸奶的色澤越來越好。當(dāng)蔗糖添加量∶甜菊糖添加量=7∶3時(shí)，酸奶的色澤最受評(píng)定者喜歡。

2.1.2甜菊糖取代蔗糖量對(duì)酸奶氣味和滋味的影響結(jié)果

對(duì)表3中氣味和滋味數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，對(duì)此模型系數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果見表5。

由表5可知，模型0.01＜P＜0.05，表明模型方程顯著，不同處理間的差異顯著，失擬項(xiàng)P＞0.05，表明失擬度不顯著。得編碼值的二次多元回歸方程（模型）為：Y=32.368 66A+26.779 18B，說明該模型擬合程度良好，試驗(yàn)誤差小，可以用此模型對(duì)甜菊糖取代蔗糖量對(duì)酸奶氣味和滋味的影響進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。

表5　酸奶氣味和滋味回歸模型系數(shù)顯著性檢驗(yàn)結(jié)果Table 5　Result of yogurt smell and taste regression model coefficient significance test

利用Design Expert設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行回歸方程尋優(yōu)，隨著蔗糖添加量的增加，甜菊糖添加量的減少，酸奶的氣味和滋味越來越好。當(dāng)蔗糖添加量∶甜菊糖添加量=1∶1時(shí)，酸奶的氣味和滋味最受評(píng)定者喜歡。

2.1.3甜菊糖取代蔗糖量對(duì)酸奶組織狀態(tài)的影響結(jié)果

對(duì)表3中組織狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，對(duì)歸模型系數(shù)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，其結(jié)果見表6。

表6　酸奶組織狀態(tài)回歸模型系數(shù)顯著性檢驗(yàn)結(jié)果Table 6　Result of yogurt organizational status regression model coefficient significance test

由表6可知，模型0.01＜P＜0.05，表明模型方程顯著，不同處理間的差異顯著，失擬項(xiàng)P＞0.05，表明失擬度不顯著。得編碼值的二次多元回歸方程（模型）為：Y=37.46367A+34.30531B+7.05188AB，說明該模型擬合程度良好，試驗(yàn)誤差小，可以用此模型對(duì)甜菊糖取代蔗糖量對(duì)酸奶組織狀態(tài)的影響進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。

利用Design Expert設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行回歸方程尋優(yōu)，隨著蔗糖添加量的增加，甜菊糖添加量的減少，酸奶的組織狀態(tài)越好。當(dāng)蔗糖添加量∶甜菊糖添加量=1∶1時(shí)，酸奶的組織狀態(tài)最受評(píng)定者喜歡。

2.1.4甜菊糖取代蔗糖量對(duì)酸奶酸度的影響結(jié)果

對(duì)表3中酸度數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，其結(jié)果見表7。

由表7可知，模型P＞0.05，表明模型方程不顯著，失擬項(xiàng)P＞0.05，表明失擬度不顯著，即在酸度方面，加入甜菊糖代替蔗糖的酸奶與全蔗糖并無顯著性差異，同樣受感官評(píng)定者喜歡。

2.2差別檢驗(yàn)（三點(diǎn)檢驗(yàn)）的試驗(yàn)結(jié)果分析

通過感官評(píng)定，9位同學(xué)中有7位可以將那個(gè)單獨(dú)的樣品從3個(gè)樣品中區(qū)別出來，說明該方法能評(píng)定出用0%和50%甜菊糖取代蔗糖的量的酸奶之間的差別。從而說明這兩種酸奶在感官品質(zhì)方面有顯著差異［16］。

2.3酸奶物性指標(biāo)測(cè)定結(jié)果分析

采用英國(guó)Stable Micro System公司生產(chǎn)的質(zhì)構(gòu)儀測(cè)得的質(zhì)構(gòu)圖如圖1，數(shù)據(jù)如表8。所得數(shù)據(jù)結(jié)果采用均值進(jìn)行分析。

表7　酸奶酸度回歸模型方差分析表Table 7　Yogurt acidity regression model analysis of variance table

圖1　用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)得的酸奶物性的圖形Fig.1　With a texture analyzer measured the physical properties of yogurt graphics

表8　酸奶樣品的質(zhì)構(gòu)儀數(shù)據(jù)Table 8　Texture analyzer data of yogurt samples

正的力值（Force）和正峰面積越大，說明酸奶越稠厚，對(duì)探頭下壓時(shí)的抵抗力越大，反映出酸奶爽滑性、細(xì)膩度越差；負(fù)的力值（adhesive）和負(fù)峰面積說明酸奶對(duì)探頭的附著性，即力的絕對(duì)值越大，奶黏性越大，探頭上提時(shí)粘在其上酸奶的越多，一般較稠的酸奶黏性較大［17］。由表8和圖1可知，隨著甜菊糖取代蔗糖量的增加負(fù)峰面積越來越小，說明酸奶的粘性越來越差；但用甜菊糖取代30%的蔗糖量所制得的酸奶正的力、正面積、負(fù)的力最大，說明此時(shí)的酸奶口感醇厚，細(xì)膩度好、黏度大、硬度適中。綜上所述，用甜菊糖取代30%的蔗糖量所制得的酸奶品質(zhì)最好。

3　結(jié)論與討論

1）將甜菊糖添加入酸奶時(shí)，用甜菊糖取代30%～50%的蔗糖量，制得的酸奶顏色均一、組織細(xì)膩、酸甜爽口、具有甜菊糖特有香味且與常見的市售酸奶在感官喜好性方面無顯著性差別。用甜菊糖取代部分蔗糖可以降低酸奶的熱量，適用人群的范圍就更加寬廣并且還可以為生產(chǎn)廠家節(jié)約生產(chǎn)成本創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)利益。

2）本實(shí)驗(yàn)采用感官評(píng)定對(duì)酸奶的品質(zhì)進(jìn)行評(píng)鑒，傳統(tǒng)的感官評(píng)定方法一直是食品品質(zhì)評(píng)價(jià)的主要手段，雖然該方法最具權(quán)威性，但是該方法不易標(biāo)準(zhǔn)化，而且在評(píng)價(jià)中易受評(píng)價(jià)員的嗜好、健康、品味等不穩(wěn)定因素的影響，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性、可比性差，采用質(zhì)構(gòu)儀，可以克服感官鑒定方法中人為誤差，并且使用儀器評(píng)價(jià)法容易操作、得出的結(jié)果也更加客觀。

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Application Study of Stevia Sugar Added in the Yogurt

AI Xiao-wei，XU Ming-sheng，SHEN Yong-gen，WU Shao-fu，LIU Min
（Engineering Laboratory for Agro－processing and Safety Control of Jiangxi Development and Reform Commission，College of Food Science and Engineering，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045，Jiangxi，China）

In this experiment，replacing sucrose with parts of the stevia to product yoghurt.Through the sensory evaluation of yogurt and the use of texture measurement properties of yogurt as the result of index instrument，Used to determine the optimum amount of stevia.The experiment show that：stevia insteadof 30%-50%sucrose，prepared yogurt uniform color，fine texture，sweet and sour taste and has the stevia sugar peculiar smell and low in calories.

stevia；yogurt；sensory evaluation

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.10.015

艾嘯威（1991—），男（漢），在讀碩士研究生，主要從事天然產(chǎn)物在食品中運(yùn)用與加工方面的研究。

2015-04-23