酸奶中添加DHA微膠囊發酵工藝的優化

錢浩 劉鳳華 裴娟 曹松

摘要[目的]優化添加微膠囊的酸奶發酵工藝，為微膠囊型功能性酸奶的開發提供技術支持。[方法] 考察了影響酸奶發酵品質的接菌量、發酵溫度、微膠囊與牛奶混合比例、菌種比例等因素，通過酸奶發酵過程中的酸度指標與感官評定分值對產品進行評判。[結果]確定了添加二十二碳六烯酸（DHA）微膠囊的酸奶最佳工藝條件為接菌量3%，發酵溫度42 ℃，微膠囊與鮮乳混合比例在0.10 g/mL，菌種配比為1∶1。[結論]試驗所得到工藝適合添加微膠囊酸奶的工業化生產，在實際生產中有一定的推廣應用價值。

關鍵詞酸奶；微膠囊；發酵

中圖分類號S879.1；TS252文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2017）10-0095-02

Optimization of Yogurt Fermentation Process by Adding DHA Microcapsule

QIAN Hao， LIU Fenghua， PEI Juan， CAO Song*（Xinjiang Shihezi Garden Dairy Co.， Ltd.， Shihezi， Xinjiang 832000）

Abstract[Objective] To optimize yogurt fermentation process by adding microcapsule and to provide technical support for development of microcapsule functional yogurt. [Method] Factors influencing fermentation quality of yogurt were investigated including inoculation amount， fermentation temperature， mixing ratio of microcapsules and dairy cows， proportion of bacteria. The products were evaluated by acidity index and sensory score during the fermentation process. [Result] The optimal conditions for yogurt with DHA were as following： inoculation amount 3%， fermentation temperature 42 ℃， mixing ratio 0.10 g/mL， strain proportion 1∶1. [Conclusion] In this experiment， the process is suitable for commercial production of microcapsule yogurt， and has a certain promotion value in the industrial production.

Key wordsYogurt；Microcapsule；Fermentation

酸奶是牛乳經由乳酸菌或其他益生菌發酵得到的，具有預防腸道疾病的功效。國內一些研發人員采用微膠囊包埋技術，突破傳統液態牛奶添加固形物的技術瓶頸，開發系列營養酸奶，使牛磺酸、核桃粉、磷脂等益智成分與牛奶相溶，不僅解決了常溫保存等業內棘手問題，而且提高了營養成分的吸收率。二十二碳六烯酸（DHA）在兒童大腦發育、視力發育及心血管的生成中起到重要的作用，將其添加到牛奶中可起到一定保健效果。筆者通過微膠囊的處理除去DHA的腥味，再將微膠囊添加在發酵酸奶中并優化發酵工藝[1-2]，以開發新品種酸奶。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1原輔料。鮮牛奶、蔗糖、嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌、DHA微膠囊以及其他輔料均由新疆花園乳業有限公司提供。

1.1.2主要設備。電熱恒溫培養箱（SKP-02.250），黃石市恒豐醫療器械有限公司；冰箱（BCD-208K），青島海爾股份有限公司；全自動滅菌鍋（D-1），上海比朗儀器有限公司；臺式高速離心機（TG16W），中國科學院武漢科學儀器廠。

1.2方法

1.2.1工藝流程。原料乳→脫脂+微膠囊過濾→調配→均質→殺菌→冷卻→接菌→發酵→冷藏后發酵→檢驗成品。

1.2.2酸度測定。

NaOH滴定法[3]，在150 mL錐形瓶中移入10 mL發酵樣品，準確到10 mg，加入約20 mL蒸餾水，用0.1 mol/L NaOH滴定，按下式計算酸度（oT）。

酸度=10×NaOH消耗量×0.1×10

1.2.3產品感官評定。

由研發團隊與合作單位的專業技術人員10人組成感官評定小組[4]，采用百分制對產品質量進行評分。根據酸奶的色澤、風味、口感和組織形態進行評分，取平均值為最終感官得分，感官評分標準：色澤滿分10分，風味滿分30分，口感滿分30分，組織形態滿分30分。感官評定表述參照食品安全國家標準發酵乳GB 19302—2010。

1.2.4單因素試驗。

1.2.4.1酸奶中菌種的添加量。

選取1%、3%、5%的接菌量，活菌數含量107CFU/mL，溫度40 ℃發酵12 h，微膠囊0.15 g/mL添加在鮮乳中，菌種配比為1∶1，每種接菌量做3組平行試驗，考察接菌量對酸奶的酸度與感官品質的影響[5]。

1.2.4.2酸奶的發酵溫度。選取38、42、45 ℃不同發酵溫度，接菌量為3%，微膠囊0.15 g/mL添加在鮮乳中，菌種配比為1∶1，發酵12 h，每種發酵溫度做3組平行試驗，考察不同發酵溫度對酸奶的酸度與感官品質的影響。

1.2.4.3酸奶中微膠囊與鮮乳混合發酵比例。

微膠囊量分別選取0.05、0.10、0.15 g/mL 3個水平添加在鮮乳中進行試驗，接菌量為3%，溫度42 ℃發酵12 h，菌種配比為1∶1，不同添加量的微膠囊做3組平行試驗，考察其對酸奶的酸度與感官品質的影響。

1.2.4.4酸奶中菌種配比。

菌種（嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌）配比分別選取1∶1、2∶1、1∶2，接菌量3%，42 ℃發酵12 h，微膠囊0.15 g/mL添加在鮮乳中，菌種配比做3組平行試驗，考察其對酸奶的酸度與感官品質的影響。

1.2.5發酵工藝的正交試驗優化。

在單因素試驗的基礎上，選擇接菌量、發酵溫度、微膠囊與鮮乳混合發酵比例、菌種配比4個主要因素進行正交試驗，對發酵工藝進行優化。根據單因素試驗情況，采用L9（34）正交試驗，各因素水平設定見表1。

2結果與分析

2.1單因素發酵試驗

2.1.1接菌量。

由圖1可知，接菌量為5%時產酸量最快，當發酵6 h時，接菌量3%的產酸為38.7 oT，而接菌量1%的產酸僅有34.2 oT，表明接菌量越大，產酸速度越快。考慮到發酵時間與成本因素，選取接菌量以3%～5%為宜。

2.1.2發酵溫度。

由圖2可知，當發酵溫度為38 ℃時，在發酵過程中酸奶酸度產生速度減慢；發酵溫度為45 ℃時，發酵6 h后，酸奶的酸度有明顯的提升，隨著時間的延長，最終在發酵12 h后酸度達到91.2 oT。溫度過高時，酸奶的感光效果變差，凝乳質地變差，同時出現乳清析出現象。因此，綜合考慮將發酵溫度定在42 ℃為宜。

2.1.3微膠囊與鮮乳混合發酵比例。

可知，微膠囊與鮮乳混合發酵比例在0.05、0.10、0.15 g/mL發酵12 h后，其酸奶的酸度趨于一致，在不同時間點測得的試驗數據沒有顯著差異。綜合考慮，混合比例為0.10 g/mL時，發酵的凝乳質地良好，發酵時間快，生產中可以采用。

2.1.4菌種配比。

由圖4可知，當菌種配比為1∶1時，在發酵6 h后產酸速度開始加快；當菌種配比為1∶2和2∶1時，發酵9 h后產酸速度才逐漸加快。綜合考慮，將菌種配比設定為1∶1為宜。

2.2發酵工藝的正交試驗優化

根據單因素試驗情況，采用L9（34）正交試驗，正交試驗結果見表2。

由表2極差分析可知，各因素對產酸影響大小順序依次為菌種配比、微膠囊與鮮乳混合比例、接菌量、發酵溫度，各因素對感官評價影響大小順序依次為微膠囊與鮮乳混合比例、接菌量、菌種配比、發酵溫度。理論上最佳組合是A1B2C2D2，即菌種接菌量3%、發酵溫度42 ℃，微膠囊與鮮乳混合發酵比例0.10 g/mL，菌種配比1∶1。

3結論與討論

該研究將DHA微膠囊添加到在牛奶中，通過工藝參數的優化，得出較優的工藝為接菌量3%，發酵溫度42 ℃，微膠囊與鮮乳的混合比例為0.10 g/mL，菌種配比1∶1。成品具有組織狀態細膩、酸乳香味醇厚、口感稠厚、色澤純正等特點。酸牛奶制作中乳固體含量對酸牛奶質量影響很大，蛋白質、脂肪、乳糖是酸牛奶形成過程中最重要的物質基礎，這些物

質含量越高，越有利于酸牛奶凝固，析出乳清也越少