添加綠豆及小米混合發酵酸奶的研究

路志芳路志強宋朋威

（1安陽工學院生物與食品工程學院 河南 安陽 455000；2安陽市農業科學院 河南 安陽 455000）

添加綠豆及小米混合發酵酸奶的研究

路志芳1路志強2宋朋威1

（1安陽工學院生物與食品工程學院 河南 安陽 455000；2安陽市農業科學院 河南 安陽 455000）

本試驗以綠豆、小米、牛奶為原料，蔗糖為輔料，采用保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌為發酵菌種，探究綠豆小米酸奶的最佳加工工藝參數。試驗以單因素試驗與正交試驗確定最佳方案。試驗結果表明：影響試驗結果的主要因素為綠豆汁含量、小米汁含量、菌種接種量、發酵溫度，當綠豆汁含量為10%，小米汁含量為30%，菌種接種量為3%，溫度為41℃時，得到的產品口感良好，營養豐富，是一種新型的保健乳制品。

綠豆；小米；酸奶；工藝研究

近年來，選擇營養保健乳的人越來越多?；旌习l酵酸奶可以將不同種類的營養物質進行合理搭配，填補了普通酸奶營養物質單一的問題[1]。綠豆及小米均具有豐富的營養價值和保健功能，富含人體所需的多種營養元素。將綠豆及小米榨汁后與純牛奶混合發酵得到綠豆小米酸奶，改變了普通酸奶的色澤及口味，提高了營養價值，成為未來酸奶制品的發展趨勢[2]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料。綠豆、蒙牛純牛奶、小米、蔗糖(食品級，市售)，保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌(鄭州祥迪食品添加劑有限公司生產)。

1.2 試驗設備。JYL-350A型料理機(九陽股份有限公司)，LDZH-100KBS型全自動立式滅菌鍋(上海申安醫療器械廠)，TD2102B型電子天平(余姚市金諾天平有限公司)，SW-CJ-2D型無菌凈化工作臺(蘇州凈化設備有限公司)，SC-300JA型冰箱(青島海爾特種電冰柜公司)，FE20型pH計(托利多儀器公司)，XA-30型恒溫發酵箱(上海紅聯機械制造有限公司)。

1.3 工藝流程。綠豆→浸泡→熱磨→過濾→綠豆汁；小米→浸泡→熱磨→過濾→小米汁；綠豆汁、小米汁、蔗糖、鮮牛奶→混勻→調配→均質→分裝→滅菌→冷卻→接種→發酵→低溫儲藏(0℃～5℃)→包裝→成品。

1.4 原料預處理方法。①綠豆汁的制備：挑選市售籽粒飽滿的綠豆，進行除雜，取50 g加水150 g，浸泡10 h，用綠豆與水質量比為1∶5[3]，80℃進行熱磨，熱磨可以鈍化脂肪氧化酶，消除其中的不良氣味，打漿后使用紗布將其過濾2次得綠豆汁。②小米汁的制備：選取市售籽粒飽滿的小米，除雜，取50 g加水150 g浸泡8 h，然后小米與水的質量比為1∶5，水溫80℃進行熱磨，使用紗布將其過濾2次得小米汁。③蔗糖粉的制備：試驗過程中把蔗糖進行粉碎，是因為粉碎后蔗糖粉溶解比較充分，這樣最后進行感官檢驗時不會影響綠豆小米酸奶的風味及口感，從而達到更好的效果。④牛奶的處理：為了避免影響后期酸奶的口味，應將市售袋裝蒙牛純牛奶置于4℃冰箱中存放，且不要與有刺激性氣味食品放在一起。

1.5 單因素試驗方法

1.5.1 綠豆汁含量的確定。固定接種量為3%，發酵溫度為42℃，小米汁含量為30%，以綠豆汁含量為變量進行5組試驗，即綠豆汁含量分別為5%、10%、15%、20%、25%時做出成品。對該成品進行感官評定，并進行理化指標檢測，準確記錄數據，評定后確定綠豆汁含量的最佳水平。

1.5.2 小米汁含量的確定。固定接種量為3%，發酵溫度為42℃，綠豆汁含量為10%，以小米汁含量為變量進行5組試驗，即小米汁含量分別為20%、25%、30%、35%、40%時做出成品。對該成品進行感官評定，并進行理化指標檢測，準確記錄數據，評定后確定小米汁含量的最佳水平。

1.5.3 發酵菌種接種量的確定。確定綠豆汁含量為10%，小米汁含量為30%，發酵溫度設為42℃，即綠豆汁、小米汁、牛奶比例為1∶3∶6，菌種接種量分別為1%、2%、3%、4%、5%。根據酸奶成品的感官評分、理化指標等幾個方面進行評定，準確記錄相關數據，得出接種量的最佳值。

1.5.4 發酵溫度的確定。確定綠豆汁含量為10%，小米汁含量為30%，菌種接種量3%，進行5組不同的試驗，發酵溫度分別為38℃、40℃、42℃、44℃、46℃。根據綠豆小米酸奶的感官評定、理化指標等方面評定，記錄相關數據，得到發酵的最佳溫度值。

1.6 成品測定方法

1.6.1 正交試驗。根據單因素選擇出最優組合，在上述單因素試驗中綠豆汁含量、小米汁含量、菌種接種量、發酵溫度4個因素感官評分最高值附近取3個水平，采用4因素3水平進行正交試驗。正交試驗安排如表1。

表1 正交試驗因素與水平

1.6.2 成品檢驗。分為成品質量檢驗、成品感官檢驗、理化指標檢驗、微生物指標檢驗。①成品質量檢驗。具體檢驗項目及操作細節根據食品安全國家標準發酵乳GB 19302—2010；②感官檢驗記分評定規則如表2所示；③理化指標的檢驗。酸度測定：稱取5 g綠豆小米酸奶，放入錐形瓶，用40 ml蒸餾水進行稀釋，加入1%酚酞指示劑2～3滴，用0.1 mol/LNaOH標準液進行滴定，輕微搖動，直至30 s內不褪色，滴定NaOH的毫升數V乘以20即為100 ml發酵乳的酸度(酸度=V×20)。pH值的測定：取適量的綠豆小米酸奶于小燒杯中，然后使用pH計進行測量，并準確記錄各組數據。④微生物指標檢驗。對綠豆小米酸奶的微生物測定指標主要有菌落總數、乳酸菌數、致病菌數、大腸菌群總數的測定。具體參照標準GB 4789.18—2010食品安全國家標準中的食品微生物學檢驗、乳與乳制品檢驗。

2 試驗結果與分析

2.1 單因素試驗結果與分析

2.1.1 綠豆汁含量單因素試驗。在以綠豆汁含量為單因素試驗時，確定其它3個因素的量都不變。綠豆汁含量在5%～10%時，綠豆小米酸奶的評分逐步上升，在10%時達到最高評分90分；綠豆汁含量在10%～25%時，隨著綠豆汁含量的增加，綠豆小米酸奶的評分呈逐漸下降趨勢，進行感官檢驗時，成品的口味等各方面指標逐漸下降。由此可以初步確定，當以綠豆汁含量為單因素試驗時，綠豆汁的最佳含量為10%。

2.1.2 小米汁含量單因素試驗。在進行小米汁含量單因素試驗過程中，確定其它3個因素的量不變。小米汁含量在20%～30%時，綠豆小米酸奶的評分逐漸增大，并且在含量為30%時，綠豆小米酸奶的評分達到最大值90分；隨著小米汁含量的逐漸增大，含量增大至40%時，酸奶的評分逐漸降低，且酸奶的口感、酸甜度等指標逐漸呈下降趨勢。由此可以初步確定當以小米汁含量為單因素試驗時，小米汁的最佳含量為30%。

表2 感官評價細則

2.1.3 菌種接種量的單因素試驗。當以菌種接種量為試驗單因素時，要確保其它因素量不變。當菌種接種量在1%～3%時，隨著接種量的增加，酸奶產品的感官指標也逐漸上升，且在接種量為3%時達到峰值，此時評分最高為89分；隨著接種量的繼續增加，出現下降趨勢，即酸奶評分逐漸降低，此時酸奶的口感及各方面指標較差。因此可知，當以接種量為單因素時，初步確定試驗的最佳接種量為3%。

2.1.4 發酵溫度的單因素試驗。發酵溫度單因素試驗過程中，要確定其它3個因素的量不能發生變化。發酵溫度在38℃～42℃時，隨著溫度增高綠豆小米酸奶的各項指標及感官評分逐漸增加，且效果較為明顯，在溫度為42℃時評分達到最大值89分；在發酵溫度逐漸下降至46℃時，綠豆小米酸奶的評分下降也較為明顯。因此，當發酵溫度為單因素時，初步確定酸奶的最佳發酵溫度為42℃。

2.2 正交試驗結果與分析

2.2.1 成品感官檢測結果。以感官評分為指標來探究綠豆小米酸奶加工最佳工藝參數的正交試驗結果如表3。由表3可知，通過分析極差可知，影響綠豆小米酸奶加工工藝因素的主次順序A＞B＞C＞D，即綠豆汁的含量對試驗結果的影響最大，小米汁含量影響次之，菌種接種量位居第3，發酵溫度的影響最小。

表3 成品感官檢測正交試驗結果與分析

2.2.2 最佳配方組合驗證試驗結果。通過以上試驗最終結果表明該加工工藝的最優組合為A2B2C2D1，但由表3可知評分最高的組合為A2B2C3D1，由于理論獲得的最優組合不在本次的正交試驗組中，因此要對A2B2C3D1進行平行驗證性試驗，記錄具體相關項目，如表4所示。由表4可知，2組試驗的最新評分，A2B2C2D1為91分，A2B2C3D1為88分。因此本次試驗的最佳工藝為：綠豆汁含量為10%，小米汁含量為30%，發酵劑菌種接種量為3%，發酵溫度為41℃。

表4 驗證性試驗

2.2.3 正交設計方差分析。為了準確、清晰的判斷出綠豆汁及小米汁含量、菌種接種量、發酵溫度4個因素對試驗結果的影響顯著情況及誤差對試驗本身的影響程度，再對正交結果進行方差分析，結果見表5。根據表5可知，綠豆汁含量的影響最大，呈顯著。其次是小米汁含量，發酵劑菌種接種量影響最小。

表5 正交設計方差分析

2.2.4 產品評定指標。①感官指標。組織狀態：28分，產品外觀緊密，凝固性良好，無乳清析出，組織均勻，無氣泡；酸甜度、口感：27分，酸甜比例合適，口感適合大眾口味；色澤：19分，產品呈乳白色，顏色均一；滋味：17分，有著較濃烈的綠豆、小米及牛奶香氣，無其它異味。②理化指標。根據最佳配方得到綠豆小米酸奶產品，滴定酸度為80°T，測得最佳成品的pH值為4.86。GB19302-2010發酵乳對酸奶酸度規定為70°T，符合國家標準。③微生物指標。經過微生物試驗測得綠豆小米酸奶成品中：大腸菌群為＜3CFU/ml，國標中規定大腸菌群不超過5 CFU/ml；乳酸菌＞107CFU/ml，國標中規定乳酸菌數不少于106 CFU/ml；致病菌等未檢出，符合國家標準。

3 討論與分析

通過單因素試驗確定了綠豆汁含量、小米汁含量、菌種接種量、發酵溫度，隨后通過正交試驗最終確定綠豆汁及小米汁的最佳含量分別為10%和30%，最優接種量為3%，最優發酵溫度為41℃。本次試驗得到的產品口感非常細膩、酸甜適中、顏色均一，未出現沉淀現象。通過該加工工藝得到的產品各項理化指標均在國家規定范圍內。

[1]鹿玉菲，高新平.牛奶的營養與人體健康 [J].大家健康，2013(05)：161～162.

[2]王寶蘭.乳制品的營養成分及其保健作用研究 [J].內蒙古科技與經濟，2006(07)：71～73.

[3]郭成宇，孫梅君.綠豆—小米酸奶的研制 [J].食品與發酵工業，2004，30(01)：145～147.