山藥香蕉風味酸奶發(fā)酵工藝研究

摘 要：以鮮牛乳、山藥漿、香蕉粉、蔗糖為主要原料，以感官評價為指標，通過單因素實驗和正交試驗優(yōu)化產品工藝參數(shù)，研制一種風味發(fā)酵酸奶最佳工藝配方。結果表明：山藥漿添加量7.5%，香蕉粉添加量0.4%，蔗糖添加量8%，發(fā)酵劑接種量0.2%，發(fā)酵時間7h，以此條件制作的山藥香蕉風味酸奶，感官評分最高。

關鍵詞：山藥漿；香蕉粉；感官；酸奶

山藥為我國傳統(tǒng)的藥食同源植物，富含多糖、皂甙、尿囊素等生物活性成分，具有抗氧化、抗衰老、抗突變、抑腫瘤、免疫調節(jié)等功效，對脾虛久瀉、肺虛咳喘、糖尿病、心腦血管疾病等具有獨特的療效。

香蕉也素有“人間圣果”的美稱，香蕉果肉和果皮不僅含有多種營養(yǎng)成分，也含有酚類化合物、類黃酮、類胡蘿卜素、兒茶酚胺等活性成分物質，具有抗?jié)儭⒅胃篂a、降血糖、抗腫瘤、抗抑郁、抗氧化等保健功效。

酸奶因其具有較高的營養(yǎng)價值、風味獨特和保健功能，如助消化、整腸、降低膽固醇、增強機體免疫力等，一直深受消費者歡迎。但隨著人們消費水平的提高，酸奶的品種已由原味酸奶向調味酸奶、果粒酸奶、功能性酸奶轉化，品種多樣化、口味多樣化、功能多樣化是當今酸奶的一種發(fā)展趨勢。利用山藥、香蕉及純牛乳作為主要原料發(fā)酵制得的風味型保健酸奶兼具保健功能和較好的風味，在以往的研究中尚未見報道。本實驗以山藥漿、香蕉粉、純牛乳為原料，通過正交試驗分析，優(yōu)化發(fā)酵工藝條件，開發(fā)集營養(yǎng)與保健功能為一體的新型風味發(fā)酵乳，為酸奶新品種開發(fā)，山藥及香蕉資源利用提供思路。

一、材料與方法

（一）材料與試劑

山藥漿；自制；純牛奶：伊利實業(yè)集團股份有限公司；香蕉粉：南京普怡生物科技有限公司；蔗糖：南寧糖業(yè)股份有限公司；發(fā)酵劑：科漢森公司。

（二）儀器與設備

恒溫培養(yǎng)箱：常州首創(chuàng)儀器設備有限公司；電熱恒溫水浴鍋：上海精宏實驗設備有限公司；均質機：上海嘉鵬科技有限公司；組織粉碎機：杭州浣熊儀器科技有限公司；高壓滅菌鍋：上海申安醫(yī)療器械廠。

（三）技術路線

試驗方法：

技術要點如下。

山藥漿制備：山藥經(jīng)清洗、去皮后，山藥與水按重量比1∶3打漿，然后過濾。

過濾：打漿粉碎后的山藥漿應立即用雙層紗布過濾，去除顆粒較大的山藥。

預熱：預熱溫度應保持在40～50℃之間，否則牛奶水分揮發(fā)較多，體積減小。

均質：均質壓力為18MPa，時間為2min，均質壓力過大或時間過長，容易造成牛乳中蛋白質變性；壓力過小或時間過短，均質不徹底。

滅菌：滅菌溫度設定為90℃，時間5min，時間過短容易造成滅菌不徹底。

接種：用冷水將滅菌后的混合液立即冷卻至42℃后，接種，接種溫度過高會造成乳酸菌活性喪失，溫度過低不利于發(fā)酵。

發(fā)酵：接種后，設定恒溫培養(yǎng)箱溫度為42℃，發(fā)酵6～8h。

后熟：發(fā)酵完成后的酸奶應立即降溫。冷藏于0～5℃的冰箱中冷藏后熟24h，進一步促進芳香物質的產生和粘稠度的改善，提高酸奶風味。

山藥香蕉酸奶感官評價。感官評定小組由10名經(jīng)過專業(yè)培訓的人員組成，熟悉各類型酸奶的感官評定。評價指標有山藥香蕉酸奶的色澤、口感、組織狀態(tài)和氣味。每次評定取平均分作為小組的評價結果，感官評分標準如表1所示。

單因素實驗。本試驗的影響因素主要有：A山藥漿的添加量，B香蕉粉的添加量，C蔗糖添加量，D發(fā)酵劑的添加量，E發(fā)酵時間。根據(jù)這5個因素進行單因素試驗，以表1為感官評價標準，分別測定最佳的因素水平。根據(jù)發(fā)酵劑的種類，確定最佳發(fā)酵溫度為42℃，在此條件下，山藥漿的添加量為6.5%、7.5%、8.5%、9.5%時，香蕉粉、蔗糖、發(fā)酵劑的添加量及發(fā)酵時間分別為2%、8%、0.2%、7h；香蕉粉的添加量為1%、2%、3%、4%時，山藥漿、蔗糖、發(fā)酵劑的添加量及發(fā)酵時間分別為7.5%、8%、0.2%、7h；蔗糖的添加量為6%、7%、8%、9%時，山藥漿、香蕉粉、發(fā)酵劑的添加量及發(fā)酵時間分別為7.5%、2%、0.2%、7h；發(fā)酵劑的添加量為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%時，山藥漿、香蕉粉、蔗糖的添加量及發(fā)酵時間分別為7.5%、8%、2%、7h；發(fā)酵時間為6h、7h、8h、9h時，山藥漿、香蕉粉、蔗糖、發(fā)酵劑的添加量分別為7.5%、8%、2%、0.2%。

正交試驗優(yōu)化山藥香蕉酸奶工藝。在單因素實驗的基礎上，選擇山藥漿添加量、香蕉粉添加量、蔗糖添加量、發(fā)酵劑添加量、發(fā)酵時間為自變量，根據(jù)正交試驗原理采用5因素4水平正交設計，確定山藥香蕉酸奶的最佳容易參數(shù)。

二、試驗結果與討論

（一）正交試驗結果

由表3極差分析可知，在試驗工藝條件范圍內，各因素對產品質量的影響順序為C>B>A>D>E，即：對山藥香蕉發(fā)酵酸奶的影響由大到小的順序排列依次是蔗糖添加量、香蕉粉添加量、山藥漿添加量、發(fā)酵劑添加量、發(fā)酵時間。由正交試驗分析結果可知，制作山藥香蕉酸奶的最佳組合應為A2B2C2D2E2，即當山藥漿的添加量為7.5%，香蕉粉的添加量為2%，蔗糖的添加量為8%，發(fā)酵劑添加量為0.2%，發(fā)酵時間為7h時，產品的各項感官指標最佳。按照篩選出的最佳工藝做驗證試驗，制得的山藥香蕉風味發(fā)酵酸奶色澤均勻，呈淺黃色，酸甜適中，均勻細膩，表面光滑，無顆粒，無氣泡，無分層，粘稠度好，帶有發(fā)酵乳特有的乳香味，山藥香蕉香味突出。此條件下的平均感官評分為93.45，與預測值較接近，說明本次正交試驗優(yōu)化的結果可信度較大。

（二）山藥漿的添加量對風味發(fā)酵乳品質的影響

山藥漿的添加量對酸奶品質的影響主要體現(xiàn)在酸奶的凝固性和風味兩個方面。在凝固性方面，當山藥漿的添加量小于7.5%時，凝固性較好。隨著添加量的增加，凝固性下降，酸奶的口感也相對變差。當超過7.5%時，酸奶凝固性就會很差，甚至不凝固。在風味方面，當山藥漿的添加量在8%以下時，酸奶的山藥味不明顯，添加量大于8%時，酸奶的凝固性變差。

（三）香蕉粉的添加量對風味發(fā)酵乳品質的影響

香蕉粉同山藥共同賦予了酸奶特有的風味，但是香蕉粉具有特有的黃色，并且香蕉香味突出，當香蕉粉的添加量大于2%時，酸奶的香蕉香味較濃，掩蓋了酸奶本有的乳酸發(fā)酵香味。此外，隨著香蕉粉添加量的增加，酸奶的顏色加深，酸奶由傳統(tǒng)的乳白色逐漸變?yōu)辄S色，顏色過深，酸奶感官品質變差。

（四）蔗糖的添加量對風味發(fā)酵乳品質的影響

蔗糖主要用于增加酸奶的甜味，甜味又是絕大多人喜歡的味道。沒有添加甜味劑的酸奶，口感會大打折扣。實驗表明，當蔗糖的添加量為8%時，再配以乳酸的酸味，使酸奶的酸甜可口，當蔗糖的添加量超過8%時，酸奶的甜味過重，酸甜不適中。相反，蔗糖的添加量小于8%時，酸味突出，甜味較淡，口感變差。

（五）發(fā)酵劑的添加量對風味發(fā)酵乳品質的影響

研究表明，不同發(fā)酵劑對酸奶的硬度和膠粘性影響很大，單一發(fā)酵劑生產的酸奶硬度和膠粘性最大，保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌混合發(fā)酵劑生產的酸奶硬度和膠粘性最低。嗜熱鏈球菌可明顯增加產品的粘度。保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌混合發(fā)酵劑生產的酸奶內聚性最高，綜合感觀評價值最高。本次選用的發(fā)酵劑為混合發(fā)酵劑，為保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌混合發(fā)酵劑。隨著發(fā)酵劑添加量的增加，發(fā)酵加速，產酸量增加。

（六）發(fā)酵時間的確定

本次試驗觀察發(fā)現(xiàn)，隨著發(fā)酵時間的增加，酸奶的酸度逐漸增大。當發(fā)酵時間小于7h時，酸奶凝乳質地柔軟，上層有乳清析出；當發(fā)酵時間為5h時，乳清析出較多；隨著發(fā)酵時間的增加，酸奶的乳清析出急劇減少，在7h時，上層乳清消失，隨著發(fā)酵時間的延長，又有乳清析出。因此，發(fā)酵時間過短，酸奶組織狀態(tài)較差，有較多乳清析出，且酸度較低；發(fā)酵時間過長，凝乳狀態(tài)較好，同時伴有少量乳清析出。

三、結論

山藥香蕉酸奶是以鮮牛奶、山藥、香蕉粉和蔗糖為主要原料，生產出的一種新型風味發(fā)酵酸奶，它不但有傳統(tǒng)酸奶的營養(yǎng)價值，還含有山藥和香蕉中的各種保健成分，同時，又賦予了酸奶獨特的風味，使酸奶的營養(yǎng)價值更高，風味更獨特。

本試驗采用的是凝固型風味酸奶的發(fā)酵工藝，發(fā)酵前將山藥漿、香蕉風和蔗糖與鮮牛乳混合均勻，灌入容器后然后至于42℃密閉恒溫發(fā)酵，發(fā)酵完成后置于0～5℃冰箱中冷藏后熟24h。但山藥香蕉風味發(fā)酵乳在后熟過程中隨著時間的延長及冷藏溫度的變化，各項指標的變化有待進一步研究。

本試驗最終確定了山藥香蕉風味發(fā)酵酸奶的最佳工藝條件為：山藥漿添加量7.5%，香蕉粉添加量2%，蔗糖添加量8%，發(fā)酵劑接種量0.2%，在42℃條件下恒溫發(fā)酵7h，制得的山藥香蕉風味發(fā)酵酸奶品質最佳。

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作者簡介：錢志偉（1969-），男，河南嵩縣人，教授，研究方向：食品分析與質量控制。

（責任編輯 朱維軍）