凝固型火龍果果汁酸奶的工藝配方研究

唐海堯，劉和平，陳雅萍，陳 勇，鄧 寧

（陽江職業技術學院，廣東陽江 529566）

火龍果，又稱紅龍果、青龍果、仙人掌果、仙蜜果、龍珠果、玉龍果等，為仙人掌科三角柱屬植物三角柱的果用栽培品種[1]，火龍果集水果、花卉、蔬菜、保健、醫藥為一體，具有很高的經濟價值[2]。火龍果果肉營養豐富、功效獨特，具有較高的食療價值，其可溶性固形物含量為9%~12%，最高可達到22%[3]。火龍果中豐富的花青素、膳食纖維、礦物質等營養物質，在預防心腦血管疾病、調節機體免疫功能、調節激素水平等方面具有較好的保健功效[4]。

酸奶具有極高的營養價值和保健功能[5]，可以調理腸胃、降低膽固醇及預防心血管疾病[6]，增強人體抗菌能力和免疫力[7]、抗腫瘤作用，對胃病、便秘、糖尿病、肝病等有一定的療效[8]。傳統酸奶口味單一，提供給消費者的選擇性小，因此人們不斷研制出各種果汁酸奶，以滿足市場需求[9-10]。試驗以新鮮紅肉火龍果為原料，開發凝固型火龍果果汁酸奶，不僅具有傳統酸奶的優點，而且因加入了火龍果果汁使其風味更加獨特。

感官評價在酸奶品質評價中占有重要地位[11]，通過單因素試驗和設計正交試驗對凝固型火龍果果汁酸奶配方工藝進行研究，通過感官評定得到白砂糖添加量、發酵劑添加量、火龍果果汁添加量、發酵時間的水平組合。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮紅肉火龍果、伊利純牛奶、白砂糖、發酵劑（保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌混合菌種），實驗室自備。

JB60-SH型攪拌器，力辰科技有限公司產品；DHP-9272型電熱恒溫培養箱，上海齊欣科學儀器有限公司產品；C21-SDHCB01X型電磁爐，浙江紹興蘇泊爾生活電器有限公司產品；ZY2035型酸奶瓶，上海楓未實業有限公司產品；DLP-012型不銹鋼鍋，帝樂派實業有限公司產品；SW-CJ-1D型超凈工作臺，上海蘇凈實業有限公司產品；TM-767II型打漿機，中山市海盤電器有限公司產品。

1.2 工藝流程

①火龍果的篩選→去皮→打漿→過濾→火龍果果汁→殺菌→冷卻待用；

②純牛奶、白砂糖→調配→均質→殺菌→冷卻待用；

①+②→攪拌混合→接種→灌裝→發酵→冷卻、后熟→成品。

1.3 操作要點

（1）火龍果預處理。篩選出新鮮、無病蟲害、無明顯機械傷的紅肉火龍果，清洗干凈、去皮，將果肉切成小塊后打漿備用。

（2）過濾。將火龍果果漿用濾網過濾，得到澄清的火龍果果汁。

（3）調配、均質。在純牛奶中加入適量白砂糖，溶解后過濾，加入火龍果果汁中，用均質機在20 MPa條件下均質，以提高其穩定性。

（4）殺菌、冷卻。將均質后的火龍果汁水浴加熱到90~95℃，殺菌10~15 min，然后冷卻至40~45℃。

（5）混合、接種。經分別滅菌并冷卻至45℃的牛奶與火龍果漿按比例混合，在超凈工作臺無菌環境下接種，菌種為保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌的混合菌種。

（6）發酵、后熟。保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌混合后的最適宜生長溫度為42~45℃，故接種后置于42℃恒溫箱中進行發酵培養，待酸奶發酵成熟，移至4℃冰箱中后熟。

1.4 凝固型火龍果果汁酸奶感官評價

參照《GB 19302—2010食品安全國家標準發酵乳》進行鑒評，感官評分分值在0~100分，滿分為100分，由乳清析出程度、表面光澤、香氣、酸甜度、綜合口感等5個部分構成。每次評定由10名經過感官評定培訓的人員組成評價小組，按照評分標準對產品感官品質進行評價。感官檢驗見表1。

表1 感官檢驗

1.5 凝固型火龍果果汁酸奶單因素試驗

試驗的基本操作條件為：每瓶酸奶總量200 mL，其中火龍果果汁添加量3%，白砂糖添加量3%，發酵劑添加量0.2%，發酵時間8 h。在此基礎上，分別考查4個因素的不同水平對最后綜合感官的影響，其中選擇白砂糖添加量為1%，2%，3%，4%，5%；發酵劑添加量0.10%，0.15%，0.20%，0.25%，0.30%；發酵時間4，6，8，10，12 h；火龍果果汁添加量為1%，3%，5%，7%，9%進行單因素試驗。求得上述因素的最優水平范圍，以便進行后續試驗。

1.6 正交試驗

試驗選擇L9（34）的正交表進行試驗，以感官評分作為考查指標，對白砂糖添加量、發酵劑添加量、發酵時間、火龍果果汁添加量進行四因素三水平的正交試驗。

L9（34）凝固型火龍果果汁酸奶正交試驗因素和水平設計見表2，凝固型火龍果果汁酸奶正交試驗設計見表3。

表2 L9（34）凝固型火龍果果汁酸奶正交試驗因素和水平設計

表3 凝固型火龍果果汁酸奶正交試驗設計

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 白砂糖添加量對酸奶品質的影響

白砂糖添加量對酸奶品質的影響見圖1。

圖1 白砂糖添加量對酸奶品質的影響

通過白砂糖添加量的單因素試驗可以看出，白砂糖添加量對酸奶品質影響并不十分明顯，在添加量達到5%時甜味加重，導致感官評價變差，白砂糖添加量在2%，3%，4%時感官評分相對最高，此時酸奶酸甜適中。因此，選擇白砂糖添加量2%，3%，4%作為正交試驗水平范圍。

2.1.2 發酵劑添加量對發酵的影響

發酵劑添加量對酸奶品質的影響見圖2。

圖2 發酵劑添加量對酸奶品質的影響

由圖2可以看出，發酵劑添加量為0.15%，0.20%，0.25%時，酸奶組織形態較好，且無乳清析出，感官評分相對最高，發酵劑添加量達到3%時，酸奶口感變差。選擇發酵劑添加量在0.15%，0.20%，0.25%作為正交試驗水平范圍。

2.1.3 發酵時間對發酵的影響

發酵時間對酸奶品質的影響見圖3。

圖3 發酵時間對酸奶品質的影響

由圖3可以看出，發酵時間為4 h時酸奶感官評分較低，可能是由于發酵時間不夠，導致酸奶感官評價較差，隨著酸奶發酵時間的增加，酸奶的感官評分呈上升趨勢，但差異不明顯，考慮實際操作的簡便程度，選擇發酵時間6，8，10 h作為正交試驗水平范圍。

2.1.4 火龍果果汁添加量對發酵的影響

火龍果果汁添加量對酸奶品質的影響見圖4。

圖4 火龍果果汁添加量對酸奶品質的影響

通過火龍果果汁添加量的單因素試驗可以看出，隨著果汁添加量的增加，酸奶感官評分呈上升趨勢，選擇火龍果果汁添加量5%，7%，9%作為正交試驗水平范圍。

2.2 正交試驗結果分析

凝固型火龍果果汁酸奶正交試驗結果見表4。

表4 凝固型火龍果果汁酸奶正交試驗結果

由表4可以看出，影響凝固型火龍果果汁酸奶品質的主次因素依次為火龍果果汁添加量（D）>發酵劑添加量（B）>白砂糖添加量（A） >發酵時間（C），根據正交試驗結果分析得出最佳的凝固型火龍果果汁酸奶的配方為A1B3C3D3，即白砂糖添加量2%，發酵劑添加量0.25%，發酵時間10 h，火龍果果汁添加量9%。

2.3 驗證試驗

根據上述正交試驗結果，進行驗證試驗，得到凝固型火龍果果汁酸奶的感官評分為90.8分，優化條件基本可行。

3 結論

研究火龍果果汁添加量、發酵劑添加量、發酵時間、白砂糖添加量4個因素，以感官評分為判斷依據，在單因素試驗的基礎上，采用正交試驗得到凝固型火龍果果汁酸奶的最佳工藝配方，即白砂糖添加量2%，發酵劑添加量0.25%，發酵時間10 h，火龍果果汁添加量9%。在該條件下進行驗證試驗，得到凝固型火龍果果汁酸奶的感官評分為90.8分，以此配方制作的成品具有適量的火龍果清香味，色澤紅潤、酸甜適中、外觀均勻致密。酸奶中添加火龍果果汁既能增加特殊滋味，又能改善外觀色澤，提高酸奶品質。

試驗僅討論了指定條件下的最優工藝方案，發酵劑的選擇、多糖類凝固劑、發酵溫度等因素暫未討論，其與凝固型火龍果果汁酸奶的品質關系，以及各個因素的交互作用等皆有待進一步研究。