小米雜糧無糖酸乳制品研究

鄭堅強+彭新榜

摘要：為了開發新型小米雜糧無糖酸乳制品，試驗以小米和鮮乳為基本原料，采用正交試驗，優選產品最佳配比和制作工藝。結果表明，小米雜糧無糖酸乳原料液的最佳配比是小米原漿30%，鮮乳70%；穩定劑卡拉膠的添加量為0.02%，黃原膠的添加量為0.04%；復合發酵劑的最優配比為丁二酮乳酸鏈球菌添加量為0.7%，嗜酸乳桿菌添加量為1.3%，嗜熱鏈球菌添加量為0.6%；小米雜糧無糖酸乳制品的工藝參數是發酵溫度41 ℃，發酵時間4.0 h，復合發酵劑的接種量為3%。

關鍵詞：小米；發酵劑；酸乳制品

中圖分類號：TS213.3 文獻標識碼： A 文章編號：0439-8114（2014）01-0157-03

Study on Fermented Sugar-free Millet Yoghourt

ZHENG Jian-qiang，PENG Xin-bang

（School of Food and Biological Engineering，Zhengzhou University of Light Industry，Zhengzhou 450002，China）

Abstract：The new fermented millet yoghourt was developed with millet and fresh milk. By orthogonal design， the best proportion and technology were studied. The results showed that the best proportion of millet soaked liquid and milk was 3∶7 with 0.02% carrageenan and 0.04% Xanthan gum. The optimized process parameters were inoculation 3.0% （including diacetyl Streptococcus lactis 0.7%， Streptococcus thermophilus 0.6%， Lactobacillus acidophilus1.3%）， fermenting 4.0 h under 41 ℃. The Streptococcus diacetilactis and Lactobacillus acidophilus might be important factors on the taste and nutrition of the millet Sugar-free yoghourt.

Key words：millet； fermentation； yoghourt

收稿日期：2013-05-10

基金項目：鄭州市科技攻關項目（121PPTGG362-9）

作者簡介：鄭堅強（1976-），男，山西翼城人，副教授，主要從事乳制品研究與開發工作，（電話）13598018629（電子信箱）jqzheng76@126.com。

小米是中國北方的主要小雜糧之一，其蛋白質含量高于其他谷物，且氨基酸比例協調，特別是色氨酸、蛋氨酸、谷氨酸、亮氨酸、蘇氨酸的含量高于其他糧食[1，2]。據分析，每100 g小米中含有維生素B1 0.57 mg，維生素B2 0.12 mg，維生素B3 1.60 mg，維生素E 5.59～22.36 mg，磷240 mg，鐵4.7 mg等，這些對人體健康均具有重要作用[3]。小米的各種營養成分均易于被人體吸收，消化率達90%以上。小米富含蛋氨酸，具有抗脂肪肝的作用；富含色氨酸，可促進人體胰島素分泌，提高進入腦內的色氨酸數量[4]，所以小米是一種無任何副作用的高效安眠食品。小米中含有豐富的能增強腦細胞功能的谷氨酸和能消除機體疲勞的天門冬氨酸[5，6]，是一種具有保健作用的營養豐富的優質糧源。中醫認為，小米性味甘、咸、微寒，具有滋養腎氣、健脾胃、清虛熱等療效[7]。把中國的小米與“全營養”的牛奶結合起來生產一種新型的發酵乳制品并工業化生產，成為一種動、植物蛋白互補的新型發酵乳制品，這是當前的研究方向。本試驗以小米和鮮乳為基本原料制作新型小米雜糧無糖酸乳制品，旨在開發新型雜糧產品，豐富酸乳產品種類，提高酸乳產品的營養價值。

1 材料與方法

1.1 材料

鮮乳：由河南農業大學畜牧站提供；小米：為市售山西沁州黃小米。

穩定劑卡拉膠、黃原膠（河南中星食品添加劑有限公司）均符合食品添加劑要求。

供試菌種來自中國食品發酵工業研究院。主要有丁二酮乳酸鏈球菌（Streptococcus diacetilactis），嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilus）、嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）。從凍干菌種進行活化五代制成工作發酵劑，3種菌種發酵活力分別是0.48%、0.56%、0.58%。

1.2 試驗方法

1.2.1 小米雜糧無糖酸乳制品的工藝流程 小米雜糧無糖酸乳制品的生產工藝流程如下：

小米雜糧無糖酸乳原料液→加糖→殺菌→冷卻→接種（母發酵劑）→裝瓶（空瓶經滅菌處理）→培養→測定酸度→冷卻→檢驗→成品

1.2.2 小米雜糧無糖酸乳原料液正交試驗設計 經預試驗得知，小米原漿和鮮乳的添加比例（V/V，下同）、穩定劑的選擇及其添加量是決定小米雜糧無糖酸乳原料液穩定性的主要因素，針對其影響因素進行了L9（34）的正交試驗（正交試驗因素與水平見表1），并對試驗結果進行了方差分析，以探索出各原料成分的最佳配比。試驗結果以感官評分來評價。小米雜糧無糖酸乳原料液感官評分標準見表2。

1.2.3 復合發酵劑的優化 影響小米雜糧無糖酸乳制品風味的主要因素是發酵劑的添加量。本試驗以丁二酮乳酸鏈球菌、嗜酸乳桿菌和嗜熱鏈球菌為復合發酵劑，采用3因素3水平的L9（34）正交試驗來優選發酵劑的比例，其因素與水平見表3。

復合發酵劑優化的結果采用感官評定、測定酸度和檢驗乳酸菌數綜合進行總評分。綜合評價總分為100分，其中感官評價評分占60%，酸度滴定評分占30%，乳酸菌個數評分占10%。

發酵制品的感官評定由10名經過培訓的人員從以下幾方面進行。色：色澤為乳白色或略帶淡黃色；香：天然乳脂香氣濃郁，有食欲感；味：淡淡乳酸味，酸中含香的復合滋味；形：凝固如玉，用勺取出一部分觀察，切面呈瓷狀，表面光滑，無粗顆粒或雜質出現，放到手上不是一觸就散，而是凝立而不破碎。取出后，杯內出現凹坑深而不變形，約20 min后，坑底有少量乳清析出，但坑形不變；味：無霉味、酵母味或非酸乳味。

1.2.4 發酵工藝條件的優化 試驗設計了發酵時間、發酵溫度和復合發酵劑接種量的L9（34）正交試驗（其因素與水平見表4），并對試驗結果進行了分析，以探索出最佳發酵工藝參數。其發酵結果評價指標同樣采用感官評價（60%）、酸度滴定（30%）和乳酸菌個數（10%）的綜合評價方法。

1.2.5 小米雜糧無糖酸乳制品微生物測定方法[8] 菌落總數測定參照GB4789.2-2010《食品微生物學檢驗 菌落總數測定》；大腸菌群測定參照GB4789.3 -2010《食品微生物學檢驗 大腸菌群計數》；霉菌和酵母菌測定參照GB4789.15-2010《食品微生物學檢驗 霉菌和酵母菌計數》；乳酸菌測定參照GB 4789.35-2010《食品微生物學檢驗 乳酸菌檢驗》。

1.2.6 小米雜糧無糖酸乳制品質量指標

感官指標：小米雜糧無糖酸乳制品具有酸乳發酵香味，同時具有小米特有的香味；口感細膩，爽口，無異味；均勻細膩，無沉淀和分層現象。

理化指標：經檢測可溶性固形物含量為8.61%，pH為4.7，酸度為69 °T。

微生物指標：乳酸菌為3.2×108 CFU/mL，大腸菌群數<3 MPN/100 mL，致病菌未檢出。

2 結果與分析

2.1 小米雜糧無糖酸乳發酵原料液正交試驗結果

由表5可見，小米原漿與鮮乳的配比對產品的風味及穩定性影響最大，穩定劑卡拉膠的影響次之，黃原膠的影響最小。其最佳組合是A2B2C3，即小米原漿∶鮮乳為30∶70，卡拉膠的添加量為0.02%，黃原膠添加量為0.04%。該條件下所制的小米發酵酸乳口感最佳，穩定性最好。

2.2 小米雜糧無糖酸乳復合發酵劑的優選試驗結果

由表6可見，丁二酮乳酸鏈球菌對小米雜糧無糖酸乳制品的風味影響最大，其次是嗜酸乳桿菌，嗜熱鏈球菌影響最小。復合發酵劑的最優組合是A2B1C1，即丁二酮乳酸鏈球菌添加量為0.7%，嗜酸乳桿菌添加量為1.3%，嗜熱鏈球菌添加量為0.6%。采用該復合發酵劑，小米雜糧無糖酸乳制品酸甜適宜，口感細膩，風味最好。

2.3 發酵工藝條件優化試驗結果

由表7可知，各因素的影響順序是A>B>C，即發酵時間>發酵溫度>復合發酵劑接種量；其最優發酵工藝條件是A2B2C1，即發酵時間4.0 h，發酵溫度41 ℃，復合發酵劑的接種量為3%。此工藝條件下發酵的小米雜糧無糖酸乳制品口感最佳，風味獨特。

3 結論

1）小米雜糧無糖酸乳制品原料液的最佳配比是小米原漿30%，鮮乳70%；穩定劑卡拉膠的添加量為0.02%；黃原膠的添加量為0.04%。

2）復合發酵劑的最優配比是丁二酮乳酸鏈球菌添加量為0.7%，嗜酸乳桿菌添加量為1.3%，嗜熱鏈球菌添加量為0.6%。

3）最佳發酵工藝條件是發酵時間4.0 h，發酵溫度41 ℃，復合發酵劑的接種量為3%。

參考文獻：

[1] 張 超，張 暉，李冀新.小米的營養以及應用研究進展[J].中國糧油學報，2007，22（1）：51-55，78.

[2] 楊 春，栗紅瑜，鄧曉燕，等.小米蛋白質的氨基酸組成及品質評價分析[J].農產品加工（學刊），2008（12）：8-10.

[3] 楊 春，田志芳，盧健鳴，等.小米蛋白質研究進展[J]. 中國糧油學報，2010，25（8）：123-128.

[4] 薛月圓，李 鵬，林勤保.小米的化學成分及物理性質的研究進展[J].中國糧油學報，2008，23（3）：199-203.

[5] 董良利.山西雜糧產業化的現狀及對策[J].中國農學通報，2008， 24（10）：575-578.

[6] 劉麗萍.小米營養及小米食品的開發[J].糧油加工與食品機械，2003，1（1）：48-49.

[7] 王海濱，夏建新.小米的營養成分及產品研究開發進展[J].糧食科技與經濟，2010，35（4）：36-39.

[8] 張 剛.乳酸細菌-基礎、技術和應用[M]. 北京：化學工業出版社，2007.212-233.

（責任編輯 曾德芳）

1.2.3 復合發酵劑的優化 影響小米雜糧無糖酸乳制品風味的主要因素是發酵劑的添加量。本試驗以丁二酮乳酸鏈球菌、嗜酸乳桿菌和嗜熱鏈球菌為復合發酵劑，采用3因素3水平的L9（34）正交試驗來優選發酵劑的比例，其因素與水平見表3。

復合發酵劑優化的結果采用感官評定、測定酸度和檢驗乳酸菌數綜合進行總評分。綜合評價總分為100分，其中感官評價評分占60%，酸度滴定評分占30%，乳酸菌個數評分占10%。

發酵制品的感官評定由10名經過培訓的人員從以下幾方面進行。色：色澤為乳白色或略帶淡黃色；香：天然乳脂香氣濃郁，有食欲感；味：淡淡乳酸味，酸中含香的復合滋味；形：凝固如玉，用勺取出一部分觀察，切面呈瓷狀，表面光滑，無粗顆粒或雜質出現，放到手上不是一觸就散，而是凝立而不破碎。取出后，杯內出現凹坑深而不變形，約20 min后，坑底有少量乳清析出，但坑形不變；味：無霉味、酵母味或非酸乳味。

1.2.4 發酵工藝條件的優化 試驗設計了發酵時間、發酵溫度和復合發酵劑接種量的L9（34）正交試驗（其因素與水平見表4），并對試驗結果進行了分析，以探索出最佳發酵工藝參數。其發酵結果評價指標同樣采用感官評價（60%）、酸度滴定（30%）和乳酸菌個數（10%）的綜合評價方法。

1.2.5 小米雜糧無糖酸乳制品微生物測定方法[8] 菌落總數測定參照GB4789.2-2010《食品微生物學檢驗 菌落總數測定》；大腸菌群測定參照GB4789.3 -2010《食品微生物學檢驗 大腸菌群計數》；霉菌和酵母菌測定參照GB4789.15-2010《食品微生物學檢驗 霉菌和酵母菌計數》；乳酸菌測定參照GB 4789.35-2010《食品微生物學檢驗 乳酸菌檢驗》。

1.2.6 小米雜糧無糖酸乳制品質量指標

感官指標：小米雜糧無糖酸乳制品具有酸乳發酵香味，同時具有小米特有的香味；口感細膩，爽口，無異味；均勻細膩，無沉淀和分層現象。

理化指標：經檢測可溶性固形物含量為8.61%，pH為4.7，酸度為69 °T。

微生物指標：乳酸菌為3.2×108 CFU/mL，大腸菌群數<3 MPN/100 mL，致病菌未檢出。

2 結果與分析

2.1 小米雜糧無糖酸乳發酵原料液正交試驗結果

由表5可見，小米原漿與鮮乳的配比對產品的風味及穩定性影響最大，穩定劑卡拉膠的影響次之，黃原膠的影響最小。其最佳組合是A2B2C3，即小米原漿∶鮮乳為30∶70，卡拉膠的添加量為0.02%，黃原膠添加量為0.04%。該條件下所制的小米發酵酸乳口感最佳，穩定性最好。

2.2 小米雜糧無糖酸乳復合發酵劑的優選試驗結果

由表6可見，丁二酮乳酸鏈球菌對小米雜糧無糖酸乳制品的風味影響最大，其次是嗜酸乳桿菌，嗜熱鏈球菌影響最小。復合發酵劑的最優組合是A2B1C1，即丁二酮乳酸鏈球菌添加量為0.7%，嗜酸乳桿菌添加量為1.3%，嗜熱鏈球菌添加量為0.6%。采用該復合發酵劑，小米雜糧無糖酸乳制品酸甜適宜，口感細膩，風味最好。

2.3 發酵工藝條件優化試驗結果

由表7可知，各因素的影響順序是A>B>C，即發酵時間>發酵溫度>復合發酵劑接種量；其最優發酵工藝條件是A2B2C1，即發酵時間4.0 h，發酵溫度41 ℃，復合發酵劑的接種量為3%。此工藝條件下發酵的小米雜糧無糖酸乳制品口感最佳，風味獨特。

3 結論

1）小米雜糧無糖酸乳制品原料液的最佳配比是小米原漿30%，鮮乳70%；穩定劑卡拉膠的添加量為0.02%；黃原膠的添加量為0.04%。

2）復合發酵劑的最優配比是丁二酮乳酸鏈球菌添加量為0.7%，嗜酸乳桿菌添加量為1.3%，嗜熱鏈球菌添加量為0.6%。

3）最佳發酵工藝條件是發酵時間4.0 h，發酵溫度41 ℃，復合發酵劑的接種量為3%。

參考文獻：

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[7] 王海濱，夏建新.小米的營養成分及產品研究開發進展[J].糧食科技與經濟，2010，35（4）：36-39.

[8] 張 剛.乳酸細菌-基礎、技術和應用[M]. 北京：化學工業出版社，2007.212-233.

（責任編輯 曾德芳）

1.2.3 復合發酵劑的優化 影響小米雜糧無糖酸乳制品風味的主要因素是發酵劑的添加量。本試驗以丁二酮乳酸鏈球菌、嗜酸乳桿菌和嗜熱鏈球菌為復合發酵劑，采用3因素3水平的L9（34）正交試驗來優選發酵劑的比例，其因素與水平見表3。

復合發酵劑優化的結果采用感官評定、測定酸度和檢驗乳酸菌數綜合進行總評分。綜合評價總分為100分，其中感官評價評分占60%，酸度滴定評分占30%，乳酸菌個數評分占10%。

發酵制品的感官評定由10名經過培訓的人員從以下幾方面進行。色：色澤為乳白色或略帶淡黃色；香：天然乳脂香氣濃郁，有食欲感；味：淡淡乳酸味，酸中含香的復合滋味；形：凝固如玉，用勺取出一部分觀察，切面呈瓷狀，表面光滑，無粗顆粒或雜質出現，放到手上不是一觸就散，而是凝立而不破碎。取出后，杯內出現凹坑深而不變形，約20 min后，坑底有少量乳清析出，但坑形不變；味：無霉味、酵母味或非酸乳味。

1.2.4 發酵工藝條件的優化 試驗設計了發酵時間、發酵溫度和復合發酵劑接種量的L9（34）正交試驗（其因素與水平見表4），并對試驗結果進行了分析，以探索出最佳發酵工藝參數。其發酵結果評價指標同樣采用感官評價（60%）、酸度滴定（30%）和乳酸菌個數（10%）的綜合評價方法。

1.2.5 小米雜糧無糖酸乳制品微生物測定方法[8] 菌落總數測定參照GB4789.2-2010《食品微生物學檢驗 菌落總數測定》；大腸菌群測定參照GB4789.3 -2010《食品微生物學檢驗 大腸菌群計數》；霉菌和酵母菌測定參照GB4789.15-2010《食品微生物學檢驗 霉菌和酵母菌計數》；乳酸菌測定參照GB 4789.35-2010《食品微生物學檢驗 乳酸菌檢驗》。

1.2.6 小米雜糧無糖酸乳制品質量指標

感官指標：小米雜糧無糖酸乳制品具有酸乳發酵香味，同時具有小米特有的香味；口感細膩，爽口，無異味；均勻細膩，無沉淀和分層現象。

理化指標：經檢測可溶性固形物含量為8.61%，pH為4.7，酸度為69 °T。

微生物指標：乳酸菌為3.2×108 CFU/mL，大腸菌群數<3 MPN/100 mL，致病菌未檢出。

2 結果與分析

2.1 小米雜糧無糖酸乳發酵原料液正交試驗結果

由表5可見，小米原漿與鮮乳的配比對產品的風味及穩定性影響最大，穩定劑卡拉膠的影響次之，黃原膠的影響最小。其最佳組合是A2B2C3，即小米原漿∶鮮乳為30∶70，卡拉膠的添加量為0.02%，黃原膠添加量為0.04%。該條件下所制的小米發酵酸乳口感最佳，穩定性最好。

2.2 小米雜糧無糖酸乳復合發酵劑的優選試驗結果

由表6可見，丁二酮乳酸鏈球菌對小米雜糧無糖酸乳制品的風味影響最大，其次是嗜酸乳桿菌，嗜熱鏈球菌影響最小。復合發酵劑的最優組合是A2B1C1，即丁二酮乳酸鏈球菌添加量為0.7%，嗜酸乳桿菌添加量為1.3%，嗜熱鏈球菌添加量為0.6%。采用該復合發酵劑，小米雜糧無糖酸乳制品酸甜適宜，口感細膩，風味最好。

2.3 發酵工藝條件優化試驗結果

由表7可知，各因素的影響順序是A>B>C，即發酵時間>發酵溫度>復合發酵劑接種量；其最優發酵工藝條件是A2B2C1，即發酵時間4.0 h，發酵溫度41 ℃，復合發酵劑的接種量為3%。此工藝條件下發酵的小米雜糧無糖酸乳制品口感最佳，風味獨特。

3 結論

1）小米雜糧無糖酸乳制品原料液的最佳配比是小米原漿30%，鮮乳70%；穩定劑卡拉膠的添加量為0.02%；黃原膠的添加量為0.04%。

2）復合發酵劑的最優配比是丁二酮乳酸鏈球菌添加量為0.7%，嗜酸乳桿菌添加量為1.3%，嗜熱鏈球菌添加量為0.6%。

3）最佳發酵工藝條件是發酵時間4.0 h，發酵溫度41 ℃，復合發酵劑的接種量為3%。

參考文獻：

[1] 張 超，張 暉，李冀新.小米的營養以及應用研究進展[J].中國糧油學報，2007，22（1）：51-55，78.

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[3] 楊 春，田志芳，盧健鳴，等.小米蛋白質研究進展[J]. 中國糧油學報，2010，25（8）：123-128.

[4] 薛月圓，李 鵬，林勤保.小米的化學成分及物理性質的研究進展[J].中國糧油學報，2008，23（3）：199-203.

[5] 董良利.山西雜糧產業化的現狀及對策[J].中國農學通報，2008， 24（10）：575-578.

[6] 劉麗萍.小米營養及小米食品的開發[J].糧油加工與食品機械，2003，1（1）：48-49.

[7] 王海濱，夏建新.小米的營養成分及產品研究開發進展[J].糧食科技與經濟，2010，35（4）：36-39.

[8] 張 剛.乳酸細菌-基礎、技術和應用[M]. 北京：化學工業出版社，2007.212-233.

（責任編輯 曾德芳）