發酵型紫薯大豆酸奶的研制

王新惠，白婷，3，*，張崟，王國燕，李俊霞，3，鄧曉燕，羅靜，張慶（1.成都大學肉類加工四川省重點實驗室，四川成都610106；.成都大學生物產業學院，四川成都610106；3.西華大學生物工程學院，四川成都611743）

發酵型紫薯大豆酸奶的研制

王新惠1，2，白婷1，2，3，*，張崟1，2，王國燕2，李俊霞1，2，3，鄧曉燕2，羅靜2，張慶2
（1.成都大學肉類加工四川省重點實驗室，四川成都610106；2.成都大學生物產業學院，四川成都610106；3.西華大學生物工程學院，四川成都611743）

摘要：以紫薯和黃豆為主要原料，選用嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophiles6038）和德氏乳酸桿菌保加利亞亞種（Lactobacillus delbrueckiisubsp.bulgaricus），以1∶1混合作為發酵劑進行發酵，以感官評價為參考指標，確定紫薯大豆酸奶工藝參數。結果表明，紫薯大豆酸奶最佳工藝參數為：紫薯漿添加量8%、蔗糖添加量9%、接種量3%、發酵溫度38℃、發酵時間8h。在此條件下發酵的紫薯大豆酸奶，色澤呈均勻香芋色，口感細膩，酸奶特殊香氣及紫薯味濃郁，酸甜適中，可溶性固形物≥10%，蛋白質含量≥2.9%，pH 4.6，酸度59°T，菌落總數3.1×107cfu/mL，乳酸菌數2.8×107cfu/mL，未檢測出大腸桿菌和致病菌，其質量達到GB19302-2010《食品安全國家標準發酵乳》對酸奶的指標要求。

關鍵詞：紫薯；大豆；酸奶；發酵

紫薯是世界公認的健康食品，研究已證實它除了具有普通紅薯的營養成分外，尤其富含硒元素和花青素，其中花青素含量為12.2mg/100 g，硒0.007μg/g[1-3]。花青素是目前科學界發現的防治疾病、維護人類健康最直接、最有效、最安全的自由基清除劑，其清除自由基的能力是VC的20倍、VE的50倍[4-6]。目前，紫薯受到國內外食品研究領域專家、學者的廣泛關注。酸奶由于其特有的營養價值和保健功能，越來越受到人們的重視。大豆酸奶具有牛奶酸奶不可比擬的優點，如營養成分豐富，膽固醇含量低，蛋白質含量高及原料易獲得，制作過程簡單等[7-8]。隨著生活水平的提高，人們對食品需求已由營養、安全上升到保健層次，具有保健功能的奶制品備受消費者喜愛，市場前景廣闊。

目前，對紫薯功能性食品的開發主要偏重于紫薯的花青素提取物的應用，而直接利用紫薯漿開發功能性食品的研究鮮有報道；功能性奶制品的研制主要集中在牛奶型酸奶的研制，而大豆酸奶的研制在國內鮮見未報道。本文以大豆奶、紫薯漿為原料，在發酵液中適當加入蔗糖及其他輔料，選用嗜熱鏈球菌和德氏乳酸桿菌保加利亞亞種作為發酵劑，生產發酵型紫薯大豆酸奶，使酸奶既有乳酸發酵的怡人香味，又不失紫薯的原有風味和營養價值，兩種風味渾然一體，構成產品獨特風味。該奶制品的研制將對紫薯和大豆的深加工具有實際意義。

1　材料與方法

1.1供試原料

紫薯、黃豆、一級白砂糖均為市售；嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophiles6038）、德氏乳酸桿菌保加利亞亞種（Lactobacillus delbrueckiisubsp.bulgaricus）由食品加工四川省高校重點實驗室提供。

1.2設備與儀器

pHS-3C酸度計：上海日島科技有限公司；LRH-250F型生化培養箱：上海一恒科學儀器有限公司；豆漿機：九陽股份有限公司；全自動蒸汽壓力滅菌鍋：江蘇醫療設備廠；冰箱：青島海爾股份有限公司；JA2003型電子天平：上海天平儀器廠；超凈工作臺：重慶醫療設備廠。

1.3工藝操作要點

1.3.1工藝流程

原料紫薯→清洗去皮→壓榨→取汁

↓

黃豆→浸泡4 h→90℃打漿→過濾→取豆漿→攪勻→煮沸→冷卻60℃→白砂糖→接種→分裝→發酵→冷藏

1.3.2菌種活化

選用熱鏈球菌和德氏乳酸桿菌保加利亞亞種（1∶1）混合為發酵劑。以滅菌脫脂復原奶作為種子培養基，將2種菌分別接種于試管培養基中，42℃活化24 h，0℃保藏。

1.3.3豆漿制備

選優質黃豆清洗后，加水浸泡4 h，加入1∶3水進行打漿。漿液煮沸，過濾，冷卻至50℃～60℃備用。

1.3.4紫薯漿制備

挑選新鮮紫薯清洗干凈，切塊，榨汁，取漿液備用。

1.4檢測方法

1.4.1感官評價

10位食品專業人員對產品進行感官評價，標準見表1。

表1發酵型紫薯大豆酸奶感官評定標準

Table1　Thesensory evaluation criteria ofpurplesweet potato juice soybean yoghurt項目　　評分標準組織狀態（30分）表面柔滑，無或少量乳清析出，細膩柔和，黏稠性好，質地均勻，無氣泡（25分～30分）表面柔滑，有乳清析出，黏稠性不太好，有分層，少量氣泡（15分～24分）表面粗糙，大量乳清析出，分層明顯或有大塊顆粒狀凝塊（0分～14分）口感（30分）酸甜適中，細膩柔滑（25分～30分）酸甜比例稍有失調，口感些許粗糙，不盡柔和，尚可接受（24分～15分）過酸或者過甜，口感粗糙，難以接受（0分～9分）風味（20分）酸奶特殊香氣及紫薯味濃郁、協調（15分～20分）酸奶味濃，紫薯味淡（10分～14分）無紫薯味甚至有異味（0分～9分）色澤（20分）香芋色（15分～20分）淺紫色（10分～14分）灰白色或褐色（0分～9分）

1.4.2酸度測定

按照GB 5413.34-2010《食品安全國家標準乳和乳制品酸度測定》。

1.4.3微生物指標測定

按照GB/T4789-2008中規定方法進行檢測。

1.4.4蛋白質測定

按照GB5009.5-2010《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》進行測定。

1.5發酵條件對產品質量的影響

1.5.1紫薯漿添加量對產品質量的影響

紫薯漿添加量分別為4%、6%、8%、10%，菌種接種量3%，蔗糖添加量9%，40℃發酵8 h。產品進行感官評定。

1.5.2蔗糖添加量對產品質量的影響

蔗糖添加量分別為3%、6%、9%、12%，菌種接種量3%，40℃發酵8 h。產品進行感官評定。

1.5.3發酵溫度對產品質量的影響

紫薯漿添加量8%，蔗糖添加量9%，菌種接種量3%，發酵溫度分別為36、38、40、42℃，發酵8 h。產品進行感官評定。

1.5.4發酵時間對產品質量的影響

紫薯漿添加量8%，蔗糖添加量9%，菌種接種量3%，38℃分別發酵4、6、8、10 h。產品進行感官評定。

1.6冷藏過程中產品質量變化

紫薯漿添加量8%，蔗糖添加量9%，菌種接種量3%，38℃發酵6 h，發酵結束后放入冷藏柜，冷藏溫度10℃，分別在第0、5、10、15、20天進測定紫薯大豆酸奶的酸度和乳酸菌、菌落總數、大腸桿菌數，以不添加紫薯漿大豆酸奶為對照。

1.7產品質量分析

紫薯漿添加量8%，蔗糖添加量9%，接種量3%，38℃發酵8 h，發酵結束后，測定產品pH、酸度、蛋白質含量和微生物含量。

2　結果與分析

2.1紫薯漿添加量對紫薯大豆酸奶質量的影響

紫薯漿添加量對紫薯大豆酸奶質量的影響結果見表2。

表2　紫薯漿添加量對大豆酸奶質量的影響感官評價結果Table2　Effects of pu rp le sweet potato juiceadd ition on sensory evaluation of soybean yoghurt

結果表明，紫薯漿添加量為8%紫薯大豆酸奶質地好，細膩，色澤鮮美呈香芋色，酸奶香味兼紫薯香味濃郁，產品質量最佳。紫薯漿添加量為4%，酸奶質地細膩，酸奶香味濃郁，但色澤呈淺紫色，紫薯味淡。當紫薯漿添加量為12%，色澤呈深紫色，但酸奶凝固較差，乳清析出，酸奶特色香味淡，粗糙。

產生這種現象的主要原因：一是紫薯漿比例過高，則豆漿含量相對減少，蛋白質含量偏低，酸奶難凝固；二是紫薯漿中含有淀粉，紫薯漿比例過高，造成大豆酸奶中淀粉含量偏高，容易形成粒狀凝塊，口感粗糙；此外，紫薯漿中含花青素，花青素具有強抗氧化能力，對發酵劑生長有一定抑制作用，紫薯漿比例過高，造成酸奶中花青素偏高，部分抑制發酵劑的發酵產酸，從而對酸奶凝固也產生一定影響。

2.2蔗糖添加量對紫薯大豆酸奶質量的影響

蔗糖添加量對紫薯大豆酸奶質量的影響結果見表3。

結果表明，蔗糖添加量為9%時，紫薯大豆酸奶的質量最佳。蔗糖添加量為3%時，口感粗糙，略帶澀味，而當添加量為12%，則口感過甜，奶味不足。

表3　蔗糖添加量對紫薯大豆酸奶質量的影響感官評價結果Table 3　Effectsof sugar addition on sensory evaluation of soybean yoghurt

蔗糖的添加一是作為甜味劑緩和產品的酸度，以獲得適當的酸甜比，二作為發酵劑的碳源。3%蔗糖添加量，蔗糖濃度過低，使甜味不夠和發酵劑產酸量低，導致酸奶味寡淡，甜度不夠。12%蔗糖添加量，蔗糖濃度過高，不僅作為甜度劑添加過量，且由于蔗糖產生的高滲透壓，抑制發酵劑的啟動和生長從而影響產酸量，導致酸奶過甜，酸度不夠。

2.3發酵溫度對紫薯大豆酸奶質量的影響

發酵溫度對紫薯大豆酸奶質量的影響結果見表4。

表4　發酵溫度對紫薯大豆酸奶質量的影響感官評價結果Table 4　Effectsof fermentation tem peratureon sensory evaluation of soybean yoghurt

結果表明，發酵溫度為38℃，紫薯大豆酸奶質量最佳，大豆酸奶呈香芋色，表面柔滑，無乳清析出，細膩柔和，酸奶特殊香氣及紫薯味濃郁，酸甜適中。發酵溫度為40℃，大豆酸奶呈香芋色，表面柔滑，少量乳清析出，細膩柔和，酸奶特殊香氣及紫薯味濃郁，稍偏酸。發酵溫度為36℃，大豆酸奶呈香芋色，凝固較差，出現分層，酸度不夠，酸奶香氣較淡，而發酵溫度為42℃，酸奶凝固好，但口味偏酸，且有淡淡餿味。

2.4發酵時間對紫薯大豆酸奶質量的影響

發酵時間對紫薯大豆酸奶質量的影響結果見表5。

表5　發酵時間對紫薯大豆酸奶質量的影響感官評價結果Table5　Effectsof fermentation timeon sensory evaluation of soybean yoghurt

結果表明，發酵8 h，紫薯大豆酸奶質量最佳，大豆酸奶呈香芋色，凝固狀態好，無乳清析出，細膩滑柔，酸奶特殊香氣及紫薯味濃郁，酸甜適中。發酵4 h和6 h，發酵時間太短，發酵不完全酸奶未完全凝固，乳清析出，酸奶特殊香氣較淡，酸味偏淡，產品質量較差。發酵10 h，發酵時間過長，產酸過多，口味偏酸。

2.5冷藏過程中產品質量變化

紫薯大豆酸奶在冷藏過程中產品質量變化結果見表6。

表6　紫薯大豆酸奶在冷藏過程中產品質量變化結果Table6　Changes ofquality of soybean yoghurt during chilled storage

結果表明紫薯大豆酸奶隨著冷藏時間延長，酸度逐漸上升，出現后酸化現象，但與對照相比產酸量顯著下降，當冷藏20 d紫薯大豆酸奶酸含量僅為對照的55.08%；紫薯大豆酸奶隨著冷藏時間延長，乳酸菌數與對照相比，顯著下降，當冷藏20 d紫薯大豆乳酸菌數僅為照的13.09%；冷藏10 d時紫薯大豆酸奶仍未檢測出大腸桿菌，直至冷藏20 d時紫薯大豆酸奶中的大腸菌群數為26MPN/100mL，仍低于30MPN/100mL，而對照中大腸菌群數高達106MPN/100mL，遠高于乳制品大腸菌群數安全標準。

酸奶發酵后未滅菌，酸奶中的發酵劑嗜熱鏈球菌和德氏乳酸桿菌保加利亞亞種在冷藏過程中仍然保持部分活性，尤其是德氏乳酸桿菌保加利亞亞種耐酸性強，且產酸能力強，在冷藏過程中德氏乳酸桿菌保加利亞亞種繼續產酸，從而導致酸奶酸度上升，出現后酸化現象，使酸奶質量下降，大大縮短酸奶的貨架期[9-10]。因此，控制酸奶后酸化對酸奶業意義重大。試驗結果表明，添加紫薯漿可有效控制大豆酸奶的后酸化，這主要是因為紫薯漿中富含花青素，花青素可抑制微生物的生長，在冷藏過程中花青素抑制嗜熱鏈球菌和德氏乳酸桿菌保加利亞亞種的活性，從而菌株產酸能力下降，后酸化得到有效控制，大大延長紫薯大豆酸奶的貨架期。由此可見，添加紫薯漿是一種較有效的抑制酸奶后酸化的方法。

2.6紫薯大豆酸奶的質量分析

紫薯大豆酸奶發酵結束后，立即測定產品pH、酸度、蛋白質含量和微生物含量。分析結果為：可溶性固形物≥10%，蛋白質含量≥2.9%，pH 4.6，酸度59°T，菌落總數3.1×107cfu/m L，乳酸菌數2.8×107cfu/m L，未檢測出大腸桿菌和致病菌。

3　結論

紫薯大豆酸奶的最佳原料配比和發酵工藝為：紫薯漿添加量8%、蔗糖添加量9%、菌種接種量3%、發酵溫度38℃，發酵時間8 h。按此參數發酵的紫薯大豆酸奶表面柔滑，無乳清析出，細膩柔和，黏稠性好，質地均勻，呈現香芋紫色，具有紫薯和酸奶特有的風味，且后酸化現象得到有效控制，延長貨架期。該發酵型紫薯大豆酸奶中可溶性固形物≥10%，蛋白質含量≥2.9%，pH 4.6，酸度59°T，菌落總數3.1×107cfu/mL，乳酸菌數2.8×107cfu/mL，未檢測出大腸桿菌和致病菌，品質達到GB19302-2010《食品安全國家標準發酵乳》對酸奶的指標要求。

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DO I：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.19.020

收稿日期：2014-03-22

基金項目：國家自然科學基金（31301552）；成都大學大學生創新性實驗項目（CDU-CX-201301098）

作者簡介：王新惠（1982—），女（漢），副教授，博士，研究方向：食品加工技術研究與質量安全控制。

*通信作者：白婷（1989—），女（漢），在讀研究生，研究方向：食品加工。

Ferm entation Technology for Purp le Sweet Potato Juice Soybean Yoghurt

WANGXin-Hui1，2，BAITing1，2，3，*，ZHANGYin1，2，WANGGuo-yan2，LIJun-Xia1，2，3，DENGXiao-Yan2，LUO Jing2，ZHANGQin2
（1.Meat-processing Key Laboratory of Sichuan，Chengdu University，Chengdu 610106，Sichuan，China；2.Facultyof Biotechnology Industry，Chengdu University，Chengdu 610106，Sichuan，China；3.Schoolof Bioengineering，XihuaUniversity，Chengdu 611743，Sichuan，China）

Abstract：A new fermentation technology for solidification fermented soy milk prepared with purp le sweet potato juicewasinvestigated.Thepurplepotatoesand soymilk were considered as rawmaterialsand themixture of Streptococcus thermophiles 6038 and Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus（1∶1）was selected as culturestarters for preparation new flavor soybean yoghurt.The sensory evaluationwasused as the indexand the optimal fermentation technology of purple sweet potato juice soybean yoghurt was determined.The results showed that the best purple sweet potato soybean yogurt fermentation process parameterswere as purple sweet potato juice addition 8%，sugar addition 9%，inoculation 3%，fermentation temperature 38℃ and fermentation time 8 h.The healthcare yoghurtobtained was featured by uniform color，nice texture and smooth taste.Furthermore，the results showed that the quality of soybean yoghurtwas as soluble solids≥10%，protein content≥2.9%，pH 4.6，the acidity of 59°T，total number of colonies3.1×107cfu/mL and number of lactic acid bacteria2.8×107cfu/mLwithoutE.coliand pathogenic bacteria detection.Itsqualitymet the requirementof GB19302-2010 the national food safety standards-fermentedmilk.

Keywords：purplesweetpotato；soybean；yoghurt；fermentation