茶花粉膠原保健型酸奶配方及制備工藝優(yōu)化的研究

馬福敏，申如冰

（1.長春大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林長春130022；2.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，遼寧大連116600）

茶花粉膠原保健型酸奶配方及制備工藝優(yōu)化的研究

馬福敏1，申如冰2

（1.長春大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林長春130022；2.遼寧中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，遼寧大連116600）

以花粉和乳粉為主要原料，添加膠原蛋白，經(jīng)發(fā)酵制成酸奶，以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn)、正交試驗(yàn)篩選出花粉膠原保健型酸奶的最佳配方和制作工藝。結(jié)果表明，花粉膠原保健型酸奶的最佳配方為花粉添加量0.25%，膠原蛋白添加量2.5%，白砂糖添加量9%，菌粉0.3%；最佳發(fā)酵工藝條件為發(fā)酵溫度43℃，發(fā)酵時(shí)間9 h，冷藏時(shí)間17 h，在此條件下發(fā)酵制得的酸奶感官評(píng)分為93.4分。

茶花粉；膠原蛋白；酸奶；配方；工藝優(yōu)化

蜂花粉主要是蜜蜂所采集到的蜜源花粉，是植物的遺傳物質(zhì)，被稱為百花之精，是高度濃縮的天然營養(yǎng)庫［1］。古食譜《山堂肆考飲食卷二》中記載，唐女皇武則天自尋得花粉能延年益壽，令人“四方采集百花花粉，加米對(duì)醋，密封放半秋，涼干與炒米共研，壓制成糕，名曰花精糕”，供自己享用或賜予群臣共享。到了明清兩代，以蜂花粉為原料制造具有醫(yī)療價(jià)值的化妝品技術(shù)已非常成熟［2］。現(xiàn)代研究表明，花粉具有多種營養(yǎng)保健成分，包括多種礦物質(zhì)、維生素、蛋白質(zhì)及黃酮、多糖等生物活性物質(zhì)，能調(diào)節(jié)內(nèi)分泌，提高免疫力及抗衰老，進(jìn)而起到促進(jìn)皮膚細(xì)胞的新陳代謝，延緩皮膚細(xì)胞衰老，使皮膚變得柔潤而富有活力、彈性、并有去除褐色素及護(hù)發(fā)、美發(fā)等功效［3-6］。目前，主要的蜂花粉產(chǎn)品有花粉飲料、花粉蜂蜜酒、含片、膠囊、咀嚼片、口服液及花粉保健面條、蜂花粉面包、蜂花粉纖維餅干等，花粉產(chǎn)品種類較少，對(duì)花粉的利用較少［7-9］。

本研究利用茶花粉的保健功效及膠原對(duì)皮膚的美容作用，并利用酸奶調(diào)理腸道，提高免疫力等作用，以茶花粉、膠原和奶粉為主要原料，優(yōu)化其配方及發(fā)酵工藝制得保健型酸奶，為酸奶品種的開發(fā)提供新思路。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

茶花粉：瓦房店花粉有限公司；白砂糖、全脂奶粉：大連開發(fā)區(qū)新瑪特超市；乳酸菌：京東商城；膠原蛋白（食用級(jí)）：河南潤城化工產(chǎn)品有限公司；其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2儀器與設(shè)備

HH-4數(shù)顯恒溫水浴電熱恒溫水浴鍋：江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司；HC-2062高速離心機(jī)：安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；DNP-9022電熱恒溫培養(yǎng)箱：上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；WK-1000A小型高速粉碎機(jī)：青州市精誠醫(yī)藥裝備制造有限公司。

1.3方法

1.3.1茶花粉膠原蛋白酸奶制作工藝流程［10］

1.3.2操作要點(diǎn)

（1）奶粉與純凈水的比例設(shè)定為1∶4。

（2）茶花粉除雜后通過高速粉碎機(jī)粉碎，過140目篩。將花粉與純凈水按1∶20混勻，50℃浸泡2 h后，以800 Hz超聲10 min，再放入冰箱冷凍（-18℃）12 h后取出，并迅速放入45℃水中解凍，形成花粉懸濁液。

（3）由于花粉在破壁過程中采用了超聲波溫差復(fù)合法進(jìn)行破壁，形成花粉懸濁液。為提高酸奶固形物含量，采用加入奶粉進(jìn)行發(fā)酵。

（4）在酸奶發(fā)酵5 h時(shí)，加入一定量花粉懸濁液，攪拌，使花粉和酸奶充分混勻。

1.3.3配方優(yōu)化

（1）單因素試驗(yàn)

茶花粉添加量：在白砂糖添加量為8%，膠原蛋白添加量為2.5%，接種量為0.3%的條件下，分別設(shè)定茶花粉添加量為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%，按1.3.1工藝進(jìn)行操作，考察茶花粉添加量對(duì)酸奶感官品質(zhì)的影響。

白砂糖添加量：在花粉添加量為0.5%，膠原蛋白添加量為2.5%，接種量為0.3%的條件下，分別設(shè)定白砂糖添加量為2%、4%、6%、8%、10%、12%，按1.3.1工藝進(jìn)行操作，考察白砂糖添加量對(duì)酸奶感官品質(zhì)的影響。

膠原蛋白添加量：在茶花粉添加量為0.5%，白砂糖添加量為8%，接種量為0.3%的條件下，分別設(shè)定膠原蛋白添加量為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%，按1.3.1工藝進(jìn)行操作，考察膠原蛋白添加量對(duì)酸奶感官品質(zhì)的影響。

接種量：在茶花粉添加量為0.5%，白砂糖添加量為8%，膠原蛋白添加量為2.5%，分別設(shè)定接種量為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%，按1.3.1工藝進(jìn)行操作，考察接種量對(duì)酸奶感官品質(zhì)的影響。

（2）正交試驗(yàn)［11］

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)4因素3水平L9（34）的正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)的因素與水平見表1。

表1　酸奶配方優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for yoghurt formula optimization

1.3.4發(fā)酵工藝優(yōu)化

（1）單因素試驗(yàn)

發(fā)酵溫度：在確定酸奶發(fā)酵配方的條件下，分別在40℃、41℃、42℃、43℃、44℃發(fā)酵9 h，后熟16 h，考察發(fā)酵溫度對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響。

發(fā)酵時(shí)間：在確定酸奶發(fā)酵配方的條件下，在43℃分別發(fā)酵6 h、7 h、8 h、9 h、10 h，后熟16 h，考察發(fā)酵時(shí)間對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響。

后熟時(shí)間：在確定酸奶發(fā)酵配方的條件下，43℃發(fā)酵9 h，再將發(fā)酵后的酸奶分別后熟10 h、12 h、14 h、16 h、20 h、24 h后取出，考察后熟時(shí)間對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響。

（2）正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，設(shè)計(jì)3因素3水平L9（33）的正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)的因素與水平見表2。

表2　發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experiments for fermentation condition optimization

1.3.5花粉膠原蛋白保健型酸奶感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)［12-13］

選擇10名品評(píng)者，根據(jù)酸奶的色澤、氣味、滋味和組織狀態(tài)4個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)定，滿分100分，再對(duì)10名品評(píng)者的評(píng)分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，取平均值。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表3　茶花粉酸奶評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Sensory evluation standard of camellia pollen yoghurt

1.3.6指標(biāo)測(cè)定

酸度、酸奶的理化、微生物指標(biāo)［14］：參照國標(biāo)GB 19302—2010《發(fā)酵乳》進(jìn)行測(cè)定。

花粉酸奶持水性的測(cè)定［15］：迅速吸取5 g酸奶放入離心管中，進(jìn)行離心，取3個(gè)平行樣品，3 000 r/min離心20 min，酸奶持水性計(jì)算公式如下：

2　結(jié)果與分析

2.1茶花粉膠原保健型酸奶的配方優(yōu)化

2.1.1茶花粉添加量對(duì)酸奶感官性質(zhì)的影響

茶花粉添加量對(duì)酸奶感官性質(zhì)的影響如圖1所示。

圖1　茶花粉添加量對(duì)酸奶感官評(píng)分影響Fig.1 Effect of camellia pollen addition on sensory evaluation score of the yoghurt

由圖1可知，茶花粉酸奶的感官評(píng)分隨花粉添加量的升高而緩慢下降，當(dāng)花粉添加量為0.5%時(shí)酸奶感官評(píng)分最高，這可能是由于花粉的特殊味道并不是特別容易使人們接受，0.5%花粉添加量的酸奶花粉味道較淡，顏色與正常酸奶也較為接近，相比之下更容易使人們接受。因此選擇花粉添加量0.5%為宜。

2.1.2白砂糖添加量對(duì)酸奶感官質(zhì)量的影響

白砂糖添加量對(duì)酸奶感官性質(zhì)的影響如圖2所示。

圖2　白砂糖添加量對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響Fig.2 Effect of sugar addition on sensory evaluation score of the yoghurt

由圖2可知，隨著白砂糖添加量的增加，茶花粉酸奶的感官評(píng)分增高，當(dāng)白砂糖添加量為8%時(shí)感官評(píng)分最高，此后繼續(xù)增加白砂糖的添加量，茶花粉酸奶的感官評(píng)分開始下降。這是由于當(dāng)白砂糖添加量較低時(shí)，會(huì)影響酸奶中乳酸菌的發(fā)酵，同時(shí)使酸奶口感甜度較低，酸味突出，風(fēng)味不協(xié)調(diào)，不易被接受。而當(dāng)白砂糖添加量較高時(shí)，甜味較明顯，也影響了酸奶的口感。因此選擇白砂糖添加量8%為宜。

2.1.3膠原蛋白添加量對(duì)酸奶感官質(zhì)量的影響

膠原蛋白添加量對(duì)酸奶感官性質(zhì)的影響如圖3所示。

圖3　膠原蛋白添加量對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響Fig.3 Effect of collagen addition on sensory evaluation score of the yoghurt

由圖3可知，隨著膠原蛋白添加量的增加，茶花粉酸奶感官評(píng)分增大，當(dāng)膠原蛋白添加量為2.5%時(shí)，酸奶的感官評(píng)分最高，此后繼續(xù)增加膠原蛋白的添加量，茶花粉酸奶的感官評(píng)分開始下降。膠原蛋白的添加不僅提高了酸奶中蛋白質(zhì)的含量，同時(shí)也有利于酸奶的凝固。由于膠原蛋白存在輕微的異味，添加過多會(huì)使其異味變得明顯，不易被人們接受。因此選擇膠原蛋白的添加量2.5%為宜。

2.1.4接種量對(duì)酸奶感官質(zhì)量的影響

接種量對(duì)酸奶感官性質(zhì)的影響如圖4所示。

圖4　接種量對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響Fig.4 Effect of inoculum on sensory evaluation score of the yoghurt

由圖4可知，茶花粉酸奶的感官評(píng)分隨接種量的增加而增高，當(dāng)接種量為0.3%時(shí)，達(dá)到最高，此后繼續(xù)增加接種量，茶花粉酸奶的感官評(píng)分降低，這可能是由于酸味越來越明顯，掩蓋了酸奶的自然風(fēng)味，當(dāng)接種量較低時(shí)，酸奶發(fā)酵風(fēng)味不明顯，酸味較淡。因此選擇接種量0.3%為宜。

2.1.5酸奶配方的正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用4因素3水平L9（34）正交試驗(yàn)，以感官評(píng)分為考察指標(biāo)，確定最佳酸奶配方，結(jié)果如表4所示。

表4　酸奶配方優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 4 Results and analysis of orthogonal experiments for yoghurt formula optimization

由表4可知，因素對(duì)結(jié)果影響的大小順序?yàn)锽＞C＞A＞D，即白砂糖添加量對(duì)酸奶的感官品質(zhì)影響最大，其次是膠原蛋白添加量、花粉添加量，接種量影響最小。試驗(yàn)的最優(yōu)配方為A1B3C2D2，即花粉添加量為0.25%，白砂糖添加量為9%，膠原蛋白添加量為2.5%，接種量為0.3%。在此條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，此時(shí)酸奶感官評(píng)分為87.5分。

2.2發(fā)酵工藝優(yōu)化

2.2.1發(fā)酵溫度對(duì)酸奶感官質(zhì)量的影響

發(fā)酵溫度對(duì)酸奶感官品質(zhì)的影響如圖5所示。

圖5　發(fā)酵溫度對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響Fig.5 Effect of fermentation temperature on sensory evaluation score of the yoghurt

由圖5可看出，隨著發(fā)酵溫度的升高，茶花粉酸奶的感官評(píng)分增高，當(dāng)發(fā)酵溫度為43℃時(shí)，茶花粉酸奶的感官評(píng)分最高，此后隨著發(fā)酵溫度的升高，茶花粉酸奶的感官評(píng)分下降。這是由于乳酸菌發(fā)酵時(shí)所處的溫度過高時(shí)，發(fā)酵迅速，產(chǎn)酸較多，導(dǎo)致酸奶的酸味較為突出，掩蓋了酸奶的部分風(fēng)味，且樣品出現(xiàn)少量的乳清析出。因此選擇發(fā)酵溫度43℃為宜。

2.2.2發(fā)酵時(shí)間對(duì)酸奶感官質(zhì)量的影響

發(fā)酵時(shí)間對(duì)酸奶感官品質(zhì)的影響，結(jié)果如圖6所示。

圖6　發(fā)酵時(shí)間對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響Fig.6 Effect of fermentation time on sensory evaluation score of the yoghurt

由圖6可以看出，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長，茶花粉酸奶的感官評(píng)分增高，當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為9 h時(shí)最高，繼續(xù)延長發(fā)酵時(shí)間，茶花粉酸奶的感官評(píng)分開始下降。這是由于當(dāng)發(fā)酵時(shí)間過長時(shí)，乳酸菌產(chǎn)酸過多，酸奶酸味過重，導(dǎo)致酸奶風(fēng)味不協(xié)調(diào)，品質(zhì)下降。因此選擇發(fā)酵時(shí)間為9 h。

2.2.3后熟時(shí)間對(duì)酸奶感官質(zhì)量的影響

后熟時(shí)間對(duì)酸奶感官品質(zhì)的影響如圖7所示。

圖7　后熟時(shí)間對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響Fig.7 Effect of ripening time on sensory evaluation score of the yoghurt

由圖7可以看出，隨著后熟時(shí)間的延長，茶花粉酸奶的感官評(píng)分增高，當(dāng)后熟時(shí)間延長至16 h時(shí)，感官評(píng)分最高，繼續(xù)延長后熟時(shí)間，茶花粉酸奶的感官評(píng)分變化較小。因此，選擇后熟時(shí)間為16 h。

2.2.4正交試驗(yàn)結(jié)果

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用3因素3水平L9（33）正交試驗(yàn)，以感官評(píng)分為考察指標(biāo)，確定最佳酸奶發(fā)酵工藝，結(jié)果如表5所示。

表5　發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 5 Results and analysis of orthogonal experiments for fermentation condition optimization

由表5可知，極差分析得出發(fā)酵工藝對(duì)酸奶感官評(píng)分影響的大小順序?yàn)椋篈＞B＞C，即發(fā)酵溫度的影響最大，其次是發(fā)酵時(shí)間，后熟時(shí)間影響最小。最佳發(fā)酵工藝為A2B2C3，即發(fā)酵溫度為43℃，發(fā)酵9 h，后熟17 h，此時(shí)茶花粉酸奶的感官評(píng)分為93.4分。

2.3產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.3.1理化指標(biāo)

脂肪2.85 g/100 g；蛋白質(zhì)2.89%；酸度89°T，持水性為69.8%。

2.3.2微生物指標(biāo)

大腸菌群≤5 CFU/mL；金黃色葡萄球菌：不得檢出；沙門氏菌：不得檢出；酵母菌數(shù)≤100 CFU/mL；霉菌數(shù)≤30 CFU/mL；乳酸菌數(shù)≥106CFU/mL。

3　結(jié)論

通過單因素及正交試驗(yàn)對(duì)花粉膠原保健型酸奶的配方及發(fā)酵工藝進(jìn)行了優(yōu)化，得出最佳配方為花粉添加量為0.25%，白砂糖添加量為9%，膠原蛋白添加量為2.5%，接種量為0.3%，最佳發(fā)酵工藝為43℃時(shí)發(fā)酵9 h，后熟17 h，在此條件下酸奶感官評(píng)分為93.4分。

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Optimization of the formula and process of camellia pollen healthy yoghurt

MA Fumin1，SHEN Rubing2
（1.Key Laboratory of Agroproducts Processing Technology，Changchun University，Changchun 130022，China；2.School of Traditional Medicine，Liaoning University of Traditional Chinese Medicine，Dalian 116600，China）

Using camellia pollen and milk powder as main raw material，after adding collagen，a kind of yoghurt was produced.Using sensory evaluation score as evaluation standard，the optimal formula and processing technology were selected by single factor experiment and orthogonal tests. Results showed that the optimal formula was pollen 0.25%，collagen 2.25%，sugar 9%，powder starter 0.3%.The optimum fermentation technology was fermentation temperature 43℃，time 9 h，cold storage time 17 h.Under the conditions，the sensory evaluation score was 93.4.

camellia pollen；collagen；yoghurt；formula；process optimization

TS252.54

A

0254-5071（2015）10-0156-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.10.035

2015-07-21

長春市科技計(jì)劃項(xiàng)目（14NK001）

馬福敏（1977-），女，講師，博士，主要從事功能性食品的研究與開發(fā)工作。