凝固型紫菜酸奶的研制

宋亞茹，劉舒，林璐（大連海洋大學食品科學與工程學院，遼寧省水產品加工及綜合利用重點開放實驗室，遼寧大連116023）

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凝固型紫菜酸奶的研制

宋亞茹，劉舒*，林璐
（大連海洋大學食品科學與工程學院，遼寧省水產品加工及綜合利用重點開放實驗室，遼寧大連116023）

研究目的在于探索具有營養保健功能的凝固型紫菜酸奶的加工工藝和配方，以紫菜、牛乳為主要原料，添加乳酸菌及白砂糖，設計單因素和正交試驗。紫菜經過酶解脫腥后得到酶解液，再經復配、發酵等技術，通過感官評定、理化指標測定等方法確定最佳工藝參數。結果表明，凝固型紫菜酸奶的最佳配方為：紫菜酶解液添加量5%，菌種添加量0.25%，白砂糖添加量10%；最佳工藝參數為，發酵時間4h，發酵溫度45℃，冷藏溫度4℃，冷藏時間12h～24h。

紫菜；酶解；發酵；凝固型酸奶

我國的海域面積遼闊，海藻的種類多、產量高、海藻蛋白資源豐富。其中，紫菜是蛋白質含量較高的海藻之一，蛋白含量可達到30%左右［1］，它還含有大量維生素、礦物質、微量元素以及降血壓、降低膽固醇、血脂和活化血管的生物活性物質和藥用成分［2］，是深受消費者喜愛的健康食品，有巨大的開發潛力。酸奶是以生牛（羊）乳或乳粉為原料，經殺菌、接種嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌（德氏乳桿菌保加利亞種）發酵制成的產品［3］，有凝固型和攪拌型兩種。長期飲用酸奶，可促進人體對鈣、磷、鐵的吸收，維持B族維生素的平衡，緩解乳糖不適癥，降低膽固醇，預防心血管及肝臟疾病的發生，對便秘和細菌性腹瀉起到預防作用［4］，酸奶還能提高人體免疫力、抑制癌癥、抗衰老，具有明目固齒、健發等美容作用［5］。從世界范圍來看，酸奶是發展最快的乳制品，是當今乳制品研究開發的一個主流。隨著生活水平的提高，人們對食品需求已由營養、安全上升為保健功效，而酸奶由于其特有的營養價值和保健功能，越來越受人們的關注和認可［6］。

本研究以紫菜和牛乳為主要原料，將海洋植物的各種營養成分與牛乳中的動物蛋白以及功能性物質互補，通過酶解、復配、乳酸菌發酵等技術，得到一種天然的綠色營養食品，特別適合作為嬰幼兒、老年人的健康保健食品，為海洋資源保健品的研制提供新的途徑。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

紫菜；白砂糖（蔗糖）：符合GB 317-2006《白砂糖》標準規定；直投式酸奶發酵劑（保加利亞乳桿菌∶嗜熱鏈球菌=1∶1，g/g）：北京川秀科技有限公司；軟化水：符合食品用水標準的純凈水；牛奶：大連三寰乳業有限公司；中性蛋白酶：上海藍季科技發展有限公司；NaOH（AR）等。

1.2儀器與設備

BS224S電子分析天平：北京賽多利斯天平有限公司；HH.B11.420-BS電熱恒溫培養箱：上海躍進醫療器械廠；FW177粉碎機：天津市泰斯特儀器有限公司；臺式高速冷凍離心機：Thermo Fisher Scientific；酸度計：賽多利斯科學儀器（北京）有限公司；恒溫水浴鍋：常州國華電器有限公司。

1.3方法

1.3.1工藝流程

1.3.2操作要點

1.3.2.1紫菜酶解液的制備

準確稱取20 g的干紫菜置于500 mL燒杯中，加1∶20（g/mL）水充分溶脹，然后按照10 000 U/g加入特定酶，在合適的pH條件、特定的溫度下恒溫水浴一定的時間，之后將酶解液在98℃下水浴20 min滅酶終止反應，然后冷卻至室溫，8 000 r/min離心15 min，取上清液冷藏備用。

1.3.2.2酸奶釀造

酶解液在滅酶的同時進行殺菌，鮮牛奶經巴氏殺菌，一切接觸到的容器煮沸15 min殺菌。將容器冷卻至40℃以下，加入定量發酵菌計［1∶1（g/g）的保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌］，倒入少量加熱至40℃左右的牛奶攪拌活化5 min，將剩余牛奶與定量紫菜酶解液、白砂糖混合后加入并攪拌均勻，將容器密封后放入培養箱中在一定溫度下培養一定時間。將樣品從培養箱中取出，放入4℃冷藏箱中，冷藏一段時間后即得到成品。

1.3.2.3檢驗

對所得到的樣品進行感官檢驗，理化指標以及質構測定。

1.4設計

1.4.1紫菜酶解液最適酶的選擇

選擇中性蛋白酶［7］、木瓜蛋白酶、復合蛋白酶（纖維素酶∶果膠酶∶木瓜蛋白酶=1∶3∶3，g/g/g）［8］3種酶在各自最適的條件下，以10 000 U/g的添加量對紫菜進行酶解，對最終得到的酶解液進行感官檢驗并檢測其游離氨基酸含量（Free Amino Acid，FAA）及總糖含量。

1.4.2酸奶工藝研究

1.4.2.1單因素試驗設計

對酸奶制作過程中所需要的紫菜酶解液添加量、白砂糖、菌種、發酵溫度、發酵時間、冷藏時間等，分別設計單因素試驗，通過感官評價確定對產品質量影響較大的因素。

1.4.2.2正交試驗設計

在單因素的基礎上設計正交試驗，以紫菜酶解液添加量、白砂糖添加量、菌種添加量、發酵時間4個因素設計L9（34）正交表，確定凝固型紫菜酸奶的最佳工藝參數。因素水平表見表1。

表1　凝固型紫菜酸奶調配正交試驗因素水平表Table 1　Factors and levels of orthogonal-text table about setplain yoghurt of Laver

1.4.3分析檢驗方法

1.4.3.1感官評定方法

酸奶制成后，由實驗室的同學們對酸奶進行感官評分，每次評分前用溫開水漱口，依據評分標準打分。評分標準根據所查閱的資料以及各因素所占的權重進行制定，具體標準見下表所示。

單因素試驗感官評價為滿分5分制，評分標準見表2，采用10人評分法進行感官評價；正交試驗感官評價為滿分100分，評分標準見表3，采用10人評分法進行感官評價。確定最佳試驗組后采用嗜好性試驗，收集大量數據統計人們對產品的接受度。

表2　單因素試驗感官評價標準Table 2　Sensory evaluation standards of single-factor experiment

表3　正交試驗感官評價標準Table 3　Sensory evaluation standards of orthogonal experiment

1.4.3.2理化指標測定

產品需要測定滴定酸度、總糖、蛋白質及可溶性固形物的含量，測定方法如下。

1）滴定酸度的測定方法：NaOH滴定法［9］；

稱取10 g（精確到0.001 g）已混勻的試樣，置于150 mL錐形瓶中，加20 mL新煮沸冷卻至室溫的水，溶解混勻后的試樣中加入2.0 mL酚酞指示液，混勻后用氫氧化鈉標準溶液滴定至微紅色，并在30 s內不褪色，記錄消耗的氫氧化鈉標準滴定溶液毫升數，代入公式（1）中進行計算。試樣中的酸度數值以滴定酸度（°T）表示，按下式計算：

式中：X2為試樣的酸度，°T；C2為氫氧化鈉標準溶液的摩爾濃度，mol/L；V2為滴定時消耗氫氧化鈉標準溶液體積，mL；m2為試樣的質量，g；0.1為酸度理論定義氫氧化鈉的摩爾濃度，mol/L。

2）總糖：硫酸苯酚法［10］；

①制作標準曲線：

準確稱取105℃干燥至恒重的標準葡萄糖20 mg置于500 mL容量瓶中，加水至刻度。分別吸取0.4、 0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8 mL，各以水補至2 mL，然后加入6%苯酚1 mL及濃硫酸5.0 mL，搖勻，靜置20 min冷卻至室溫，于490 nm處測量吸光度值，以2.0 mL水按同樣顯色操作作為空白對照，得標準曲線。

②樣品測定：

吸取樣品液1.0 mL，按上述步驟操作，測吸光度，以標準曲線計算樣品總糖含量。

③計算公式：

糖含量/%=V×C×100/W

式中：V為樣品溶液體積，mL；C為標準比色曲線上查得的糖濃度，g/mL；W為樣品重量，g。

3）其他指標：可溶性固形物含量用手持式糖度計測定；蛋白質含量采用凱氏定氮法測定。

1.4.3.3質構測定

選用小型圓柱擠壓探頭，盤徑25 mm，選擇模式TPA-25N.lif，測試速度60 mm/min，形變百分量15%，起始力0.1N。測定時，每個樣品重復測定3次。商品酸奶選用錦州雙八乳液有限公司生產的凝固型風味酸牛奶。

2　結果與分析

2.1紫菜酶解液最適酶的選擇

采用3種蛋白酶酶解得到的紫菜溶液，通過感官觀測其顏色發現，中性蛋白酶酶解液顏色呈現亮麗的紫紅色，且其酶解液中的總糖含量和游離氨基酸含量均高于其它兩種蛋白酶，結果如表4所述。故選用中性蛋白酶，以10 000 U/g的添加量，在50℃pH7.5條件下酶解2.5 h，之后98℃滅酶20 min，8 000 r/min離心15 min取上清，效果最好。

表4　不同蛋白酶酶解紫菜的效果分析Table 4　The result of hydrolysis for different proteinase on laver

2.2凝固型紫菜酸奶的單因素試驗結果

各單因素不同添加量對產品質量的影響見圖1。

圖1　各單因素不同添加量對產品質量的影響Fig.1　The effect of addition of different factors on product quality

從圖1a上可以看出，當紫菜酶解液添加量在5%時感官評分最高，隨著紫菜酶解液添加量的增大，產品的品質逐漸下降，且當紫菜酶解液添加量大于10%時，發酵后的酸奶凝固效果不好，有明顯分層，且腥味較重難以被接受。從圖1b上可以看出，當白砂糖添加量為8%時感官評分最高，此時的凝固乳酸甜可口口感最佳。白砂糖添加過少時，凝固乳酸度過大，而糖添加量過多則會引入過多不必要的能量。從圖1c可以看出，菌種添加量在0.5%時感官評分已經達到最高，此時的凝固乳有醇正的發酵乳香，凝乳均勻細膩，無乳清析出。菌種添加量再增加使得多余的菌種已無法利用牛乳，不能再提高產品品質。從圖1d上可以看出，本產品添加的保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌最適合的發酵溫度為45℃。從圖1e上可以看出，隨著發酵時間的延長，產品的質量逐漸提高，在發酵時間為6 h時產品質量已達到較好的要求。從圖1f可以看出，未經4℃條件下冷藏的產品感官評價很差，當冷藏12 h以后口感基本及已經恒定且口感達到最佳狀態，因為冷藏可以使得產品有后熟作用，并且在低溫下品嘗其酸甜度能更好的體現。

從以上幾種單因素的感官評價結果得出結論，對產品質量影響較明顯的因素有紫菜酶解液添加量，白砂糖添加量，菌種接種量，發酵時間，選取這4個因素設計后續的正交試驗，發酵溫度選定45℃，冷藏時間為12 h～24 h。

2.3凝固型紫菜酸奶的正交試驗結果

凝固型紫菜酸奶的正交試驗結果見表5。

表5　正交試驗結果Table 5　Results of orthogonal experimental

由正交試驗組可以看出，4個因素的影響程度分別為白砂糖添加量＞菌種添加量＞紫菜酶解液＞發酵時間；紫菜凝固型酸奶工藝理論最優組合為A2B3C2D1。重復實際最優組A3B3C2D1與理論最優組A2B3C2D1再進行感官評定，此時，實際最優組評分為88.750分，理論最優組評分為93.667分，表明優化后的工藝參數確實提高了產品的口感與接受度，有一定的實際應用價值。故本研究選用的最佳工藝參數為理論最優組，即紫菜酶解液添加量為5%，白砂糖添加量為10%，菌種添加量為0.25%，發酵時間為4 h。

2.4凝固乳理化指標測定結果與分析

凝固乳理化指標測定結果見表6。

表6　凝固乳理化指標測定結果Table 6　Physics and chemistry index of solidification yoghurt with laver

由表6可知，本研究所研制的凝固乳營養理化參數指標均符合食品安全國家標準［11］的要求。

2.5凝固型紫菜酸奶的質構測定結果

凝固乳質構測定結果見表7。

表7　凝固乳質構測定結果Table 7　Texture index of solidification yoghurt with laver

與商業酸奶進行質構各參數對比發現，凝固型紫菜酸奶的硬度咀嚼性均有大幅度的提高，且結合感官評價，樣品酸奶的凝固性較好基本無乳清析出，且質地均勻，比商品酸奶的質感有很大提升。

3　結論

試驗結果表明，制備紫菜酶解液最佳酶解工藝參數為：中性蛋白酶酶加量10 000 U/g，50℃、pH7.5條件下酶解2.5 h，98℃滅酶20 min，8 000 r/min離心15 min取上清。凝固型紫菜酸奶的最佳配方為，紫菜酶解液添加量5%，白砂糖添加量10%，菌種接種量0.25%；最佳加工工藝為，45℃條件下發酵4 h，之后在4℃條件下冷藏12 h～24 h。本工藝制作出的酸奶口感細膩，顏色呈現均一柔和的淡紫色，味道醇香濃厚，有淡淡的紫菜香，且其質感與商業酸奶相比有所提高，具有較高的市場推廣價值。

［1］陳人弼.壇紫菜主要營養成分的分析［J］.臺灣海峽，1999，18（4）: 465-467

［2］張翼，李曉明，王斌貴.海藻生物活性物質研究的回顧與展望［J］.世界科技研究與發展，2005，27（5）:56-62

［3］中華人民共和國衛生部.GB 19302-2010食品安全國家標準發酵乳［S］.北京:中國標準出版社，2010:1-3

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Preliminary Study on the Solidification Yoghurt with Laver

SONG Ya-ru，LIU Shu*，LIN Lu
（1.Key and Open Laboratory of Aquatic Product Processing and Utilization of Liaoning Province，College of Food Science and Engineering，Dalian Ocean University，Dalian 116023，Liaoning，China）

This paper studied on the technology and formulations of solidification yoghurt with laver and milk were used as the main material，and lactic acid bacteria and sugar was added.The optimum fermentation and technological conditions were determined through single factor and orthogonal experiment.The results showed that the best formula of the products was：laver hydrolyzate 5%，the amount of strain 0.25%，sugar 10%；and the optimum technological conditions for solidification yoghurt with laver were as the following：fermentation time 4 h，fermentation temperature 45℃，refrigerator temperature 4℃，cold storage time 12 h-24 h.

laver；enzymatic hydrolysis；fermentation；solidification yoghurt

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.13.020

宋亞茹（1991—），女（漢），學士，研究方向：食品質量與安全。

劉舒（1987—），女，助理實驗師，碩士，研究方向：水產品加工與貯藏工程。

2015-07-08