百香果汁發酵乳飲料加工工藝研究

牛俊樂，黃 斌，潘彩娟，劉鳳選

純牛奶經乳酸菌發酵后，鈣和磷在人體中的利用率得到提高，游離氨基酸和肽的含量增加，蛋白質的營養價值也會提高；經過脂肪的部分水解，形成了獨特風味，葉酸含量增加1倍，VC含量也有所提高[1]。

百香果的果汁含有糖類、蛋白質，鈣、磷、鐵、鈉，以及VA、VB、VC等成分，含有17種人體所需的氨基酸和微量元素[2]。百香果因其風味特別、果汁甜酸適口而深受大家的喜愛，它不但營養高而且有藥用功效。然而百香果的保存期并不長，容易受到自身的生理因素、常溫或高溫環境的影響，很容易發生腐敗而壞掉。試驗選擇發酵乳用量、百香果汁用量、穩定劑添加量、白砂糖添加量等為試驗設計因素[3-4]，對試驗結果進行感官評價，測定指標，選擇最佳的加工工藝配方，使得調配出的百香果汁發酵乳飲料不僅組織狀態好、色澤明亮的乳白色，而且口感風味俱佳。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器設備

材料：百香果、純牛奶、白砂糖，均為市售；黃原膠為食品級；純凈水。

發酵劑：皇氏乳業風味酸牛奶（原味）。

試劑：NaOH、1%酚酞、鄰苯二甲酸氫鉀、蒸餾水。

主要儀器與設備：電子天平、臺秤、榨汁機、WAY-2W型阿貝折射儀、雷磁pHS-3C型pH計、離心機、NP-9162BS-Ⅲ型電熱恒溫培養箱、C21-SDHCB06G型電磁爐、玻璃發酵罐、冰箱、酸堿滴定管、容量瓶、移液管等。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

（1） 百香果挑選、沖洗、去皮→攪拌、過濾、離心→殺菌、冷卻→果汁；

（2） 牛奶→42～43℃條件下發酵7h→酸度至pH值5.1→放冰箱靜置降溫至10℃→后熟至pH值4.5～4.6→酸奶原液；

（3） 在攪拌狀態下加入100 g 50～65℃的水→加入混勻的穩定劑、白砂糖，溶解完全→冷卻低于20℃后與酸奶混合，拌勻→加入一定比例的百香果汁→攪拌15 min，調配好乳飲料→均質 （45～60℃，18～20 MPa）→檢測→灌裝→冰箱冷藏。

1.2.2 試驗步驟

（1）原料挑選、清洗、去皮。挑選飽滿、新鮮成熟度好、無病蟲害、無變色變質、無機械損傷的百香果，倒入水槽內清洗，洗凈后立即撈出瀝干水分，用刀切開，用勺子挖取漿狀果肉。

（2）攪拌、過濾、離心。先將挖出的果肉于攪拌機控溫慢速攪拌，不要把種籽打碎，以免造成果汁苦澀。用紗布過濾果汁，加熱果汁且于45℃條件下保溫，再加入0.25%果膠酶酶解2.5 h，冷卻后取上清液即為原果汁。

（3）殺菌、冷卻。將上述原果汁于85℃條件下滅菌15 min，冷卻后于4℃條件下密封貯藏，備用。

（4）乳原料的選擇。試驗選用全脂新鮮生牛乳。

（5）預熱、殺菌、冷卻。加入8%白砂糖于潔凈燒杯中，先加少量牛奶在熱水浴中溶解白砂糖后，再加入牛奶中攪拌均勻，然后在60～70℃水浴中預熱10 min，控制殺菌條件為水溫92～95℃，時間15 min。將滅菌后的牛奶溫度冷卻至43℃即可[5]。

（6）接種、發酵、冷卻、后熟。將皇氏乳業風味酸牛奶原味按5%～8%添加量接種到滅菌的牛奶中并攪拌均勻，保持43℃恒溫發酵6～7 h直至pH值大約為5.1時終止發酵，將發酵溫度降至20℃，將凝固的凝塊經攪拌破碎，使酸奶冷卻至3～5℃后置于冰箱中進行后熟，發酵1個晚上，最終產品酸度控制pH值4.5～4.6[6]。酸奶密封保存于冰箱中，備用。

（7）調配。在攪拌狀態下加入已提前滅菌的100 g 50～70℃熱水，加入稱好的穩定劑和白砂糖（白砂糖和穩定劑先干混均勻），溶解完全。冷卻至20℃以下和發酵乳混合，攪拌均勻，然后加入適量百香果汁，攪拌15 min，調配好乳飲料。

（8） 均質。待調配液溫度為45～60℃時，可用均質機對乳飲料進行均質，控制均質條件為乳飲料水浴溫度 45～60℃，時間 15 min，壓力 18～20 MPa[7]。均質后將調配好的乳飲料冷卻至常溫后再貯藏于冰箱中等待檢測。

（9） 檢測、灌裝、冷藏。將飲料進行酸度、pH值、可溶性固形物、總酸的檢測并做感官評價。檢測后的果汁發酵乳飲料進行灌裝，牛奶瓶經過高溫滅菌冷卻后使用，灌裝后入庫冷藏。

1.3 試驗設計

1.3.1 單因素試驗設計

利用單因素的變化，研究各單因素對百香果發酵乳飲料的影響。單因素的確定是通過查閱資料后，除了某個變量外，將其他因素確定，再通過感官評價得到最優條件。這些因素有白砂糖添加量、百香果汁用量、穩定劑添加量、發酵乳用量的變化。

發酵乳用量的變化見表1，百香果汁用量的變化見表2，白砂糖添加量的變化見表3，穩定劑添加量的變化見表4。

表1 發酵乳用量的變化

表2 百香果汁用量的變化

表3 白砂糖添加量的變化

表4 穩定劑添加量的變化

1.3.2 正交試驗設計

選取發酵乳（A）、百香果汁（B）、白砂糖（C）3個因素的添加量進行三因素三水平的正交試驗分析，穩定劑選用0.20%的黃原膠。對試驗結果進行感官評價、檢測pH值、可溶性固形物、總酸，以綜合感官評分為感官指標，以pH值、可溶性固形物含量、總酸含量為理化指標，確定最佳加工工藝的乳飲料配方[8]。

L9（33）正交試驗因素與水平設計見表5。

1.4 產品品質指標測定

1.4.1 感官指標

選取10名評價員進行品嘗，按照感官指標評價標準對飲料樣品進行評定，結果取平均值。參考GB/T 21732—2008中含乳飲料的評價標準并進行適當修改。

表5 L9（33）正交試驗因素與水平設計

感官指標評價標準見表6。

表6 感官指標評價標準

1.4.2 理化指標

理化指標見表7。

表7 理化指標

2 結果與分析

2.1 發酵乳用量的選取試驗結果

對乳飲料的組織狀態、色澤、整體風味和酸甜度和感官品質進行評價。

發酵乳用量對百香果汁發酵乳飲料感官評價的結果見表8。

表8 發酵乳用量對百香果汁發酵乳飲料感官評價的結果

由表8可知，當發酵乳用量小于或大于50 g時，百香果汁發酵乳飲料的色澤都比較差，香味較差，酸甜不適口，組織狀態不理想，因此選取發酵乳用量50 g的感官效果更佳，評分最高，滋味最好。因此，采用40，50，60 g作為正交試驗發酵乳用量因素的3個水平。

2.2 百香果汁用量的選取試驗結果

試驗完成后，對乳飲料進行感官評價。

百香果汁用量對百香果汁發酵乳飲料感官評價的結果見表9。

表9 百香果汁用量對百香果汁發酵乳飲料感官評價的結果

由表9可知，百香果汁用量為30 mL的飲料感官評分最高、滋味最好，酸甜可口、香味柔和，呈明亮的乳白色，穩定性最好，而百香果汁用量30，40，50 mL為較優水平，所以選擇30，40，50 mL作為正交試驗百香果汁用量因素的3個水平。

2.3 白砂糖添加量的試驗結果

對乳飲料的組織狀態、色澤、整體風味和酸甜度和感官品質進行評價。

白砂糖添加量對百香果汁發酵乳飲料感官評價的結果見表10。

表10 白砂糖添加量對百香果汁發酵乳飲料感官評價的結果

由表10可知，白砂糖添加量為6%，8%，10%屬于較優水平，而白砂糖添加量8%為最適合添加量，滋味最好、酸甜可口、香味柔和，呈明亮乳白色，穩定性最好，所以選用白砂糖添加量為6%，8%，10%作為正交試驗中白砂糖添加量因素的3個水平。

2.4 穩定劑添加量的選取試驗結果

試驗完成后，記錄乳飲料組織狀態、色澤、整體風味和酸甜度，并做出相應的感官評價。

穩定劑添加量對百香果汁乳發酵飲料感官評價的結果見表11。

表11 穩定劑添加量對百香果汁乳發酵飲料感官評價的結果

由表11可知，當穩定劑添加量為0.20%時，百香果汁發酵乳飲料的感官評分最高，穩定性最好，酸甜適口，香味柔和，色澤明亮，而乳飲料中其他穩定劑添加量的穩定性都差，因此選取穩定劑為0.20%的添加量具有更好穩定效果。

2.5 正交試驗結果分析

根據1.6.2的試驗方法進行試驗，選出最優方案。正交試驗的設計與結果見表12。

表12 正交試驗的設計與結果

由表12可知，對百香果汁發酵乳飲料感官品質的影響程度為白砂糖添加量（C） ＞百香果汁用量（B） ＞發酵乳用量（A）；而A3B3C2是最優方案，即發酵乳用量60 g，百香果汁用量50 mL，白砂糖添加量8%為最優方案。

2.6 理化指標的測定

從正交試驗中選最優方案的產品測定其pH值、可溶性固形物和總酸含量。

pH值、可溶性固形物和總酸含量的測定見表13。

表13 pH值、可溶性固形物和總酸含量的測定

3 結論

發酵牛奶用的發酵劑不是純種發酵劑，因此接種8%的皇氏乳業風味酸牛奶原味到殺菌過的牛奶中并攪拌均勻，保持43℃恒溫發酵7 h直至pH值大約為5.1時終止發酵，將發酵溫度降至20℃，攪拌破碎酸奶的凝塊，使酸奶冷卻至3～5℃后置于冰箱中進行后熟發酵1個晚上，最終產品酸度控制pH值4.5～4.6為好。通過試驗篩選出百香果汁發酵乳飲料的最佳加工工藝配方為發酵乳用量60 g，百香果汁用量50 mL，白砂糖添加量8%，穩定劑添加量0.20%。添加0.20%的黃原膠可以使調配制成的飲料的穩定性大大提高，感官品質更好。