凝固型紅薯漿酸奶工藝及其品質研究

陳 嬋，陳曉波，林 花，陳麗玲，王光杰，官曉芳，王明明

（1.福建農業職業技術學院，福建福州 350119；2.福清市東坪阿杰番薯種植農民專業合作社，福建福清 350301）

酸奶來自于牛奶的發酵，除保留了牛奶的營養外，酸奶中還含有大量乳酸及有益于人體腸道健康的雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌等益生菌，可以調節人體腸道中微生物菌群組成，易被人體消化吸收，緩解乳糖不耐癥，具有整腸、抗菌、防止便秘、降低膽固醇和血氨，以及增強免疫和抗癌、抗衰老等作用[1-2]。此外，酸奶可以提高機體對鈣、磷、鐵的吸收，防止嬰兒佝僂病及老人骨質疏松[3]。酸奶作為一種功能性食品，適合各類人群食用。目前，市場上凝固型酸奶制品多以添加各種果粒、燕麥等為主。

紅薯富含維生素、蛋白質、淀粉、膳食纖維、胡蘿卜素，以及鉀、鐵、鈣等10余種微量元素，有“長壽食品”之譽，具有抗癌、保護心臟、預防肺氣腫、糖尿病、減肥等功效[4-6]。紅薯中的膳食纖維，在腸道內無法被消化吸收，能刺激腸道蠕動，促進通便排毒，對便秘有較好的療效[7]，且紅薯高產穩產、適應性廣、抗逆性強、耐旱耐瘠、病蟲害少、產量高、種植廣泛。目前，已有對紅薯酸奶的研制原料常用紅薯粉、紅薯膳食纖維、奶粉及復合穩定劑等研制而成[8-9]。試驗以新鮮紅薯為原料，復合鮮牛奶及其他風味物質制成風味獨特的紅薯酸奶，既具有紅薯、牛奶及乳酸菌的多重功效，又改進原味酸奶的口味，增強了普通酸奶的營養，加工過程中對原料的處理程序少，更好地保留了紅薯的營養價值及風味物質。該研究增加了酸奶的品種，豐富了紅薯產業，為紅薯產業的發展提供了新的思路。

1 材料與方法

1.1 主要原料與儀器

紅薯，福清市東坪阿杰番薯種植農民專業合作社提供；長富牛奶、惠好白糖、雀巢煉乳，購于永輝超市；佰生優發酵菌，購于京東超市。

BCD-195KASA型冰箱，青島海爾股份有限公司產品；HFX-12型發酵箱，瑞安市瑞信食品機械廠產品；WBL25B36型美的多功能料理機，美的公司產品；EG21B-AN型電磁爐，廣東美的電器股份有限公司產品；BS224S型電子天平，福州衡之展電子有限公司產品。

1.2 工藝流程

（1）紅薯漿的準備。

（2）紅薯酸奶的制作。

1.3 操作要點

①紅薯漿處理。挑選新鮮無蟲害、水分含量高、纖維少、色澤均勻的紅心番薯，去掉根部及枯敗部分，清洗泥沙并瀝干水分，切塊蒸熟后打成漿狀，并用80目絹布將較為粗老的紅薯纖維去除。②混勻。稱取煉乳與紅薯漿混合均勻。③殺菌冷卻。于62.5℃下保溫殺菌30 min，殺菌溫度不宜過高，以免造成變色及營養損失，滅菌處理后迅速冷卻至42℃，與其他輔料混合均勻后接種。④加熱、接種、灌裝。將白砂糖按比例加入牛奶中加熱至沸騰，冷卻至42℃后加定量的發酵菌，將接種完的奶液與紅薯漿按比例混勻后立即灌裝入預先清洗消毒的容器中。⑤發酵。灌裝后密封，迅速放在發酵箱中發酵，發酵溫度保持在42℃，時間為5 h。⑥冷卻。將發酵好的酸奶，迅速放入到冷水中水浴冷卻。⑦冷藏后熟。冷卻至室溫后移入4℃的冰箱，后熟時間為24 h。⑧檢驗。對產品進行感官品質、理化指標和微生物指標檢測。

1.4 單因素試驗及正交分析

其他條件固定的情況下，根據感官評定的結果，考查紅薯與牛奶的配比、白砂糖添加量、不同添加物和煉乳的配比對紅薯酸奶品質的影響：調整紅薯與牛奶的配比為 1∶1.5，1∶2.0，1∶2.5，1∶3.0，1∶3.5，1∶4.0，；調整白砂糖的添加量為4.0%，4.5%，5.0%，5.5%，6.0%，6.5%，7.0%，7.5%；添加一定量的黃油、煉乳、奶油，與無添加進行對比，調整煉乳添加量為10%，12%，14%，16%。

根據單因素試驗結果，采用正交試驗L9（34）進行工藝優化，選用紅薯與牛奶的配比、白砂糖添加量，煉乳添加量作為3個因素，進行正交分析。

1.5 產品質量指標測定

選取50位學生組成小組進行感官評定，參照GB 19302—2010食品安全國家標準發酵乳的要求對紅薯酸奶的感官品質進行評價，分別從產品的色澤、滋味氣味、口感、組織狀態為評價指標，滿分為100分，結果取其平均值，確定出最佳配比，并根據GB5413相關標準測定最終產品的理化指標，根據GB4789相關標準測定微生物指標。

紅薯酸奶的感官品質評分標準見表1。

表1 紅薯酸奶的感官品質評分標準

1.6 數據處理

采用DPS軟件對正交試驗數據進行處理。

2 結果與討論

2.1 紅薯與牛奶的配比對紅薯酸奶品質的影響

其他條件確定的情況下，調配紅薯與牛奶的配比為 1∶1.5，1∶2.0，1∶2.5，1∶3.0，1∶3.5，1∶4.0，根據1.5中感官評定的方法確定紅薯與牛奶的最佳配比。

紅薯與牛奶的配比對紅薯酸奶品質的影響見圖1。

由圖1可知，當紅薯與牛奶的配比為1∶4時感官品質最好，其色澤美觀均勻一致，呈淡橙色，具有奶香味和紅薯的清香味，組織細膩均勻，無乳清析出，形如脂玉，有一定的黏稠度，口感酸甜清爽。

2.2 白砂糖添加量對紅薯酸奶品質的影響

其他條件固定的情況下，調配白砂糖添加量為4.0%，4.5%，5.0%，5.5%，6.0%，6.5%，7.0%，7.5%，根據1.5中感官評定的方法確定白砂糖的最適添加量。

白砂糖添加量對紅薯酸奶品質的影響見圖2。

由圖2可知，白砂糖添加量為6%時紅薯酸奶的品質最好，甜度適中，干凈清爽不甜膩，余味自然悠長；而白砂糖添加量為4%的酸奶過酸，添加量為7.5%的酸奶過甜，不夠清爽。

2.3 添加物對紅薯酸奶品質的影響

其他條件固定的情況下，添加一定量的煉乳、奶油、黃油，與無添加的紅薯酸奶進行對比，根據1.5中感官評定的方法確定最佳的配方。

不同添加物對紅薯酸奶品質的影響見圖3。

由圖3可知，在配方中加入一定量的煉乳、奶油會增加紅薯酸奶的風味，與無添加的紅薯酸奶相比，口感更加綿滑豐富，產品的凝固型更好。其中，煉乳加入配方中制作的紅薯酸奶風味最好，甜而不膩、口感綿滑，酸奶的黏稠度與組織狀態最佳；添加物為奶油時，呈均勻的乳黃色，但口感略粗糙，且容易產生膩味；添加物為黃油時，組織分布不均勻，產生油膩感。

2.4 煉乳添加量對紅薯酸奶品質的影響

其他條件固定的情況下，調配煉乳添加量為10%，12%，14%，16%，根據1.5中感官評定的方法確定煉乳的最佳添加量。

煉乳添加量對紅薯酸奶品質的影響見圖4。

由圖4可知，當在配方中煉乳添加量為12%或14%時紅薯酸奶的風味較好，甜而不膩，口感綿滑；煉乳添加太少時風味不明顯，而添加量為16%時容易產生膩味，且掩蓋了紅薯的風味及酸奶的乳酸風味。

2.5 正交試驗結果分析

通過單因素試驗，選取牛奶與紅薯的配比、白砂糖添加量和煉乳添加量3個因素進行正交試驗，根據1.5中感官評定的標準對不同配比的紅薯酸奶進行感官評價，得出最佳的紅薯酸奶配方。

正交試驗見表2，方差分析見表3。

表2 正交試驗

4個因素中對紅薯酸奶口感的影響從大到小順序是B＞C＞A＞D，其中煉乳添加量和紅薯與牛奶的配比影響因素均呈現顯著性影響水平。紅薯酸奶的最佳工藝為B2C1A2D2，紅薯與牛奶的配比1∶3，白砂糖添加量6%，煉乳添加量12%。為了驗證最佳提取工藝，利用上述條件進行感官評價試驗，得到此條件下的感官評價總得分為90分，驗證了正交試驗的數據。所制的紅薯酸奶呈淡橙色，為紅薯與牛奶混合后的色澤。紅薯酸奶呈現紅薯獨特的風味，具一定的奶香，組織細膩綿綢、口感綿滑、乳酸風味佳、氣味宜人、酸甜可口。

3 產品品質指標

色澤美觀均勻一致，呈淺橙色；具有酸奶本身的香味及紅薯的特有香味；甜度適中，口感綿滑香甜，有一定的黏稠度；組織細膩均勻，無乳清析出，凝固性良好；符合GB 19302—2010發酵乳的標準。

固形物18%，蛋白質含量4.15%，脂肪含量3.5%，總酸度80°。大腸菌群≤30 CFU/mL，霉菌≤30 CFU/mL，酵母菌≤100 CFU/mL，致病菌未檢出。乳酸菌數≥1×106CFU/mL。

4 結論

以紅薯、純牛奶、煉乳為原料，經過混合、滅菌、冷卻、接種、發酵、后熟等工藝制作的紅薯酸奶的口感綿滑香甜、組織細膩均勻、營養均衡、色澤飽滿。其最佳工藝為紅薯與牛奶的配比1∶3，白砂糖添加量6%，煉乳添加量12%；發酵溫度保持在42℃，發酵時間5 h，后熟時間24 h。