紫淮山藥板栗酸奶的研制

方立輝 ，程來，謝三都,

1. 福建農林大學金山學院（福州 350001）；2. 閩南科技學院生命科學與化學學院（泉州 362332）；3. 閩南科技學院食品科學研究所（泉州 362332）

淮山藥（Dioscorea opposita），又稱淮山，為多年生藤本植物薯蕷（Dioscorea oppositaThunb.）的塊莖，在我國有2 000多年的種植歷史，是衛(wèi)生部公布的藥食兩用食物[1-2]，是福建省主要栽培經濟作物之一[3]。淮山藥富含淀粉，故有關淮山藥的研究更多集中在制備淀粉[4]和制備抗性淀粉[5-6]，以及研究淀粉或抗性淀粉的結構特性[7]、糊化特性[8]、消化特性[9]等方面，有關淮山藥的應用研究則相對較少。

板栗（Castanea mollissimaBL.）屬殼斗科栗屬堅果類植物[10]，富含淀粉、黃酮、氨基酸、蛋白質等[11-12]，其營養(yǎng)價值較高。因此，板栗被廣泛應用于食品加工中[13-14]。

酸奶因其獨特的口感、豐富的營養(yǎng)價值和保健作用而備受大眾青睞[15]。試驗采用紫淮山藥和板栗為主要原料，以紫淮山藥板栗酸奶感官評分為指標，在考察了紫淮山藥漿用量、板栗漿用量、白砂糖用量和發(fā)酵劑用量對紫淮山藥板栗酸奶品質影響的基礎上，采用正交試驗優(yōu)化了紫淮山藥板栗酸奶工藝配方，為充分利用我國豐富的淮山藥和板栗資源提供應用技術借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紫淮山藥（福建建寧曲灘種植基地）；板栗粉（大別山特產加工基地）；乳酸發(fā)酵劑（安琪酵母有限公司）；純牛奶（內蒙古伊利實業(yè)集團股份有限公司）。

1.2 儀器與設備

LRH-150F型生化培養(yǎng)箱（上海一恒科學儀器有限公司）；WK2102型電磁爐（廣東美的生活電器制造有限公司）；WJE-F3B型全自動榨汁機（寧波昌倫電器有限公司）；TT-D3型封杯機（廣東省零下一企伊東機電有限公司）；BSM-120.4型電子天平（上海卓精電子科技有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 紫淮山藥板栗酸奶制作工藝流程

純牛奶→預熱→調配（添加一定量的紫淮山藥漿、板栗漿和白砂糖）→均質→水浴殺菌→冷卻→接種→恒溫發(fā)酵→冷藏后熟→產品

1.3.2 操作方法與要點

紫淮山藥漿的制備：選取新鮮的紫淮山藥清洗干凈后去皮，挖去凹槽部分影響色澤的山藥，切成丁，按照紫淮山藥與水質量比1∶2配制，打漿使紫淮山藥漿均勻細膩；無明顯顆粒感后，再用滅菌紗布進行過濾、塑封封口，在95～100 ℃條件下恒溫水浴，直至紫淮山藥中淀粉充分糊化，即為紫淮山藥漿，現(xiàn)配現(xiàn)用。

板栗漿的制備：選用優(yōu)質的熟板栗粉，過篩，按板栗粉與水按質量比1∶10配制，均勻打漿；用滅菌紗布過濾、塑封封口，在95～100 ℃條件下水浴直至淀粉完全糊化，即為板栗漿，現(xiàn)配現(xiàn)用。

調配、均質：選用100 mL新鮮的純牛奶預熱至65℃，添加一定量的紫淮山藥漿、板栗漿和白砂糖，充分混勻后均質（均質壓力20 MPa，均質時間5 min）。

殺菌[16]：將均質后的物料裝罐后，在95～100 ℃條件下恒溫水浴10 min。

冷卻接種發(fā)酵[17]：殺菌后冷卻至40 ℃左右，加入一定量的發(fā)酵劑混合均勻，并于生化培養(yǎng)箱中42 ℃條件下進行恒溫發(fā)酵6 h。

冷藏、后熟[18]：恒溫發(fā)酵結束后，立即放入冷藏箱（0～4 ℃）進行后熟發(fā)酵20～24 h，即為成品。

1.3.3 紫淮山藥板栗酸奶感官品質評分標準

在單因素試驗和正交試驗過程中，選取20名符合感官評分標準的人員從酸奶的組織、口感、風味、色澤4個方面來評定紫淮山藥板栗酸奶品質，滿分100分，具體評分標準見表1。

表1 產品感官評分標準

1.3.4 紫淮山藥板栗酸奶的單因素試驗

1.3.4.1 紫淮山藥漿用量對紫淮山藥板栗酸奶品質的影響

將100 mL牛奶預熱至65 ℃左右，在其調配階段將11%，13%，15%，17%和19%紫淮山藥漿分別為添加到牛奶中，再加入8%板栗漿、7%白砂糖，均質后在95～100 ℃條件下恒溫水浴10 min，冷卻至40 ℃后加入0.35%發(fā)酵劑，按照1.3.2小節(jié)的操作方法完成試驗操作，并根據(jù)紫淮山藥板栗酸奶感官評分標準，研究紫淮山藥漿用量對紫淮山藥板栗酸奶品質的影響。

1.3.4.2 板栗漿用量對紫淮山藥板栗酸奶品質的影響

將100 mL牛奶預熱至65 ℃左右，在其調配階段，將4%，6%，8%，10%和12%板栗漿分別加入到牛奶中，再加入15%紫淮山藥漿、7%白砂糖，均質后在95～100 ℃條件下恒溫水浴10 min，冷卻至40 ℃后加入0.35%發(fā)酵劑，按照1.3.2小節(jié)的操作方法完成試驗操作，并根據(jù)紫淮山藥板栗酸奶感官評分標準，研究板栗漿用量對紫淮山藥板栗酸奶品質的影響。

1.3.4.3 白砂糖用量對紫淮山藥板栗酸奶品質的影響

將100 mL牛奶預熱至65 ℃左右，在其調配階段，將5%，6%，7%，8%和9%白砂糖分別添加到牛奶中，再加入15%紫淮山藥漿、8%板栗漿，進行均質后在95～100 ℃條件下恒溫水浴10 min，冷卻至40 ℃后加入0.35%發(fā)酵劑，按照1.3.2小節(jié)的操作方法完成試驗操作，并根據(jù)紫淮山藥板栗酸奶感官評分標準，研究白砂糖用量對紫淮山藥板栗酸奶品質的影響。

1.3.4.4 發(fā)酵劑用量對紫淮山藥板栗酸奶品質的影響

將100 mL牛奶預熱至65 ℃左右，在其調配階段加入15%紫淮山藥漿、7%白砂糖和8%板栗漿，均質后在95～100 ℃條件下恒溫水浴10 min，冷卻至40 ℃后將乳酸發(fā)酵劑按照0.25%，0.30%，0.35%，0.40%和0.45%的用量進行接種后封口，按照1.3.2小節(jié)的操作方法完成試驗操作，并根據(jù)紫淮山藥板栗酸奶感官評分標準，研究發(fā)酵劑用量對紫淮山藥板栗酸奶品質的影響。

1.3.5 紫淮山藥板栗酸奶的正交試驗

在單因素試驗基礎上，以紫淮山藥板栗酸奶的感官評分為指標，選取紫淮山藥漿用量、板栗漿用量、白砂糖用量和發(fā)酵劑用量作為正交試驗的因素，設計四因素三水平試驗，采用L9(34)優(yōu)化紫淮山藥板栗酸奶的工藝配方，其因素與水平如表2所示。

表2 正交試驗因素水平表 單位：%

1.3.6 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 23.0數(shù)據(jù)分析軟件對變化顯著性分析。使用WPS軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析并繪制圖表。

2 結果與分析

2.1 紫淮山藥漿用量對紫淮山藥板酸奶品質的影響

由表3可知，隨著紫淮山藥漿用量的增加，紫淮山藥板栗酸奶的感官總分呈先上升后下降的趨向，這與紫淮山藥中含有較多黏質多糖和淀粉有關[19]。當紫淮山藥漿用量為17%時，紫淮山藥板栗酸奶感官評分最高（p＜0.01），達到（82.67±0.45）分。因此，17%的紫淮山藥漿用量較為適宜。

表3 紫淮山藥漿用量對紫淮山藥板栗酸奶品質的影響

2.2 板栗漿用量對紫淮山藥板酸奶品質的影響

由表4可知，隨著板栗漿用量的增加，紫淮山藥板栗酸奶感官總分呈先增加后降低的趨勢，這與板栗漿氣味重且淀粉含量大，對產品組織狀態(tài)與口感影響較大有關。當板栗漿的添加量達到8%時，紫淮山藥板栗酸奶的感官評分最高（p＜0.05），為（81.45±0.78）分。板栗漿添加過多會使組織凝集性差，添加量過少又會影響整體的口感與風味。因此，8%的板栗漿用量較為適宜。

表4 板栗漿用量對紫淮山藥板栗酸奶品質的影響

2.3 白砂糖用量對紫淮山藥板酸奶品質的影響

由表5可知，隨著白砂糖用量的增加，紫淮山藥板栗酸奶感官總分也在增加，當白砂糖用量為7%時，紫淮山藥板栗酸奶感官評分最高（p＜0.01），為（81.84±0.42）分，但與白砂糖用量8%時無顯著性差異（p＞0.05）。考慮經濟成本，白砂糖用量選用7%即可。

表5 白砂糖用量對紫淮山藥板栗酸奶品的質影響

2.4 發(fā)酵劑用量對紫淮山藥板酸奶品質的影響

由表6可知，隨著發(fā)酵劑用量的增加，紫淮山藥板栗酸奶感官總分也在增加，當發(fā)酵劑用量為0.35%時，紫淮山藥板栗酸奶感官評分最高（p＜0.01），為（82.45±0.44）分，這是因為發(fā)酵劑用量過少會降低組織凝集成型，而產酸量大直接影響口感與風味。因此，發(fā)酵劑用量選擇0.35%左右為宜。

表6 發(fā)酵劑用量對紫淮山藥板栗酸奶品質的影響

2.5 紫淮山藥板栗酸奶的正交試驗結果

由表7中的R值可知，影響紫淮山藥板栗酸奶感官評分的順序是A＞D＞B＞C，即紫淮山藥漿用量＞發(fā)酵劑量＞板栗漿用量＞糖用量，表明影響紫淮山藥板栗酸奶感官評分最主要因素是紫淮山藥的用量。通過比較K值得出，紫淮山藥板栗酸奶的最佳工藝為A2B2C3D2，即紫淮山藥漿用量17%、板栗漿用量7%、白砂糖用量8%、發(fā)酵劑用量0.35%。為進一步研究各因素對產品品質的影響程度，對表7正交試驗結果進行方差分析，結果見表8。

表7 正交試驗結果

由表8可知，在所選的4個因素中，影響紫淮山藥板栗酸奶的主次因素為A＞D＞B＞C，即紫淮山藥漿用量＞發(fā)酵劑量＞板栗漿用量＞糖用量，這與表7正交試驗結果中的極差分析相一致，通過方差分析結果得出因素A與因素D顯著（p＜0.05），因素B、因素C不顯著。

表8 方差分析表

2.6 驗證試驗

根據(jù)正交試驗得出的最優(yōu)水平（紫淮山藥漿用量17%、板栗漿用量7%、白砂糖用量8%、發(fā)酵劑用量0.35%）做驗證試驗，所得的紫淮山藥板栗酸奶感官評分為84.65分，結果與正交優(yōu)化試驗相一致。因此，可作為最優(yōu)工藝參數(shù)。

3 結論

在紫淮山藥板栗酸奶制備過程中，在所選因素與水平范圍內，紫淮山藥漿用量和發(fā)酵劑用量對紫淮山藥板栗酸奶的感官品質影響顯著（p＜0.05），板栗漿用量和白砂糖用量對紫淮山藥板栗酸奶的感官品質影響不顯著（p＞0.05）。

采用紫淮山藥和板栗為主要原料，以紫淮山藥板栗酸奶感官評分為指標，在單因素試驗基礎上采用正交試驗優(yōu)化了紫淮山藥板栗酸奶工藝配方：在100 mL純奶牛中添加17%紫淮山藥漿、7%板栗漿、8%白砂糖，然后接種0.35%發(fā)酵劑，42 ℃恒溫發(fā)酵6 h后再置于0～4 ℃條件下后熟24 h。所得紫淮山藥板栗酸奶品質最佳（p＜0.05），其感官評分為84.65分，該款酸奶色澤明亮、光澤且呈淡紫色、口感細膩，酸甜適中，為充分利用我國豐富的淮山藥和板栗資源提供技術借鑒。