菠蘿山藥復(fù)合酸奶的研制

劉玉琦，邢藝煊，賈靜瑩，陳思純，郭 梅,2*

（1.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津 300384；2.天津市農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心，天津 300384）

酸奶作為一種營(yíng)養(yǎng)、健康的食品，很早就在世界范圍內(nèi)流行。目前，高品質(zhì)、健康、功能性是酸奶主要的發(fā)展趨勢(shì)[1-2]。酸奶具有很好的營(yíng)養(yǎng)保健作用，由于發(fā)酵的作用，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得到了改善和提高，同時(shí)也生成了一些功能因子[3]，其中的有益菌，起到了調(diào)節(jié)體內(nèi)微生物菌群平衡的作用[4-5]。酸奶也適合乳糖不耐受人士飲用[6]。

菠蘿（Ananas comosus(L.)Merr.）又稱“鳳梨”，是世界第七大水果，我國(guó)是世界菠蘿生產(chǎn)大國(guó)之一[7]。菠蘿含有豐富的有機(jī)酸、氨基酸、維生素及礦物元素等成分，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，并且氣味芳香，味道清甜，汁液豐富[8]，具有解暑熱、解酒、降血壓、抗癌癥等功效[9]。菠蘿風(fēng)味獨(dú)特，添加到酸奶中還可以增加酸奶的風(fēng)味[10]。山藥是百合目薯蕷科薯蕷屬的一年或多年生纏繞性藤本植物[11]。近年來，全國(guó)山藥種植面積發(fā)展到近47 萬hm2[12-13]。人體所需的20 種氨基酸中，山藥中含有16 種[14]。山藥還含有多種營(yíng)養(yǎng)成分，如蛋白質(zhì)、黏液質(zhì)、膽堿、多酚氧化酶等[15-16]，是一種藥食同源的物質(zhì)，能有效預(yù)防心血管疾病、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、促進(jìn)機(jī)體消化吸收、延緩衰老等，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，是人們常用的滋補(bǔ)養(yǎng)生藥材[17]。

營(yíng)養(yǎng)保健酸奶可以促進(jìn)腸道健康、提高人體免疫水平、增加人體骨質(zhì)密度，具有較好的保健功效[18-19]。國(guó)內(nèi)營(yíng)養(yǎng)保健酸奶的發(fā)展才剛開始，大部分企業(yè)仍處于產(chǎn)品的研發(fā)階段。目前，市面上的營(yíng)養(yǎng)保健酸奶主要有決明子酸奶、枸杞酸奶、螺旋藻酸奶、益生南瓜酸奶等，品類還有待于進(jìn)一步豐富。本試驗(yàn)先將山藥和牛奶混合后再接種乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵，山藥增加了酸奶的營(yíng)養(yǎng)，且起到了增黏劑的作用，提高了酸奶的穩(wěn)定性；發(fā)酵后加入菠蘿，提高了酸奶的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和風(fēng)味。菠蘿山藥復(fù)合酸奶的研究至今未見報(bào)道，該產(chǎn)品的研制豐富了營(yíng)養(yǎng)保健酸奶的種類，更好地滿足了人們的健康需求。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

菠蘿，購于天津農(nóng)學(xué)院勸寶超市；山藥，購于天津市西青區(qū)葉波大潤(rùn)發(fā)超市；牛奶（伊利），購于天津市西青區(qū)葉波大潤(rùn)發(fā)超市；酸奶發(fā)酵劑（發(fā)酵溫度40～42 ℃），購于尚川食品旗艦店。

電子天平，JAZ003B 型，上海越平科學(xué)儀器有限公司；電磁爐，JYC-21ES10 型，美的集團(tuán)股份有限公司；封口器，WY-802F 型，佛山順德食品包裝機(jī)械廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

原料預(yù)處理→配料→均質(zhì)→殺菌→冷卻→接種→發(fā)酵→攪拌→加入預(yù)處理殺菌后的菠蘿丁（攪拌均勻）→分裝→密封→冷藏→后熟

1.2.2 操作要點(diǎn)

（1）原料預(yù)處理

山藥泥的制作：用清水清洗山藥表面，刮皮刀刮去山藥皮，將山藥切成小段，蒸20～30 min，然后將山藥取出，用組織搗碎機(jī)粉碎成泥后備用。

菠蘿的預(yù)處理：將菠蘿進(jìn)行削皮處理后，浸泡于鹽水中10 min，然后將其切成大小均勻一致的1 cm3正方體，進(jìn)行高溫殺菌處理后，備用。

（2）配料、均質(zhì)、殺菌

將鮮牛奶倒入夾層鍋中，按比例加入白砂糖和山藥泥。溫度升高到90～95 ℃，殺菌5 min，并不斷攪拌，冷卻到40 ℃左右。

（3）接種、發(fā)酵

向冷卻后的牛奶中添加酸奶發(fā)酵劑，添加量為0.15%（以牛奶為100 g 計(jì)）。攪拌使發(fā)酵劑與牛奶充分混合，密封。當(dāng)發(fā)酵箱溫度達(dá)到40～42 ℃時(shí)，放入發(fā)酵箱中進(jìn)行發(fā)酵。

（4）包裝

將凝固發(fā)酵好的酸奶攪拌，加入預(yù)處理殺菌后的菠蘿丁，攪拌均勻。分裝在事先清洗消毒好的杯中，進(jìn)行密封。將酸奶放入4 ℃的冰箱中，冷藏24 h 進(jìn)行后熟。

1.2.3 感官評(píng)價(jià)

感官評(píng)價(jià)是衡量酸奶質(zhì)量品質(zhì)的主要途徑，以GB 19302—2010 標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，對(duì)其組織狀態(tài)、滋味、氣味、色澤等進(jìn)行感官評(píng)分[20-21]，隨機(jī)選取10 人作為感官評(píng)價(jià)員，每個(gè)樣品重復(fù)評(píng)價(jià)3 次，取其均值得分來衡量該酸奶產(chǎn)品的品質(zhì)。感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standard

1.2.4 單因素試驗(yàn)

本試驗(yàn)最初的基本配比（以牛奶為100 g 計(jì)）：山藥添加量8%，菠蘿添加量10%，白砂糖添加量8%，發(fā)酵時(shí)間6 h。在以上固定因素的條件下，分別進(jìn)行山藥添加量為8%、10%、12%、14%、16%，菠蘿添加量為4%、6%、8%、10%、12%，發(fā)酵時(shí)間為3、4、5、6、7 h，白砂糖添加量為6%、7%、8%、9%、10%的單因素試驗(yàn)，通過感官評(píng)價(jià)，選取較優(yōu)的各單因素結(jié)果再進(jìn)行正交試驗(yàn)。

1.2.5 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)的結(jié)果，進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)，優(yōu)化得到菠蘿山藥復(fù)合酸奶的最佳工藝參數(shù)。因素水平見表2。

表2 正交試驗(yàn)因素水平表Table 2 Factors and levels of orthogonal test

1.3 數(shù)據(jù)處理

每個(gè)數(shù)據(jù)均為3 次試驗(yàn)的平均值，使用Excel 2016軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并繪制圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 山藥添加量對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響

由圖1 可知，隨著山藥添加量的增加，酸奶的感官評(píng)分先升高后降低。當(dāng)山藥的添加量過低時(shí)，復(fù)合酸奶中山藥的氣味不足、缺乏山藥泥綿密的口感，同時(shí)也發(fā)揮不了山藥的保健作用。但山藥的添加量過高則會(huì)掩蓋酸奶本身的香氣，山藥泥的口感稍重，色澤稍深。當(dāng)山藥添加量為12%時(shí)，感官評(píng)分最高，為89 分，有山藥泥明顯細(xì)膩綿潤(rùn)的口感，色澤較好。因此，選取山藥添加量為12%進(jìn)行正交試驗(yàn)。

圖1 山藥添加量對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響Fig.1 Effect of the amount of Chinese yam added on quality of yogurt

2.2 菠蘿添加量對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響

由圖2 可知，菠蘿添加量為4%時(shí)，菠蘿味較淡；添加量為6%時(shí)，菠蘿味明顯；添加量為8%時(shí)，菠蘿塊稍多；添加量為10%時(shí)，菠蘿味明顯，但果肉偏多，掩蓋了山藥泥的風(fēng)味。可以看出，菠蘿的添加量為6%時(shí)，產(chǎn)品感官評(píng)分最高。因此選取菠蘿添加量為6%進(jìn)行正交試驗(yàn)。

圖2 菠蘿添加量對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響Fig.2 Effect of the amount of pineapple added on quality of yogurt

2.3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響

由圖3（見下頁）可知，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，復(fù)合酸奶的感官評(píng)分先升高后降低。發(fā)酵時(shí)間過短，乳酸菌的繁殖不充分，成品酸奶的組織凝固狀態(tài)不好，成品也會(huì)明顯偏稀，酸度過低，沒有酸奶應(yīng)有的風(fēng)味；而發(fā)酵時(shí)間過長(zhǎng)，乳酸菌繁殖過于旺盛，酸度過高，滋味和口感都大打折扣[22]，同時(shí)也影響產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為4 h 時(shí)，復(fù)合酸奶的感官評(píng)分最高，制得的產(chǎn)品質(zhì)量最佳。因此選取發(fā)酵時(shí)間為4 h 進(jìn)行正交試驗(yàn)。

圖3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響Fig.3 Effect of fermentation time on quality of yogurt

2.4 白砂糖添加量對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響

糖作為酸奶中的重要部分，可為乳酸菌發(fā)酵提供必要的碳源，緩和酸度，改善風(fēng)味。但糖添加量要適中，過多過少都會(huì)影響產(chǎn)品品質(zhì)[23]。由圖4 可知，隨著白砂糖添加量的增加，復(fù)合酸奶的感官評(píng)分先升高后下降。當(dāng)白砂糖的添加量在6%～7%時(shí)，酸奶偏酸，甜味在口中消散過快；添加量在9%～10%時(shí)，甜味突出，掩蓋了山藥的風(fēng)味；當(dāng)添加量為8%時(shí)，酸奶酸甜適中，產(chǎn)品口感最佳。故可選取白砂糖添加量為8%進(jìn)行正交試驗(yàn)。

圖4 白砂糖添加量對(duì)酸奶感官評(píng)分的影響Fig.4 Effect of the amount of white sugar added on quality of yogurt

2.5 正交試驗(yàn)結(jié)果及分析

由表3 可以看出，山藥、菠蘿、白砂糖的添加量以及發(fā)酵時(shí)間對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有不同程度的影響，由極差R可知，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響的大小順序?yàn)锳＞B＞C＞D，說明山藥添加量對(duì)成品酸奶品質(zhì)影響最大，白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品的影響較小，最優(yōu)配方為A2B2C2D3。經(jīng)驗(yàn)證試驗(yàn)，該條件下得到的復(fù)合酸奶的感官評(píng)分為94.2，具有菠蘿、山藥和牛奶的香氣，酸甜度適中，高于正交表內(nèi)其他試驗(yàn)組。因此，選用A2B2C2D3為制作菠蘿山藥復(fù)合酸奶的最佳工藝組合，即山藥添加量12%，菠蘿添加量6%，發(fā)酵時(shí)間4 h，白砂糖添加量9%。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果L9(34)Table 3 Results of L9(34) orthogonal tests

3 結(jié)論

隨著生活節(jié)奏的不斷加快，人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)健康的食品更加關(guān)注，本項(xiàng)目將酸奶和山藥、菠蘿進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，研制出一款新型復(fù)合酸奶。通過以上單因素試驗(yàn)確定了山藥、菠蘿和白砂糖的添加量及發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響，又通過正交試驗(yàn)，確定了對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響大小的順序?yàn)樯剿幪砑恿浚静ぬ}添加量＞發(fā)酵時(shí)間＞白砂糖添加量；并確定了最佳工藝參數(shù)為山藥添加量12%，菠蘿添加量6%，白砂糖添加量9%，發(fā)酵時(shí)間4 h。本試驗(yàn)成功探索了菠蘿山藥復(fù)合酸奶的加工工藝和產(chǎn)品配方，所得產(chǎn)品入口細(xì)膩，口感絲滑，為實(shí)際生產(chǎn)提供了理論依據(jù)和技術(shù)支持。