山黃皮水牛乳酸奶的制備工藝

鄭博強(qiáng)，謝芳，楊承劍*

1. 廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)（南寧 530009）；2. 廣西水牛研究所（南寧 530001）

山黃皮（Clausena lansiumL），俗稱“雞皮果”，為蕓香科黃皮屬植物，原產(chǎn)中國(guó)，主要分布在廣西、廣東、海南、云南等地[1]。山黃皮作為一種珍貴的天然香料果類，其果實(shí)含17種氨基酸及人體所需的多種礦物營(yíng)養(yǎng)，其香氣及酸甜味在蕓香科水果中獨(dú)具一格，被譽(yù)為“果中之寶”，民間有“果香奇特賽榴蓮，消脂健胃壯美人”的美譽(yù)。它藥食同源，可鮮食、調(diào)味、入藥，有消暑消炎、化滯祛濕、消脂化食、健脾益胃等功效[2]。同時(shí)，山黃皮鮮果所含左旋肉堿被國(guó)際肥胖健康組織認(rèn)為是最安全、無(wú)副作用的減肥營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充品，備受追捧，被譽(yù)為“健康的減肥利器”[3]。基于上述優(yōu)點(diǎn)，山黃皮近年來(lái)在食品加工中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，除了鮮食、藥用外，常被制成果脯蜜餞、果汁飲料、果酒等[4]，極具開(kāi)發(fā)潛力。

水牛乳作為我國(guó)南方地區(qū)的一種優(yōu)勢(shì)特色乳種，營(yíng)養(yǎng)全面，其蛋白質(zhì)、脂肪、乳糖、維生素等含量均高于黑白花奶，其免疫球蛋白G、溶菌酶、類胰島素生長(zhǎng)因子等更是普通牛乳的5～10倍，被業(yè)界譽(yù)為“奶中珍品”[5]。然而目前我國(guó)水牛奶產(chǎn)品主要以液態(tài)奶為主，高附加值產(chǎn)品少，急需開(kāi)發(fā)新型產(chǎn)品，以滿足市場(chǎng)對(duì)功能性乳品的要求[6]。文章將山黃皮中植物化學(xué)物的抗炎、護(hù)肝、健胃等功效及水牛乳的營(yíng)養(yǎng)、開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)相結(jié)合，制備出一款功能保健型風(fēng)味酸奶，由此可為山黃皮資源開(kāi)發(fā)以及水牛乳深加工渠道拓展新的途徑。

1 材料與方法

1.1 材料

水牛乳，取自水牛研究所種畜場(chǎng)。

山黃皮，購(gòu)于南寧市興寧區(qū)金橋農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)。

白砂糖，太古優(yōu)級(jí)，市售。

酸奶菌種：德氏乳桿菌保加利亞亞種（1.2717Lactobacillus delbrueckiisubsp. Bulgaricus）、嗜熱鏈球菌（1.2718Streptococcus thermophilus），均購(gòu)自中國(guó)普通微生物菌種保藏中心。

培養(yǎng)基及試劑：基礎(chǔ)培養(yǎng)基為脫脂后的水牛乳；MRS培養(yǎng)基、MRS肉湯培養(yǎng)基（廣東凱環(huán)生物科技公司）；無(wú)水乙醇、β-巰基乙醇（天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）；其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

MJ-BL12X11破壁料理機(jī)（美的生活電器有限公司）；SPX-150生化培養(yǎng)箱（北京科偉永興儀器有限公司）；YM50立式壓力蒸汽滅菌器（上海三申醫(yī)療器材有限公司）；5804R高速冷凍離心機(jī)（BBI北京京立離心機(jī)有限公司）；尼康ECLIPSE 50i正置生物顯微鏡（Nikon日本公司）；SW-CJ-1F超凈工作臺(tái)（蘇州蘇潔凈化設(shè)備有限公司）；FTC-質(zhì)構(gòu)儀（TMSPro）、MilkoScan FT120乳品成分快速分析儀（美國(guó)FTC公司）；PHS-3C數(shù)顯pH計(jì)（上海越磁電子科技有限公司）；Thermo Scientific渦旋振蕩器88880018（雷琪實(shí)驗(yàn)器材有限公司）；乳脂分離機(jī)（南京拉伐分離機(jī)制造有限公司）；JD500-2型電子天平（梅特勒-托多利儀器有限公司）；UV-8000紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（上海無(wú)析儀器有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 山黃皮果漿的制備

新鮮山黃皮果→清洗→去核→礦泉水→打漿（破壁機(jī)）→過(guò)濾（滅菌紗布，1 mm×1 mm，16目）→山黃皮果漿汁（山黃皮與水的質(zhì)量比為1∶4）

1.3.2 山黃皮水牛乳酸奶的制備工藝流程

生水牛乳（pH 6.0）→凈化→均質(zhì)→白砂糖→殺菌（75 ℃，30 min）→加入山黃皮果汁（pH 5.62）→攪勻→（38 ℃）接種→灌裝封口→（41 ℃）發(fā)酵→（4 ℃）冷藏后熟

1.3.3 產(chǎn)品指標(biāo)測(cè)定

按GB 5413.34—2010[7]中氫氧化鈉滴定法計(jì)算產(chǎn)品的酸度；采用平板計(jì)數(shù)法測(cè)定酸奶中的細(xì)菌總數(shù)和活菌數(shù)[8]；采用便攜式酸度儀測(cè)定pH；采用FTC-質(zhì)構(gòu)儀（TMS-Pro）測(cè)定[9]酸奶硬度、黏附性；按GB/T 5009.5—2010中規(guī)定方法測(cè)定蛋白質(zhì)[10]；按GB 5413.27—2010[11]中規(guī)定的方法測(cè)定脂肪；采用多管發(fā)酵法檢測(cè)大腸菌。

1.3.4 感官評(píng)定

采用加權(quán)評(píng)分法[12]，根據(jù)GB 19302—2010[13]，以山黃皮水牛乳酸奶的色澤、滋氣味、組織狀態(tài)、口感及乳清情況等進(jìn)行綜合評(píng)定，具體感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 山黃皮水牛乳酸奶感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1.3.5 單因素試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)中，分別探究山黃皮果汁添加量、發(fā)酵劑接種量、白砂糖添加量、發(fā)酵時(shí)間對(duì)酸奶品質(zhì)的影響。試驗(yàn)中所有百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)。硬度及黏附性指標(biāo)，每個(gè)樣品測(cè)3次，結(jié)果取平均值。測(cè)試條件：形變量20%，觸發(fā)點(diǎn)負(fù)載5 g，測(cè)試速率1 mm/s[14]。

1.3.5.1 山黃皮果汁添加量的確定

白砂糖添加量為8%，發(fā)酵劑接種量為7%，山黃皮果汁添加量分別為5%，7%，9%，11%和13%，在41 ℃恒溫箱中發(fā)酵至凝乳，于4 ℃后熟18 h，測(cè)定酸奶的酸度、硬度、黏附性，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，確定最佳山黃皮果汁添加量。

1.3.5.2 發(fā)酵時(shí)間的確定

白砂糖添加量為8%，發(fā)酵劑接種量為7%，山黃皮果汁添加量為11%，發(fā)酵溫度為41 ℃，發(fā)酵時(shí)間分別為2，3，4，5和6 h，于4 ℃后熟18 h，測(cè)定酸奶的酸度、硬度、黏附性，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，確定酸奶的最佳發(fā)酵時(shí)間[15]。

1.3.5.3 發(fā)酵劑接種量的確定

白砂糖添加量為8%，山黃皮果汁添加量為11%，發(fā)酵劑接種量分別為3%，5%，7%，9%和11%，在41℃的恒溫箱中發(fā)酵至凝乳，于4 ℃后熟18 h，測(cè)定酸奶的酸度、硬度、黏附性，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，確定最佳發(fā)酵劑接種量。

1.3.5.4 白砂糖添加量

發(fā)酵劑接種量為7%，山黃皮果汁添加量為11%，白砂糖接種量分別為2%，4%，6%，8%和10%，在41℃的恒溫箱中發(fā)酵至凝乳，于4 ℃后熟18 h，測(cè)定酸奶的酸度、硬度、黏附性，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，確定最佳白砂糖添加量。

1.3.6 正交試驗(yàn)

參照單因素試驗(yàn)結(jié)果，在41 ℃恒溫發(fā)酵的條件下[16]，對(duì)山黃皮果汁添加量、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵劑接種量、白砂糖添加量4個(gè)對(duì)酸奶品質(zhì)影響較大的因素，確定四因素三水平L9(34)正交試驗(yàn)，各因素水平見(jiàn)表3。

表3 正交試驗(yàn)因素水平

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 山黃皮果汁最佳添加量確定

山黃皮果汁添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響見(jiàn)表4。隨著山黃皮果汁添加量的增加，酸奶的黏附性明顯呈上升趨勢(shì)。這可能與山黃皮果特有的黏性物質(zhì)有關(guān)，這種特殊的黏液可使酸奶更加稠[17]，從而增加了酸奶的凝固及黏附性。而隨著山黃皮果汁添加量的增加，酸奶的酸度也逐漸升高，這可能是因?yàn)樯近S皮果汁含有的碳水化合物促進(jìn)了乳酸菌的生長(zhǎng)[18]，從而導(dǎo)致酸奶酸度增加。當(dāng)山黃皮果汁添加量低至5%時(shí)，酸奶中山黃皮風(fēng)味不強(qiáng)，口感不明顯，當(dāng)添加量13%時(shí)，酸奶山黃皮口味太重，蓋過(guò)了酸奶本身的芳香味，酸奶質(zhì)地不均勻，發(fā)酵質(zhì)量差[19]。當(dāng)添加量為11%時(shí)，酸奶綜合感官評(píng)分93分，為最高，故山黃皮果汁添加量11%為最優(yōu)。

表4 山黃皮汁添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響

2.1.2 發(fā)酵時(shí)間的確定

發(fā)酵時(shí)間對(duì)酸奶品質(zhì)的影響見(jiàn)表5。發(fā)酵時(shí)間對(duì)酸奶的硬度和黏附性影響不明顯，對(duì)酸度的影響較大，發(fā)酵3～5 h內(nèi)，酸奶各理化指標(biāo)良好，感官評(píng)價(jià)也較好。發(fā)酵4 h時(shí)，酸奶的口感和組織狀態(tài)最優(yōu)，評(píng)分最高，故最佳發(fā)酵時(shí)間為4 h。

表5 發(fā)酵時(shí)間對(duì)酸奶品質(zhì)的影響

2.1.3 發(fā)酵劑接種量的確定

乳酸菌發(fā)酵劑接種量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響見(jiàn)表6。發(fā)酵劑接種量與酸奶產(chǎn)酸能力呈正相關(guān)，發(fā)酵劑接種量越大，其酸度也越大。同樣，酸奶的硬度和黏附性也隨著發(fā)酵劑添加量的增加而呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。按感官評(píng)分結(jié)果，當(dāng)發(fā)酵劑添加量為9%時(shí)，酸奶的感官品質(zhì)最佳，評(píng)分最高，為最佳添加量。

表6 發(fā)酵劑接種量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響

2.1.4 白砂糖添加量的確定

白砂糖添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響見(jiàn)表7。白砂糖添加量對(duì)酸奶的硬度和黏附性影響均不明顯。對(duì)酸度的影響呈負(fù)的弱相關(guān)，白砂糖添加量為4%及以下時(shí)，酸奶口感偏酸，感官評(píng)分較低，當(dāng)添加量為10%時(shí)，酸奶偏甜，當(dāng)添加量為8%時(shí)，酸奶酸甜適宜，口感最佳。

表7 白砂糖添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響

2.2 正交試驗(yàn)

根據(jù)表3正交因素水平進(jìn)行正交試驗(yàn)，共9組，每組重復(fù)3次，進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，根據(jù)極差分析法確定最佳工藝[20]，結(jié)果見(jiàn)表8。

表8 正交試驗(yàn)結(jié)果

由表8可知，根據(jù)極差分析[21]，各因素對(duì)山黃皮水牛乳酸奶品質(zhì)影響的主次順序?yàn)锳＞C＞D＞B，即山黃皮果汁添加量＞發(fā)酵時(shí)間＞白砂糖添加量＞發(fā)酵劑接種量，其中山黃皮果汁添加量對(duì)酸奶綜合品質(zhì)影響最大，最優(yōu)工藝為A2B2C2D2。由正交感官評(píng)分結(jié)果得出，4號(hào)試驗(yàn)為最優(yōu)組合（95分），即酸奶最佳工藝為A2B1C2D3。由此可見(jiàn)，極差分析和正交試驗(yàn)得出的最優(yōu)工藝參數(shù)不一致，故再次對(duì)這兩組參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。結(jié)果表明，A2B2C2D2組合較優(yōu)，感觀評(píng)分為97分，A2B1C2D3感官評(píng)分為94分，最終確定A2B2C2D2為酸奶最佳工藝，即山黃皮果汁添加量為9%，發(fā)酵劑接種量為9%，發(fā)酵時(shí)間為4 h，白砂糖添加量為8%。

2.3 產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)

2.3.1 感官

山黃皮水牛乳酸奶表面光滑，呈乳白色或淺黃色，具有水牛乳和山黃皮果特有的滋、氣味，口感滑爽，質(zhì)地均勻，無(wú)分層，無(wú)乳清析出。

2.3.2 理化、微生物

山黃皮水牛乳酸奶的理化、微生物指標(biāo)如表9和表10所示，均符合GB 19302—2010《發(fā)酵乳》[22]質(zhì)量要求。

表1 山黃皮果不同料液比出汁情況

表9 山黃皮水乳酸奶的理化指標(biāo)

表10 山黃皮水牛乳酸奶的微生物指標(biāo)

3 結(jié)論

研究以水牛乳為主料，加入藥食兩用的山黃皮果汁，制備風(fēng)味型山黃皮水牛乳酸奶，以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)[24]，通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，確定其最佳發(fā)酵工藝：山黃皮果汁添加量9%，發(fā)酵劑接種量9%，發(fā)酵時(shí)間4 h，白砂糖添加量8%，發(fā)酵溫度41℃。經(jīng)此工藝制備的山黃皮水牛乳酸奶，集山黃皮和水牛乳雙重營(yíng)養(yǎng)與功能于一身，風(fēng)味獨(dú)特，口感滑爽，品質(zhì)良好。