魚糜酸奶制備工藝的優化及其質量評價

◎ 陳 華，祁 岑，張秀麗，李慶戌，謝吉紅，劉廣清

（1.北部灣大學 食品工程學院，廣西 欽州 535011；2.廣西高校北部灣海產品高值化利用與預制食品重點實驗室，廣西 欽州 535011）

以新鮮牛乳等為原料，利用乳酸菌通過發酵、后熟而制成的酸奶，深受大眾喜愛。它被認為是一種健康的食品，不僅含有提供能量的營養素，還含有促進腸道健康的益生菌。然而，在凝膠化過程中以及在4 ℃下冷藏后，酸奶的硬度、稠度或粘度可能會降低，還可能伴隨著乳清析出等現象，這對產品的質量和消費者的接受度產生了不利影響，因此本研究旨在尋找一種添加物，以改善酸奶的這一缺陷。

海鱸魚（Lateolabrax maculatus）屬于硬骨魚綱，鱸形目、花鱸屬，主要分布于中國、日本和朝鮮沿海，屬淺海近岸中下層經濟魚類。鱸魚營養豐富，富含多種維生素和DHA、EPA 等不飽和脂肪酸以及各種人體所需的氨基酸，有健脾胃、補肝腎、止咳化痰等作用；金鯧魚（Trachinotus ovatus）屬于硬骨魚綱、鱸魚目、鲹科、鯧鲹屬，學名卵形鯧鲹，俗名黃臘鯧、金鯧。該魚蛋白質含量豐富、口感細嫩，是我國南方沿海地區名貴海產經濟魚類之一；軍曹魚（Rachycentron canadum），隸屬于鱸形目，軍曹魚科，軍曹魚屬，又名海鱺、海龍魚等，是熱帶和亞熱帶海域的廣鹽性、肉食性洄游魚類；巴沙魚（Pangasius bocourti）為芒鯰屬動物，產自越南、泰國和老撾等東南亞國家，為淡水養殖魚品種，營養價值高；羅非魚（Tilapia）起源于非洲，能夠在海水、淡水環境中生存，也是我國主要的水產養殖產品，其主要特色是肉質鮮美，魚刺少，蛋白質含量高，還具有健脾健胃、補水除濕、通經消腫、益氣降脂和美容養顏的功效，因此受到廣大消費者的青睞。幾種魚類的銷售方式目前仍是以鮮魚直售或初步加工為主，利潤很小，出現了供過于求的局面。精深加工是提高魚類附加值行之有效的方式之一，是促進漁業健康發展的必然趨勢，因此開發新型魚糜酸奶具有廣闊的發展空間。

本文探究并優化了魚糜酸奶的制備工藝，并在此基礎上分析了魚糜酸奶的理化性質和質構特性，為魚類精深加工的開發利用提供了一定的理論基礎和數據支持，希望能推動乳制品產業的發展。

1 材料與方法

1.1 試劑

軍曹魚、金鯧魚、海鱸魚、羅非魚和巴沙魚，欽州鴻發市場。

德亞全脂純牛乳，品渥食品股份有限公司；蔗糖，南寧糖業股份有限公司；酸奶發酵劑（保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、雙歧桿菌），北京川秀科技有限公司；氫氧化鈉，廣東光華科技股份有限公司；乙醇（95%），重慶萬盛川東化工有限公司；酚酞，天津市北辰方正試劑廠；七水硫酸鈷，廣州和為醫藥科技有限公司。

1.2 儀器與設備

Memmert IN55 普通培養箱，美墨爾特（上海）貿易有限公司；CT3 Texture Analyzer 質構儀、Brookfield DVS+粘度計，美國博勒飛公司；德國UNIVERSAL 320，梅特勒-托利多儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 原料處理

將新鮮的魚敲頭擊殺后，流水下去除魚鱗、內臟，收集魚肉，加碎冰斬拌5 min 得到魚糜，魚糜置于-20 ℃冰箱凍藏備用。

1.3.2 魚糜酸奶的制作工藝

（1）酸奶制備工藝。魚糜酸奶的制作工藝為純牛乳→調配（添加6%蔗糖、加入魚糜）→預熱（50 ℃）→均質（10 Mpa，10 min）→殺菌（巴氏殺菌90 ℃，10 min）→冷卻→接種乳酸菌（接種量為0.2%）→發酵→冷藏后熟（4 ℃，12 h）。

（2）感官評價。按上述制備工藝制作魚糜酸奶，參考《食品安全國家標準 發酵乳》（GB 19302ü 2010）的感官評判規范進行適當修改，從色澤、組織狀態、氣味和滋味等4 個方面，建立魚糜酸奶的感官評判規范。評判組選取了10 個評委，根據感官評價表對魚糜酸奶進行打分，具體評價要求見表1。

表1 魚糜酸奶的感官評價規范表

1.3.3 單因素實驗

以海魚的種類（金鯧魚、軍曹魚、海鱸魚、巴沙魚和羅非魚）、魚糜添加量（5.0%、7.5%、10.0%、12.5%和15.0%）、發酵溫度（41 ℃、42 ℃、43 ℃、44 ℃和45 ℃）和發酵時間（5 h、6 h、7 h、8 h 和9 h）等4 個因素為自變量，以感官評分為考察指標進行單因素實驗，優化魚糜酸奶的制備工藝。

1.3.4 正交實驗

在單因素實驗基礎上，選取魚糜種類、魚糜添加量、發酵溫度和發酵時間為考察因素，以感官評分為考察指標進行正交試驗，獲得魚糜酸奶的最佳制備工藝，正交實驗因素水平表2。

表2 正交實驗因素水平表

1.3.5 魚糜酸奶的理化檢測

（1）酸度測定。精確稱取10 g 樣品置于250 mL錐形瓶中，加入20 mL 去離子水，加入1 mL 0.5%酚酞溶液，用0.01 mol·L-1的氫氧化鈉標準溶液進行滴定，向裝有等體積相應溶液的錐形瓶中加入2 mL 七水硫酸鈷得到標準參比溶液，在45 s 內滴定至樣品顏色與參比溶液相似，記錄氫氧化鈉標準溶液消耗的體積。酸度的計算公式為

式中：s為酸度，°T；V1為氫氧化鈉標準溶液消耗的體積，mL；m0為酸奶質量，g；nNaOH為氫氧化鈉標準溶液物質的量，mol。

（2）乳清析出率測定。精確稱取30 g 酸奶置于50 mL 離心管中，300 r·min-1的條件下離心10 min 后棄上清液并倒置離心管5 min，稱量離心前后的質量。酸奶乳清析出率的計算公式為

式中：m0為酸奶質量，g；m1表示上清液質量，g。

（3）粘度測定。采用Brookfield DVS+旋轉粘度計測定，選用5 號轉子，調整轉速為5 r·min-1，在室溫下，記錄第30 s 的數據。

（4）TPA 質構分析。采用CT3 Texture Analyzer質構儀進行分析，選擇TA-PA 夾具，使用型號為TA-4/1000 的圓柱型擠壓探頭，目標值10 mm，觸發點負載5 g，測試速度為1 mm·s-1，循環測試兩次。

1.3.6 數據分析

實驗重復3 次，數據結果采用WPS Office、IBM SPSS Statistics 27 以及Origin 2022 等統計分析軟件進行數據分析與繪圖，結果均以平均值±標準差的形式表示。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 不同魚糜種類對魚糜酸奶感官評分的影響

5 種不同魚糜對酸奶的感官評價有不同程度的影響。由圖1 可知，與對照組相比，5 種魚糜對酸奶的色澤影響不大。在滋味和氣味方面，與對照組相比，魚糜酸奶的滋味和氣味均具有不同程度的改變。其中，巴沙魚和羅非魚糜酸奶混雜著魚的土腥味，可能是由于淡水魚生長的環境有腐殖質，導致魚體攝入較多含有土腥味的細菌，使魚有較重的土腥味，將其制成酸奶后，土腥味仍有殘留；另外3 種魚糜酸奶，均具有濃郁的奶香味。金鯧魚糜酸奶具有淡淡的魚肉香味，口感滋味均較優，能給人帶來愉悅感；而軍曹魚糜酸奶和海鱸魚糜酸奶的魚肉香味雖更濃郁，但與酸奶發酵氣味混合后，會給人帶來不適感。在酸奶的組織狀態方面，與對照組相比，添加了魚糜之后，酸奶的組織狀態得分均有提高。其中，金鯧魚糜酸奶的提升幅度最大，其凝膠狀態最好，乳清不易析出，斷面顆粒小，更具彈性，而另外4 種魚糜酸奶或斷面顆粒較大，或有乳清析出的現象，或缺乏彈性。

圖1 不同品種的魚糜對魚糜酸奶感官評價的影響圖

2.1.2 不同魚糜添加量對魚糜酸奶感官評分的影響

由圖2 可知，在調配步驟中選擇添加金鯧魚糜，在發酵溫度43 ℃、發酵時長8 h 的條件下，隨著魚糜添加量的增加，魚糜酸奶的感官評分呈現先上升后下降的趨勢。當魚糜添加量為5.0%～10.0%時，魚糜酸奶的感官評分快速升高；在魚糜添加量為10.0%時，魚糜酸奶的感官評分最高，之后魚糜酸奶的感官評分隨魚糜添加量的增加而緩慢減少。這是因為魚糜添加量較少時，其對酸奶的影響也較小，隨著添加量的增加，其影響會逐漸變大，而加入過量的魚糜會使酸奶出現大面積的凝聚成團現象，使酸奶的形態變差，進而品質下降[1]。

圖2 不同魚糜添加量對魚糜酸奶感官評分的影響圖

2.1.3 不同發酵溫度對魚糜酸奶感官評分的影響

由圖3 可知，在調配時選擇添加金鯧魚糜，魚糜添加量定為10.0%，在發酵時間為8 h 的條件下，隨著發酵溫度的升高，魚糜酸奶的感官評分呈現出先上升后下降的趨勢。當發酵溫度為41～43 ℃時，魚糜酸奶的感官評分不斷升高，在發酵溫度為43 ℃時，魚糜酸奶的感官評分最高（89.5 分），之后感官評分開始下降。發酵溫度是影響酸奶組織狀態和凝乳時間的重要因素之一，發酵溫度過低或過高，都會影響其風味。當發酵溫度較低時，酸奶的凝乳時間增加，膠粘性降低；當發酵溫度較高時，酸奶硬度增大，膠粘性減小。

圖3 不同發酵溫度對魚糜酸奶感官評分的影響圖

2.1.4 不同發酵時間對魚糜酸奶感官評分的影響

由圖4 可知，在調配時選擇添加金鯧魚糜，魚糜添加量定為10.0%，在發酵溫度為43 ℃的條件下，隨著發酵時間的增加，魚糜酸奶的感官評分總體呈現上升趨勢。當發酵時間在5～8 h，魚糜酸奶的感官評分不斷上升，8 h 后略微下降，發酵時間在8 h 時，感官評分最高（89.8 分）。發酵時間短，保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、雙歧桿菌繁殖的數量不夠，乳糖的轉化程度低，酸奶酸度≤70 °T，酸奶不能達到發酵終點，所以其感官評分低。發酵時間在8 h 以后繼續發酵，酸奶的組織狀態等變化不明顯，但其酸度持續升高，可能會導致酸奶的酸甜比不適宜。

圖4 不同發酵時間對魚糜酸奶感官評分的影響圖

2.2 正交試驗結果

由表3 可知，魚糜酸奶制備工藝的最佳組合為A2B2C2D2，即魚糜種類為金鯧魚糜、魚糜添加量10.0%、發酵溫度為43 ℃和發酵時間8 h。通過比較R值可以得出，對魚糜酸奶制備工藝影響程度的大小排序為B＞D＞C＞A，即魚糜添加量對魚糜酸奶制備工藝的影響程度最大，其次是發酵時間和發酵溫度，影響程度最小的是魚糜的種類。按最優組合條件A2B2C2D2制備的魚糜酸奶的感官評分為93.68 分。

表3 魚糜酸奶制備工藝的正交試驗表

2.3 魚糜制備酸奶的理化性質測定

2.3.1 酸度

酸度是評估酸奶滋味的重要指標，較低的pH 值會抑制酸奶中有害病菌和其他雜菌的生長，延緩酸奶的變質。適當降低酸奶的pH 值，可以改善酸奶的組織狀態和風味，提高酸奶貯藏安全性[2]，而pH 值與酸度呈負相關關系，因此提高酸奶的酸度可以提高酸奶的耐藏安全性。由圖5 可知，普通酸奶（對比）和魚糜酸奶的酸度分別為77.59 °T 和85.50 °T。與普通酸奶相比，添加魚糜會極顯著地提高酸奶的酸度（P＜0.01），這可能是由于魚糜中含有某種物質可以與發酵菌起作用，產酸或者促進產酸所導致的。

圖5 魚糜對酸奶酸度的影響圖

2.3.2 乳清析出率

乳清析出率是衡量酸奶穩定性及組織狀態的重要指標，與蛋白凝膠網絡對水的保持能力有關，酸奶的乳清析出率越大，說明酸奶結構越不均一，越不穩定[3]。由圖6 可知，普通酸奶和魚糜酸奶的乳清析出率分別為8.22%和1.00%，添加魚糜可極顯著地降低酸奶的乳清析出率（P＜0.01），表明在酸奶中添加魚糜可以提高酸奶結合體表水的能力，這可能是在該酸凝膠體系中，魚糜蛋白聚集形成的網狀結構所能容納的水分子的數量要遠遠多于酪蛋白聚集形成的網狀結構[4]。

圖6 魚糜對酸奶乳清析出率的影響圖

2.3.3 粘度

粘度是評價酸奶口感的一個重要指標，粘度的變化與其酸度變化、蛋白質凝膠的形成直接相關，會影響酸奶的穩定性和質構特性，在乳發酵的過程中，酪蛋白結構的改變，是引起酸奶粘度變化的主要因素[5]。由圖7 可知，普通酸奶和魚糜酸奶的粘度分別為17 828.33 Pa.s 和28 913 Pa.s，與對照組相比，添加魚糜可極顯著地提高酸奶的粘度（P＜0.01），且提高了62.18%，魚糜酸奶的組織更加緊致。這是因為在發酵過程中酸奶的乳糖會被分解成乳酸，酸度升高到一定程度后，純牛奶中的酪蛋白開始絮凝，并將體系中的水包裹起來，使組織中可流動的水變少，酸奶組織成塊，粘度升高，結構變得穩定，而加入魚糜蛋白后，魚糜蛋白可能與牛奶蛋白發生了協同作用，能包裹的水分子更多，也更牢固，使得到的凝乳塊更硬，粘度增大。

圖7 魚糜對酸奶粘度的影響圖

2.3.4 TPA 質構測定

質構特性是評價酸奶物理特性和感官質量的關鍵指標，內聚性、咀嚼性、膠著性、硬度和彈性等5 個方面是檢測酸奶質構的重要指標。由表4 可知，與對照組相比，添加魚糜可顯著提高酸奶的彈性（P＜0.05）。

表4 魚糜對酸奶質構的影響表

與普通酸奶相比，魚糜酸奶的彈性提高了39.05%，這可能是因為酪蛋白和魚糜蛋白結合后生成的新蛋白質分子并非是一個剛性球，它在一定條件下具有相當的伸展性。與普通酸奶（對照）相比，添加魚糜可極顯著地提高酸奶的咀嚼性、膠著性和硬度（P＜0.01），分別提高了70.37%、49.57% 和36.57%，這可能與在酸性條件下酪蛋白與魚糜蛋白相結合后，形成更加穩定的三維網狀結構有關。張福榮等[1]研究表明添加鱘魚魚糜的酸奶，可增加酸奶的咀嚼性、膠著性和硬度，這與本實驗研究結果一致。

3 結論

實驗確定魚糜酸奶的最佳制備工藝為金鯧魚糜、魚糜添加量10.0%、發酵溫度43 ℃和發酵時間8 h，對魚糜酸奶制備工藝的影響程度大小排序為魚糜添加量＞發酵時間＞發酵溫度＞魚糜種類。在最佳制備工藝條件下，酸奶感官得分為93.68 分。與普通酸奶相比，添加魚糜可極顯著地提高酸奶的酸度（P＜0.01），使酸奶更具貯藏安全性；可極顯著地降低酸奶的乳清析出率（P＜0.01），使酸奶結合體表水的能力更強；可極顯著地提高酸奶的粘度（P＜0.01），使魚糜酸奶的粘度提高了62.18%，組織變得更加緊致。在質構方面，添加魚糜可顯著地提高酸奶的彈性（P＜0.05），極顯著地提高酸奶的咀嚼性、膠著性和硬度（P＜0.01），與普通酸奶相比，分別提高了70.37%、49.57%和36.57%。該實驗為開發更多酸奶品種提供了思路，對鮮魚的精深加工提供了新的思考和發展方向，不僅有望解決酸奶乳清析出和凝膠性差等問題，還提高了鮮魚的附加價值，為研制新型水產品復合酸奶提供理論依據，為鮮魚精深加工提供新途徑，在推動乳制品產業發展的同時，也極大地促進了漁業發展。