月季花酸奶的研制

劉海燕，王麗蕓，賈長(zhǎng)虹，*，常麗新，曾卉穎

（1.河北理工大學(xué)化工與生物技術(shù)學(xué)院，河北 唐山 063000；2.河北理工大學(xué)校醫(yī)院，河北 唐山 063000）

月季花酸奶的研制

劉海燕1，王麗蕓2，賈長(zhǎng)虹1，*，常麗新1，曾卉穎1

（1.河北理工大學(xué)化工與生物技術(shù)學(xué)院，河北 唐山 063000；2.河北理工大學(xué)校醫(yī)院，河北 唐山 063000）

研制一種新型的月季花保健酸奶。首先分析了酸奶制作過(guò)程的一些因素對(duì)月季花色素穩(wěn)定性的影響；改進(jìn)了酸度的測(cè)定方法；確定了最佳工藝流程和參數(shù)為新鮮牛奶→加穩(wěn)定劑（0.07%CMC）→加糖（9%）→滅菌（95℃，5 min）→冷卻（＜42℃）→接種（4.5%）→發(fā)酵（42℃，4.0 h）→加月季花色素（經(jīng)55℃，30 min滅菌的1 mg/mL的色素4%）→攪拌→后熟（4℃，16 h～24 h）→成品。產(chǎn)品呈粉紅色，兼具牛奶和月季花的芳香，甜而不膩，爽滑可口。在4℃時(shí)的貨架期為20 d左右。

酸奶；月季花；正交試驗(yàn)

酸奶的易消化、降脂、調(diào)節(jié)腸道菌群等作用備受人們的關(guān)注，市場(chǎng)上琳瑯滿目的酸奶產(chǎn)品使人目不暇接。但開發(fā)新型的、集色、香、味一體的功能保健型酸奶仍然具有重要意義。月季是我國(guó)普遍栽培的觀賞植物，被譽(yù)為“花中皇后”。其花期長(zhǎng)，花中含揮發(fā)油、槲皮素、色素等，具有活血調(diào)經(jīng)、消腫解毒的功效。本課題組對(duì)月季花提取工藝進(jìn)行了詳細(xì)的研究，證明了月季花色素為花青素，并證實(shí)了該色素具有較強(qiáng)的抗油脂過(guò)氧化能力[1]和清除自由基的作用，但目前鮮見有關(guān)月季花酸奶的研究報(bào)道。

本文首先對(duì)月季花色素進(jìn)行穩(wěn)定性分析，再通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化工藝參數(shù)，為開發(fā)新型的月季花酸奶提供理論參考和實(shí)際指導(dǎo)。

1 材料與設(shè)備

1.1 材料

月季花：采自唐山市區(qū)；完達(dá)山脫脂奶粉，完達(dá)山鮮牛奶；菌種：保加利亞乳桿菌與嗜熱鏈球菌（1∶1，國(guó)家乳業(yè)工程技術(shù)研究中心菌種保藏中心）；其他試劑：市售優(yōu)質(zhì)蔗糖、CMC、氫氧化鈉、無(wú)水乙醇、酚酞、鹽酸皆為分析純。

1.2 主要設(shè)備

超凈工作臺(tái)（SW-CI-ZH型）：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；電熱恒溫培養(yǎng)箱（DNP-908型）：上海精密試驗(yàn)設(shè)備有限公司；蒸汽消毒器（YX280A型）：上海三中醫(yī)療器械有限公司；多功能食物攪拌器（SS230-A型）：佛山市順德區(qū)放勝電器實(shí)業(yè)公司；電磁爐（SH2050型）：美的集團(tuán)有限公司；冰箱（LC-156型海爾）：青島海爾集團(tuán)；紫外-可見分光光度計(jì)（752型）：上海光普儀器有限公司；電子天平（ALC-110.4型）：北京賽多利思儀器設(shè)備有限公司；旋蒸儀（RE-52AA型）：上海亞榮生化儀器廠；微量移液器：大龍醫(yī)療設(shè)備有限公司。

2 方法

2.1 菌種的培養(yǎng)

先用脫脂乳粉配制培養(yǎng)基，將菌種活化，并逐漸在培養(yǎng)基中增加鮮牛奶的量，活化至工作發(fā)酵劑。

2.2 輔料月季花色素的研究

2.2.1 月季花色素的制備

紫紅色月季花瓣→清洗→烘干（55℃，鼓風(fēng)干燥）→粉碎→去離子水浸提[1∶20（g/mL）的料液比，避光6 h]→過(guò)濾→濃縮（55℃，減壓旋蒸）→干燥（55℃，鼓風(fēng)干燥）→4℃冰箱保存?zhèn)溆?/p>

2.2.2 月季花色素的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)[2]

將色素樣品溶于一定體積的去離子水中，測(cè)其在530 nm下的吸光值為0.608，按照如下方式處理后，立即測(cè)定吸光值，然后每12 h測(cè)定1次，考察最終成品pH（約4.0）、保存溫度（4℃冰箱）、殺菌條件以及添加劑對(duì)月季花色素穩(wěn)定性的影響。

1組：放于常溫（20℃～25℃）；2組：調(diào)pH 4.0，放于常溫（20℃～25℃）；3組：調(diào)pH 4.0，放于4℃冰箱；4、5組考察殺菌條件：分別于55℃水浴處理30 min、紫外照射20 min，然后調(diào)pH 4.0，放于4 ℃冰箱；6、7組考察添加劑的影響：分別加入8%的蔗糖和0.05%的CMC，然后調(diào)pH 4.0，放于4℃冰箱。

2.2.3 月季花色素的顏色隨pH的變化實(shí)驗(yàn)[3]

月季花色素為花青素，其顏色會(huì)隨著pH的改變而發(fā)生變化。測(cè)定2.2.2實(shí)驗(yàn)的色素樣品pH為6.62，此時(shí)顏色為深粉色；將此樣品分別滴加0.1 mol/L的HCl和NaOH，在其顏色發(fā)生明顯變化時(shí)，測(cè)定pH，掌握其變色特點(diǎn)，3次實(shí)驗(yàn)平均值的結(jié)果如表1所示。

淺紫色出現(xiàn)時(shí)（pH7.30），變化較明顯，多次實(shí)驗(yàn)精密度良好，可以作為指示終點(diǎn)標(biāo)記。

2.3 工藝流程確定

設(shè)計(jì)Ⅰ和Ⅱ兩種方案，確定酸奶生產(chǎn)的工藝流程。

表 1 不同pH下的月季花色素顏色Table 1 The color of Chinese rose pigment on different pH

說(shuō)明：加入蔗糖8%；1 mg/mL的月季花色素4%（經(jīng)過(guò)55℃，30 min）；攪拌后的滅菌條件為95℃5 min；接種量為4.0%；發(fā)酵溫度42℃，4.0 h；后熟條件為4℃冰箱16 h～24 h。

2.4 單因素試驗(yàn)

依據(jù)工藝II，進(jìn)行單因素試驗(yàn)。

2.4.1 接種量和發(fā)酵時(shí)間的確定

改變接種量為2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%、5.0%，放入42℃恒溫箱中發(fā)酵，3 h后追蹤觀察凝乳狀態(tài)并進(jìn)行檢測(cè)，確定接種量和發(fā)酵時(shí)間。

2.4.2 穩(wěn)定劑濃度的確定

以2.4.1確定的最佳接種量（4.0%）和最佳發(fā)酵時(shí)間（4.0 h）進(jìn)行發(fā)酵，變化因素為CMC添加量：0.01%、0.03%、0.05%、0.07%、0.09%。

2.4.3 月季花色素添加量的確定

以2.4.2確定的最佳CMC添加量（0.05%）、按照接種量4.0%、最佳發(fā)酵時(shí)間4.0 h進(jìn)行發(fā)酵，變化因素為月季花色素添加量2%、3%、4%、5%、6%。

2.4.4 加糖量的確定

以2.4.3確定的最佳月季花添加量4%、添加量0.05%CMC、按照接種量4.0%、最佳發(fā)酵時(shí)間4.0 h進(jìn)行發(fā)酵，變化因素為加入的蔗糖量5%、7%、9%、11%、13%。

2.5 正交試驗(yàn)[4]

根據(jù)單因素試驗(yàn)，按照表2進(jìn)行四因素三水平L9（34）的正交試驗(yàn)。

表 2 因素水平表L9（34）Table 2 Factors and levels L9（34）

2.6 酸奶品質(zhì)測(cè)評(píng)方法[5-6]

2.6.1 酸度測(cè)定

酸度測(cè)定按照改進(jìn)的方法進(jìn)行。由于添加月季花色素后，酸奶為粉紅色，常規(guī)方法測(cè)定酸度時(shí)，酚酞作指示劑，終點(diǎn)也為粉紅色，所以不好觀察，因此本試驗(yàn)直接以月季花色素的顏色變化作為指示。具體操作以及對(duì)照實(shí)驗(yàn)如表3所示。

分別以月季花色素和酚酞作指示，測(cè)定不同發(fā)酵程度酸奶的酸度，如圖1所示。

表 3 月季花色素作指示劑的實(shí)驗(yàn)Table 3 The experiment with Chinese rose pigment as indicator

由圖1可見，在以酚酞作指示劑的酸度為70°T～120°T范圍內(nèi)，以月季花色素作指示劑的酸度與其相差8°T～9°T左右，酸度越大，相差越小。由于在常規(guī)方法測(cè)定酸度時(shí)，發(fā)酵后酸度在（75±5）°T時(shí)產(chǎn)品理想，所以掌握以月季花色素作指示劑的酸度在發(fā)酵后為（64±5）°T 即可。

2.6.2 感官品評(píng)

參照食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB 19302—2010）中有關(guān)酸乳感官指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)制定“月季花酸乳感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”，如表4所示，組成20人品評(píng)小組對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行鑒定。

表 4 感官品評(píng)標(biāo)準(zhǔn)Table 4 Sensory evaluation standard

2.7 確定酸奶貨架期[6]

對(duì)于保存在4℃冰箱中的成品月季花酸奶，每隔24 h測(cè)定酸度、觀察顏色變化和乳清析出情況，確定產(chǎn)品的貨架期。

3 結(jié)果與討論

3.1 月季花色素的穩(wěn)定性

將吸光值為0.608的月季花色素溶液，按照2.2.2的7種方法處理，立即測(cè)定吸光值記錄為0 h，以后每12 h測(cè)定1次，結(jié)果如圖2所示。

7組實(shí)驗(yàn)中，穩(wěn)定性較好的是3，6，7組，其吸光值隨時(shí)間的延長(zhǎng)變化較小，說(shuō)明低溫和酸性環(huán)境有利于月季花色素的保存，添加8%的蔗糖和0.05%的CMC基本上對(duì)月季花色素不產(chǎn)生影響；從處理方式上看，5組的紫外線照射20 min對(duì)色素影響較大，剛處理后吸光值下降幅度較其他處理方式明顯，然后上升明顯，而4組55℃加熱30 min對(duì)色素雖然有一定的影響，但相對(duì)較小。所以月季花色素可采用55℃加熱30 min滅菌，4℃冰箱保存，pH4、8%蔗糖、0.05%的CMC對(duì)其穩(wěn)定性影響不大。

3.2 工藝流程確定

方案I和II的主要區(qū)別是加入色素的時(shí)間，發(fā)酵前加入色素的方案I凝乳狀態(tài)稍差，月季花的清香味較淡，酸奶色澤發(fā)暗，達(dá)不到增添色彩的效果。方案II產(chǎn)品組織狀態(tài)均勻、口感好，色澤鮮艷，所以選擇方案II為最佳工藝。

3.3 單因素試驗(yàn)

3.3.1 接種量和發(fā)酵時(shí)間的確定

利用方案II，在不同接種量下，成品所需時(shí)間和以月季花色素作指示劑的成品酸度，如圖3所示。

從組織狀態(tài)看，接種量為4.0%和4.5%的酸奶，發(fā)酵4.0 h和3.5 h成品，細(xì)膩均勻，無(wú)乳清析出；接種量越小（2.5%和3.0%），發(fā)酵時(shí)間越長(zhǎng)（5.0 h和4.5 h），乳清析出越明顯，同時(shí)酸度較大，口感稍差；而當(dāng)接種量較大時(shí)，發(fā)酵終點(diǎn)不好掌握；同時(shí)考慮生產(chǎn)效率，選擇接種量為4.0%，發(fā)酵4.0 h。

3.4.2 穩(wěn)定劑、月季花色素添加量和加糖量的確定

按照2.4.1～2.4.3的方法，依據(jù)2.6酸奶品質(zhì)的測(cè)評(píng)原則，逐一確定3項(xiàng)單因素的最佳條件分別為：添加0.05%的CMC、4%的月季花、9%的蔗糖。

3.5 正交試驗(yàn)

正交試驗(yàn)和方差分析如表5、表 6所示。

表 5 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Result of orthogonal experiment

表 6 方差分析Table 6 Analysis of variance

由表5、表 6可知，影響酸奶質(zhì)量的因素順序?yàn)椋喊l(fā)酵時(shí)間>接種量>CMC濃度>月季花色素添加量，發(fā)酵時(shí)間和接種量的F比大于F臨界值，說(shuō)明這2個(gè)因素對(duì)酸奶產(chǎn)品的影響是顯著的。結(jié)果表明，最佳組合為A3B2C3D2，即CMC濃度0.07%，月季花色素添加量4%，接種量4.5%，發(fā)酵時(shí)間4.0 h。此外，感官得分較高的組合，以月季花色素作指示劑的成品酸度接近64°T，進(jìn)一步證明，發(fā)酵后酸度控制在（64±5）°T 較好。

以最佳條件發(fā)酵得到的月季花色素酸奶，酸度為65.8 °T，感官品評(píng)得分為91.9。

3.6 酸奶貨架期

對(duì)4℃冰箱保存的成品進(jìn)行觀察：乳清7 d后開始出現(xiàn)，以后逐漸增加，20 d后增加較明顯；9 d稍有分層現(xiàn)象，20 d后分層較明顯；酸奶的粉紅顏色變化不明顯，與酸度越大，月季花色素的顏色越深有關(guān)；成品的酸度變化如表7所示。

表7 成品的酸度變化Table7 The acidity changes of final products

按照常規(guī)方法測(cè)定酸度時(shí)，超過(guò)120°T就不適合飲用，對(duì)照?qǐng)D1可知此時(shí)以月季花色素為指示劑的酸度為102°T左右，綜合來(lái)看，月季花酸奶最適在8 d內(nèi)飲用，貨架期確定為20 d。

4 結(jié)論

最佳工藝流程和參數(shù)：新鮮牛奶→加穩(wěn)定劑（0.07%CMC）→加糖（9%）→滅菌（95℃，5min）→冷卻（＜42℃）→接種（4.5%）→發(fā)酵（42℃，4.0 h）→加月季花色素（經(jīng)55℃，30 min滅菌的1 mg/mL色素，4%）→攪拌→后熟（4℃，16 h～24 h）→成品。

感官指標(biāo)：呈均勻的粉紅色，兼具牛奶和月季花的芳香，甜而不膩，爽滑可口。

理化指標(biāo)：可溶性固形物≥15%；蛋白質(zhì)≥3.6%，蔗糖≥9%。

微生物指標(biāo)：大腸菌群（MPN/100 mL）＜90個(gè)；致病菌未檢出。

貨架期：4℃冰箱中保存，最適8 d飲用，貨架期為20 d。

[1]常麗新，田麗娜，孔學(xué)鵬.月季花色素的的初步提純及抗油脂過(guò)氧化作用研究[J].食品研究與開發(fā)，2006，27(5)：149-150

[2]常麗新，張麗芳，杜密英，等.月季花色素的穩(wěn)定性及對(duì)亞硝酸鹽的清除作用研究[J].食品科學(xué)，2005，26(7)：99-102

[3]楊瓊，張來(lái)新，徐改娥，等.月季花色素的提取及穩(wěn)定性研究[J].化工時(shí)刊，2009，23(5)：5-9

[4]顧英，陳興玉，付莉.沙棘番茄酸奶的研制[J].食品研究與開發(fā)，2008，29(7)：66-68

[5]常麗新，田秀紅，閆峰，等.食品分析技術(shù)[M].北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，2004：23-26

[6]賈長(zhǎng)虹，張一江，常麗新，等.紫甘藍(lán)酸奶生產(chǎn)工藝的研制[J].中國(guó)釀造，2010(6)：177-180

A Study on Production of Chinese Rose Yoghurt

LIU Hai－yan1，WANG Li－yun2，JIA Chang－h(huán)ong1，*，CHANG Li－xin1，ZENG Hui－ying1
（1.School of Chemical Engineering and Biotechnology，Hebei Polytechnic University，Tangshan 063000，Hebei，China；2.Hospital of University，Hebei Polytechnic University，Tangshan 063000，Hebei，China）

A new－type of Chinese rose yogurt has been developed.First the effect of Chinese rose's pigment stability on some of the factors in process of producing yogurt was analyzed.The method of measuring acidity was improved.Then the optimal process and the optimal parameter were determined fresh milk→add stabilizer（0.07%CMC）→add sugar（9%）→sterilize（95℃，5 min）→cool down（＜42℃）→inoculate（4.5%）→ferment（42℃，4.0 h）→add Chinese rose pigment（1 mg/mL of pigment sterilized at 55℃，30 min，4%）→stir→ferment（4 ℃，16 h－24 h）→completed product.The product was pink，sweet，smooth and low－fat，with the flavor of both milk and Chinese rose.At 4 ℃，the shelf life of the product was 20 days.

yoghurt；Chinese rose；orthogonal experiment

河北省科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（06240223D-4）

劉海燕（1973—），女（漢），實(shí)驗(yàn)師，碩士，主要從事生物技術(shù)方面的教學(xué)和科研工作。

*通信作者：賈長(zhǎng)虹（1966—），女（漢），副教授，碩士生導(dǎo)師。

2011-03-09