甘薯酸奶的工藝研究

Process technology research ofsweet potato yoghurt

張小芳*趙亞許　劉玉青（漯河食品職業(yè)學(xué)院，河南漯河　462003）

*張小芳，女，1978年出生，2009年畢業(yè)于吉林大學(xué)食品質(zhì)量與安全專業(yè)，講師。

甘薯酸奶的工藝研究

Process technology research ofsweet potato yoghurt

張小芳*趙亞許劉玉青
（漯河食品職業(yè)學(xué)院，河南漯河462003）

*張小芳，女，1978年出生，2009年畢業(yè)于吉林大學(xué)食品質(zhì)量與安全專業(yè)，講師。

甘薯又名紅薯、番薯、山芋、地瓜等，多年生雙子葉植物，草本，其蔓細(xì)長，莖匍匐地面，塊根，皮色發(fā)白或發(fā)紅，肉大多為黃白色，但也有紫色。甘薯含有豐富的蛋白質(zhì)、淀粉、果膠、膳食纖維、胡蘿卜素、VA、VB、VC、VE以及鉀、鐵、銅、硒、鈣等10余種微量元素和亞油酸等，營養(yǎng)價(jià)值很高，被營養(yǎng)學(xué)家們稱為營養(yǎng)最均衡的保健食品。每100 g鮮紅薯僅含0.2 g脂肪，產(chǎn)生99 kcal熱能，約為大米的1/3，是很好的低脂肪、低熱能食品，有利于減肥、健美。甘薯中含有大量膳食纖維，在腸道內(nèi)無法被消化吸收，能刺激腸道，增強(qiáng)蠕動(dòng)，通便排毒，特別對老年性便秘有較好的療效。

酸奶是以牛奶為原料，經(jīng)滅菌、接種乳酸菌、發(fā)酵等工藝制成的具有特殊風(fēng)味的產(chǎn)品。酸奶口感好，深受消費(fèi)者喜愛。牛奶在乳酸菌發(fā)酵作用下，營養(yǎng)成分得到改善，產(chǎn)生一些生理活性物質(zhì)，具有降低膽固醇、改善胃腸微生態(tài)平衡、提高免疫功能、抗衰老等作用，對機(jī)體功能有顯著調(diào)節(jié)作用。

本試驗(yàn)將甘薯、還原乳混合，通過乳酸菌發(fā)酵制成營養(yǎng)豐富，酸甜可口的甘薯酸奶，產(chǎn)品具有甘薯特有的香味，又給酸奶增加了纖維素、維生素和多種微量元素，減少脂肪含量，既達(dá)到了動(dòng)植物營養(yǎng)互補(bǔ)，又降低了生產(chǎn)成本，為甘薯的加工開辟了一條新的加工途徑。本研究對其加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，最終確定了甘薯酸奶的最佳配方和工藝條件。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

全脂乳粉，雀巢乳業(yè)有限公司；甘薯，市售，要求新鮮，無霉變病變，無機(jī)械外傷，自然充分成熟；乳酸菌種，河南漯河三劍客乳業(yè)有限公司；白砂糖，山蘭花牌，廣西貴港甘化股份有限公司。

1.2儀器與設(shè)備

GMP9160恒溫培養(yǎng)箱，青島明博環(huán)?？萍加邢薰荆籝80- 2膠體磨，溫州市南洋輕械設(shè)備有限公司；BCD- 195KASA冰箱，青島海爾股份有限公司；HFX- 12發(fā)酵箱，瑞安市瑞信食品機(jī)械廠；打漿機(jī)，美的打漿機(jī)；電磁爐、電子稱，各1臺(tái)，市售；一次性紙杯、封杯紙、橡皮筋，若干，市售；不銹鋼鍋、溫度計(jì)，各1個(gè)；不銹鋼盆，4個(gè)；不銹鋼勺，2個(gè)；玻璃棒，3個(gè)。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1甘薯酸奶工藝流程

1.3.1.1奶液的制備

全脂乳粉→還原成奶液（40℃~50℃溫水，水化1 h）→均質(zhì)→殺菌

1.3.1.2甘薯漿的制備

甘薯→清洗→蒸煮→去皮→打漿→過濾→甘薯漿液

1.3.1.3甘薯酸奶的制備

奶液+甘薯漿液+糖+復(fù)合穩(wěn)定劑→均質(zhì)→冷卻→接種→灌裝→發(fā)酵→冷藏后熟→成品

1.3.2操作要點(diǎn)

1.3.2.1乳粉還原

全脂乳粉用40℃~50℃溫水溶解，水化1 h，制得奶液，采用90℃～95℃，5 min~10 min的條件殺菌。

1.3.2.2原料的選擇

選擇市售新鮮、無霉變、無蟲害、無凍傷和機(jī)械損傷的甘薯，選取含β-胡蘿卜素含量高的橙紅色品種。

1.3.2.3甘薯漿的制備

將甘薯清洗干凈后，放入鍋中蒸煮，100℃左右蒸煮10 min~15 min，使其充分糊化，去皮后放入打漿機(jī)進(jìn)行打漿，打漿過程中可以加入適量無菌水。采用80目的篩網(wǎng)或?yàn)V布進(jìn)行粗濾，除去較大體積的纖維碎渣后得甘薯漿。

1.3.2.4配料

將奶液和甘薯漿混合，復(fù)合穩(wěn)定劑先和白砂糖干態(tài)混合均勻后加入奶液和甘薯漿混合液中。

1.3.2.5均質(zhì)

將混合液置于膠體磨中反復(fù)均質(zhì)3次。

1.3.2.6冷卻

混合液應(yīng)迅速冷卻到菌種適宜繁殖生長的溫度范圍36℃～43℃，最高不宜超過45℃，否則對產(chǎn)酸及酸凝乳狀態(tài)有不利影響，嚴(yán)重的甚至出現(xiàn)乳清析出等質(zhì)量問題。

1.3.2.7接種

將活化后的菌種充分?jǐn)嚢?，不?yīng)有大的凝塊，否則影響成品的質(zhì)量。根據(jù)菌種活力，以適當(dāng)?shù)谋壤尤搿?/p>

1.3.2.8灌裝

接種攪拌后立即進(jìn)行灌裝，每杯裝2/3左右，并封口。

1.3.2.9發(fā)酵

發(fā)酵溫度保持在36℃~43℃之間，濕度保持在40%~55%左右。

1.3.2.10冷藏后熟

發(fā)酵結(jié)束后將產(chǎn)品移入0℃~4℃的冰箱，后熟時(shí)間為12 h~24 h。

2　結(jié)果與討論

2.1穩(wěn)定劑選擇工藝的研究

甘薯漿和還原乳混合發(fā)酵成酸奶，易出現(xiàn)凝固性差、分層沉淀、組織粗糙、乳清析出等現(xiàn)象，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量，所以有必要添加穩(wěn)定劑。

2.1.1穩(wěn)定劑試驗(yàn)效果分析

食品穩(wěn)定劑是一種食品添加劑，可以保持食品形態(tài)、質(zhì)地穩(wěn)定，是食品生產(chǎn)中必不可少的組成成分。目前常用的穩(wěn)定劑有瓊脂、CMC- Na、黃原膠等。下面通過試驗(yàn)比較幾種單一和復(fù)合穩(wěn)定劑的效果，在試驗(yàn)中不同的穩(wěn)定劑用相同的量，置于相同的室溫下，放置3 d，觀察試驗(yàn)效果，從而選擇出最佳的穩(wěn)定劑，試驗(yàn)結(jié)果見下頁表1。

2.1.2最佳穩(wěn)定劑的確定

由表1可知，使用單一的穩(wěn)定劑效果不好，復(fù)合型穩(wěn)定劑效果要好于單一的穩(wěn)定劑，其中瓊脂+黃原膠復(fù)合型穩(wěn)定劑效果最好。因此，最終確定甘薯酸奶中最佳的穩(wěn)定劑為復(fù)合型的瓊脂+黃原膠。

表1　不同穩(wěn)定劑試驗(yàn)效果比較

2.2甘薯酸奶各影響因素的確定

由專業(yè)人員組成評定小組，根據(jù)感官評定標(biāo)準(zhǔn)對成品進(jìn)行評定打分，并對結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，給出分項(xiàng)評分和綜合評分，最后得出平均分。甘薯酸奶感觀評定標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2　甘薯酸奶感官評定標(biāo)準(zhǔn)

2.2.1甘薯漿添加量對酸奶品質(zhì)影響

經(jīng)過處理后的甘薯漿具有特有的清香和糯糯的口感，并賦予酸奶特有的橙黃色澤，甘薯和牛奶通過乳酸菌發(fā)酵得到的酸奶，具有了甘薯和酸奶的營養(yǎng)保健功能。甘薯中淀粉含量為20%，在加工過程中，淀粉會(huì)轉(zhuǎn)化為糖類，為乳酸菌的生長提供了碳源，并增加了產(chǎn)品的甜度。甘薯漿的添加量會(huì)直接影響產(chǎn)品的色澤、組織狀態(tài)、風(fēng)味等，因此甘薯漿的添加量要適當(dāng)。試驗(yàn)中甘薯漿的添加量分別選取20%、30%、40%、50%，依據(jù)感官評定標(biāo)準(zhǔn)打出分值，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3　甘薯漿添加量的單因素試驗(yàn)

由表3可以看出，甘薯漿添加量為40%時(shí)綜合評分最高，產(chǎn)品品質(zhì)最好。甘薯漿的添加量對酸奶的色澤、風(fēng)味、組織狀態(tài)都有明顯影響，甘薯漿本身是橙黃色，適當(dāng)?shù)奶砑涌梢再x予酸奶良好的色澤。但隨著添加量的增加，酸奶的色澤會(huì)逐漸加深，甘薯漿的香味多于牛奶的香味，感官評分下降。

2.2.2復(fù)合穩(wěn)定劑添加量對酸奶品質(zhì)的影響

前面工藝研究討論了穩(wěn)定劑的選擇，最終確定了復(fù)合型的穩(wěn)定劑瓊脂+黃原膠。甘薯漿中含有一定的果膠，果膠就是一種穩(wěn)定劑，但甘薯漿和牛奶融合時(shí)還會(huì)出現(xiàn)分層、沉淀和乳清析出的現(xiàn)象，因此要添加一定量的穩(wěn)定劑防止這種現(xiàn)象。試驗(yàn)中復(fù)合穩(wěn)定劑的添加量分別選取0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和一個(gè)空白試驗(yàn)，依據(jù)感官評定標(biāo)準(zhǔn)打出分值，結(jié)果見表4。

表4　復(fù)合穩(wěn)定劑添加量的單因素試驗(yàn)

由表4可知，不添加復(fù)合穩(wěn)定劑的酸奶品質(zhì)最差，復(fù)合穩(wěn)定劑添加量為0.4%時(shí)得分最高，復(fù)合穩(wěn)定劑的添加量對酸奶的組織狀態(tài)影響最大，對酸奶色澤無太大的影響。乳酸菌在發(fā)酵的過程中產(chǎn)生的乳酸使酪蛋白相互聚合形成酸乳凝塊，凝塊包裹著甘薯漿，添加適量的復(fù)合穩(wěn)定劑能使凝塊結(jié)實(shí)，避免出現(xiàn)分層、沉淀。但添加過量時(shí)會(huì)黏度變大，口感變差。

2.2.3菌種添加量對酸奶品質(zhì)的影響

酸奶發(fā)酵所用菌種是保加利亞乳酸菌和嗜熱鏈球菌1:1，酸奶特有的風(fēng)味來自菌種發(fā)酵產(chǎn)生的各種風(fēng)味物質(zhì)的融合。適當(dāng)?shù)木N添加量能使酸奶酸甜可口、質(zhì)地細(xì)膩。試驗(yàn)中菌種的添加量分別選取1%、2%、3%、4%、5%，依據(jù)感官評定標(biāo)準(zhǔn)打出分值，結(jié)果見表5。

表5　菌種添加量的單因素試驗(yàn)

由表5可知，隨著菌種添加量逐漸增加，酸奶的品質(zhì)逐漸變好，當(dāng)添加量為4%時(shí)得分最高，以后逐漸降低。菌種的添加量對酸奶的色澤、風(fēng)味、組織狀態(tài)都有一定的影響。其中受影響最大的是酸奶的組織狀態(tài)和風(fēng)味，因?yàn)榫N在發(fā)酵的過程中產(chǎn)生乳酸使酪蛋白相互聚合形成酸乳凝塊，同時(shí)還產(chǎn)生芳香物質(zhì)形成酸乳的特有香味和甘薯清香。

2.3最佳工藝條件的確定

根據(jù)以上研究所得到的單因素試驗(yàn)工藝參數(shù)，為了確定最佳工藝條件，選用L9（33）正交試驗(yàn)，分別確定出3個(gè)因素：甘薯漿添加量、復(fù)合穩(wěn)定劑添加量、菌種添加量，并分別確定出3個(gè)較優(yōu)水平。正交試驗(yàn)因素與水平見表6，正交試驗(yàn)結(jié)果及分析見表7。

表6　正交試驗(yàn)因素和水平表

表7　正交試驗(yàn)結(jié)果及分析

根據(jù)正交試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行極差分析，3個(gè)因素對結(jié)果影響的主次順序依次為：甘薯漿添加量>菌種添加量>復(fù)合穩(wěn)定劑添加量，得到最優(yōu)水平組合為A2B1C2，確定了甘薯酸奶的最佳工藝條件：甘薯漿添加量40%，復(fù)合穩(wěn)定劑添加量0.3%，菌種添加量4%，發(fā)酵溫度42℃，發(fā)酵時(shí)間5 h。

3　結(jié)論

通過以上研究可知，穩(wěn)定劑的最佳選擇為復(fù)合穩(wěn)定劑（瓊脂+黃原膠）。

試驗(yàn)最終確定甘薯酸奶的最佳工藝條件：甘薯漿的添加量40%，復(fù)合穩(wěn)定劑添加量0.3%，菌種添加量4%，發(fā)酵溫度為42℃，發(fā)酵時(shí)間為5 h，此工藝條件下生產(chǎn)的甘薯酸奶的色澤、風(fēng)味、組織狀態(tài)較好。

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ZHANGXiaofang*ZHAOYaxu LIUYuqing
（Luohe food vocational college，Luohe 462003，China）

摘要以甘薯漿的添加量、復(fù)合穩(wěn)定劑添加量、菌種添加量為參數(shù)，采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)對甘薯酸奶的加工工藝進(jìn)行了研究。最終確定了甘薯酸奶的最佳工藝條件：甘薯漿添加量40%，復(fù)合穩(wěn)定劑添加量0.3%，菌種添加量4%，發(fā)酵溫度42℃，發(fā)酵時(shí)間5 h。在此條件下得到的產(chǎn)品，其風(fēng)味、色澤、組織狀態(tài)較好。

關(guān)鍵詞甘薯；酸奶；研制

AbstractThe optimal stabilizer was selected through comparative experiment. Agar and xanthan gumwere selected as compositestabilizer.Sweetpotatoyogurtproductionprocesswasresearchedbysinglefactorexperimentandorthogonalexperiment on the basis ofaddition content ofsweet potatoslurry, composite stabilizer, and inoculum. The optimumprocess conditions were determined as follows: sweet potatoslurrycontent 40%, composite stabilizer additive content 0.3%, and inoculum4%, fermentation temperature 42℃, and fermentation time 5 h. Product manufactured under these conditions hadgoodflavor,nicecolor,andgoodtexture.

Keywordssweet potato；yogurt；manufacture

收稿日期：2015- 02- 03

DOI：10.3969/j.issn.1673- 6044.2015.01.010

文章編號(hào)：1673- 6044（2015）01- 0028- 04

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TS252.54