富含黃秋葵提取液風味酸奶配方優(yōu)化研究

林 芳，范美鳳，盧 苑，賴素琪，陳嘉定，劉日斌，鄒秀容，朱建華

(韶關學院 英東食品科學與工程學院，廣東 韶關 512005)

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富含黃秋葵提取液風味酸奶配方優(yōu)化研究

林 芳，范美鳳，盧 苑，賴素琪，陳嘉定，劉日斌，鄒秀容，朱建華*

(韶關學院 英東食品科學與工程學院，廣東 韶關 512005)

以脫脂奶粉為主要原料，添加黃秋葵汁經(jīng)保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌復合菌種發(fā)酵成黃秋葵酸奶；以感官評價和持水性為評分指標，通過單因素實驗和正交實驗對黃秋葵酸奶制作工藝進行優(yōu)化。結(jié)果表明，黃秋葵酸奶的最佳工藝配方為脫脂奶粉11%、白砂糖6%、復合菌種含量0.35%、黃秋葵汁含量14%，得到的黃秋葵酸奶酸甜適宜、口感爽滑、品質(zhì)良好。

黃秋葵酸奶；工藝優(yōu)化；持水性

黃秋葵(AbelmoschusesculentuslL.)屬錦葵科秋葵屬，又名羊豆角，主要分布在溫帶地區(qū)、亞熱帶以及熱帶的一年生草本植物[1]。黃秋葵鮮莢果因富含游離氨基酸、蛋白質(zhì)、多種維生素以及膳食纖維和礦物質(zhì)而受到消費者的青睞[2-4]。有研究發(fā)現(xiàn)，黃秋葵水提液中含有一種含果膠、粘性蛋白糖高分子為主要成分的聚合體的黏性物質(zhì)，此類成分可表現(xiàn)出典型親水膠體的增稠、穩(wěn)定劑特征[5-6]。同時黃秋葵的水提液在生物活性功效方面被發(fā)現(xiàn)具有促進腸胃蠕動，防止便秘和增強人體的抵抗力等作用，是一種潛在值得開發(fā)的益生元材料[7-8]。

飲品開發(fā)是果蔬開發(fā)的重要深加工渠道之一，而果蔬酸奶是目前乳制品市場銷售量增速最快的產(chǎn)品之一，尤以富含益生元風味酸奶是果蔬酸奶產(chǎn)品開發(fā)熱點[9-14]。果蔬酸奶是采用牛奶果蔬汁為重要原料，加入白糖均質(zhì)，經(jīng)超高溫滅菌后接入復合菌種發(fā)酵后制成的一種發(fā)酵型乳制品。

本文結(jié)合黃秋葵提取液自身的營養(yǎng)特征、富含果膠類物質(zhì)的增稠穩(wěn)定性特征及益生元特性和風味酸奶的開發(fā)熱點，本研究致力于研制一種集黃秋葵和酸奶的營養(yǎng)功能于一體的新型風味酸奶，以期為黃秋葵等農(nóng)產(chǎn)品資源的實際應用開發(fā)提供了一條新的途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

黃秋葵：購自韶關市湞江區(qū)啟明市場；脫脂乳粉：新西蘭恒天然品牌；復合酸奶菌種(含保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌)，由北京川秀科技有限公司生產(chǎn)；蔗糖：食品級；榨汁機(石家莊東方圣地貿(mào)易有限公司生產(chǎn))；智能生化培養(yǎng)箱(SPX-150上海比朗儀器有限公司生產(chǎn))。

1.2 試驗方法

1.2.1 黃秋葵汁的制備工藝流程 成熟黃秋葵果→去蒂→清洗→按1∶10(黃秋葵∶蒸餾水，文中濃度均為質(zhì)量比濃度，下同)加水打漿→過濾(60目篩)→黃秋葵汁。

1.2.2 黃秋葵酸奶的制備流程 原料調(diào)配(加入黃秋葵汁、白砂糖、脫脂奶粉)→預熱(55 ℃)→均質(zhì)→殺菌(95 ℃，10 min)→冷卻(42 ℃)→接種(無菌操作)→灌裝→封口→保溫發(fā)酵(42 ℃，5.5 h)→冷藏后熟(2～4 ℃，24 h)→感官品評。

1.2.3 實驗操作要點 黃秋葵汁的制備：采集成熟黃秋葵，清洗干凈后置于100 ℃的水浴中熱燙2 min，撈起晾干，置于冷凍室保存?zhèn)溆?；取出黃秋葵，洗凈，去締，稱量一定的量，按質(zhì)量比1∶10加水榨汁，榨汁完全，用60目篩墊上5層紗布過濾，得到澄清液。

黃秋葵酸奶的制備：先將實驗中所要用到的器具，用沸水蒸煮15 min殺菌；按照相應的比例添加脫脂奶粉、白砂糖，量取一定量的黃秋葵汁，混勻；攪拌混勻后，置于水浴鍋預熱(55 ℃)；預熱后，置于均質(zhì)機中均質(zhì)1 min；在95 ℃條件下進行殺菌10 min；快速冷卻，將殺完菌的酸奶置于冷水鍋里冷卻，同時稱取一定量的菌，等冷卻至42 ℃，接種，混勻；攪拌均勻后分裝到小燒杯中，封口，置于發(fā)酵箱中發(fā)酵5.5 h；在2～4 ℃下冷藏放置24 h，期間風味物質(zhì)繼續(xù)產(chǎn)生，多種風味物質(zhì)相互平衡形成酸乳的特征風味。

1.2.4 實驗設計 設計單因素實驗和正交實驗，以感官品質(zhì)為指標，研究黃秋葵添加量、脫脂奶粉的添加量、白砂糖加量和發(fā)酵劑接種量的變化對酸奶發(fā)酵的影響，以優(yōu)化酸奶的制作工藝。

1.2.4.1 單因素實驗 (1)黃秋葵汁添加量的選取。固定蒸餾水添加量為500 mL、發(fā)酵劑添加量為0.30%、脫脂奶粉添加量為10%、白砂糖為6%，發(fā)酵時間為5.5 h，冷藏24 h，分別添加不同含量(6%、8%、10%、12%、14%)的黃秋葵汁，考察黃秋葵汁添加量對酸奶感官品質(zhì)的影響。

(2)脫脂奶粉添加量的選取。固定蒸餾水添加量為500 mL、發(fā)酵劑添加量為0.30%、黃秋葵添加量為10%、白砂糖為6%，發(fā)酵時間為5.5 h，冷藏24 h，分別添加不同含量(7%、8%、9%、10%、11%)的脫脂奶粉，考察脫脂奶粉添加量對酸奶感官品質(zhì)的影響。

(3)白砂糖添加量的選取。直接在市場購買復合菌種，固定蒸餾水添加量為500 mL、發(fā)酵劑添加量為0.30%、黃秋葵添加量為10%、脫脂奶粉10%，發(fā)酵時間為5.5 h，冷藏24 h，分別添加不同含量(4%、5%、6%、7%、8%)的白砂糖，考察白砂糖添加量對酸奶感官品質(zhì)的影響。

(4)菌種添加量的選取。固定蒸餾水添加量為500 mL、脫脂奶粉添加量為10%、黃秋葵汁添加量為10%、白砂糖為6%，發(fā)酵時間為5.5 h，冷藏24 h，分別添加不同含量(0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40%)的復合菌種，考察菌種添加量對酸奶感官品質(zhì)的影響。

1.2.4.2 正交實驗 在單因素實驗研究結(jié)果的基礎上，設計L9(34)正交實驗，研究黃秋葵添加量、奶粉添加量、白砂糖添加量和發(fā)酵劑接種量對酸奶發(fā)酵的影響，以優(yōu)化酸奶的制作工藝。

1.2.5 指標測定

1.2.5.1 持水性的測定 用電子分析天平稱取重量分別為50 g的三瓶酸奶，記錄其重量并做好標記，發(fā)酵5.5 h，冷藏24 h后，取出酸奶，用紗布作濾網(wǎng)放于燒杯上，將酸奶倒置10 min后再次稱重量，記為x。求得3組數(shù)據(jù)后進行算數(shù)平均值。持水性的計算公式如下。

持水性/%=(x/50)×100%，其中x為倒置10 min后酸奶的重量。

1.2.5.2 感官評分 選定5名食品專業(yè)學生作為評分人員，根據(jù)感官評價標準對黃秋葵酸奶的滋味和氣味(40分，即分值權重為0.4)、組織狀態(tài)(50分，即分值權重為0.5)、色澤(10分，即分值權重為0.1)等進行綜合品評評分，以100分為滿分，取平均值作為最終感官評分結(jié)果，具體評分標準見表1。

表1 感官評分及其評分標準

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實驗

2.1.1 黃秋葵汁添加量對黃秋葵酸奶感官的影響 由圖1可知，添加6%的黃秋葵汁時，酸奶的黃秋葵風味不足，沒有黃秋葵本身持有的味道，乳清析出較嚴重。并且穩(wěn)定性不好、色澤較差，影響了酸奶感官和口感；黃秋葵汁添加量為8%時，色澤較好，但是由于穩(wěn)定性較差，有部分乳清析出，口感一般；黃秋葵汁添加量增加到10%時，成品酸甜可口，香氣協(xié)調(diào)，口感最佳，感官評分最高；添加量高于10%時，色澤較差，穩(wěn)定性也隨之下降。

圖1 黃秋葵汁添加量對成品感官的影響

由圖2可知，黃秋葵汁對酸奶的持水性影響較大，添加量在10%～12%之間時的持水性較強，高于或低于這個范圍，酸奶均有較多的乳清析出，因為黃秋葵嫩果含有豐富的蛋白質(zhì)、游離氨基酸以及由果膠和多糖等組成的黏性物質(zhì)，這種黏液狀物質(zhì)是由多聚半乳糖、半乳聚糖和阿拉伯聚糖與果膠的混合物，適量的黃秋葵可以促進酸奶凝乳的形成，過高的黃秋葵，高分子的多糖物質(zhì)也會隨之增加，從而阻礙酸奶凝乳結(jié)構(gòu)的形成，從而導致持水性下降。

圖2 黃秋葵汁添加量對成品持水性的影響

2.1.2 脫脂奶粉添加量對黃秋葵酸奶感官的影響 由圖3可知，脫脂奶粉添加量在7%～9%之間時，感官評分逐漸升高，在9%～10%之間對感官評分影響不大。脫脂奶粉對蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性具有一定的加強作用，在7%和8%時，脫脂奶粉添加量較少，使得酸奶組織狀態(tài)不均勻，有較多的乳清析出，口感粗糙，奶香味不明顯。脫脂奶粉添加量增加至9%～10%時，酸奶組織均勻，析水較少，口感細膩，色澤較好，氣味和滋味協(xié)調(diào)。

由圖4可知，脫脂奶粉添加量在10%時的酸奶持水性最好，主要原因是隨著脫脂奶粉添加量的增加，蛋白質(zhì)含量增加，蛋白質(zhì)中對酸奶凝膠起重要作用的酪蛋白含量也隨之增加，從而促進了酸奶凝膠結(jié)構(gòu)的形成，提高了成品的持水性。脫脂奶粉添加量在11%時，組織結(jié)構(gòu)較均勻，有少量乳清析出，奶香味明顯，口感較細膩，但由于蛋白質(zhì)添加量的升高，復合菌種繁殖過快過多，菌種間易形成競爭關系，不良代謝產(chǎn)物不斷積累，從而會破壞已形成的良好的質(zhì)構(gòu)體系，導致持水性的下降，從而影響酸奶的口感，導致感官評分下降。

圖3 脫脂奶粉添加量對成品感官的影響

圖4 脫脂奶粉添加量對成品持水性的影響

2.1.3 白砂糖添加量對黃秋葵酸奶感官的影響 由圖5可知，白砂糖添加量為6%時，成品酸甜可口，感官評分高，而少于6%時，產(chǎn)品酸味大，酸甜不適宜，香味不突出；而添加量過高，甜味重，既影響酸甜比，又干擾香味。實驗表明，白砂糖添加量在6%～8%之間時，白砂糖賦予酸奶甜中有酸，酸中帶甜的美好味道，同時還可以提高酸奶的黏度，有利于酸奶的凝固。

圖5 白砂糖添加量對成品感官的影響

由圖6可知，隨著白砂糖含量的增加，酸奶持水性的變化沒有固定趨勢，主要原因可能是白砂糖的添加，一方面使乳成分的總干物質(zhì)含量增加，使得樣品的持水性在一定范圍內(nèi)隨加糖量的增加而增加，另一方面可能是蔗糖會改變復合菌種所能利用的水分活度值，從而通過改變酶反應動力學參數(shù)和誘導底物結(jié)構(gòu)發(fā)生變化來影響酶的活性，進而影響菌體生長，所以加白砂糖量過大時會產(chǎn)生高滲透壓，抑制復合菌種的生長繁殖，影響酸奶的凝固性，使酪蛋白形成的膠體穩(wěn)定性降低，持水力隨之下降[12]。

圖6 白砂糖添加量對成品持水性的影響

2.1.4 復合菌種的添加量對黃秋葵酸奶感官的影響 由圖7可知，復合菌種的添加量為0.20%時，感官評分較低，因為菌種添加量較少，復合菌種發(fā)酵能力弱，使得酸奶酸味較淡，口感較粗糙，且凝乳時間較長，組織較不均勻，影響酸奶的穩(wěn)定，相應的持水性

也較弱；添加量在0.25%～0.35%時，發(fā)酵能力不斷增強，凝乳效果好，組織狀態(tài)均勻穩(wěn)定，乳清析出添加量少，且酸甜適宜，色澤適宜。添加量超過0.35%時，由于復合菌種繁殖過快過多，菌種間易形成競爭關系，不良代謝產(chǎn)物不斷積累，從而會破壞已形成的良好的質(zhì)構(gòu)體系，破壞了酸奶的穩(wěn)定性，使酸奶的黏度降低導致持水性較弱，從而影響酸奶的口感(圖8)。

2.2 正交實驗

通過單因素實驗可以得出，脫脂奶粉、白砂糖、黃秋葵、復合菌種等4個因素含量對黃秋葵酸奶感官均有較大的影響。為了進一步優(yōu)化黃秋葵酸奶工藝，選擇脫脂奶粉添加量、白砂糖添加量、黃秋葵添加量和復合菌種添加量等4個因素，設計了L9(34)正交實驗，通過感官評分標準對黃秋葵汁酸奶組織、氣滋味、色澤進行評分。實驗因素水平表見表2，正交實驗結(jié)果見表3。

表2 黃秋葵風味酸奶配方優(yōu)化 L9(34)正交試驗因素水平表

表3 L9(34)正交試驗結(jié)果

由表3的正交實驗結(jié)果和極差分析可知，影響黃秋葵酸奶感官的主要因素的順序依次為：A>D>B>C，即脫脂奶粉﹥復合菌種添加量﹥白砂糖﹥黃秋葵添加量。而從直觀分析可以看出，本研究的最佳實驗組合是A3B3C3D2，即11%的脫脂奶粉添加量，復合菌種的添加量0.35%，白砂糖添加量8%，黃秋葵添加量為14%。在該組合條件下進行了3次重復驗證實驗，所得酸奶感官綜合評分平均值達86.2分，所得產(chǎn)品呈淡黃色、表面光滑、凝乳結(jié)實無析出、口感純正，具有愉快的黃秋葵清香。

3 結(jié)論

實驗以酸奶的感官綜合評分和持水性為指標，通過考察酸奶工藝過程和酸奶的特性，對其條件進行了初步研究。結(jié)果表明：通過單因素實驗發(fā)現(xiàn)，由正交實驗結(jié)果和極差分析可知，影響黃秋葵酸奶穩(wěn)定性的主要因素的順序依次為：A>D>B>C，即脫脂奶粉>復合菌種添加量>白砂糖>黃秋葵添加量，由此得出最佳配方為11%的脫脂奶粉，復合菌種的添加量0.35%，白砂糖添加量8%，黃秋葵提取液添加量為14%。得到的黃秋葵風味酸奶色澤呈現(xiàn)淡黃色，口感純正，質(zhì)地均勻穩(wěn)定。

圖7 復合菌種添加量對成品感官的影響

圖8 復合菌種添加量成品持水性的影響

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(責任編輯：曾小軍)

Research on Formula Optimization of Okra Yogurt

LIN Fang, FAN Mei-feng, LU Yuan, LAI Su-qi,CHEN Jia-ding, LIU Ri-bin, ZOU Xiu-rong, ZHU Jian-hua*

(Yingdong College of Food Science and Engineering, Shaoguan College, Shaoguan 512005, China)

In this study, the skimmed milk powder was used as main raw material, okra juice was added into it, and a kind of okra yogurt was made through the fermentation by bothLactobacillusbulgaricusandStreptococcusthermophilus. Using sensory quality and water-holding capacity as evaluation indexes, by single-factor experiment and orthogonal test, the author obtained the optimal formula of okra yogurt as follows: skimmed milk powderr 11% (w/w), white granulated sugar 6% (w/w), 2 species of bacteria 0.35% (w/w), and okra juice 14% (w/w). This formula could be used to produce high-quality okra yoghurt with suitable sour and sweet degree and smooth taste.

Okra; Yogurt; Formula optimization; Water-holding capacity

2016-09-29

廣東省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目(201510576032)；廣東省高等學校高層次人才項目(粵財教[2013]246號)。

林芳(1991─)，女，從事黃秋葵高值化開發(fā)與應用研究。*通訊作者：朱建華。

TS252

A

1001-8581(2016)12-0100-05