一種高蛋白風味發(fā)酵乳產品的研制

溫慧穎

（長春職業(yè)技術學院食品與生物學院，吉林長春 130033）

0 引言

近年來，隨著人們生活水平的提高，奶制品越來越受到歡迎。其中，發(fā)酵乳消費呈現越來越年輕化的趨勢。風味發(fā)酵乳相較于普通酸奶的營養(yǎng)成分更豐富，口味更多樣化，適合更廣泛的消費群體，因此風味酸奶研究價值及發(fā)展前景廣闊。據中商產業(yè)研究院統計數據，中國發(fā)酵乳產品銷售量從2013 年的484 萬t 增加至2017 年的857 萬t，年均增長率達14.6%，發(fā)酵乳銷售額從2013 年的544 億元增加至2017 年的1 220 億元，年均增長率高達21%，中國發(fā)酵乳產品的銷售增速遠高于牛奶，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

當前，我國消費者對食品的需求正在向高標準和健康化發(fā)展，市場上所售的發(fā)酵乳產品存在技術含量低、種類少、同質化嚴重等現象，產品無法滿足消費者越來越高的需求。目前，一部分消費者對具有一定功能的發(fā)酵乳表現出極大的興趣，由于蛋白質又是衡量發(fā)酵乳營養(yǎng)價值的重要指標，故開發(fā)高蛋白發(fā)酵乳產品前景廣闊。高蛋白發(fā)酵乳由于其所含蛋白質明顯高于普通產品，因此口感、穩(wěn)定性較其他同類產品較難控制，要想生產出高品質的產品并不容易。蛋白質是生命之源，由20 余種氨基酸組成，酶和肌肉等均由其構成。且蛋白質能促進肌肉的修復與生長，對神經系統有諸多益處，據有關調查顯示，目前我國青少年蛋白質攝入普遍不足，部分省份運動員也存在攝入量不足的情況。因此，對于青少年和運動員等人群，應比普通人攝入更多的蛋白質。由于衡量酸奶營養(yǎng)價值除了蛋白質這一重要指標外，還包括產品的色澤、口感、滋氣味和組織狀態(tài)等，因此開發(fā)營養(yǎng)健康風味適宜的新型高蛋白產品勢在必行。

利用加入乳蛋白質濃縮物等原料與牛乳進行混合發(fā)酵，制成高蛋白復合型發(fā)酵乳產品國內較少。試驗把乳蛋白濃縮物應用于發(fā)酵乳的加工中，為改善品質，需要在產品中添加一定量的穩(wěn)定劑，以增強產品的穩(wěn)定性，從而改善其品質[1]。通過正交試驗等方法優(yōu)化產品配方，既滿足消費者對食品高營養(yǎng)的追求，又適應功能性新型發(fā)酵乳的開發(fā)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

牛乳，廣澤乳業(yè)有限公司提供；乳酸菌，北京沙普視科貿有限公司提供；濃縮乳清蛋白粉，新西蘭奈氏力斯健康產品有限公司提供；白砂糖，青島日昇昌食品配料有限公司提供；果膠，美國CP Kelco 公司提供；海藻酸丙二醇酯，江蘇奧福生物科技有限公司提供。試驗所用原輔材料，均采用食品級。

1.2 儀器與設備

Al204 型電子天平、pH 測試儀，梅特勒-托利多儀器廠產品；APV-1000 型均質機，德國APV 公司產品；DHG-9140（A）型電熱鼓風干燥箱，上海一恒科學儀器有限公司產品；M326463 型凱氏定氮裝置，大昌華嘉公司產品；LC-MAG-HS18 型磁力攪拌器，上海力辰儀器科技有限公司產品；RZ-50 型乳脂離心機，金壇區(qū)西城新瑞儀器廠產品。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點[2-5]

（1）原料乳的驗收。原料乳應選用符合GB 19301—2010 要求，且抗生素殘留檢測為陰性，經驗收、凈化處理后進行標準化，使含脂率達到3.1%～3.5%。

（2）配料。選擇優(yōu)質的濃縮乳清蛋白質粉，在牛乳中添加量1%～10%（g/L），白砂糖5%～8%（g/L），穩(wěn)定劑0.5%～1.5%（g/L）并攪拌均勻。

（3）均質和巴氏殺菌。使用均質機對混合液進行均質處理（20 MPa，15 min），然后將混合液加熱至90～100 ℃，保溫5 min 進行巴氏殺菌。

（4）接種。將殺菌后的產品迅速冷卻至41～44 ℃，加入直投發(fā)酵劑（保加利亞乳桿菌與嗜熱鏈球菌），并不斷攪拌。

（5）發(fā)酵。將加入發(fā)酵劑的產品置于恒溫41～44 ℃下，發(fā)酵5～8 h，待產品變?yōu)楣虘B(tài)凝乳并達到標準酸度后結束發(fā)酵。

（6）攪拌、灌裝。將發(fā)酵好的酸乳進行攪拌，攪拌速度不易過快，形成均勻一致的酸乳并灌裝。

（7）冷卻后熟。將發(fā)酵好的酸乳置于2～4 ℃條件下冷藏，后熟24 h 以后即可出庫。

1.3.3 產品配方的確定

以感官評價為指標，采用正交試驗設計結合驗證試驗對濃縮乳清蛋白粉、白砂糖、果膠[6-7]、海藻酸丙二醇酯（PGA）[8-9]作為考查因素進行四因素三水平正交試驗。

高蛋白風味發(fā)酵乳正交試驗因素與水平設計見表1。

表1 高蛋白風味發(fā)酵乳的正交試驗因素與水平設計/%

1.3.4 產品感官評價標準

由10 名感官品嘗人員經培訓后對制作的產品進行品嘗，分別從色澤、口感、滋氣味和組織狀態(tài)4 個方面對樣品進行測評，滿分100 分，平均值取整后作為最終評分結果。參考發(fā)酵乳國標中的感官評價標準，制定了產品的感官評分標準。

感官品質評定標準見表2。

表2 感官品質評定標準

1.3.5 產品理化及微生物指標的確定

產品的脂肪、酸度等理化指標和微生物指標依據GB 19302—2010《食品安全國家標準 發(fā)酵乳》進行檢測[10]，脂肪和酸度分別采用堿水解法和電位滴定法，蛋白質的含量標準≥6%，采用凱氏定氮法進行測定。產品的乳酸菌數按GB 4789.35—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗乳酸菌檢驗》進行測定[11]。

2 結果與分析

2.1 產品配方的確定

為獲得蛋白含量高、風味優(yōu)的產品，以濃縮乳清蛋白粉添加量（A）、白砂糖添加量（B）、果膠添加量（C）、海藻酸丙二醇酯添加量（D）為研究因素，以感官評分（E1）為指標，進行正交試驗設計，每項試驗重復3 次，計算試驗結果的平均值。

高蛋白風味發(fā)酵乳配方優(yōu)化正交試驗結果與分析見表3。

表3 高蛋白風味發(fā)酵乳配方優(yōu)化正交試驗結果與分析

由表3 極差值R 數據可知，影響高蛋白風味發(fā)酵乳感官評分的因素主次順序為D＞A＞B＞C，其中海藻酸丙二醇酯對產品品質影響最大。根據均值數據，最優(yōu)配方組合為A1B3C2D2，與表3 中評分最高的一組A1B2C2D2不相吻合，為了確定產品的最佳配方，因此需進一步做驗證試驗。

驗證試驗結果見表4。

表4 驗證試驗結果

由表3 可知，組合A1B3C2D2的感官評分高于組合A1B2C2D2，所以最優(yōu)工藝配方組合為A1B3C2D2，即濃縮乳清蛋白粉3%，白砂糖8%，果膠0.2%，海藻酸丙二醇酯0.15%。

2.2 高蛋白風味發(fā)酵乳質量分析

根據正交試驗設計，結合驗證試驗得出的高蛋白風味發(fā)酵乳最優(yōu)配方組合A1B3C2D2制成的產品進行質量分析。高蛋白風味發(fā)酵乳成品感官評分為95.3 分，其脂肪含量為2.7 g/100 g，蛋白質含量為6.1 g/100 g，酸度為82 °T，乳酸菌數達1.5×106以上，微生物指標合格，符合發(fā)酵乳國家標準的要求。

3 結論

采用正交試驗設計結合驗證試驗優(yōu)化高蛋白風味發(fā)酵乳的產品配方，使試驗結果更具科學性，從而得出高蛋白風味發(fā)酵乳的最優(yōu)配方為牛乳添加量88.65%，濃縮乳清蛋白粉添加量3%，白砂糖添加量8%，果膠添加量0.2%，海藻酸丙二醇酯添加量0.15%。以此優(yōu)化配方制備的產品，感官評分為95.3 分，脂肪含量為2.7 g/100 g，蛋白質含量達6.1 g/100 g，酸度為82 °T，乳酸菌數大于1.5×106，未檢出致病菌；得出的高蛋白風味發(fā)酵乳樣品色澤一致、組織細膩、質地均勻、黏度適宜，具有高蛋白風味發(fā)酵乳特有的風味，是一種營養(yǎng)豐富、極具開發(fā)價值的風味型發(fā)酵乳產品。