黑木耳膳食纖維發(fā)酵乳的制備及品質(zhì)評價(jià)

劉 琳，朱文娟，韓曉云，孔 婧，李夢洋，孫慶申,*

（1.黑龍江大學(xué) 農(nóng)業(yè)微生物技術(shù)教育部工程研究中心，黑龍江 哈爾濱 150500；2.黑龍江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 黑龍江省普通高等學(xué)校微生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 哈爾濱 150080；3.黑龍江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 黑龍江省普通高等學(xué)校分子生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 哈爾濱 150080）

黑木耳是我國重要的可食用真菌，產(chǎn)量大、滋味鮮美，被譽(yù)為“素中之葷”，其蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維、多糖含量分別為10.00%～16.20%、0.31%～0.70%、51.92%～57.57%、13.42%～28.90%[1]。黑木耳中的膳食纖維等多種功能因子具有調(diào)節(jié)人體自身免疫、抗氧化、抗衰老、降血脂、降血糖、抑菌及預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化等多種功能[2-6]，對其進(jìn)行深度開發(fā)具有重要意義。

1953年，Hipslay提出“膳食纖維”的概念，認(rèn)為膳食纖維是多糖和木質(zhì)素細(xì)胞壁的化學(xué)混合物[7]。膳食纖維來源廣泛，主要包括水果、蔬菜、堅(jiān)果及谷物等[8-9]，具有預(yù)防心血管疾病、肥胖、糖尿病及腸癌[10-14]等作用，被認(rèn)為是一種新的保健食品原料，在食品中有廣泛的應(yīng)用價(jià)值[15]。此外，膳食纖維還能促進(jìn)腸道有益菌的生長活性（益生元活性）[16]。研究表明，膳食纖維作為益生元對調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)和促進(jìn)人類健康具有重要意義。

發(fā)酵乳不僅口感好，而且富含蛋白質(zhì)、脂肪、維生素等多種營養(yǎng)元素，具有很高的營養(yǎng)價(jià)值。在發(fā)酵過程中乳中營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化不僅促進(jìn)了風(fēng)味的形成，還可改善腸道菌群結(jié)構(gòu)，減輕乳糖不耐癥等，因而發(fā)酵乳產(chǎn)品倍受消費(fèi)者的青睞[17]。發(fā)酵乳雖然營養(yǎng)豐富，但是缺乏膳食纖維[18]，對于一些亞健康人群或?qū)】涤刑囟ㄐ枨蟮娜巳憾裕瑑H僅食用普通的發(fā)酵乳是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在發(fā)酵乳中加入膳食纖維，開發(fā)功能性發(fā)酵乳，是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)[19]。

將黑木耳不溶性膳食纖維（insoluble dietary fiber，IDF）添加到牛乳中生產(chǎn)發(fā)酵乳，充分發(fā)揮2 種原料的優(yōu)勢，特別是黑木耳膳食纖維的益生元活性和發(fā)酵乳作為益生菌載體的能力，開發(fā)黑木耳膳食纖維發(fā)酵乳產(chǎn)品，市場前景廣闊，可進(jìn)一步提高乳制品的營養(yǎng)價(jià)值和應(yīng)用范圍。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黑木耳、完達(dá)山脫脂乳粉、伊利全脂純牛乳（250 mL）和白砂糖均購于哈爾濱中央紅超市。

羧甲基纖維素鈉（carboxy methyl cellulose，CMC）河南萬邦實(shí)業(yè)有限公司；纖維素酶 北京博奧拓達(dá)科技有限公司；發(fā)酵劑 丹尼斯克（中國）有限公司；實(shí)驗(yàn)中所用到的其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

JM-F65膠體磨 上海臺馳輕工裝備有限公司；AVATAR370傅里葉變換紅外光譜（Fourier transform infrared spectroscopy）儀 美國賽默飛世爾科技公司；H1850臺式高速離心機(jī) 湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司；JA3003N精密電子天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司；YT-DBZ蛋白質(zhì)測定儀 山東科技有限公司；PB40X2-166F破壁機(jī) 廣洲電器有限公司；PB-10 pH計(jì)賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；W201恒溫水浴鍋上海申勝生物技術(shù)有限公司；TA.XT Express物性儀英國Stable Micro Systems公司；PHS-3C pH計(jì) 上海雷磁實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 黑木耳IDF的制備

參考付嬈等[20]的方法制備黑木耳IDF。黑木耳清洗干凈，55 ℃烘干，將干木耳加入清水（1∶40，m/V）泡發(fā)后，破壁機(jī)處理，然后膠體磨研磨至黑木耳漿發(fā)白即可。用纖維素酶（添加量0.9%）進(jìn)行酶解，調(diào)節(jié)pH值為5.0，溫度為50 ℃，酶解3.5 h。酶解結(jié)束后，100 ℃水浴滅酶5 min。室溫冷卻后將酶解液再次過膠體磨進(jìn)行研磨，然后1 699×g離心10 min，收集沉淀，得到黑木耳IDF。

1.3.2 黑木耳IDF理化性質(zhì)分析

1.3.2.1 膨脹力

按照Wang Lei等[21]的方法測定IDF的膨脹力，稱取干燥至恒質(zhì)量的黑木耳IDF樣品0.50 g置于20 mL刻度試管中（樣品干質(zhì)量記為m），讀取干品體積（V1），并向其中加入10 mL蒸餾水，充分?jǐn)嚢枰猿ト芤褐械臍馀荩袷幘鶆蚝笾帽渲羞^夜。準(zhǔn)確讀取膨脹后試管中物料體積（V2），IDF膨脹力按式（1）計(jì)算。

1.3.2.2 持水力

參照Wang Lei等[21]的方法，稱取干燥至恒質(zhì)量的黑木耳IDF樣品0.50 g于50 mL離心管中（樣品干質(zhì)量記為m0，離心管質(zhì)量記為m1），向其中加入20 mL蒸餾水，充分?jǐn)嚢枋箻悠肪鶆蚍稚⒂陔x心管中，密封后置于冰箱中過夜，1 699×g離心25 min，棄去上清液，用濾紙吸干管壁殘留水分，吸水后樣品和離心管質(zhì)量記為m2，IDF持水力按式（2）計(jì)算。

1.3.2.3 持油力

參照Chau等[22]的方法，稱取干燥至恒質(zhì)量的黑木耳IDF樣品0.50 g于50 mL離心管中（樣品干質(zhì)量記為m0，離心管質(zhì)量記為m1），向其中加入10 mL食用油，振蕩搖勻，室溫下靜置1 h，然后1 699×g離心20 min。立即棄去上清液，擦干離心管內(nèi)外壁所附著的油脂，吸油后樣品和離心管質(zhì)量記為m2。IDF持油力按式（3）計(jì)算。

1.3.3 黑木耳IDF FTIR分析

稱取黑木耳IDF干樣2 mg，準(zhǔn)確稱取200 mg溴化鉀粉末在105 ℃條件下烘干至恒質(zhì)量，二者混合均勻，研磨后進(jìn)行壓片處理，利用FTIR儀在4 000～500 cm-1進(jìn)行掃描，得到FTIR圖。

1.3.4 黑木耳IDF發(fā)酵乳的制備及質(zhì)量檢測

將CMC、脫脂乳粉、白砂糖分別按照質(zhì)量濃度2、1.5、7 g/100 mL添加到發(fā)酵乳體系中，酶解得到的黑木耳IDF溶液添加量分別為體積分?jǐn)?shù)0%、6%、7%、8%、9%、10%，攪拌均勻后90 ℃巴氏殺菌10 min，將其冷卻至42 ℃時(shí)加入市售發(fā)酵劑（由嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌組成），在42 ℃條件下發(fā)酵，至發(fā)酵終點(diǎn)時(shí)，將發(fā)酵乳放置于4 ℃冰箱內(nèi)后熟并保存。每個(gè)樣品設(shè)置3 個(gè)平行。

1.3.4.1 pH值和酸度

在發(fā)酵期間，每隔2 h測定1 次pH值和酸度，直至發(fā)酵終點(diǎn)。采用pH計(jì)測定pH值；酸度的測定參照GB 5009.239—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品酸度的測定》。

1.3.4.2 乳酸菌活菌數(shù)

參照GB 4789.35—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 乳酸菌檢驗(yàn)》，采用MRS平板記數(shù)法進(jìn)行乳酸菌活菌數(shù)的測定。

1.3.5 黑木耳IDF發(fā)酵乳配方優(yōu)化單因素及正交試驗(yàn)

1.3.5.1 單因素試驗(yàn)

固定CMC添加量為1.5%，脫脂乳粉添加量為2%，發(fā)酵時(shí)間6 h，白砂糖添加量為7%，對黑木耳IDF溶液添加量（0%、6%、7%、8%、9%、10%）進(jìn)行單因素試驗(yàn)；固定白砂糖添加量為7%，黑木耳IDF溶液添加量為8%，脫脂乳粉添加量為2.0%，發(fā)酵時(shí)間6 h，對CMC添加量（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%）進(jìn)行單因素試驗(yàn)；固定白砂糖添加量為7%，CMC添加量為1.5%，黑木耳IDF溶液添加量為8%，發(fā)酵時(shí)間6 h，對脫脂乳粉添加量（1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%）進(jìn)行單因素試驗(yàn)?？疾烀總€(gè)單因素對發(fā)酵乳感官評分的影響，確定黑木耳IDF發(fā)酵乳的工藝配方。

1.3.5.2 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用L9（34）正交試驗(yàn)優(yōu)化黑木耳IDF發(fā)酵乳工藝條件。以黑木耳IDF添加量、CMC添加量、脫脂乳粉添加量作為考察因素，設(shè)計(jì)3因素3水平的正交試驗(yàn)，同樣以感官評分為指標(biāo)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次，取平均值作為結(jié)果，對黑木耳IDF發(fā)酵乳工藝進(jìn)行優(yōu)化。正交試驗(yàn)因素水平如表1所示。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Levels of independent variables used for orthogonal array design

1.3.6 模糊數(shù)學(xué)法評價(jià)發(fā)酵乳品質(zhì)模型建立

參照GB 19302—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)酵乳》，采用模糊數(shù)學(xué)法，以感官評分為指標(biāo)，對黑木耳IDF發(fā)酵乳配方進(jìn)行優(yōu)化。過程如下：選取20 位同學(xué)（男女各半，22～25 歲）組成評價(jià)小組，以發(fā)酵乳的組織狀態(tài)、口感、風(fēng)味及色澤為評定指標(biāo)（表2），根據(jù)對黑木耳IDF發(fā)酵乳的組織狀態(tài)、口感、風(fēng)味和色澤的重要性進(jìn)行兩兩比較打分，得到權(quán)重集為X={0.23，0.31，0.26，0.20}，根據(jù)感官評定表得出模糊矩陣R，發(fā)酵乳的感官評分Y=X×R。

表2 黑木耳IDF發(fā)酵乳感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criteria for sensory evaluation of fermented milk with added Auricularia auricula IDF

黑木耳IDF發(fā)酵乳各理化指標(biāo)檢測：脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、微生物指標(biāo)均按照國標(biāo) GB 19302—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)酵乳》進(jìn)行檢測。

1.3.7 發(fā)酵乳貯藏期內(nèi)活菌數(shù)及持水力測定

按照發(fā)酵乳的制作工藝流程制備發(fā)酵乳，分別于0、1、7、14、21 d對發(fā)酵乳的持水力、乳酸菌活菌數(shù)進(jìn)行測定，每個(gè)樣品設(shè)置3 個(gè)平行。

離心管洗凈擦干，稱質(zhì)量記為m1，取一定量的發(fā)酵乳于離心管中，稱取發(fā)酵乳和離心管質(zhì)量記為m2，955×g離心10 min，離心結(jié)束后，將離心管慢慢傾斜，輕輕倒掉上清液，對離心后的發(fā)酵乳和離心管進(jìn)行稱質(zhì)量，記為m3，持水力按式（4）計(jì)算。

1.3.8 發(fā)酵乳貯藏期內(nèi)質(zhì)構(gòu)特性測定

采用物性儀測定發(fā)酵乳的硬度、彈性、咀嚼性和膠黏性等質(zhì)構(gòu)特性。具體操作如下：選擇發(fā)酵結(jié)束（0 d），以及貯藏1、7、14、21 d的發(fā)酵乳進(jìn)行全質(zhì)構(gòu)分析測定，采用P/36R探針；設(shè)置參數(shù)為：測試距離15.0 mm，探針?biāo)俾蕿闇y前5.0 mm/s、測中2.5 mm/s、測后2.0 mm/s，感應(yīng)力5.0 g。注意在測試過程中探針不要碰壁，以免影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，每個(gè)樣品設(shè)置3 個(gè)平行。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用Origin 9.1軟件的單因素方差分析對實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，所有數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示，顯著性比較采用Fisher檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑木耳IDF理化性質(zhì)分析

膳食纖維的高持水力可用作功能性成分，例如，防止食物脫水收縮和改變其黏度，以及改進(jìn)某些配方食品的質(zhì)地[20-22]。本研究得到的黑木耳IDF的膨脹力為（18.31±0.08） mL/g，持油力為（8.91±0.11） g/g，持水力為（21.40±0.45） g/g，可以看出，黑木耳IDF理化性質(zhì)優(yōu)異，優(yōu)于同類產(chǎn)品[23]，這可能與黑木耳本身具有很好的吸水能力有關(guān)。

由圖1可知，3 418.56 cm-1處出現(xiàn)的寬展圓滑的吸收峰是由多糖亞甲基中O—H的伸縮振動(dòng)形成的，說明黑木耳IDF中含有較多的羥基及結(jié)合水分子，2 932.09 cm-1處是多糖亞甲基中C—H的伸縮振動(dòng)特征吸收峰，這2 個(gè)峰的出現(xiàn)表明纖維素和半纖維素具有典型的結(jié)構(gòu)[24]。1 200～1 400 cm-1是C—H的變角振動(dòng)，在這些區(qū)域的吸收峰是糖類的特征吸收峰。1 000～1 300 cm-1出現(xiàn)多個(gè)小尖峰組成的強(qiáng)寬峰，這可能是由于伯醇的混合振動(dòng)或糖環(huán)的C—O—H和C—O—C振動(dòng)引起的[25]。而1 037 cm-1附近的峰為C—O—C鍵上的C—O拉伸振動(dòng)峰，為典型的木聚糖吸收峰，這表明膳食纖維成分中含有木聚糖半纖維素[23]。896.06 cm-1處為纖維素中β-D-葡萄糖苷鍵的吸收峰，是纖維素的特征結(jié)構(gòu)峰。

圖1 黑木耳IDF的FTIIRR圖Fig.1 FTIR spectrum of Auricularia auricula IDF

2.2 黑木耳IDF添加量對發(fā)酵乳發(fā)酵過程的影響

2.2.1 pH值

在發(fā)酵乳發(fā)酵過程中，pH值可以作為一項(xiàng)重要的參考指標(biāo)來反映發(fā)酵乳中乳酸菌的生長情況。由圖2可知，在發(fā)酵之前，不同添加量的IDF已導(dǎo)致發(fā)酵乳的起始pH值下降，這與Szajnar等[26]報(bào)道的結(jié)果相似。發(fā)酵前2 h，膳食纖維組的pH值開始顯著下降，且低于對照組，2 h后pH值繼續(xù)下降，顯著低于對照組（P＜0.05），發(fā)酵5.5 h時(shí)，膳食纖維組pH值降至4.6左右，到達(dá)發(fā)酵終點(diǎn)，符合發(fā)酵乳最終pH值的要求，而對照組pH值略高，膳食纖維組pH值始終低于對照組。由此可見，添加黑木耳IDF可以縮短發(fā)酵乳發(fā)酵時(shí)間，提高產(chǎn)酸速率。后熟12 h后，各IDF添加量膳食纖維組間無顯著性差異。

圖2 黑木耳IDF對發(fā)酵乳發(fā)酵過程pH值的影響Fig.2 Effect of Auricularia auricula IDF on pH value of fermented milk during fermentation

2.2.2 酸度

益生菌利用碳源發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸、乳酸等弱酸性物質(zhì)，由于弱酸無法完全電離，導(dǎo)致一部分氫離子無法被pH值衡量，因此利用酸度作為衡量發(fā)酵乳發(fā)酵的指標(biāo)能夠與pH值互補(bǔ)，更準(zhǔn)確地反映發(fā)酵程度[27]。由圖3可知，在發(fā)酵之前，膳食纖維組和對照組的起始酸度都在20 °T左右。發(fā)酵前2 h，膳食纖維組的酸度開始顯著上升，與pH值變化一致；發(fā)酵2 h時(shí)，對照組酸度達(dá)到60 °T，而膳食纖維組酸度達(dá)到70 °T左右，明顯高于對照組；此后酸度繼續(xù)上升，發(fā)酵5.5 h時(shí)達(dá)到發(fā)酵終點(diǎn)，膳食纖維組酸度100 °T左右，明顯高于對照組，此時(shí)，對照組與膳食纖維組之間酸度具有顯著性差異，而膳食纖維組各添加量之間差異不顯著。后熟12 h結(jié)束時(shí)，除IDF溶液添加量為6%的發(fā)酵乳酸度顯著高于其他各組外（P＜0.05），其余各組酸度差異不顯著。由此可見，黑木耳IDF的添加在一定程度上促進(jìn)了有機(jī)酸的轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)黑木耳IDF對乳酸菌具有增殖作用，而乳酸菌的生長過程中會利用多糖類物質(zhì)進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)生乳酸及其他有機(jī)酸類，因此呈現(xiàn)酸度上升現(xiàn)象[25,28]。

圖3 黑木耳IDF對發(fā)酵乳發(fā)酵過程酸度的影響Fig.3 Effect of Auricularia auricula IDF on acidity of fermented milk during fermentation

2.2.3 發(fā)酵乳乳酸菌活菌數(shù)

由表3可知，隨著黑木耳IDF添加量的升高，發(fā)酵乳乳酸菌活菌數(shù)增加。當(dāng)添加量為7%時(shí)，乳酸菌活菌數(shù)達(dá)到最大值，此后，黑木耳IDF添加量升高，乳酸菌活菌數(shù)減少。當(dāng)黑木耳IDF添加量為9%和10%時(shí)，發(fā)酵乳乳酸菌活菌數(shù)低于對照組。這說明添加黑木耳IDF在一定范圍內(nèi)可以促進(jìn)乳酸菌的增殖，膳食纖維可以促進(jìn)一些微生物生長，是由于這些微生物可以利用纖維成分作為能量底物進(jìn)行發(fā)酵，所產(chǎn)短鏈脂肪酸進(jìn)一步促進(jìn)微生物的生長[26-28]。

表3 黑木耳IDF對發(fā)酵乳乳酸菌活菌數(shù)的影響Table 3 Effect of Auricularia auricula IDF on the number of viable bacteria in fermented milk

2.3 黑木耳IDF發(fā)酵乳配方優(yōu)化結(jié)果

2.3.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.3.1.1 黑木耳IDF添加量對發(fā)酵乳感官評分的影響

由圖4可知，隨著黑木耳IDF添加量增加，感官評分先上升后下降，當(dāng)黑木耳IDF添加量為7%時(shí)，發(fā)酵乳滋味、色澤及組織狀態(tài)都比較好，感官評分最高。隨著黑木耳IDF添加量增加，出現(xiàn)凝乳不均勻、組織狀態(tài)粗糙、色澤加深的現(xiàn)象。原因是膳食纖維添加量過高時(shí)，酸化速度加快，使得黏度增加，質(zhì)地粗糙，口感和風(fēng)味有所下降，發(fā)酵乳感官評分降低，所以選定黑木耳IDF添加量為7%。

圖4 黑木耳IDF對發(fā)酵乳感官評分的影響Fig.4 Effect of Auricularia auricula IDF on sensory evaluation score of fermented milk

2.3.1.2 脫脂乳粉添加量對發(fā)酵乳感官評分的影響

由于黑木耳IDF是以液體的形式添加到發(fā)酵乳中，帶入了一定的水分。所以需要加入一定量的脫脂乳粉改善發(fā)酵乳的稠度，以保證發(fā)酵乳中適宜的乳固形物含量，同時(shí)可以起到穩(wěn)定發(fā)酵乳蛋白質(zhì)含量的作用。由圖5可知，脫脂乳粉添加量對發(fā)酵乳的感官品質(zhì)有比較明顯的影響，當(dāng)脫脂乳粉添加量為2.0%時(shí)，發(fā)酵乳口感均勻細(xì)膩，乳香味適宜，感官評分最高。

圖5 脫脂乳粉添加量對發(fā)酵乳感官評價(jià)的影響Fig.5 Effect of skim milk powder addition on sensory evaluation score of fermented milk

2.3.1.3 CMC添加量對發(fā)酵乳感官評分的影響

為了使黑木耳IDF發(fā)酵乳色澤、質(zhì)地均一穩(wěn)定，需加入穩(wěn)定劑進(jìn)行改善。CMC在水中有很好的溶解性，并能形成弱凝膠，穩(wěn)定蛋白質(zhì)，使脂肪充分乳化，因此在乳制品工業(yè)中CMC常被用作穩(wěn)定劑和增稠劑。尤其是在酸性乳飲料中，酪蛋白容易發(fā)生聚集失穩(wěn)，CMC可以作為一種多糖保護(hù)酪蛋白，具有增加發(fā)酵乳品質(zhì)穩(wěn)定性及口感滑膩性的作用。由圖6可知，隨著CMC添加量增加，感官評分先上升后下降，當(dāng)添加量低于1.0%時(shí)，發(fā)酵乳凝乳狀態(tài)差，產(chǎn)生分層現(xiàn)象。添加量高于2.0%時(shí)，發(fā)酵乳過于黏稠，口感不清爽。當(dāng)添加量為1.5%時(shí)，發(fā)酵乳凝乳均勻、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、爽口不黏口，此時(shí)感官評分最高。

2.3.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

由表4可知，以感官評分為指標(biāo)，由K值大小可知，黑木耳IDF發(fā)酵乳最優(yōu)組合為A2B2C2，由極差值大小可知，各因素對發(fā)酵乳感官品質(zhì)的影響主次順序?yàn)锳＞B＞C，即黑木耳IDF添加量對發(fā)酵乳的感官影響最大，主要影響發(fā)酵乳的色澤和口感；CMC次之，主要影響發(fā)酵乳的質(zhì)地和色澤；脫脂乳粉添加量影響最小，主要影響發(fā)酵乳的稠度和口感。然后對此進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，該條件下得到的發(fā)酵乳感官評分為9.1 分，均優(yōu)于其他實(shí)驗(yàn)組，因此確定最佳配方為黑木耳IDF添加量7%、CMC添加量1.5%、脫脂乳粉添加量2.0%。

表4 發(fā)酵乳配方正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 4 Orthogonal array design with sensory evaluation score of fermented milk

表5 發(fā)酵乳配方正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 5 Analysis of variance for the effect of Auricularia auricula IDF, skim milk powder and CMC on the sensory evaluation score of fermented milk

通過單因素及正交試驗(yàn)優(yōu)化黑木耳IDF發(fā)酵乳配方，得到黑木耳IDF添加量為7%、CMC添加量1.5%、脫脂乳粉添加量2.0%，該條件下制得的發(fā)酵乳感官評分最高，色澤、質(zhì)地均一穩(wěn)定。

2.4 黑木耳IDF發(fā)酵乳產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

制得的黑木耳IDF發(fā)酵乳呈淺灰色，色澤均勻一致；表面光滑細(xì)膩，無乳清析出，凝乳質(zhì)地致密，黏稠度好；口感細(xì)膩，無顆粒感，酸甜比例適宜，具有發(fā)酵乳固有的風(fēng)味。蛋白質(zhì)含量為（3.53±0.08）%，脂肪含量為（3.12±0.03）%，灰分含量為（0.78±0.12）%，固形物含量為（19.35±0.49）%，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到發(fā)酵乳衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB 19302—2010的規(guī)定水平。大腸菌群未檢出，符合GB 19302—2010有關(guān)規(guī)定。

2.5 發(fā)酵乳貯藏期間活菌數(shù)、持水力及質(zhì)構(gòu)特性的變化

2.5.1 活菌數(shù)

由圖7可知，貯藏0 d時(shí)，黑木耳IDF發(fā)酵乳中的總活菌數(shù)初始值顯著高于對照組。貯藏1 d時(shí)，對照組和黑木耳IDF組發(fā)酵乳活菌數(shù)均有所上升，貯藏7 d時(shí)，2 組發(fā)酵乳活菌數(shù)均有所下降。貯藏7～14 d，黑木耳IDF組活菌數(shù)明顯上升，而對照組活菌數(shù)明顯下降。此后，對照組和黑木耳IDF組發(fā)酵乳活菌數(shù)均有所下降，但最終黑木耳IDF組活菌數(shù)高于對照組。在整個(gè)貯藏期間，黑木耳IDF發(fā)酵乳活菌數(shù)始終高于對照組發(fā)酵乳。黑木耳IDF的添加可以在一定程度上促進(jìn)乳酸菌的增殖，這與Safdari等[19]報(bào)道的結(jié)果一致。

圖7 發(fā)酵乳貯藏期間活菌數(shù)的變化Fig.7 Changes in the number of viable bacteria in fermented milk during storage

2.5.2 持水力

由圖8可知，2 組發(fā)酵乳的持水力都隨著貯藏時(shí)間的延長而逐漸下降，但在整個(gè)貯藏期間，黑木耳IDF發(fā)酵乳的持水力始終高于對照組，這與Dong Ruihong等[29]的報(bào)道一致。這是因?yàn)榘l(fā)酵乳的持水力受其中酪蛋白的含量影響較大，酪蛋白在發(fā)酵條件下可形成網(wǎng)狀空間膠體結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)可將更多的水分子和小分子物質(zhì)包裹住。添加一定量的黑木耳IDF后，由于其結(jié)構(gòu)中含有大量親水基團(tuán)，進(jìn)一步增強(qiáng)了發(fā)酵乳中酪蛋白膠體顆粒的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而抑制了乳清析出，提高了發(fā)酵乳的持水力，這一結(jié)果與Luo Xianliang等[30]的報(bào)道一致。

圖8 發(fā)酵乳貯藏期間持水力的變化Fig.8 Changes in the WHC of fermented milk during storage

2.5.3 質(zhì)構(gòu)特性

由表6可知，黑木耳IDF的添加顯著增加了發(fā)酵乳貯藏期間的硬度、咀嚼性和膠黏性，這可能是由于黑木耳IDF中的有益成分影響了發(fā)酵乳中乳酸菌的發(fā)酵，改變了發(fā)酵乳中酪蛋白分子間的相互作用，進(jìn)而促進(jìn)或抑制酪蛋白的相互凝集作用，造成硬度、咀嚼性和膠黏性的變化[31]。在貯藏期間，發(fā)酵乳的硬度會先增加，這與范宇等[32]的研究結(jié)果一致，但是在貯藏后期，隨著發(fā)酵乳持水力的下降，乳清析出嚴(yán)重，硬度下降，這與胡錦濤等[33]的研究結(jié)果一致。黑木耳IDF發(fā)酵乳的彈性與對照組沒有明顯差別。

表6 黑木耳IDF發(fā)酵乳貯藏期間質(zhì)構(gòu)特性的變化Table 6 Texture properties of yogurt supplemented with Auricularia auricula IDF

3 結(jié) 論

黑木耳IDF的添加可以促進(jìn)發(fā)酵乳產(chǎn)酸，有效縮短發(fā)酵乳的發(fā)酵時(shí)間；不同添加量的黑木耳IDF對發(fā)酵乳pH值和酸度的影響無顯著差異，但與對照組相比則有顯著差異，當(dāng)黑木耳IDF添加量為7%（換算成凍干粉含量為0.78%）時(shí)，發(fā)酵乳活菌數(shù)最高。黑木耳IDF發(fā)酵乳最優(yōu)工藝配方為黑木耳IDF、CMC和脫脂乳粉添加量分別為7%、1.5%和2.0%，該條件下制備的黑木耳IDF發(fā)酵乳各項(xiàng)指標(biāo)都符合國標(biāo)要求。對黑木耳IDF發(fā)酵乳的貯藏期穩(wěn)定性進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)貯藏期間，黑木耳IDF發(fā)酵乳的活菌數(shù)始終高于對照組發(fā)酵乳，并且持水性等質(zhì)構(gòu)性能也優(yōu)于對照組發(fā)酵乳。