林立東，楊 萍

（吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院 食品工程學(xué)院 吉林132101）

黑甜玉米色澤獨(dú)特，營養(yǎng)豐富，香黏可口，最宜鮮食。籽粒中富含水溶性黑色素以及各種人體所必需的微量元素、植物蛋白質(zhì)和各種氨基酸等，含量明顯高于其他谷類作物[1－3]。蛋白質(zhì)含量豐富，約占其質(zhì)量比重的13%～15%，氨基酸種類較齊全，其中，必須氨基酸含量比重接近40%，比普通黃玉米高30%左右，尤其以谷氨酸、蘇氨酸和亮氨酸等含量高，同時(shí)精氨酸含量也比較高[4－6]。黑甜玉米中脂肪總量約占質(zhì)量比重的5%，比同類的黃玉米高約20%。經(jīng)發(fā)酵后的酸乳能降低血液中過量的膽固醇，增強(qiáng)細(xì)胞膜的通透性等功能，同時(shí)還影響人體內(nèi)重要功能性物質(zhì)的合成[7－8]。

黑甜玉米中的礦物質(zhì)含量豐富，鎂、鐵和鋅的含量很高，鐵、銅、磷等含量比黃玉米高50%、20%和15%，鋅和鈣含量均高約35%，錳的含量高約6%，硒的含量也比較豐富，可以提高人體的免疫能力和防癌抗癌能力。

黑甜玉米發(fā)酵酸乳的研究是利用乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵，研制出具有良好凝固狀態(tài)玉米味濃郁、甜度適口且營養(yǎng)豐富的凝固性酸乳。目前市場上酸乳類型很多，但以黑甜玉米為原料研制的酸乳還未發(fā)現(xiàn)。為豐富酸乳類型，提高黑甜玉米的經(jīng)濟(jì)效益，以黑甜玉米為原料，經(jīng)過預(yù)處理后，輔以適量的脫脂乳，利用雙歧桿菌為發(fā)酵菌種，研制具有良好凝固狀態(tài)玉米發(fā)酵酸乳，以期為黑甜玉米的加工利用提供參考依據(jù)。

1.1 材料與方法

黑甜玉米（吉林市農(nóng)科院），白砂糖、脫脂乳（大潤發(fā)），雙歧桿菌、黃原膠、單甘脂、CMC（鄭州市省科學(xué)院化學(xué)研究所）。

儀器：均質(zhì)機(jī)（上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠），打漿機(jī)（飛利浦家庭電器有限公司），GSP型隔水式恒溫培養(yǎng)箱（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠），HW.SY11.K1 恒溫水浴鍋（上海銳聰科技發(fā)展有限公司），pHS－3型精密pH 計(jì)（上海雷磁儀器廠）。

1.2 工藝流程

1.3 操作要點(diǎn)

1.3.1 黑甜玉米汁的制備 黑甜玉米與水按一定料液比混合調(diào)配，在60℃的條件下打漿，打漿后的黑甜玉米汁與1.5%脫脂牛奶按7∶3的比例調(diào)配，加入1%的白砂糖，攪拌均勻后，裝入50mL的三角瓶中，封口后，在100℃水浴鍋中滅菌15 min后備用。

1.3.2 均質(zhì) 將上述滅菌后的混合液加入穩(wěn)定劑，再將混和液升溫到60℃，在30MPa的壓力下進(jìn)行均質(zhì)。

1.3.3 殺菌、冷卻 將經(jīng)過均質(zhì)后的黑甜玉米與脫脂乳的混和液加熱至100℃，保溫15min后進(jìn)行殺菌處理，然后將混合液迅速冷卻至45℃等待接種。

1.3.4 接種、發(fā)酵 將殺菌后并冷卻至39℃的黑甜玉米牛奶混和液接入雙歧桿菌，充分?jǐn)嚢韬蠓湃爰簻缇娜萜髦校谝?guī)定的發(fā)酵溫度時(shí)間內(nèi)進(jìn)行恒溫培養(yǎng)發(fā)酵。

1.4 發(fā)酵工藝各因素的考察

1.4.1 料液比 將黑甜玉米分別按料液比為1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7混合調(diào)配后進(jìn)行打漿，在接種量為4%，發(fā)酵時(shí)間為10h，發(fā)酵溫度為36℃的條件下發(fā)酵。根據(jù)感官測評得分評定最佳工藝選出最佳的黑甜玉米和水的料液比[9]。

1.4.2 接種量 在黑甜玉米料液比1∶4的條件下，將雙歧桿菌分別以1%、2%、3%、4%、5%的量接種于黑甜玉米乳中，在39℃恒溫發(fā)酵10h后，比較不同酸乳的色、香、味，對其進(jìn)行評定，得出最佳的發(fā)酵菌接種量。

1.4.3 發(fā)酵時(shí)間 在黑甜玉米料液比1∶4的條件下，將接種量為4%待發(fā)酵的黑甜玉米汁牛奶混合液放入36℃恒溫培養(yǎng)箱中恒溫發(fā)酵4h、6h、8h、10h、12h。比較不同酸乳的色、香、味，對其進(jìn)行評定，得出最佳發(fā)酵時(shí)間。

1.4.4 發(fā)酵溫度 在黑甜玉米料液比1∶4的條件下，將發(fā)酵菌以4%的量接種于黑甜玉米乳中，分別以30℃、33℃、36℃、39℃、42℃恒溫發(fā)酵10h，比較不同酸乳的色、香、味，對其進(jìn)行評定，得出最佳發(fā)酵溫度。

1.5 黑甜玉米凝固性酸乳的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以發(fā)酵菌的接種量（A）、發(fā)酵溫度（B）、發(fā)酵時(shí)間（C）和料液比（D）為考察因素，感官評分作為評價(jià)指標(biāo)，采用L9（34）正交試驗(yàn)表進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)，其因素水平設(shè)計(jì)見表1。

1.6 穩(wěn)定劑對黑甜玉米凝固性酸乳穩(wěn)定性的考察

根據(jù)發(fā)酵體系的特點(diǎn)和穩(wěn)定劑的性質(zhì)，選取0.20%CMC、0.20%黃原膠和0.20%單甘酯作為單一穩(wěn)定劑，然后再以0.10%的進(jìn)行兩兩復(fù)合，添加后比較不同酸乳的穩(wěn)定性，得出最佳穩(wěn)定劑。

表1 黑甜玉米凝固性酸乳加工的L9（34）正交試驗(yàn)因素及水平Table 1 Factors and levels of the orthogonal test of black sweet corn coagulability yogurt processing

1.7 黑甜玉米發(fā)酵酸乳的感官評價(jià)

選出10人為評價(jià)員，年齡30～50歲，對黑甜玉米發(fā)酵酸乳進(jìn)行感官評分。分析評價(jià)的指標(biāo)有組織狀態(tài)（30分）、乳清析出狀況（20分）、口感（30分）和風(fēng)味（20分）。各指標(biāo)的評分標(biāo)準(zhǔn)見表2，感官得分為4個(gè)指標(biāo)總和（100分）。

表2 黑甜玉米凝固性酸乳加工的感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standard of the black sweet corn coagulability yogurt processing

2 結(jié)果分析

2.1 不同因素對發(fā)酵工藝的影響

由圖示可知不同因素對黑甜玉米凝固性酸乳發(fā)酵工藝的影響。

1）料液比。感官評分隨料液比的降低而升高，當(dāng)料液比超過1∶4時(shí)，感官評分值呈下降趨勢。隨著料液比的降低，發(fā)酵酸乳香氣逐漸淡薄，口感粗糙。故料液比為1∶4時(shí)的黑甜玉米汁玉米香氣濃郁，甜度適口，口感細(xì)膩，因此，料液比宜在1∶4左右。

2）接種量。接種量為4%時(shí)，黑甜玉米凝固性酸乳質(zhì)地均勻，無乳清析出，口感細(xì)膩，酸度適中，有玉米清香，無不良風(fēng)味；而接種量為3%時(shí)，發(fā)酵相對緩慢酸度較小，無酸奶特有香味。接種量為5%時(shí)，發(fā)酵迅速，香味較淡。因此，選擇接種量為4%為宜。

3）發(fā)酵時(shí)間。發(fā)酵4～8h，酸度較小，無酸奶特有風(fēng)味；8～10h的酸度適中，口感細(xì)膩；12h恒溫發(fā)酵，產(chǎn)酸過量，口感一般。由此可見，選擇發(fā)酵時(shí)間為10h時(shí)較好。

4）發(fā)酵溫度。由圖示知，隨著溫度的升高，感官評分值也隨之升高，當(dāng)發(fā)酵溫度為39℃時(shí)，發(fā)酵的黑甜玉米乳酸度適中，口感細(xì)膩，有玉米清香，無不良風(fēng)味；隨著發(fā)酵溫度的增加，酸度增加，酸乳稀薄。因此，選擇39℃的環(huán)境下進(jìn)行恒溫發(fā)酵最適宜。

5）穩(wěn)定劑。由表3 可知，添加0.20%CMC、0.20%黃原膠、0.20%單甘酯和0.10%CMC＋0.10%單甘酯穩(wěn)定劑的酸乳在發(fā)酵5d時(shí)乳清析出較多，發(fā)酵酸乳的感官性狀較差，酸味增加，當(dāng)穩(wěn)定劑為0.10%黃原膠＋0.10%單甘酯的混合發(fā)酵，發(fā)酵到5d時(shí)，才有少量乳清析出，黑甜玉米發(fā)酵酸乳的穩(wěn)定性好。

圖示 不同料液比、接種量、發(fā)酵時(shí)間和發(fā)酵溫度下的黑甜玉米凝固性酸乳的感官評分Fig.Sensory evaluation score of various factors of the black sweet corn coagulability yogurt on different solid－liquid ratio，inoculation size，fermentation time and temperature

表3 不同穩(wěn)定劑的黑甜玉米酸乳在不同貯藏時(shí)間的穩(wěn)定性Table 3 Stability of black sweet corn yogurt with various stabilizers and storage time

表4 黑甜玉米凝固性酸乳L9（34）正交試驗(yàn)各處理的感官評分值Table 1 Sensory evaluation scores of the L9（34）orthogonal test of black sweet corn coagulability yogurt

表5 黑甜玉米凝固性酸乳加工正交試驗(yàn)各因素水平的感官評分均值與極差Table 5 Mean sensory evaluation scores and ranges of orthogonal test of black sweet corn coagulability yogurt

2.2 黑甜玉米凝固性酸乳發(fā)酵工藝條件的優(yōu)選

由表4 可知，黑甜玉米凝固性酸乳加工的L9（34）正交試驗(yàn)各處理的感官評分值，對其進(jìn)行方差分析得出黑甜玉米凝固性酸乳工藝研究的影響因素的主次關(guān)系為發(fā)酵時(shí)間＞料液比＞發(fā)酵溫度＞接種量。由方差分析知A1B2C2D1組合為最優(yōu)，而對其進(jìn)行直觀（表5）分析可知，其最佳組合為A1B2C2D2。故需做驗(yàn)證試驗(yàn)。經(jīng)驗(yàn)證A1B2C2D2感官評分為87.00，高于A1B2C2D1的感官評分86.15，故A1B2C2D2為最佳組合。即接種量為4%、發(fā)酵溫度為39℃、發(fā)酵時(shí)間為10h、料液比為1∶4。

2.3 黑甜玉米凝固性酸乳成品質(zhì)量

經(jīng)測定，在最佳條件下的黑甜玉米凝固性酸乳色澤呈黑色或淺灰色，有光澤且色澤均勻一致，凝塊均勻細(xì)膩，無分層、氣泡，有少量乳清析出，口感細(xì)膩爽口，酸甜適宜，滑潤稠厚，無異味，具有濃郁的乳香味和淡淡的玉米清香。其可溶性固形物含量＞13%，酸度為55～100°T，脂肪含量＞3%，乳酸菌數(shù)＞3.7×107個(gè)／mL，大腸菌群＜80 個(gè)／mL，未檢出致病菌。一致的凝固性酸乳；通過正交試驗(yàn)得出影響因素的主次關(guān)系為發(fā)酵時(shí)間＞料液比＞發(fā)酵溫度＞接種量，其最佳工藝參數(shù)為接種量4%、發(fā)酵溫度39℃、發(fā)酵時(shí)間10h、料液比1∶4，穩(wěn)定劑為0.10%黃原膠＋0.10%單甘酯。

3 結(jié)論

研究結(jié)果表明，以雙歧桿菌為發(fā)酵菌種，輔以適量的脫脂乳，研制出具有良好凝固狀態(tài)玉米發(fā)酵酸乳，玉米味濃郁、甜度適口，無乳清析出，細(xì)膩、色澤

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