張鋒，金杰，朱中原

（1.徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇徐州221140；2.江蘇省徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學(xué)校，江蘇徐州221116）

梨果汁發(fā)酵乳飲料的研制

張鋒1，金杰2，朱中原2

（1.徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇徐州221140；2.江蘇省徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學(xué)校，江蘇徐州221116）

研究以梨果汁及全脂乳粉為主要原料，添加蔗糖、菌種、穩(wěn)定劑CMC等輔料進(jìn)行梨果汁發(fā)酵乳飲料的研制。通過單因素和正交試驗(yàn)確定梨果汁發(fā)酵乳飲料的最佳工藝條件：二次加糖添加量8%、酸奶與水料體積比為1∶4，梨果汁添加量為16%，穩(wěn)定劑CMC添加量為0.15%。本研究制得的梨果汁發(fā)酵乳飲料成品色澤稍呈淺黃色，酸甜適中，口感細(xì)膩，具有乳香味和清淡的梨香，達(dá)到了國標(biāo)GB/T 21732-2008《含乳飲料》的要求。

乳飲料；梨果汁；發(fā)酵；酸度

乳酸菌飲料是指以乳或乳制品為原料，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵制得的乳液中加入水，以及食糖和（或）甜味劑、酸味劑、果汁、茶、咖啡、植物提取液等的一種或幾種調(diào)制而成的飲料[1]。果汁發(fā)酵乳飲料因其營養(yǎng)豐富和口味多樣化受到消費(fèi)者的普遍歡迎，由于復(fù)原乳經(jīng)過乳酸發(fā)酵含有大量的乳酸菌成分，其乳酸菌可以刺激免疫系統(tǒng)，增強(qiáng)機(jī)體的抵抗力，它還具有調(diào)節(jié)腸道菌群平衡，增加腸道蠕動，維持腸道蠕動，預(yù)防結(jié)直腸癌的作用[2]。因此特別適合腸道菌群不平衡，便秘的人群。果汁發(fā)酵乳飲料品種多樣化、功能多樣化、口味多樣化、價格低廉是當(dāng)今乳飲料的一種發(fā)展趨勢。

我國是酥梨生產(chǎn)大國，其具有較高的營養(yǎng)價值和生理功能，但是我國梨出口銷售量卻很低，而且我國梨產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還比較單一，主要用于直接食用，很少一部分用于飲料的制作和藥用[3-4]。目前市場上發(fā)酵乳品種眾多，口味迥異，而一種新型風(fēng)味、營養(yǎng)保健功能的果汁發(fā)酵乳飲料的研制與開發(fā)是乳制品加工研究的重點(diǎn)之一。資料報道表明，果汁發(fā)酵乳飲料的相關(guān)研究并不太多，而酥梨風(fēng)味的發(fā)酵乳飲料還未見報道[5-7]。目前市售的乳酸菌飲料大多采用果蔬汁和液態(tài)奶原料混合后一次發(fā)酵法進(jìn)行加工，發(fā)酵過程不容易控制，質(zhì)量不穩(wěn)定，有的產(chǎn)品甚至不經(jīng)發(fā)酵過程直接利用原輔料經(jīng)過勾兌而成，營養(yǎng)價值大打折扣。本研究以乳粉和酥梨為原料，采用兩段法生產(chǎn)工藝進(jìn)行加工，首先通過優(yōu)化酸奶發(fā)酵工藝，再經(jīng)過機(jī)械破乳后添加適量的水料（穩(wěn)定劑CMC、糖、梨果汁）復(fù)配并均質(zhì)后得到成品，不僅含有大量的乳酸菌活菌，同時還含有酥梨的營養(yǎng)成分，既豐富了乳飲料的產(chǎn)品品種，也為酥梨產(chǎn)業(yè)的開發(fā)利用研究提供了新的思路，具有較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原材料

酥梨（無損傷優(yōu)質(zhì)梨）：徐州鼓樓區(qū)蘇山頭農(nóng)貿(mào)市場；

菌種（安琪直投式酸奶發(fā)酵劑）：安琪酵母股份有限公司；乳粉（全脂甜奶粉）：伊利乳業(yè)股份有限公司。

1.1.2 試劑

羧甲基纖維素鈉（CMC）、檸檬酸、抗壞血酸：食品級；氫氧化鈉、磷酸、95%乙醇、考馬斯亮藍(lán)均為分析純。

1.1.3 儀器與設(shè)備

SC-15電熱恒溫水浴鍋：無錫上佳生物科技有限公司；SYQ-DSX-280B高壓蒸汽滅菌鍋：上海申安醫(yī)療器械廠；HR7625型打漿機(jī)：飛利浦有限公司；AR1140電子天平：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；JM-L50膠體磨：溫州市一州機(jī)械有限公司；202-3BC型電熱恒溫培養(yǎng)箱：江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司；菌落總數(shù)食品飲料快速檢測紙片：南京三愛實(shí)業(yè)有限公司；大腸菌群食品衛(wèi)生快速檢測紙片：南京三愛實(shí)業(yè)有限公司；UV-7504分光光度計：上海棱光技術(shù)有限公司。

1.2 方法

1.2.1 基本工藝流程

1.2.2 酸奶感官評分標(biāo)準(zhǔn)

參照GB 19302-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵乳》，根據(jù)產(chǎn)品的組織狀態(tài)、色澤、滋味和氣味等進(jìn)行綜合評定[8]。將產(chǎn)品隨機(jī)提供有經(jīng)驗(yàn)的10人進(jìn)行感官評分，最后取其總分的平均數(shù)為最終分?jǐn)?shù)，酸奶和梨果汁發(fā)酵乳飲料感官評分標(biāo)準(zhǔn)分別見表1和表2。

表1 酸奶感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table1 Standard of sensory evaluation on yoghurt

表2 感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Standard of sensory evaluation

續(xù)表2 感官評價標(biāo)準(zhǔn)Continue table 2 Standard of sensory evaluation

1.2.3 梨果汁發(fā)酵乳飲料主要指標(biāo)檢驗(yàn)方法

1.2.3.1 感官指標(biāo)檢驗(yàn)

取適量樣品放入50 mL燒杯，觀察自然光下的組織狀態(tài)和顏色。聞其氣味，用溫開水漱口后進(jìn)行滋味品嘗。

1.2.3.2 主要理化指標(biāo)檢驗(yàn)

酸度指標(biāo)的檢驗(yàn)參照GB 5413.34-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品酸度的測定》的分析方法進(jìn)行測定[9]。

1.2.3.3 微生物指標(biāo)檢驗(yàn)

大腸菌群和乳酸菌的檢驗(yàn)參照GB4789.18-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)乳與乳制品檢驗(yàn)》中方法進(jìn)行測定[10]。

2 結(jié)果與討論

2.1 酸奶發(fā)酵工藝單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 蔗糖添加量對酸奶品質(zhì)的影響

試驗(yàn)取150 g復(fù)原乳，在菌種接種量0.1%、發(fā)酵時間7 h、發(fā)酵溫度42℃，選擇糖的添加量分別4%、5%、6%、7%、8%進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)，考察不同蔗糖添加量對酸奶質(zhì)量的影響，結(jié)果如圖1所示。

圖1 糖添加量對酸奶品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of sugar content on the quality of yogurt

從圖1可知，酸奶感官評分隨著糖添加量的增加而增加，呈先增加后降低的趨勢。當(dāng)糖添加量為6%時，感官評分最高，糖添加量增加，感覺評分下降。在國標(biāo)中酸奶的酸度值要求大于70，所以綜合考慮酸奶中糖的添加量選擇6%時最好。

2.1.2 發(fā)酵溫度對酸奶質(zhì)量的影響

試驗(yàn)取150 g復(fù)原乳，在菌種接種量0.1%、發(fā)酵時間7 h、糖添加量為5%，選擇發(fā)酵溫度分別為38、40、42、44、46℃進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)，考察不同發(fā)酵溫度對酸奶質(zhì)量的影響，結(jié)果見圖2。

圖2 發(fā)酵溫度對酸奶品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of fermentation temperature on the quality of yogurt

從圖2可知，酸奶感官評分隨著發(fā)酵溫度的增大呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，當(dāng)發(fā)酵溫度為44℃時，感官評分最高，發(fā)酵溫度再繼續(xù)增大，感官得分又降低。這是因?yàn)樗崮痰乃岫戎惦S著發(fā)酵溫度的增加而升高，但是溫度過高則導(dǎo)致酸化過快影響酸奶的口感。在國標(biāo)中酸奶的酸度值要求大于70，所以綜合考慮酸奶的發(fā)酵溫度為44℃最佳。

2.1.3 菌種添加量對酸奶質(zhì)量的影響

菌種添加量直接決定酸奶的發(fā)酵速度和產(chǎn)品的組織狀態(tài)。試驗(yàn)取150 g復(fù)原乳，在發(fā)酵時間7 h、發(fā)酵溫度為42℃、糖添加量為5%，選擇菌種加入量分別為 0.07%、0.10%、0.13%、0.17%、0.20%進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn)，考察不同量的菌種添加對酸奶品質(zhì)的影響，結(jié)果如圖3所示。

圖3 菌種添加量對酸奶品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of adding amount of bacteria on the quality of yogurt

由圖3可以看出，菌種添加量對酸奶質(zhì)量的影響是挺大的。菌種量太低，酸奶酸的產(chǎn)率較低，凝乳酸的品質(zhì)差，而且還會有很多的乳清析出；接種量過高時，會導(dǎo)致酸奶中的酸過度，致使酸奶酸甜比列會嚴(yán)重失衡，口味較差。在國標(biāo)中酸奶的酸度值要求大于70，所以綜合考慮酸奶的菌種添加量為0.1%最佳。

2.1.4 發(fā)酵時間對酸奶質(zhì)量的影響

試驗(yàn)取150 g復(fù)原乳，在菌種加入量為0.1%、發(fā)酵溫度為42℃、糖添加量為5%，選擇發(fā)酵時間分別為發(fā)酵時間分別為6.5，7，7.5，8，8.5 h進(jìn)行酸奶的發(fā)酵試驗(yàn)，考察發(fā)酵時間對酸奶質(zhì)量的影響，結(jié)果見圖4。

圖4 發(fā)酵時間對酸奶品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of fermentation time on the quality of yogurt

從圖4可以看出，發(fā)酵時間對酸奶的口感有一定的影響，酸度值隨著發(fā)酵時間的增加而上升，是因?yàn)殡S著時間的增加乳酸菌會過度繁殖導(dǎo)致。在國標(biāo)中酸奶的酸度值要求大于70，綜合考慮酸奶的最佳發(fā)酵時間為8 h。

2.1.5 酸奶正交優(yōu)化試驗(yàn)

由上述單因素試驗(yàn)可知，糖添加量、菌種添加量、發(fā)酵時間和發(fā)酵溫度均對酸奶產(chǎn)品品質(zhì)有較大的影響，為了進(jìn)一步研究這些影響因素之間對酸奶品質(zhì)的相互影響，通過設(shè)計正交試驗(yàn)L9（34）來研究糖添加量、菌種添加量、發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度對酸奶品質(zhì)的交互影響，正交試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of orthogonal test

由表3可知，試驗(yàn)4組合A2B1C2D3對應(yīng)的產(chǎn)品感官評分最高，影響酸奶品質(zhì)的因素大小順序是A＞C＞B＞D，即糖添加量＞發(fā)酵時間＞菌種添加量＞發(fā)酵溫度。但是根據(jù)k因素表可知酸奶優(yōu)化最佳組合為：A2B1C3D3，核對表3中沒有符合的試驗(yàn)號，所以需要和4號試驗(yàn)組合感官評分最高的A2B1C2D3組合做重復(fù)性試驗(yàn)做比較，見表4。

表4 對比表格Table 4 Contrast form

由表4可知，k最佳組合A2B1C3D3比4號組合A2B1C2D3感官評分更高，所以選擇酸奶優(yōu)化最佳組合為：A2B1C3D3，即糖添加量為6%，菌種添加量為0.1%，發(fā)酵時間為8.5 h，發(fā)酵溫度為46℃。

2.2 梨果汁發(fā)酵乳飲料試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 梨果汁發(fā)酵乳飲料配方優(yōu)化單因素試驗(yàn)

2.2.1.1 酸奶與水料比對梨果汁發(fā)酵乳飲料品質(zhì)的影響

試驗(yàn)取梨果汁添加量為12%、穩(wěn)定劑CMC添加量為2%、糖添加量為8%、選擇酸奶與水料（梨果汁、糖、穩(wěn)定劑 CMC）的比例分別為 1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6（體積比）進(jìn)行酸奶破乳添加水料試驗(yàn)，考察不同酸奶與水料比對梨果汁發(fā)酵乳飲料質(zhì)量的影響，結(jié)果見圖5。

圖5 酸奶與水料比對梨果汁發(fā)酵乳飲料的影響Fig.5 Effect of yogurt and water ratio on fermented milk beverage of pear juice

從圖5可知，梨果汁發(fā)酵乳飲料的感官評分隨著酸奶與水料比的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，當(dāng)達(dá)到1∶3（體積比）時，得分最高，酸奶與水料比再繼續(xù)增大，感官評分又降低。這是因?yàn)樗系牧窟^大時，無乳香味；水料的量過低時，梨果汁發(fā)酵乳飲料乳味過重掩蓋了梨的特有香味，而且組織狀態(tài)比較黏稠。所以酸奶與水料比選擇為1∶3（體積比）最佳。

2.2.1.2 果汁添加量對梨果汁發(fā)酵乳飲料品質(zhì)的影響

梨果汁的添加量直接影響梨果汁發(fā)酵乳飲料的風(fēng)味和口感，因此試驗(yàn)取酸奶與水料（梨果汁、糖、穩(wěn)定劑 CMC）比為 1∶3（體積比）、穩(wěn)定劑 CMC 添加量為0.2%、糖添加量為8%、選擇梨果汁添加量分別為4%、8%、12%、16%、20%進(jìn)行酸奶破乳添加水料試驗(yàn)，考察不同梨果汁添加量對梨果汁發(fā)酵乳飲料質(zhì)量的影響，結(jié)果見圖6。

圖6 梨果汁添加量對梨果汁發(fā)酵乳飲料的影響Fig.6 Effect of pear juice content on fermented milk beverage of pear juice

從圖6可知，梨果汁發(fā)酵乳飲料的感官評分隨著梨果汁添加量的增加而變大，當(dāng)達(dá)到12%時，得分最高，所以梨果汁添加量選擇為12%時口感風(fēng)味最佳。

2.2.1.3 穩(wěn)定劑CMC添加量對梨果汁發(fā)酵乳飲料品質(zhì)的影響

穩(wěn)定劑可以防止梨果汁發(fā)酵乳飲料出現(xiàn)沉淀的分層的現(xiàn)象，因此試驗(yàn)取酸奶與水料（梨果汁、糖、穩(wěn)定劑 CMC）比為 1∶3（體積比）、梨果汁添加量為 12%、糖添加量為8%、選擇穩(wěn)定劑添加量分別為0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%進(jìn)行酸奶破乳添加水料試驗(yàn)，考察穩(wěn)定劑CMC添加量的不同對梨果汁發(fā)酵乳飲料質(zhì)量的影響，結(jié)果見圖7。

圖7 穩(wěn)定劑CMC添加量對梨果汁發(fā)酵乳飲料的影響Fig.7 Effect of stabilizer CMC on fermented milk beverage of pear juice

從圖7可知，穩(wěn)定劑CMC添加量當(dāng)達(dá)到0.2%，感官評分最高，穩(wěn)定劑CMC添加量再繼續(xù)增大，感官得分又降低。這是由于穩(wěn)定劑CMC添加量過小時梨果汁發(fā)酵乳飲料會出現(xiàn)沉淀的分層現(xiàn)象，穩(wěn)定劑CMC添加量過高時梨果汁發(fā)酵乳飲料濃度過大，質(zhì)地不均勻。所以穩(wěn)定劑CMC添加量選擇為0.2%最佳[11]。

2.2.1.4 二次加糖的量對梨果汁發(fā)酵乳飲料品質(zhì)的影響

試驗(yàn)取酸奶與水料（梨果汁、糖、穩(wěn)定劑CMC）比為1∶3（體積比）、梨果汁添加量為12%、穩(wěn)定劑CMC添加量為0.2%、選擇不同糖添加量分別為6%、8%、10%、12%、14%進(jìn)行酸奶破乳添加水料試驗(yàn)，考察不同糖添加量對梨果汁發(fā)酵乳飲料質(zhì)量的影響，結(jié)果見圖8。

圖8 糖添加量對梨果汁發(fā)酵乳飲料的影響Fig.8 Effect of sugar content on fermented milk beverage of pear juice

從圖8可知，隨著試驗(yàn)中糖添加量的增加，梨果汁發(fā)酵乳飲料的感官評分變化不大，本試驗(yàn)選用的糖添加量范圍為6%～14%，對梨果汁發(fā)酵乳飲料產(chǎn)品口味無明顯差異，因此本試驗(yàn)選擇糖添加量為8%。

2.2.2 梨果汁發(fā)酵乳飲料的正交試驗(yàn)結(jié)果

由單因素試驗(yàn)可知，酸奶與水料比，梨果汁添加量，穩(wěn)定劑添加量對產(chǎn)品品質(zhì)有較大的影響，為了進(jìn)一步研究這些影響因素之間對梨果汁發(fā)酵乳飲料品質(zhì)的相互影響，通過設(shè)計正交試驗(yàn)L9（33）來研究酸奶與水比，梨果汁添加量，穩(wěn)定劑對發(fā)酵乳飲料的交互影響，正交試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Results of orthogonal test

由表5可知，6號試驗(yàn)組A2B3C1對應(yīng)的產(chǎn)品感官評分最高，影響梨果汁發(fā)酵乳飲料品質(zhì)的因素大小順序是B＞C＞A，即梨果汁添加量＞穩(wěn)定劑添加量＞酸奶與水料比。根據(jù)k因素表可知梨果汁發(fā)酵乳飲料優(yōu)化最佳組合為：A3B3C1，核對表5中沒有符合的試驗(yàn)號，所以需要和6號試驗(yàn)組合感官評分最高的組合A2B3C1做重復(fù)性試驗(yàn)做比較，即見表6。

表6 對比表格Table 6 Contrast form

由表6可知，k最佳組合比6號方案感官評分更高，所以選擇梨果汁發(fā)酵乳飲料優(yōu)化最佳組合為：A3B3C1，即酸奶與水料比為 1∶4（體積比），梨果汁添加量為16%，穩(wěn)定劑CMC添加量為0.15%

2.3 梨果汁發(fā)酵乳飲料產(chǎn)品主要指標(biāo)的評定

將最優(yōu)條件下得到的梨果汁發(fā)酵乳飲料成品按照本文中1.2.2.2和1.2.2.3檢驗(yàn)，結(jié)果見表7。

表7 梨果汁發(fā)酵乳飲料產(chǎn)品檢驗(yàn)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)對照表Table 7 Test results of pear juice fermented milk beverage products and standard control table

3 結(jié)論

1）本研究通過單因素和正交試驗(yàn)獲得了酸奶的最佳工藝條件為：糖添加量為6%、菌種添加量0.10%、發(fā)酵時間8.5 h、發(fā)酵溫度46℃；再將酸奶破乳通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)獲得梨果汁發(fā)酵乳飲料的最佳工藝條件為：梨果汁添加量為16%、二次加糖添加量8%、酸奶與水料比1∶4（體積比）、穩(wěn)定劑CMC添加量0.15%。

2）在最佳條件下制備的梨汁發(fā)酵乳飲料呈乳白色或微淡黃色，組織均勻，口感細(xì)膩，口感甘酸適中，帶有淡淡的梨香味和奶味，對其產(chǎn)品感官、理化、微生物檢驗(yàn)結(jié)果與GB/T 21732-2008《含乳飲料》標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中的指標(biāo)比較均達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)。

乳飲料在市場上口味繁多，品種多樣，但是梨口味的乳飲料幾乎沒有，本試驗(yàn)與已經(jīng)報道的果汁發(fā)酵乳飲料的研究相比最大的改善在于我們先通過酸奶的最佳工藝研究再在酸奶的基礎(chǔ)上通過破乳添加水料（梨果汁，糖，穩(wěn)定劑CMC）制得梨果汁發(fā)酵乳飲料，極大的保留了梨果汁中豐富的營養(yǎng)元素，而且通過發(fā)酵出來的酸奶含有活性益生菌有益與人的健康。

[1]刁治民,于學(xué)軍.發(fā)酵乳的營養(yǎng)價值及保健作用[J].中國乳品工業(yè),1998(10):12-16

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Development of Pear Juice Fermented Milk Beverage

ZHANG Feng1，JIN Jie2，ZHU Zhong-yuan2
（1.Xuzhou College of Industrial Technology，Xuzhou 221140，Jiangsu，China；2.Jiangsu Provincial Xuzhou Pharmaceutical Vocation College，Xuzhou 221116，Jiangsu，China）

In this study，pear juice and milk powder as the main raw material，pear juice fermented milk beverage was developed by adding sugar，strain，stability agent.The optimize progress of pear juice fermented milk drink was researched by single factor and orthogonal test：two times the amount of sugar added 8%，yogurt to water ratio was 1∶4（volume ratio），pear juice added 16%，stabilizer dosage of CMC was 0.15%.This study prepared pear juice beverage fermented milk product color was slightly yellow，sweet and sour moderate，delicate taste，with the smell of frankincense and light pear incense.Comparing with the GB/T 21732-2008《Milk beverages》，the products had reached the national standard.

milk beverage；pear juice；fermentation；acidity

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.24.021

張鋒（1978—），男（漢），副教授，碩士研究生，研究方向：食品加工及質(zhì)量控制。

2017-05-26