羅冠儀

（乳業(yè)生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 上海乳業(yè)生物工程技術(shù)研究中心 光明乳業(yè)股份有限公司 乳業(yè)研究院，上海 200436）

乳制品營養(yǎng)價(jià)值豐富，不僅含有大量的蛋白質(zhì)等成分，還含有豐富的無機(jī)鹽和維生素，是一種優(yōu)質(zhì)的食品[1-2]。乳制品包括奶酪、酸奶、其他發(fā)酵乳制品、奶類甜點(diǎn)等[3]。而酸奶則是我國第一大發(fā)酵乳制品[4]，而且其具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值和生理功能，也使其成為全球普及最廣的發(fā)酵乳制品[5-6]。

酸奶是以牛奶為主要原料，經(jīng)過殺菌后添加菌種作為發(fā)酵劑，經(jīng)發(fā)酵后制得的一種牛奶制品[7]。酸奶從風(fēng)味上可大致分為原味型和果味型兩種。根據(jù)其原料和添加物又可細(xì)分為純酸奶、調(diào)味酸奶和果料酸奶3種。果料酸奶等各種花色酸奶的生產(chǎn)，使酸奶的風(fēng)味有明顯改善[8]，且果料酸奶作為一種備受歡迎的養(yǎng)生品，人們對它的需求越來越大[9]。最近幾年，我國乳品企業(yè)在酸奶創(chuàng)新方面進(jìn)展快速，出現(xiàn)了很多異彩紛呈的產(chǎn)品。有加入各種果醬的攪拌型果醬酸奶、加入水果塊的攪拌型果料酸奶，還有加入各種天然色素和香精的果味酸奶、五谷酸奶、優(yōu)酪乳酸奶等品種豐富，口味多樣[10]。

在牛乳中添加果粒果味醬，經(jīng)混合發(fā)酵而制成的果粒果味醬酸奶的增長率較快，它不但滿足美味休閑，還具有較好的發(fā)展前景[11]。目前市面上的果料酸奶一般都以成型效果較好的軟質(zhì)水果或谷物作為果醬原料，而一些成型效果不好的水果（如百香果、西瓜等）或硬質(zhì)水果（如蘋果），若要添加進(jìn)酸奶產(chǎn)品中，一般只能先將其制作成果汁；這樣制作的酸奶雖然也含有真正果肉，但缺乏咀嚼感。將含果汁的泡跑果果味醬添加到酸奶中，能提升酸奶產(chǎn)品的咀嚼感，同時(shí)也為產(chǎn)品帶來爆汁感，增加消費(fèi)者的酸奶產(chǎn)品新鮮感。本研究以全脂牛乳和泡跑果果味醬為主原料研制泡跑果果味醬酸奶，采用單因素及正交試驗(yàn)對其配方工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，目的是為國內(nèi)泡跑果果味醬酸奶的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

全脂牛乳（蛋白質(zhì)3.1%）、白砂糖：市售；菌種Premium 1.0（保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）和嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus））：丹麥科漢森公司；泡跑果果味醬（可溶性固形物含量為26%～27%，pH值為3.4～3.8，總糖為55%～60%）：廣州合成實(shí)業(yè)有限公司。

氫氧化鈉（分析純）：天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；七水硫酸鈷（分析純）、硫酸（分析純）：廣州化學(xué)試劑廠；酚酞（分析純）、體積分?jǐn)?shù)為95%乙醇（分析純）：天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；定氮片：瑞士FOSS公司；異戊醇（分析純）、乙腈（分析純）：天津大茂化學(xué)試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

RW20數(shù)顯電動(dòng)攪拌機(jī)：德國艾卡公司；APV1000均質(zhì)機(jī)：APV（中國）有限公司；HPP1恒溫培養(yǎng)箱、WPE45恒溫水浴鍋：德國Memmert公司；JJ2000B電子天平：常熟市雙杰測試儀器廠；S220酸度計(jì)：梅特勒-托利多（上海）有限公司；8200凱氏定氮儀：瑞士FOSS公司；Essentia LC-15高效液相色譜儀：日本島津公司；MS3超聲波振蕩器：德國艾卡公司；CXE-RZ50乳脂離心機(jī)：德國海道夫公司。

1.3 方法

1.3.1 泡跑果果味醬酸奶加工工藝流程

1.3.2 操作要點(diǎn)

原料混合：配料時(shí)先將符合國標(biāo)GB 19301—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)生乳》要求的全脂牛奶預(yù)熱至45～50℃，在高速攪拌過程中加入白砂糖，并攪拌15～20 min，使得白砂糖充分溶解。

均質(zhì)：在60～65℃、18～20 MPa條件下進(jìn)行均質(zhì)，使得乳脂肪球破碎，避免在發(fā)酵過程以及后期儲(chǔ)藏過程中出現(xiàn)脂肪上浮的現(xiàn)象。

殺菌：90～95℃殺菌5 min。

冷卻：冷卻溫度為42～44℃。

接種：9.5 g脫脂乳粉溶于80.5 mL 50℃的純凈水中，加熱煮沸放涼后制成接種液，在接種液中加入10 g菌種Premium 1.0，制成發(fā)酵劑，根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求接種。

恒溫發(fā)酵：于一定發(fā)酵溫度恒溫發(fā)酵一定時(shí)間。

冷卻灌裝：發(fā)酵后的酸奶冷卻至20℃，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求分別加入一定量的泡跑果果味醬，用手持?jǐn)嚢杵鬟M(jìn)行破乳攪拌1 min后灌裝至塑杯中，每杯質(zhì)量為150 g。

后熟冷藏：在2～6℃條件下后熟冷藏24 h。

1.3.3 泡跑果果味醬酸奶發(fā)酵工藝的單因素試驗(yàn)

白砂糖添加量的確定：白砂糖添加量分別為5%、6%、7%、8%、9%，發(fā)酵劑接種量為2.5%，43℃條件下發(fā)酵5.5 h，果味醬添加量為10%。測定酸奶成品的酸度，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，確定最佳的白砂糖添加量。

果味醬添加量的確定：白砂糖添加量為7%，發(fā)酵劑接種量為2.5%，43℃條件下發(fā)酵5.5 h，果味醬添加量分別為5%、8%、10%、12%、15%、20%。測定酸奶成品的酸度，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，確定果味醬的最佳添加量。

發(fā)酵劑接種量的確定：白砂糖添加量為7%，發(fā)酵劑接種量分別為1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%，43℃條件下發(fā)酵5.5 h，果味醬添加量為10%。測定酸奶成品的酸度，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，確定最佳的菌種接種量。

發(fā)酵時(shí)間的確定：白砂糖添加量為7%，發(fā)酵劑接種量為2.5%，分別于43℃條件下發(fā)酵4.5 h、5.0 h、5.5 h、6.0 h、6.5 h，果味醬添加量為10%。測定酸奶成品的酸度，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，確定最佳的發(fā)酵時(shí)間。

發(fā)酵溫度的確定：白砂糖添加量為7%，發(fā)酵劑接種量為2.5%，分別于于37℃、39℃、41℃、43℃、45℃條件下發(fā)酵5.5 h，果味醬添加量為10%。測定酸奶成品的酸度，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，確定最佳的發(fā)酵溫度。

1.3.4 泡跑果果味醬酸奶發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以酸度、感官評(píng)價(jià)為考察指標(biāo)，采用正交試驗(yàn)L9（33）優(yōu)化白砂糖添加量（A）、泡跑果果味醬添加量（B）、發(fā)酵劑接種量（C）。正交試驗(yàn)因素與水平見表1。

表1 泡跑果果味醬酸奶配方工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for formula technology optimization of Paopao jam yoghurt

1.3.5 質(zhì)量指標(biāo)

（1）感官指標(biāo)

根據(jù)產(chǎn)品的口感、色澤、風(fēng)味和組織狀態(tài)等制定感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，滿分100分，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。選擇20人作為評(píng)價(jià)小組成員對產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)分。

表2 泡跑果果味醬酸奶感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standards of Paopao jam yoghurt

（2）理化指標(biāo)

酸度的測定按照GB 5009.239—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品酸度的測定》[13]中的酚酞指示劑法；蛋白質(zhì)的測定按照GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》[14]中的凱氏定氮法；脂肪的測定按照GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測定》[15]中的蓋勃法。

（3）微生物指標(biāo)

乳酸菌數(shù)、大腸菌群、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、酵母、霉菌均按照國標(biāo)GB 19302—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵乳》[16]中方法進(jìn)行檢測。

2 結(jié)果與分析

2.1 泡跑果果味醬酸奶發(fā)酵工藝優(yōu)化單因素試驗(yàn)

2.1.1 白砂糖添加量的確定

圖1 白砂糖添加量對泡跑果果味醬酸奶質(zhì)量的影響Fig.1 Effect of white granulated sugar addition on the quality of Paopao jam yoghurt

由圖1可知，隨著白砂糖添加量從5%增加至9%，酸奶的酸度為70.9～72.6°T；在白砂糖添加量為7%時(shí)，感官評(píng)分最高，為87分，此時(shí)酸度為70.9°T。隨后白砂糖添加量繼續(xù)增大使酸奶中的糖含量增加，口感偏甜，感官評(píng)分下降。因此，選擇7%為泡跑果果味醬酸奶最適白砂糖添加量。

2.1.2 泡跑果果味醬添加量的確定

圖2 果味醬添加量對泡跑果果味醬酸奶質(zhì)量的影響Fig.2 Effect of jam addition on the quality of Paopao jam yoghurt

由圖2可知，隨著泡跑果果味醬添加量從5%增加至20%，酸奶的酸度也在逐步上升，酸度從67.3°T上升至72.8°T；在果味醬添加量為10%時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最高，為89分，此時(shí)酸度為71.5°T。隨后泡跑果果味醬添加量繼續(xù)增大使酸奶中的糖含量增加，口感偏甜，感官評(píng)分下降。因此，選擇10%為泡跑果果味醬酸奶最適果味醬添加量。

2.1.3 發(fā)酵劑接種量的確定

圖3 發(fā)酵劑接種量對泡跑果果味醬酸奶質(zhì)量的影響Fig.3 Effect of starter inoculum on the quality of Paopao jam yoghurt

由圖3可知，隨著發(fā)酵劑的接種量從1.0%增加至3.0%，產(chǎn)品酸度逐漸上升，酸度從62.9°T上升至77.9°T；當(dāng)發(fā)酵劑接種量在1.0%～2.5%時(shí)，感官評(píng)分隨著菌種接種量的增加而增加，當(dāng)接種量在2.5%時(shí)，泡跑果果味醬酸奶感官評(píng)分最高，為88分，此時(shí)酸度為74.2°T，產(chǎn)品凝乳質(zhì)地好，無乳清水析出，酸甜適中，口感好。當(dāng)接種量到3.0%時(shí)，泡跑果果味醬酸奶的凝乳質(zhì)地偏硬，口感變酸，感官評(píng)分下降至63分。因此，選擇2.5%為泡跑果果味醬酸奶最適接種量。

2.1.4 發(fā)酵時(shí)間的確定

圖4 發(fā)酵時(shí)間對泡跑果果味醬酸奶質(zhì)量的影響Fig.4 Effect of fermentation time on the quality of Paopao jam yoghurt

由圖4可知，隨著發(fā)酵時(shí)間從4.5 h延長至6.5 h，酸奶的酸度也在不斷上升，酸度從61.7°T上升至74.4°T；感官評(píng)分在發(fā)酵時(shí)間為5.5h時(shí)達(dá)到最大，為90分，此時(shí)酸度為71.9°T。隨后隨著發(fā)酵時(shí)間的繼續(xù)延長，產(chǎn)品酸度不斷升高，產(chǎn)品偏酸而導(dǎo)致感官評(píng)分下降。因此，選擇5.5h為泡跑果果味醬酸奶最適發(fā)酵時(shí)間。

2.1.5 發(fā)酵溫度的確定

圖5 發(fā)酵溫度對泡跑果果味醬酸奶質(zhì)量的影響Fig.5 Effect of fermentation temperature on the quality of Paopao jam yoghurt

由圖5可知，隨著發(fā)酵溫度從37℃上升至45℃，酸奶的酸度也在不斷上升，酸度從63.8°T上升至75.3°T；感官評(píng)分在發(fā)酵溫度為43℃時(shí)達(dá)到最大，為86分，此時(shí)產(chǎn)品的酸度為72.5°T。隨后發(fā)酵溫度繼續(xù)上升，由于菌種產(chǎn)酸加快，產(chǎn)品酸度不斷升高，導(dǎo)致產(chǎn)品偏酸，感官評(píng)分下降。因此，選擇43℃為泡跑果果味醬酸奶最適發(fā)酵溫度。

2.2 泡跑果果味醬酸奶發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以酸度和感官評(píng)價(jià)為考察指標(biāo)[17]，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)L9（33）優(yōu)化白砂糖添加量（A）、泡跑果果味醬添加量（B）、發(fā)酵劑接種量（C）。正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見表3。

表3 泡跑果果味醬酸奶配方工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for formula technology optimization of Paopao jam yoghurt

由表3可知，果味醬添加量對酸奶的感官質(zhì)量和酸度影響最大，其次是發(fā)酵劑的接種量，影響最小的是白砂糖的添加量。根據(jù)極差分析，以感官評(píng)分為考察指標(biāo)時(shí)，3個(gè)因素的最優(yōu)組合為A3B2C2；以酸度為考察指標(biāo)時(shí)，3個(gè)因素的最優(yōu)組合為A3B1C3。

按A3B2C2和A3B1C3的配方組合制備泡跑果果味醬酸奶，并進(jìn)行感官評(píng)分和酸度測定。A3B2C2配方酸奶感官評(píng)分91分，酸度73.3 °T；A3B1C3配方酸奶感官評(píng)分86分，酸度75.9°T。最終確定泡跑果果味醬酸奶的最佳配方組合為A3B2C2，即白砂糖添加量8%，果味醬添加量10%，發(fā)酵劑接種量2.5%。

酸度屬于酸奶的理化指標(biāo)，而酸奶的感官質(zhì)量則由口感、色澤、風(fēng)味、組織狀態(tài)等多因素協(xié)同作用的反映，因此感官評(píng)分更有代表性，以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)的正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析見表4。

表4 以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results using sensory evaluation score as evaluation index

由表4可知，3個(gè)因素中，泡跑果果味醬添加量、發(fā)酵劑接種量對感官評(píng)分的影響顯著（P＜0.05），白砂糖添加量對感官評(píng)分的影響不顯著（P＞0.05）。

2.3 產(chǎn)品指標(biāo)

2.3.1 感官指標(biāo)

產(chǎn)品組織狀態(tài)細(xì)膩，無明顯分層或乳清水析出，口感酸甜適中，具有酸奶特有的濃郁香氣和果味醬的風(fēng)味，咀嚼有爆汁感。

2.3.2 理化指標(biāo)

泡跑果果味醬酸奶蛋白質(zhì)含量2.82%，脂肪含量3.17%，酸度為73.3°T。

2.3.3 微生物指標(biāo)

泡跑果果味醬酸奶總?cè)樗峋鷶?shù)為3.61×108CFU/g，霉菌、酵母菌、大腸菌群、金黃色葡萄球菌和沙門氏菌均未檢出。

3 結(jié)論

通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，確定泡跑果果味醬酸奶的配方工藝為白砂糖添加量8%，果味醬添加量10%，發(fā)酵劑接種量為2.5%，發(fā)酵溫度43℃，發(fā)酵時(shí)間5.5 h。此優(yōu)化條件下，產(chǎn)品組織狀態(tài)細(xì)膩，無明顯分層或乳清水析出，口感酸甜適中，具有酸奶特有的濃郁香氣和果味醬的風(fēng)味，咀嚼有爆汁感，感官評(píng)分91分，酸度73.3°T，理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)均符合國標(biāo)GB 19302—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵乳》的要求。