◎ 黎素玲，余森艷，何渺源，袁柳鳳，朱金蓮，張詩琳

（廣西民族師范學院 化學與生物工程學院，廣西 崇左 532200）

番茄，又稱西紅柿，屬茄科，一年生或多年生草本植物，色澤鮮美，番茄含有豐富的胡蘿卜素、維生素C、B族維生素、番茄紅素，其中維生素C含量較高，可以彌補牛乳中維生素C的不足。番茄所富含的番茄紅素可以預防心腦血管疾病、提高免疫力、延緩衰老等，對各種癌癥及動脈硬化等病癥也有顯著的預防效果，有“植物黃金”之稱[1]。傳統(tǒng)酸奶生產常使用的菌種是嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌，這兩種菌均無法耐受胃酸和膽汁的破壞作用，即使有少量活菌進入腸道內也不能定殖而被排出體外，起生理作用的只有發(fā)酵產物。因此，本研究在酸奶中添加低聚木糖，不僅可起到促進體內雙歧桿菌增殖的作用，還可提高腸道內有益菌的比例[2]，同時也能彌補酸奶中維生素不足的缺點，以期進一步提高酸奶的功能性。

在乳酸發(fā)酵過程中，鮮牛奶中的酪蛋白遇酸凝固，成為有彈性的凝塊，顏色乳白、氣味清香、酸甜可口[3]，酸奶作為功能保健食品[4]，比鮮奶更易于被人體腸道吸收，人們也越來越追求健康、美味、具有功能性的復合型酸奶。目前市場上主要以果味型酸奶居多，蔬菜型酸奶鮮有。為此，本實驗在酸奶研制中添加番茄，以拓展酸奶花色品種，同時也為番茄的深加工和應用開辟新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與菌種

番茄、伊利純牛奶、蔗糖：均為市售；低聚木糖：山東龍力生物科技有限公司；木薯變性淀粉：河南萬邦化工科技有限公司；發(fā)酵菌種（嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌）：安琪酵母股份有限公司。

1.1.2 儀器與設備

JYZ-E3C原汁機：九陽股份有限公司；C21-WT21O3A電磁爐：廣東美的生活電器制造有限公司；YP5002型電子天平：上海佑科儀器儀表有限公司；RCD-1A高速均質乳化機：常州越新儀器制造有限公司；LRH-400A生化培養(yǎng)箱：廣東泰宏君科學儀器股份有限公司；BD-320HEM冰箱：青島海爾特種電冰柜有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

低聚木糖番茄酸奶生產工藝流程如圖1所示。

圖1 低聚木糖番茄酸奶生產工藝流程圖

1.2.2 操作要點

（1）番茄的選擇。應選擇新鮮飽滿，果形中等，果面光滑，果蒂小、淺，顏色鮮紅而全果著色均勻、果肉厚實的成熟番茄。

（2）番茄汁的制備。番茄去蒂、洗凈后，采用95 ℃熱力去皮，切塊，打漿過濾，得到番茄原汁。

（3）混料、均質。將低聚木糖、蔗糖、木薯變性淀粉加入牛奶中，再與番茄汁混合，預熱后對混合液進行均質。

（4）殺菌、冷卻。滅菌溫度為85 ℃，保持15 min。由于高溫對番茄的營養(yǎng)成分尤其是維生素的破壞較大，而番茄汁屬于酸性食品，故可采用低溫巴氏殺菌處理[5]。殺菌后立即冷卻到40～45 ℃。

（5）恒溫發(fā)酵。在無菌條件下添加發(fā)酵菌種（保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌），到混合液中攪拌均勻，迅速裝罐密封，置于43 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中進行發(fā)酵，發(fā)酵時間為7～8 h。在發(fā)酵期間注意避免產品振動，保持溫度恒定，以免影響酸奶的組織狀態(tài)。

（6）冷卻后熟。發(fā)酵結束后迅速將成品冷卻至10～15 ℃，然后置于4～7 ℃的冷藏室內冷藏后熟24 h，以更好地促進酸奶風味物質形成。

1.3 成品質量評價

1.3.1 感官評定方法

采用感官評定法，參考相關感官評價資料制定酸奶的感官評價標準，由20位具有感官評價經驗人員，對酸奶產品的組織狀態(tài)、口感、色澤、風味4個方面進行綜合評定，滿分100分，評定時對同一樣品按順序重復進行兩次評分，取平均值。酸奶感官檢驗評價標準見表1。

1.3.2 產品指標測定

酸度參照國家標準《食品安全國家標準 食品酸度的測定》（GB 5009.239—2016）方法檢測。大腸菌群數根據GB 4789.3—2016中的第二法大腸菌群平板計數法檢測。

表1 低聚木糖番茄酸奶感官評分表

1.4 單因素試驗

（1）木薯變性淀粉添加量對酸奶品質的影響。在低聚木糖添加量為0.45%、番茄汁添加量為30%、菌種添加量為3%、蔗糖添加量為7%條件下發(fā)酵，探究木薯變性淀粉添加量分別為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和2.5%時對酸奶品質的影響，以確定適宜的木薯變性淀粉添加量。

（2）低聚木糖添加量對酸奶品質的影響。在番茄汁添加量為30%、菌種添加量為3%、蔗糖添加量為7%、木薯變性淀粉添加量為2%條件下發(fā)酵，探究低聚木糖添加量分別為0.25%、0.35%、0.45%、0.55%和0.65%時對酸奶品質的影響，以確定適宜的低聚木糖添加量。

（3）番茄汁添加量對酸奶品質的影響。在低聚木糖添加量為0.45%、菌種添加量為3%、蔗糖添加量為7%、木薯變性淀粉添加量為2%條件下發(fā)酵，探究番茄汁分別為10%、20%、30%、40%和50%時對酸奶品質的影響，以確定適宜的番茄汁添加量。

（4）菌種添加量對酸奶品質的影響。在低聚木糖添加量為0.45%、番茄汁添加量為30%、蔗糖添加量為7%、木薯變性淀粉添加量為2%條件下發(fā)酵，探究菌種添加量分別為1%、2%、3%、4%和5%時對酸奶品質的影響，以確定適宜的菌種添加量。

（5）蔗糖添加量對酸奶品質的影響。在低聚木糖添加量為0.45%、番茄汁添加量為30%、菌種添加量為3%、木薯變性淀粉添加量為2%條件下發(fā)酵，探究蔗糖添加量分別為4%、5%、6%、7%和8%時對酸奶品質的影響，以確定適宜的蔗糖添加量。

1.5 正交試驗

在單因素試驗的基礎上，以低聚木糖（A）、番茄汁（B）、菌種（C）、蔗糖（D）為影響因素，以感官評分為指標，采用正交試驗設計L9（34）以確定低聚木糖番茄酸奶的最佳工藝條件。正交試驗因素水平如表2所示。

表2 正交試驗因素水平設計表

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 木薯變性淀粉添加量對酸奶品質的影響

從圖2可見，感官評分隨著木薯變性淀粉添加量的增加先上升后下降，當變性淀粉添加量為2%時，酸奶組織狀態(tài)均勻，有光澤，口感細膩，感官評分最高。由于變性淀粉添加量偏低時，酸奶組織不穩(wěn)定，有少量乳清析出；當變性淀粉添加偏高時，酸奶口感較為粗糙，使感官評分降低。因此，在后續(xù)實驗中木薯變性淀粉均按2%比例添加。

圖2 木薯變性淀粉添加量對酸奶感官品質的影響圖

2.1.2 低聚木糖添加量對酸奶品質的影響

從圖3可見，隨著低聚木糖添加量的增加，酸奶的感官評分呈先上升后下降的趨勢，當低聚木糖添加量為0.45%時，感官評分最高，但繼續(xù)增加低聚木糖添加量時，其感官評分反而下降，其原因可能是低聚木糖添加量較多時，會抑制菌種的生長[6]，使產酸能力變弱，導致酸奶組織狀態(tài)不佳，風味不足。因此選擇低聚木糖添加量為0.35%、0.45%、0.55%用于正交試驗。

圖3 低聚木糖添加量對酸奶感官品質的影響圖

2.1.3 番茄汁添加量對酸奶品質的影響

由圖4可以看出，當其他因素一定時，隨著番茄汁添加量的逐漸增加，感官評分先增加后減少。當番茄汁添加量為10%，酸奶中番茄的風味明顯不足，且組織狀態(tài)不穩(wěn)定，這可能是因為番茄汁偏酸性，會導致發(fā)酵乳pH值降低，使乳蛋白處于不穩(wěn)定狀態(tài)[7]。當番茄汁添加量為30%時感官評價分最高，制得的酸奶富有番茄特有的清香味，保持了酸奶本身特性；但當番茄汁添加量增加至40%～50%時，會出現乳清分離現象，且番茄風味過于突出，失去酸奶原有的乳香風味。因此，選擇番茄汁添加量為20%、30%、40%用于正交試驗。

圖4 番茄汁添加量對酸奶感官品質的影響圖

2.1.4 菌種添加量對酸奶品質的影響

由圖5可見，隨著菌種添加量的增加，酸奶的感官評分呈先上升后下降的趨勢。當菌種添加量為1%時，酸奶的凝固性較差，且有乳清析出。當菌種添加量增加到3%時，酸奶的口感細膩光滑，酸甜適中，凝固狀態(tài)穩(wěn)定，無乳清析出，感官評分最高。當菌種添加量增加至5%時，酸度過高，會有乳清析出。因此，選擇菌種添加量為2%、3%、4%用于正交試驗。

圖5 菌種添加量對酸奶感官品質的影響圖

2.1.5 蔗糖添加量對酸奶品質的影響

由圖6可見，酸奶的感官評分隨著蔗糖添加量的增加先上升而降低。番茄中含有豐富的葡萄糖和果糖，發(fā)酵過程呈上升趨勢的原因可能是番茄中有機酸的增加促進了蔗糖的水解[8]。蔗糖添加量為4%時，酸奶甜度不足，風味較差，隨著蔗糖添加量增加，酸甜味逐漸調和，當添加量為6%時，感官評分最高，酸奶口感光滑細膩，酸甜適中，組織狀態(tài)良好，無乳清析出。當酸奶的添加量繼續(xù)增加，會導致酸奶甜度過高，酸度不足，感官評分反而下降。因此，選擇蔗糖添加量為5%、6%、7%用于正交試驗。

圖6 蔗糖添加量對酸奶感官品質的影響圖

2.2 正交試驗結果

從表3的極差分析可知，影響酸奶感官品質因素的主次順序是：B＞C＞A＞D，即番茄汁的添加量是主要因素，菌種添加量次之，隨后是低聚木糖添加量，蔗糖添加量影響因素最小。A2B1C2D1為最優(yōu)因素組合，即低聚木糖0.45%，番茄汁20%，菌種3%，蔗糖5%。

表3 正交試驗結果表

由于正交試驗的最優(yōu)因素組合A2B1C2D1并未出現在正交試驗表中，為了更好地探究低聚木糖番茄酸奶的最佳工藝參數，按照A2B1C2D1組合進行3次平行驗證試驗取平均值，得到產品的感官評分為92.5分，高于正交試驗表中其他方案。在此最優(yōu)工藝條件下所制得的酸奶呈均勻淡粉色，組織狀態(tài)良好，口感質地細膩，酸甜適中，風味獨特，品質最佳。

2.3 產品質量指標

以最佳工藝參數生產的低聚木糖番茄酸奶為樣品，測定得到其主要質量指標。色澤：呈淡粉色，色澤均勻，有光澤；風味：具有酸奶特有的濃郁香氣及番茄汁的清香，氣味協(xié)調；口感：酸甜適中，滋味柔和；組織狀態(tài)：質地細膩，整體均勻，無乳清析出。酸度為87°T，大腸菌群≤2 MPN·mL-1，符合國家標準。

3 結論

低聚木糖番茄酸奶的最優(yōu)生產工藝參數為：當發(fā)酵溫度為43 ℃時，木薯變性淀粉添加量2%，低聚木糖0.45%，番茄汁20%，菌種3%，蔗糖5%，在此最優(yōu)工藝條件下研制的低聚木糖番茄酸奶呈淡粉色，組織狀態(tài)良好，無乳清析出，口感細膩，酸甜適宜，兼具酸奶與番茄的獨特風味。

目前市面上的酸奶主要以蔗糖作為甜味劑，且以果味型酸奶居多，本研究添加對腸道雙歧桿菌具有增殖效應的功能性低聚木糖，并加入番茄汁，一方面可以減少蔗糖的使用量，另一方面對蔬菜風味酸奶的研制進行了嘗試，增加了酸奶的花色品種，所制得的酸奶集美味、營養(yǎng)、健康于一體，作為一種功能性酸奶具有較好的開發(fā)前景。