劉淑秋，張 楠，朱文秀，侯聚敏*

（1.長春大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林長春 130022；2.浙江李子園食品股份有限公司，浙江金華 321031）

大豆一直是我國生產(chǎn)植物性飲品的首選原料，豆?jié){、豆奶更是中國老百姓餐桌上不可或缺的重要飲品，這是由于植物基蛋白能顯著降低血脂和低密度脂蛋白水平，并且大豆蛋白水解物可與鈣形成穩(wěn)定復(fù)合物，具有促進(jìn)鈣吸收和加速動物生長發(fā)育的功能[1]。此外，大豆伴球蛋白水解物生成的糖肽對腸炎具有抑制作用[2]；且大豆異黃酮具有降血糖和保護(hù)心血管的作用。因此，大豆是一種營養(yǎng)豐富且具有代表性的植物性食品，常常應(yīng)用于發(fā)酵型植物基乳飲料的加工生產(chǎn)。

植物酸奶作為植物基飲品的一種，以植物為原料，通過發(fā)酵制成，可充分利用植物原料的多樣性，選取不同植物作為基底原料，獲得口味獨特和營養(yǎng)豐富的產(chǎn)品。目前市面上，植物酸奶的研究甚少，大多都是以牛奶為原料的酸奶。如鄒秀容等[3]以大米為主要原料，輔以奶粉、蔗糖、果蔬汁等，接種乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵制成營養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨特的益生菌飲品；劉麗娜等[4]將牛奶和紅樹莓結(jié)合起來，制成酸甜適口、食用方便的紅樹莓發(fā)酵乳飲料；孫波等[5]將南瓜、大豆制備成復(fù)合固體飲料，為后續(xù)南瓜大豆復(fù)合固體飲料的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。陳楠等[6]以核桃和玫瑰花為原料，研制出了一種既具有保健功能，又具有核桃和玫瑰獨特風(fēng)味的復(fù)合乳飲料；李帥等[7]利用百香果果膠及其辛烯基琥珀酸酯化物也制得了脫脂乳飲料；黃梅華等[8]以火龍果為原料，研制出了一種色澤靚麗、狀態(tài)穩(wěn)定、美味兼具且營養(yǎng)豐富的新型發(fā)酵飲料。原料多樣性已經(jīng)成為發(fā)酵型植物酸奶的優(yōu)勢，也為進(jìn)一步開發(fā)水果型植物飲料提供了技術(shù)支撐。

柚子是一種深受人們喜愛的水果，含糖量高、酸甜適度，并含有維生素B1、B2、β-胡蘿卜素及其他維生素和多種礦物質(zhì)[9-10]。柚子不僅味道鮮美，而且具有抗氧化、抗炎、抗癌、抗菌、預(yù)防心血管疾病和糖尿病等功效[11-12]。若將大豆粉和柚子汁相結(jié)合，通過發(fā)酵制備乳飲料，可充分利用大豆的營養(yǎng)成分和柚子的風(fēng)味特征，生產(chǎn)發(fā)酵型植物酸奶，必將迎合消費者對植物酸奶多樣化的需求[13-15]。因此，本研究以大豆粉和柚子汁為原料，穩(wěn)定劑為輔料，制備植物酸奶，豐富了植物酸奶的種類。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

維維豆奶粉，維維食品飲料股份有限公司；鮮嫩蜜柚，品種為‘文旦柚’（Citrus maxima），產(chǎn)自福建省平和縣。

果膠、卡拉膠，深圳樂芙生物科技有限公司；黃原膠、羧甲基纖維素，河北鵬宇生物科技有限公司；海藻酸鈉，山東驕陽生物科技有限公司；安琪酸奶發(fā)酵劑，安琪酵母股份有限公司；優(yōu)比特發(fā)酵劑、佰生優(yōu)發(fā)酵劑，福鼎市詠圓商貿(mào)有限公司；川秀發(fā)酵劑，蘇州合興康商貿(mào)有限公司；尚川發(fā)酵劑，北京泓農(nóng)生物科技有限公司；以上試劑均為食品級。氫氧化鈉，鄭州永坤環(huán)保科技有限公司；酚酞，天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司。去離子水、純凈礦泉水等。

1.2 儀器與設(shè)備

EZ-SX 型質(zhì)構(gòu)儀，日本島津公司；DH4000Ⅱ型電熱恒溫培養(yǎng)箱，天津市泰斯特儀器有限公司；榨汁機(jī)，JYZ-D51，九陽股份有限公司。

1.3 工藝流程

原料預(yù)處理→調(diào)配→巴氏殺菌→冷卻→接種→發(fā)酵→冷藏→成品

1.4 操作要點

1.4.1 原料預(yù)處理

將新鮮的柚子清洗干凈后去皮、去囊衣、去籽，用榨汁機(jī)榨取果汁，放在容器中密封備用。

1.4.2 調(diào)配

將榨好的柚子汁與水按照一定的比例混合，再加入一定量的維維豆奶粉和穩(wěn)定劑，進(jìn)行調(diào)配。

1.4.3 殺菌及冷卻

將混合好的料液用巴氏殺菌法進(jìn)行殺菌（68～70 ℃、30 min），然后冷卻至40～45 ℃[16]。

1.4.4 接種與發(fā)酵

在無菌條件下，將0.2 g 酸奶發(fā)酵劑接種到殺菌并冷卻后的混合料液中，密封后放入恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)酵（42 ℃）[17]。

1.4.5 冷卻與貯藏

發(fā)酵達(dá)到規(guī)定時間后，迅速停止發(fā)酵以降低發(fā)酵菌的活力和產(chǎn)酸速度，待冷卻至室溫后放入冰箱冷藏間進(jìn)行貯藏，用于后期的質(zhì)量指標(biāo)分析。

1.5 單因素試驗及正交試驗

1.5.1 單因素試驗設(shè)計

以配置200 mL 的柚子汁豆奶粉復(fù)合植物乳飲料為目標(biāo)，以感官評分為評價指標(biāo)，評價發(fā)酵劑種類、穩(wěn)定劑種類及添加量、柚子汁/水比例、發(fā)酵時間4 個因素對復(fù)合柚子汁大豆乳飲料的品質(zhì)影響。

（1）發(fā)酵劑種類對發(fā)酵型植物酸奶的影響

在柚子汁與水按1∶9（mL/mL）豆奶粉25 g、卡拉膠0.4 g，發(fā)酵8 h，條件下，發(fā)酵劑分別選用川秀發(fā)酵劑、優(yōu)比特發(fā)酵劑、佰生優(yōu)發(fā)酵劑、安琪酸奶發(fā)酵劑、尚川發(fā)酵劑，通過滴定酸、感官評價和硬度指標(biāo)，以確定最佳的發(fā)酵劑種類。

（2）穩(wěn)定劑種類及添加量對發(fā)酵型植物酸奶的影響

在豆奶粉25 g，柚子汁/水為1∶9，川秀發(fā)酵菌0.2 g，穩(wěn)定劑分別設(shè)置為0.4 g 的果膠、黃原膠、羧甲基纖維素、海藻酸鈉、卡拉膠，按（1）中的步驟發(fā)酵8 h，通過滴定酸、硬度和感官評價指標(biāo)，確定發(fā)酵的最佳穩(wěn)定劑。

（3）柚子汁與水的比例對發(fā)酵型植物酸奶的影響

按（1）中的步驟，柚子汁/水混合比例按體積比0∶10、1∶9、2∶8、3∶7、4∶6 進(jìn)行配制，混合均勻后加入25 g豆奶粉，0.4 g 的卡拉膠穩(wěn)定劑，川秀酸奶發(fā)酵菌0.2 g，發(fā)酵8 h，通過滴定酸、感官評價和硬度指標(biāo)，以確定發(fā)酵的最佳柚子汁豆?jié){的配比。

（4）發(fā)酵時間對發(fā)酵型植物酸奶的影響

25 g 豆奶粉，柚子汁∶水為1∶9，卡拉膠0.4 g，川秀酸奶發(fā)酵菌粉0.2 g，發(fā)酵時間選取8 h，發(fā)酵時間選取4、6、8、10、12 h，通過滴定酸、感官評價和硬度指標(biāo)，以確定較優(yōu)的發(fā)酵時間[18]。

1.5.2 正交試驗設(shè)計

在得到各個因素的較優(yōu)區(qū)間后，進(jìn)行正交試驗，并對滴定酸、感官評價和硬度指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重計算，采用綜合評分法進(jìn)行分析，以獲得發(fā)酵型植物酸奶的最優(yōu)工藝條件。正交試驗設(shè)計見表1。

表1 柚子汁豆奶粉發(fā)酵型植物酸奶因素水平表Table 1 Factors and levels table plants of yogurt fermented by pomelo juice and soybean milk powder

1.6 質(zhì)量指標(biāo)的測定及評價方法

1.6.1 滴定酸度

稱取5 g 發(fā)酵型植物酸奶樣品，置于150 mL 錐形瓶中，用40 mL 新煮沸冷卻至40 ℃的蒸餾水稀釋均勻，滴加3 滴ρ=10 g/L 酚酞指示劑，并搖勻，然后用0.1 mol/L的NaOH 溶液滴定至微紅，并在30 s 內(nèi)紅色不消失，所用NaOH 溶液的毫升數(shù)×20 即為發(fā)酵型植物酸奶樣品的酸度值（°T）[19]。每個樣品重復(fù)測3 次，取平均值作為發(fā)酵型植物酸奶的滴定酸度。

1.6.2 硬度

采用質(zhì)構(gòu)儀，選用直徑為11 mm 的球形探頭以質(zhì)地剖面分析（TPA）對發(fā)酵型植物酸奶樣品進(jìn)行硬度檢測。具體方法為測試速度1 mm/s，中間停留3 s。將樣品放在球形探頭下進(jìn)行穿刺試驗，每個樣品選擇3 個不同的位置進(jìn)行測試，然后取平均值作為該樣品的硬度。

1.6.3 感官評價

選定10 名品評員（男女各半）組成感官評分小組，事先對評分小組成員進(jìn)行感官評價培訓(xùn)，然后對發(fā)酵型植物酸奶樣品進(jìn)行感官評定，總分40 分。具體評分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示[20]。

表2 發(fā)酵型植物酸奶的感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory scoring criteria for fermented plants yoghurt

1.7 數(shù)據(jù)處理

單因素試驗的每次處理設(shè)置3 個重復(fù)，取平均值。同一因素不同水平的處理，采用SPSS 23.0（IBM公司，美國）作圖，并對樣品質(zhì)量指標(biāo)之間的差異性進(jìn)行多重比較分析（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

2.1.1 發(fā)酵劑種類對發(fā)酵型植物酸奶的影響

不同發(fā)酵劑對發(fā)酵型植物酸奶的影響見圖1。由圖1（A）可以看出，不同發(fā)酵劑對滴定酸度無顯著影響（P＞0.05），滴定酸度均在70°T 左右。由圖1（B）可知，佰優(yōu)生發(fā)酵劑的樣品硬度（0.19±0 N）與川秀發(fā)酵劑的樣品硬度（0.19±0.01 N）無顯著差別（P＞0.05），但二者均顯著高于尚川發(fā)酵菌、安琪酸奶發(fā)酵劑和優(yōu)比特發(fā)酵劑的樣品硬度（0.14±0 N、0.16±0 N、0.18±0.01 N）（P＜0.05），且硬度為0.16 N 左右時口感會更好。由圖1（C）可知，佰優(yōu)生發(fā)酵劑感官評分最高，可達(dá)到33.1 分，安琪酸奶發(fā)酵劑感官評分最低，為29.2 分。而川秀發(fā)酵劑的樣品感官得分與其他4 種發(fā)酵劑無顯著差異（P＞0.05）。同樣的成本可以買六袋川秀發(fā)酵劑，但是只能買兩袋安琪酸奶發(fā)酵劑，考慮發(fā)酵劑的成本，可以判斷川秀發(fā)酵劑為最優(yōu)發(fā)酵劑，可作為后續(xù)正交所需的發(fā)酵劑。

圖1 發(fā)酵劑種類對植物酸奶滴定酸（A）、硬度（B）和感官得分（C）的影響Fig.1 The influence of starter on titration acid (A),hardness(B) and sensory score (C) of plants yogurt

2.1.2 穩(wěn)定劑種類及添加量對發(fā)酵型植物酸奶的影響

（1）穩(wěn)定劑種類對發(fā)酵型植物酸奶的影響

不同發(fā)酵劑對發(fā)酵型植物酸奶的影響見圖2（見下頁）。由圖2（A）可以看出，不同穩(wěn)定劑對滴定酸度無顯著影響（P＞0.05），均在70°T 左右。由圖2（B）可知，海藻酸鈉對產(chǎn)品硬度的影響顯著（P＜0.05），不利于后續(xù)的正交試驗，而黃原膠、卡拉膠和CMC 對硬度的影響無顯著差異（P＞0.05），不添加任何種類穩(wěn)定劑的植物酸奶的硬度只有（0.03±0.01）N。由圖2（C）可知，感官評價中黃原膠、卡拉膠和CMC 三者感官得分別為（32.90±1.00）分、（33.60±1.21）分、（29.4±1.21）分，因此排除掉CMC 穩(wěn)定劑，而在試驗過程中黃原膠在發(fā)酵后熟階段比卡拉膠要好，因此在本試驗中穩(wěn)定劑選擇黃原膠。

圖2 穩(wěn)定劑種類對植物酸奶滴定酸（A）、硬度（B）和感官得分（C）的影響Fig.2 The influence of stabilizer on titrated acid (A),hardness (B) and sensory score (C) of plants yogurt

（2）黃原膠添加量對發(fā)酵型植物酸奶的影響

由圖3（A）可以看出，隨著黃原膠添加量的增加，乳飲料滴定酸度顯著下降（P＜0.05），總體呈現(xiàn)顯著下降趨勢，在黃原膠添加量為0.8 g 時，酸度為（32.00±1.73）°T。這可能是由于黃原膠抑制了植物酸奶樣品中H+的析出。由圖3（B）可知，黃原膠添加量為0.8 g 時，樣品硬度為（0.41±0.04）N，顯著高于其他添加量（P＜0.05），可賦予植物酸奶較為均勻的組織狀態(tài)。由圖3（C）可知，黃原膠添加量對感官得分整體呈負(fù)影響，這可能是由于過量添加穩(wěn)定劑，使植物酸奶中的酪蛋白發(fā)生凝聚，進(jìn)而影響酸奶的風(fēng)味和口感，在添加量為0.8 g 時，乳飲料樣品外觀較差，整體顯深黃色。因此，綜合考慮，選擇黃原膠添加范圍為0.4、0.8、1.2 g。

圖3 黃原膠添加量對植物酸奶滴定酸（A）、硬度（B）和感官得分（C）的影響Fig.3 The influence of xanthan gum amount on titrated acid(A),hardness (B) and sensory score (C) of plants yogurt

2.1.3 柚子汁/水比例對發(fā)酵型植物酸奶的影響

不同柚子汁/水比例對發(fā)酵型植物酸奶的影響結(jié)果見圖4。由圖4（A）可以看出，隨著柚子汁/水比例的增加，乳飲料滴定酸顯著上升（P＜0.05），總體呈現(xiàn)出上升趨勢，當(dāng)柚子汁/水比例過高時（≥3∶7），大豆粉在混合液中出現(xiàn)較為明顯的沉淀，這是由于混合液pH 值位于大豆蛋白的等電點附近。由圖4（B）可知，當(dāng)柚子汁/水比例在1∶9 時，硬度最佳。由圖4（C）可知，柚子汁/水的比例為2∶8 時感官評分最好，最高可達(dá)到（34.30±0.70）分。柚子汁/水比例越大，沉淀析出越多，因此選用1∶9 和2∶8 作為后續(xù)正交試驗設(shè)計的水平。

圖4 柚子汁/水比例對植物酸奶滴定酸（A）、硬度（B）和感官得分（C）的影響Fig.4 The influence of grapefruit juice/water ratio on titrated acid (A),hardness (B) and sensory score (C) of plants yogurt

2.1.4 發(fā)酵時間對發(fā)酵型植物酸奶的影響

由圖5（A）可知，發(fā)酵時間對滴定酸產(chǎn)生的影響呈先上升后下降的趨勢，在圖5（B）中，硬度也呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在發(fā)酵8～10 h 時，可以看出硬度極速下降（P＜0.05），這可能由于發(fā)酵時間過長，酸奶變質(zhì)，導(dǎo)致硬度下降，而在發(fā)酵8 h 時硬度最好。由圖5（C）可知，發(fā)酵時間在4～8 h 感官評分一直趨于平穩(wěn)，而8～12 h 感官評分一直呈下降趨勢，整體呈先平穩(wěn)后下降的趨勢。因此發(fā)酵時間選擇7、8、9 h。

圖5 發(fā)酵時間對植物酸奶滴定酸（A）、硬度（B）感官得分（C）的影響Fig.5 The influence of fermentation time on titrated acid(A),hardness (B) and sensory score (C) of plants yogurt

2.2 正交試驗結(jié)果

采用綜合比較法，將滴定酸、硬度和感官評價三個指標(biāo)綜合之后，進(jìn)行正交試驗，結(jié)果見表3。

表3 柚子汁豆奶粉發(fā)酵型植物酸奶正交試驗結(jié)果Table 3 Orthogonal test results of pomelo juice and soybean milk powder fermented plants of yogurt

由表3 可知，根據(jù)試驗中R值的大小，影響乳飲料的質(zhì)量因素主次順序為B＞A＞D，即發(fā)酵時間影響最大，黃原膠添加量影響最小。柚子汁豆粉復(fù)合植物乳飲料的最佳配方為A1B1D2，即柚子汁/水比例1∶9，發(fā)酵時間7 h、黃原膠添加量0.4 g。經(jīng)驗證試驗，該條件下得到的植物酸奶感官評分為32.64 分，其組織狀態(tài)、香氣滋味以及色澤較好。

3 結(jié)論

通過單因素和正交試驗得出柚子汁豆粉復(fù)合植物酸奶的最佳配方為發(fā)酵時間7 h、黃原膠添加量為0.4 g、發(fā)酵劑選擇川秀發(fā)酵菌、果汁水比例1∶9，以此配方得到的復(fù)合植物酸奶在組織狀態(tài)、香氣滋味以及色澤上都有良好體現(xiàn)。

后續(xù)研究中，仍需要研究植物酸奶的微生物指標(biāo)和營養(yǎng)指標(biāo)。復(fù)合植物酸奶比普通酸奶在營養(yǎng)上和對人身體的有益菌上更多樣化，口感和風(fēng)味的選擇更加豐富，適合更多的消費者群體。植物酸奶能為身體帶來益處，同時也帶動商場上人們對乳飲料的需求，人們在滿足了口感的同時也越來越意識到健康的重要性。因此，復(fù)合型植物酸奶的研究和發(fā)展前景廣闊。