李文，丁連利，房雪蓮，王陶*，劉洵

1. 徐州工程學(xué)院食品與生物工程學(xué)院（徐州 221018）；2. 徐州美茲可牧業(yè)科技有限公司（徐州 221114）

娟姍牛原產(chǎn)于英吉利海峽南端的娟姍島（也稱為哲爾濟(jì)島）[1]，屬黃牛的一種，被毛短細(xì)具有光澤，毛色呈灰褐、淺褐及深褐色，以淺褐色為主，是古老的奶牛品種之一[2]，幾乎遍布全世界畜牧業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家。娟姍牛是典型的小型乳用牛，具有細(xì)致緊湊的優(yōu)美體態(tài)。徐州美茲可牧業(yè)科技有限公司2017年從新西蘭引進(jìn)30頭純種娟姍牛，經(jīng)過(guò)幾年選育、擴(kuò)繁出生產(chǎn)性能、繁殖性能穩(wěn)定且適合徐州氣候環(huán)境的牛群。運(yùn)用科學(xué)的飼養(yǎng)技術(shù)，以粗飼料為主，精飼料為輔，配以生物肽等多種飼料添加劑的新技術(shù)，娟姍牛乳品質(zhì)、奶量得以提高。經(jīng)有關(guān)部門檢測(cè)，其乳蛋白含量為4.2%，比荷斯坦牛奶高20%左右，乳脂率5.6%，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)更合理，是制作凝固型酸奶的優(yōu)質(zhì)原料奶[3]。

百香果（passion fruit）為西番蓮科西番蓮屬[4-5]植物的果實(shí)，典型的熱帶、亞熱帶漿果[6]。百香果營(yíng)養(yǎng)豐富，含有維生素、超纖維、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、17種氨基酸等，具有提高人體免疫力，防止細(xì)胞老化、癌變及抗衰老等功效，其香味持久，有“果汁之王”的美稱[7-8]。百香果出汁率達(dá)43.33%，可溶性固形物16.5%，具有較好的熱穩(wěn)定性，是一種優(yōu)質(zhì)的果汁加工原料[9]。

燕麥含有豐富的可溶性膳食纖維、不飽和脂肪酸、蛋白質(zhì)、燕麥多肽、生物堿、皂苷、多酚、甾醇等功能性成分[10]，具有明顯的降低血清膽固醇、甘油三酯及降血糖的作用[11]，以及抗氧化、抗衰老、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、美容養(yǎng)顏等功效[12-13]。

酸奶是以牛乳或乳制品為原料，以白砂糖為輔料，經(jīng)過(guò)均質(zhì)、殺菌、接種乳酸菌發(fā)酵、冷卻、冷藏后熟工藝制成的產(chǎn)品[14]。復(fù)合酸奶因添加特色輔料，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、口感和風(fēng)味明顯優(yōu)于普通酸奶產(chǎn)品，更符合人們對(duì)于健康和美味的需求。以娟姍鮮牛乳為原料發(fā)酵酸奶的報(bào)道較少，因此，試驗(yàn)以新鮮娟姍牛乳為原料，加入百香果和燕麥并進(jìn)行發(fā)酵，不僅可使娟姍酸奶具有百香果和燕麥特有的香味，增加酸奶制品的風(fēng)味，同時(shí)還可以增加娟姍酸奶的營(yíng)養(yǎng)成分，具有更多保健功能，有良好的發(fā)展前景。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

娟姍鮮牛乳（徐州美茲可牧業(yè)科技有限公司）；新鮮紫香百香果（市售）；白砂糖（市售，符合GB/T317—2018《白砂糖》）；燕麥粉（市售）；川秀乳酸菌酸奶發(fā)酵粉：保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）∶嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）為1∶1。

1.2 儀器與設(shè)備

HPX-9052 MBE電熱恒溫培養(yǎng)箱（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）；SW-SJ-2F潔凈工作臺(tái)（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋（國(guó)華電器有限公司）；TU-19紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；PB-20型pH計(jì)（德國(guó)Sartarius公司）；AD 500S-H高速分散均質(zhì)機(jī)（上海昂尼儀器儀表有限公司）；MCR 302流變儀[安東帕（上海）商貿(mào)有限公司]；KDN-520型全自動(dòng)凱氏定氮儀[邦億精密量?jī)x（上海）有限公司]；SZF-06A脂肪測(cè)定儀（上海精龍科學(xué)儀器有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 娟姍酸奶制備工藝流程

1.3.2 百香果汁的制備

挑選充分成熟、無(wú)蟲害病害的紫香百香果，剔除壞果、未成熟果，用清水沖洗干凈外皮，瀝干。用不銹鋼刀對(duì)半切開(kāi)，用勺子取出果囊，用榨汁機(jī)打漿分離種子。用0.088 mm（180目）尼龍過(guò)濾，離心沉淀后取上清液，加熱至85 ℃滅菌鈍化酶活性，趁熱裝入經(jīng)消毒的容器中，封口冷卻，放入冰箱（4～8 ℃）備用[15]。由于百香果pH低，與鮮奶混合時(shí)會(huì)出現(xiàn)絮狀物沉淀，因此，在調(diào)配前需用小蘇打調(diào)整至pH 6.5。

1.3.3 燕麥粉的挑選

挑選無(wú)病蟲害、無(wú)發(fā)霉、無(wú)雜質(zhì)摻雜的燕麥粉，放于干燥陰涼處待用。

1.3.4 酸奶發(fā)酵工藝參數(shù)優(yōu)化

以感官評(píng)分為指標(biāo)，分別考察白砂糖添加量、百香果汁添加量、燕麥粉添加量、發(fā)酵劑添加量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間等因素對(duì)娟姍酸奶感官指標(biāo)的影響。測(cè)定酸奶在發(fā)酵過(guò)程中酸度的變化情況，在此基礎(chǔ)上，采用L9(34)正交試驗(yàn)優(yōu)化酸奶發(fā)酵工藝參數(shù)。

1.3.5 酸奶品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定

測(cè)定持水力[16]：將空的5 mL離心管的質(zhì)量記為W，從每組酸奶中吸取5 mL酸奶樣品倒入離心管中，并精確稱其質(zhì)量，記為W1，放入離心機(jī)中離心（3 000 r/min，30 min），取出樣品靜止10 min 后，棄去上清液，稱量總質(zhì)量W2。酸奶持水力按式（1）計(jì)算。

測(cè)定酸度[17]：取5 mL樣品于三角瓶中，加入40 mL蒸餾水，攪拌均勻后滴入3～4滴酚酞指示劑，用0.1 mol/L的NaOH溶液滴定至紅色，若0.5 min內(nèi)不消失即為終點(diǎn)，記錄消耗的 NaOH 溶液體積，此體積乘以20即為酸度。

流變學(xué)參數(shù)通過(guò)Anton Parr MCR 302流變儀測(cè)量。樣品通過(guò)同軸圓筒-轉(zhuǎn)子傳感系統(tǒng)測(cè)量。在穩(wěn)態(tài)掃描時(shí)，掃描頻率固定為1Hz，剪切速率從0.01到1000 s-1，測(cè)量溫度控制在25 ℃。

蛋白質(zhì)、脂肪、可溶性固形物、含水量、灰分、乳酸菌活菌數(shù)等其他指標(biāo)均按國(guó)標(biāo)進(jìn)行。

1.3.6 感官評(píng)價(jià)

試驗(yàn)中百香果燕麥娟姍酸奶的感官評(píng)價(jià)采用的是評(píng)分檢驗(yàn)法[18]。由10名接受過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的人員組成感官評(píng)價(jià)小組，評(píng)分人員根據(jù)百香果燕麥娟姍酸奶的色澤、氣味、組織狀態(tài)、口感4個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，滿分為100分，根據(jù)表1的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分，取平均值作為最終結(jié)果。

表1 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.7 統(tǒng)計(jì)分析

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均是3次重復(fù)結(jié)果的平均值，數(shù)據(jù)表示為x±s形式，利用SPSS 16.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan’s ANOVA進(jìn)行多重比較，p＜0.05表示差異顯著，p＜0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 白砂糖添加量對(duì)娟姍酸奶品質(zhì)的影響

固定百香果汁添加量5%、燕麥粉添加量5%、發(fā)酵劑添加量0.07%、發(fā)酵溫度42 ℃、發(fā)酵時(shí)間5 h，白砂糖添加量分別為5%，6%，7%，8%和9%，考察白砂糖添加量對(duì)娟姍酸奶感官評(píng)分和酸度的影響，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 白砂糖添加量對(duì)百香果燕麥風(fēng)味娟姍酸奶品質(zhì)的影響

由圖1可以看出，酸奶的酸度隨白砂糖添加量增加而增加，而后緩慢下降，其原因是：一方面，由于白砂糖可作為碳源供發(fā)酵微生物生長(zhǎng)所需要，白砂糖添加量過(guò)高，滲透壓增加，不利于微生物的生長(zhǎng)，導(dǎo)致酸度降低；另一方面，白砂糖還作為甜味劑調(diào)劑酸奶口味。白砂糖添加量7%時(shí)，感官評(píng)分最高。低于7%時(shí)，酸奶酸感過(guò)大，高于7%時(shí)，甜味太重，讓人產(chǎn)生甜膩感覺(jué)，影響感官評(píng)分。同時(shí)，白砂糖添加量7%時(shí)，酸奶酸度適宜，酸甜可口。因此，白砂糖添加量確定為7%。

2.2 百香果汁添加量對(duì)娟姍酸奶品質(zhì)的影響

固定白砂糖添加量7%、燕麥粉添加量5%、發(fā)酵劑添加量0.07%、發(fā)酵溫度42 ℃、發(fā)酵時(shí)間5 h，百香果汁添加量分別為3%，4%，5%，6%和7%，考察不同百香果汁添加量對(duì)娟姍酸奶感官評(píng)分和酸度的影響，結(jié)果見(jiàn)圖2。

由圖2可以看出，百香果汁添加量對(duì)娟姍酸奶品質(zhì)影響較大，感官評(píng)分隨百香果汁添加量呈先上升后下降趨勢(shì)，百香果汁添加量小于5%時(shí)，酸奶風(fēng)味清淡，果香味不明顯，百香果汁添加量5%時(shí)感官評(píng)分最高，為93分，同時(shí)酸度適宜，娟姍酸奶具有明顯的百香果獨(dú)特香味，口感佳，凝乳好。百香果汁添加量大于5%時(shí)，娟姍牛乳初始pH偏小，還未完全發(fā)酵就達(dá)到蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，從而過(guò)早凝乳，乳清析出較多，口感較粗糙，缺乏細(xì)膩感，導(dǎo)致品質(zhì)降低。

圖2 百香果汁添加量對(duì)百香果燕麥風(fēng)味娟姍酸奶品質(zhì)的影響

2.3 燕麥粉添加量對(duì)娟姍酸奶品質(zhì)的影響

固定白砂糖添加量7%、百香果汁添加量5%、發(fā)酵劑添加量0.07%、發(fā)酵溫度42 ℃、發(fā)酵時(shí)間5 h，燕麥粉添加量分別為3%，4%，5%，6%和7%，考察不同燕麥粉添加量對(duì)娟姍酸奶感官評(píng)分和酸度的影響，結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 燕麥粉添加量對(duì)百香果燕麥風(fēng)味娟姍酸奶品質(zhì)的影響

由圖3可以看出，百香果燕麥風(fēng)味娟姍酸奶感官評(píng)分隨燕麥粉添加量增加先增加后降低，添加量4%時(shí)，其感官評(píng)分最高，燕麥粉添加量低于4%時(shí)，燕麥特有香氣較清淡，酸奶色澤變化較小，燕麥粉添加量大于4%時(shí)，影響微生物的生長(zhǎng)，酸度降低，口感粗糙，凝固狀態(tài)不均勻。故最佳燕麥粉添加量為4%。

2.4 發(fā)酵劑添加量對(duì)娟姍酸奶品質(zhì)的影響

固定白砂糖添加量7%、百香果汁添加量5%、燕麥粉添加量4%、發(fā)酵溫度42 ℃、發(fā)酵時(shí)間5 h，發(fā)酵劑含量分別為0.04%，0.05%，0.07%，0.10%和0.20%，考察不同發(fā)酵劑添加量對(duì)娟姍酸奶感官評(píng)分和酸度的影響，結(jié)果見(jiàn)圖4。

由圖4可以看出，隨著復(fù)合菌粉發(fā)酵劑添加量增加，酸奶品質(zhì)先增高后降低，其酸度一直處于上升趨勢(shì)。當(dāng)接種量低時(shí)，發(fā)酵產(chǎn)酸不足，酸奶較稀薄，口味清淡。發(fā)酵劑添加量0.10%時(shí)，口感細(xì)膩柔和，有強(qiáng)烈的酸奶口感，無(wú)乳清析出，黏稠性好。但發(fā)酵劑添加量大于0.10%時(shí)，口感偏酸，黏稠度偏大，有乳清析出。因此，最佳發(fā)酵劑添加量為0.10%。

圖4 發(fā)酵劑添加量對(duì)百香果燕麥風(fēng)味娟姍酸奶品質(zhì)的影響

2.5 發(fā)酵溫度對(duì)娟姍酸奶品質(zhì)的影響

固定白砂糖添加量7%、百香果汁添加量5%、燕麥粉添加量4%、發(fā)酵劑添加量0.07%、發(fā)酵時(shí)間6 h，發(fā)酵溫度分別為36，39，42，45和48 ℃，考察不同發(fā)酵溫度對(duì)娟姍酸奶感官評(píng)分和酸度的影響，結(jié)果見(jiàn)圖5。

由圖5可知，隨著發(fā)酵溫度升高，感官評(píng)分呈現(xiàn)先升后降趨勢(shì)，酸度也呈先升高后減低趨勢(shì)。發(fā)酵溫度42 ℃時(shí)，此時(shí)娟姍酸奶口感細(xì)膩，酸甜可口，黏稠性較好。溫度過(guò)低，不利于發(fā)酵劑發(fā)酵，發(fā)酵程度不足，導(dǎo)致酸奶甜度過(guò)大，稀??；溫度過(guò)高，乳酸菌長(zhǎng)勢(shì)不好，影響發(fā)酵過(guò)程，酸度降低，有少量乳清析出。因此，最佳發(fā)酵溫度為42 ℃。

圖5 發(fā)酵溫度對(duì)百香果燕麥風(fēng)味娟姍酸奶品質(zhì)的影響

2.6 發(fā)酵時(shí)間對(duì)娟姍酸奶品質(zhì)的影響

固定白砂糖添加量7%、百香果汁添加量5%、燕麥粉4%、發(fā)酵劑添加量0.07%、發(fā)酵溫度42 ℃，發(fā)酵時(shí)間分別為4.5，5，5.5，6和6.5 h，考察發(fā)酵時(shí)間對(duì)娟姍酸奶感官評(píng)分和酸度的影響，結(jié)果見(jiàn)圖6。

由圖6可以看出，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，娟姍酸奶的酸度不斷增加，發(fā)酵時(shí)間6 h時(shí)，娟姍酸奶感官評(píng)分最高。超過(guò)6 h后，隨著發(fā)酵繼續(xù)進(jìn)行，酸度增加，影響酸奶的酸甜感，從而使感官評(píng)分降低。因此，最佳發(fā)酵時(shí)間為6 h。

圖6 發(fā)酵時(shí)間對(duì)百香果燕麥風(fēng)味娟姍酸奶品質(zhì)的影響

2.7 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選擇影響感官評(píng)分最大的4個(gè)因素白砂糖添加量、發(fā)酵劑添加量、百香果汁添加量和燕麥粉添加量進(jìn)行L9(34)正交設(shè)計(jì)，確定百香果燕麥風(fēng)味娟姍酸奶的最佳工藝參數(shù)。正交試驗(yàn)因素水平如表2所示，試驗(yàn)方案和結(jié)果如表3所示。

表2 因素水平表 單位：%

根據(jù)表3可以看出，各因素對(duì)百香果燕麥風(fēng)味娟姍酸奶感官品質(zhì)的影響程度為因素B（發(fā)酵劑添加量）＞因素A（白砂糖添加量）＞因素C（百香果汁添加量）＞因素D（燕麥粉添加量）。根據(jù)比較均值大小，得出4種因素的最佳組合B2A2C2D2，即發(fā)酵劑添加量0.10%、白砂糖添加量7%、百香果汁添加量5%、燕麥粉添加量4%。在此條件下進(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn)，其感官評(píng)分平均分為95.2分，均高于正交試驗(yàn)結(jié)果中任何一個(gè)試驗(yàn)組合，說(shuō)明正交試驗(yàn)結(jié)果可靠。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果

2.8 百香果燕麥風(fēng)味娟姍酸奶流變特性

圖7顯示剪切速率對(duì)百香果燕麥娟姍酸奶剪切應(yīng)力和黏度的影響規(guī)律。剪切速率在0.1～100 s-1緩慢變化時(shí)，其剪切應(yīng)力迅速增大，之后隨著剪切速率增大緩慢上升。剪切應(yīng)力曲線說(shuō)明百香果燕麥娟姍酸奶屬于非牛頓流體。剪切速率緩慢增加時(shí)，其黏度迅速下降，剪切速率增大到50 s-1時(shí)，黏度基本降到500～600 mPa·s，之后隨著剪切速率增大，黏度下降幅度減緩。黏度隨剪切速率增加而減小，表明攪拌型酸奶屬于假塑性流體，流體的剪切變稀有利于攪拌、均質(zhì)、泵輸送等生產(chǎn)過(guò)程的進(jìn)行[19]。

圖7 百香果燕麥娟姍酸奶剪切應(yīng)力和黏度變化圖

2.9 百香果燕麥風(fēng)味娟姍酸奶品質(zhì)指標(biāo)

將百香果燕麥風(fēng)味娟姍酸奶作為樣品，百香果燕麥普通荷斯坦發(fā)酵酸奶作為對(duì)照，分別于4 ℃冷藏24 h后，對(duì)脂肪、可溶性固形物、灰分、蛋白等主要品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，并與國(guó)家發(fā)酵乳標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行比較，結(jié)果見(jiàn)表4。百香果燕麥風(fēng)味娟姍酸奶樣品中的蛋白質(zhì)含量顯著高于對(duì)照組，這是因?yàn)槟淘淳陫櫮瘫旧淼鞍缀棵黠@高于荷斯坦奶。相比于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，樣品中的營(yíng)養(yǎng)成分均高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，未檢測(cè)出大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門菌等致病菌。

表4 百香果燕麥風(fēng)味娟姍酸奶品質(zhì)指標(biāo)

2.10 百香果燕麥風(fēng)味娟姍酸奶冷藏期間品質(zhì)變化

在最佳發(fā)酵工藝條件下制備百香果燕麥風(fēng)味娟姍酸奶，其成品如圖8所示。將酸奶置于4 ℃貯藏，定期取樣，考察21 d冷藏期其品質(zhì)變化，結(jié)果見(jiàn)圖9。百香果燕麥風(fēng)味娟姍酸奶成品顏色微黃，質(zhì)地均勻細(xì)膩，黏稠適中，具有百香果和燕麥特有香味。貯藏期間，娟姍酸奶的酸度呈上升趨勢(shì)，而酸度是影響發(fā)酵乳一個(gè)重要因素，在貯藏期末，其酸度達(dá)到105 °T，仍符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。貯藏期間，其持水力一直下降，前期下降速率較慢，后期加快。這可能是乳酸菌等微生物生長(zhǎng)發(fā)育需要水分，從而競(jìng)爭(zhēng)酸奶中的水，破壞結(jié)合水[20]。結(jié)合貯藏期娟姍酸奶色澤、口感、外觀等變化，其最佳飲用時(shí)間是1～15 d。

圖8 百香果燕麥風(fēng)味娟姍酸奶成品

圖9 貯藏時(shí)間對(duì)發(fā)酵乳酸度和持水力的影響

3 結(jié)論

采用優(yōu)質(zhì)無(wú)抗娟姍鮮牛乳，添加白砂糖7%、百香果汁5%、燕麥粉4%、發(fā)酵劑0.10%，發(fā)酵溫度42 ℃、發(fā)酵6 h后，得到具有百香果、燕麥特有風(fēng)味的娟姍酸奶。產(chǎn)品口感細(xì)膩，色澤微黃均一，黏稠適中，酸甜可口。百香果燕麥風(fēng)味娟姍酸奶與攪拌型非水果酸奶具有相似的流變學(xué)特性。成品娟姍酸奶中蛋白質(zhì)4.66%、脂肪5.12%、灰分0.68%、固形物15.86%、乳酸菌4.33×108CFU/g、持水力76.93%，其各項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)均高于對(duì)照和國(guó)標(biāo)。以優(yōu)質(zhì)娟姍牛奶、營(yíng)養(yǎng)豐富的百香果及富含膳食纖維的燕麥為主要原料來(lái)生產(chǎn)高品質(zhì)酸奶，既滿足人們對(duì)產(chǎn)品多樣化的需求，又具有較高的營(yíng)養(yǎng)保健功能，具有較高的市場(chǎng)前景。