袁辛銳，廖秋紅，王 芳，楊其長，林致通

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 都市農(nóng)業(yè)研究所，四川 成都 610065）

花生芽是花生仁發(fā)芽長成的嫩苗，被譽(yù)為“萬壽果芽”[1]，是一種食療兼?zhèn)涞氖卟?，其蛋白質(zhì)含量位居各蔬菜之首，不僅富含各種維生素和礦物質(zhì)，還含有比花生高出100多倍的白藜蘆醇，具有抗癌、增強(qiáng)免疫[2]、改善肥胖[3]、抗疲勞[4]、抗菌[5]等功效?；ㄉl(fā)芽過程中，其中的部分蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為人體更易于吸收的氨基酸，油脂含量顯著降低，此外，大部分人體必需微量元素的利用率得到提高[6]。鷹嘴豆不僅含有豐富的優(yōu)質(zhì)蛋白、維生素和礦物質(zhì)等多種營養(yǎng)素[7]，還含有黃酮、多酚等多種活性成分，具有降血壓[8]、調(diào)節(jié)膽固醇、抗骨質(zhì)疏松[9]等功能，具有良好的加工前景。大麥蛋白含量在10%左右，淀粉含量60%左右，蛋白含量較為豐富；大麥在發(fā)芽過程中會合成并激活多種糖化所需水解酶，使得大麥在糖化過程中被水解，獲得大量可溶性糖，為微生物的生長繁殖提供能源[10]，具有優(yōu)越的加工性能。

傳統(tǒng)酸奶以動物源（牛乳）為原料[11]，而植物基酸奶是以植物成分為原料，采用生物發(fā)酵技術(shù)以“植物蛋白”替代“動物蛋白”制作的發(fā)酵乳[12]。但由于植物原料與動物乳本身特性的區(qū)別，僅利用植物原料制作的酸奶存在明顯分層現(xiàn)象。因此，將植物原料與動物原料相結(jié)合，制作的酸奶不僅擁有動物酸奶的質(zhì)地，還具有低脂、低熱量的優(yōu)勢。目前，隨著植物基風(fēng)潮席卷全球，關(guān)于利用豆類、堅果類作為原料的植物酸奶的研究屢見不鮮，但關(guān)于利用花生芽作為原料制作酸奶的研究鮮見報道。僅有王芳等[13]以花生芽和大豆芽為主要原料，優(yōu)化了兩者質(zhì)量比、料液比及糖添加量，但未對乳酸菌接種量、發(fā)酵溫度等條件進(jìn)行優(yōu)化；KIM J Y等[14]將花生芽凍干打粉，與牛奶混合后發(fā)酵制成酸奶，探究了花生芽酸奶抗氧化活性，并利用模糊數(shù)學(xué)得出最佳發(fā)酵參數(shù)為乳酸菌接種量0.4%，白糖添加量8%，花生芽凍干粉添加量2%。

本研究以奶粉、花生芽和鷹嘴豆為主要原料，安琪12菌型酸奶發(fā)酵劑為發(fā)酵菌種，制備花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶。以酸度、黏度、乳酸菌數(shù)、感官評分為評價指標(biāo)，探究了接種量、糖添加量、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間對花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶品質(zhì)的影響，并采用正交試驗優(yōu)化其發(fā)酵條件，以期為花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶和其他植物酸奶的生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

花生芽、白砂糖、鷹嘴豆、大麥、全脂奶粉（蛋白質(zhì)24.0 g/100 g，脂肪28.2 g/100 g，碳水化合物37.0 g/100 g，鈉390 mg/100 g）：市售；復(fù)合乳酸菌（嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）、保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）、長雙歧桿菌（Bifidobacterium longum）、乳雙歧桿菌（Bifidobacterium lactis）、短雙歧桿菌（Bifidobacterium breve）、嬰兒雙歧桿菌（Bifidobacterium infantis）、青春雙歧桿菌（Bifidobacterium adolescentis）、嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilus）、鼠李糖乳桿菌（Lactobacillus rhamnosus）、羅伊氏乳桿菌（Lactobacillus reuteri）、植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）、干酪乳桿菌（Lactobacillus casei））：安琪酵母股份有限公司；氫氧化鈉（分析純）：成都科龍化學(xué)品有限公司；MRS培養(yǎng)基：北京索萊寶科技有限公司。其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

MJ-BL1206A破壁機(jī)：美的集團(tuán)有限公司；XHF-D-XZ高速分散器：寧波新芝生物科技股份有限公司；HWS-250恒溫恒濕培養(yǎng)箱：紹興蘇珀儀器有限公司；TD50002A電子天平：力辰科技（寧波市鄞州華豐儀器廠）；SHJ-6AB磁力攪拌水浴鍋：常州金壇良友儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶的加工工藝流程及操作要點(diǎn)

操作要點(diǎn)：

制芽：將洗凈浸泡后大麥置于溫度為25 ℃環(huán)境下，避光培養(yǎng)72 h，得到0.5～1.0 cm 的大麥芽。

糖化：采用梯度糖化，將大麥芽與純凈水以料液比1∶10（g∶mL）混合，先在40 ℃下保持30 min，接著在60 ℃下保持20 min，最后在70 ℃下保持20 min。

打漿：將花生芽、鷹嘴豆分別以料液比1∶10（g∶mL）加入純凈水后打漿；將糖化后的大麥芽直接打漿。

過濾：將花生芽漿、鷹嘴豆?jié){、大麥芽漿過100目紗布得到濾液。

混合：將花生芽漿、鷹嘴豆?jié){、大麥芽漿、奶粉按質(zhì)量比10∶6∶3∶1混合。

均質(zhì)：常溫條件下6 000 r/min均質(zhì)1 min。

殺菌：將混合液加熱，于95 ℃下保持5 min。

冷卻、接種：冷卻到大約40 ℃，按4 g/L的比例直投接入發(fā)酵劑，并攪拌均勻。

發(fā)酵：在41 ℃條件下恒溫發(fā)酵20 h，待混合液達(dá)到凝固狀態(tài)，酸度達(dá)到70°T發(fā)酵結(jié)束。

后熟：發(fā)酵結(jié)束后將酸奶放入4 ℃冰箱，后熟24 h，即得花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶成品。

1.3.2 分析檢測

酸度測定：參照GB 5009.239—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品酸度的測定》。

黏度測定：于4 ℃下取適量酸奶放入燒杯中，將NDJ-5S三號轉(zhuǎn)子及溫度探頭插入酸奶中平衡5 min，以12 r/min轉(zhuǎn)速對樣品進(jìn)行測定，測定結(jié)果根據(jù)黏度計說明書進(jìn)行調(diào)整[15]。

乳酸菌數(shù)測定：根據(jù)GB 4789.35—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗乳酸菌檢驗》，取適量樣品經(jīng)梯度稀釋后，接入平板，再倒入MRS培養(yǎng)基，于40 ℃培養(yǎng)30 h后，選擇30～300 CFU平皿進(jìn)行計數(shù)。

感官評定：參照王芳等[13，16]的方法制定花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶的感官評分標(biāo)準(zhǔn)。以色澤、風(fēng)味、口感、組織狀態(tài)為感官評價指標(biāo)。邀請10名經(jīng)過感官評價訓(xùn)練的師生進(jìn)行評價，男性女性各一半，滿分為100分，花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶的感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standards of peanut sprouts and chickpea compound yoghurt

1.3.3 花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶發(fā)酵工藝優(yōu)化單因素試驗

分別考察不同接種量（1 g/L、2 g/L、3 g/L、4 g/L、5 g/L）、白砂糖添加量（6%、7%、8%、9%、10%）、發(fā)酵溫度（37 ℃、39 ℃、41 ℃、43 ℃、45 ℃）、發(fā)酵時間（18 h、20 h、22 h、24 h、26 h）對復(fù)合酸奶感官質(zhì)量和理化指標(biāo)的影響。

1.3.4 花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗。

在單因素試驗基礎(chǔ)上，以接種量（A）、白砂糖添加量（B）、發(fā)酵溫度（C）、發(fā)酵時間（D）為影響因素，以乳酸菌數(shù)和感官評分為評價指標(biāo)，選擇4因素3水平的正交試驗對花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化，正交試驗因素與水平見表2。

表2 花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗因素與水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experiments for fermentation technology optimization of peanut sprouts and chickpea compound yoghurt

1.3.5 數(shù)據(jù)分析

所有試驗數(shù)據(jù)平行測定3次，試驗結(jié)果均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示；利用SPSS 21.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 接種量對花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶品質(zhì)的影響

由表3可知，當(dāng)接種量為1～4 g/L時，感官評分、酸度、黏度、乳酸菌數(shù)隨著接種量的增加而提高；當(dāng)接種量為4 g/L時，感官評分最高，為81.3分，酸度、黏度和乳酸菌數(shù)均較高，分別為73.39 °T、6.45 Pa·s、7.30×108CFU/mL；當(dāng)接種量＞4 g/L之后，感官評分有所下降，酸度、黏度、乳酸菌數(shù)稍有增加。當(dāng)接種量較低時，乳酸菌生長緩慢，酸奶發(fā)酵不完全，產(chǎn)酸不足，酸度較低，因而蛋白質(zhì)也難以凝固，導(dǎo)致酸奶體系不夠穩(wěn)定，黏度過低[17]。當(dāng)接種量過大，乳酸菌的生長受到抑制，產(chǎn)生了更多的乳酸[18]，過多的乳酸抑制了菌種的生長代謝[19-20]，導(dǎo)致蛋白質(zhì)嚴(yán)重脫水，乳清析出，質(zhì)地粗糙，降低了產(chǎn)品風(fēng)味[21]。因此，確定最適接種量為4 g/L。

表3 接種量對花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶品質(zhì)的影響Table 3 Effect of inoculum on the quality of peanut sprouts and chickpea compound yoghurt

2.2 白砂糖添加量對花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶品質(zhì)的影響

由表4可知，當(dāng)白砂糖添加量為6%～8%時，感官評分、酸度、黏度、乳酸菌數(shù)均隨著接種量的增加而提高；當(dāng)白砂糖添加量為8%時，感官評分最高，為85.2分，酸度、黏度、乳酸菌數(shù)較高，分別為75.51°T、6.61 Pa·s、7.57×108CFU/mL；當(dāng)白砂糖添加量＞8%之后，感官評分和乳酸菌數(shù)有所下降，酸度和黏度均稍有增加后下降。這可能是因為當(dāng)白砂糖添加量較低時，乳酸菌的繁殖和代謝較緩慢，產(chǎn)酸能力較弱，酪蛋白的分解和凝聚也受到影響，酸奶黏度不理想，且風(fēng)味不佳[22-24]；當(dāng)白砂糖添加量不斷增加，糖促進(jìn)了乳酸菌發(fā)酵，酸奶的酸度、黏度和乳酸菌數(shù)也隨之增加，當(dāng)增加到一定程度時，過高的糖含量導(dǎo)致發(fā)酵體系的滲透壓增大，反而抑制了乳酸菌的生長代謝，使得酸度、乳酸菌數(shù)下降[25]。因此，確定最適白砂糖添加量為8%。

表4 白砂糖添加量對花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶品質(zhì)的影響Table 4 Effect of sugar addition on the quality of peanut sprouts and chickpea compound yoghurt

2.3 發(fā)酵溫度對花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶的影響

由表5可知，當(dāng)發(fā)酵溫度為37～41 ℃時，感官評分、酸度、黏度、乳酸菌數(shù)隨著接種量的增加而提高；當(dāng)發(fā)酵溫度為41 ℃時，感官評分最高，為87.5分，酸度、黏度、乳酸菌數(shù)較高，分別為77.11°T、6.82 Pa·s、7.43×108CFU/mL；當(dāng)發(fā)酵溫度＞41 ℃之后，感官評分、黏度、乳酸菌數(shù)有所下降，酸度稍有增加后下降。當(dāng)發(fā)酵溫度較低時，乳酸菌生長代謝緩慢，酸奶發(fā)酵不充分，從而導(dǎo)致其酸度和黏度較低[26]；一定范圍內(nèi)，溫度逐漸升高，酸奶的酸度、黏度、乳酸菌數(shù)逐漸增大，這與AKIN M S等[27-28]的研究結(jié)果一致；當(dāng)發(fā)酵溫度過高時，高溫抑制了乳酸菌體內(nèi)酶的活性甚至使酶失活，影響了乳酸菌的代謝[29]；同時高溫會導(dǎo)致產(chǎn)生不良的風(fēng)味，且不利于香氣物質(zhì)的形成[18]。因此，確定最適發(fā)酵溫度為41 ℃。

表5 發(fā)酵溫度對花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶品質(zhì)的影響Table 5 Effect of fermentation temperature on the quality of peanut sprouts and chickpea compound yoghurt

2.4 發(fā)酵時間對花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶的影響

由表6可知，當(dāng)發(fā)酵時間為18～22 h時，感官評分、酸度、黏度、乳酸菌數(shù)均隨著接種量的增加而提高；當(dāng)發(fā)酵時間為22 h時，感官評分最高，為90.2分，酸度、黏度、乳酸菌數(shù)較高，分別為81.33°T、6.69 Pa·s、7.32×108CFU/mL；當(dāng)發(fā)酵時間＞22 h之后，感官評分有所下降，黏度、乳酸菌數(shù)稍有增加后下降，酸度有所增加。這是因為酸奶發(fā)酵過程中會持續(xù)產(chǎn)酸，發(fā)酵時間較短，酸奶酸度不足[30]；隨著發(fā)酵時間的延長，乳酸不斷積累，發(fā)酵時間過長導(dǎo)致乳酸積累過多，酸性的增強(qiáng)破壞了原來已形成的膠體結(jié)構(gòu)，使其容納的水分游離出來形成乳清上浮，從而破壞質(zhì)地[31-33]，且長時間的發(fā)酵會增加雜菌污染的風(fēng)險[22]，降低酸奶的口感；同時，長時間發(fā)酵會導(dǎo)致體系中糖濃度不足，無法為乳酸菌的生長繁殖提供充足的營養(yǎng)，導(dǎo)致乳酸菌數(shù)下降[28]。因此，花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶適宜的發(fā)酵時間為22 h。

表6 發(fā)酵時間對花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶品質(zhì)的影響Table 6 Effect of fermentation time on the quality of peanut sprouts and chickpea compound yoghurt

2.5 花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗

由單因素試驗可知，接種量、白砂糖添加量、發(fā)酵溫度及發(fā)酵時間對花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶的品質(zhì)影響較大。因此，選擇接種量（A）、白砂糖添加量（B）、發(fā)酵溫度（C）、發(fā)酵時間（D）作為影響因素，以乳酸菌數(shù)和感官評分為評價指標(biāo)，進(jìn)行了4因素3水平的正交試驗，試驗結(jié)果和方差分析分別見表7和表8。

由表7可知，各因素對乳酸菌數(shù)的影響依次接種量＞發(fā)酵時間＞發(fā)酵溫度＞白砂糖添加量；各因素對感官評分的影響依次為接種量＞白砂糖添加量＞發(fā)酵溫度＞發(fā)酵時間。以乳酸菌數(shù)為評價指標(biāo)的最佳發(fā)酵工藝組合為A1B2C2D3，即接種量3 g/L，白砂糖添加量8%，發(fā)酵溫度41 ℃，發(fā)酵時間24 h。此條件下的乳酸菌數(shù)為8.37×108CFU/mL，感官評分為87分；以感官評分為評價指標(biāo)最佳發(fā)酵工藝組合為A3B2C1D3，即接種量5 g/L，白砂糖添加量8%，發(fā)酵溫度39℃，發(fā)酵時間24h。此條件下乳酸菌數(shù)為8.11×108CFU/mL，感官評分為92分。

表7 花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗結(jié)果與分析Table 7 Results and analysis of orthogonal experiments for fermentation technology optimization of peanut sprouts and chickpea compound yoghurt

由表8可知，接種量和白砂糖添加量會顯著影響花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶的感官評分（P＜0.05），而發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間對其影響不顯著（P＞0.05）；接種量、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間會顯著影響乳酸菌數(shù)（P＜0.05），而白砂糖添加量對其影響不顯著（P＞0.05）。

表8 正交試驗結(jié)果方差分析Table 8 Variance analysis of orthogonal experiment results

感官評分是酸奶品質(zhì)的重要體現(xiàn)及影響消費(fèi)者選擇的重要因素，因此，以感官評分為主要考慮因素，確定花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶的最佳發(fā)酵工藝為接種量5 g/L，白砂糖添加量8%，發(fā)酵溫度39 ℃，發(fā)酵時間24 h。該條件下花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶的乳酸菌數(shù)為8.11×108CFU/mL，感官評分為92分，酸度為78.31°T。

3 結(jié)論

以奶粉、花生芽及鷹嘴豆為主要原料制備花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶，通過單因素和正交試驗研究了接種量、糖添加量、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間對花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶品質(zhì)的影響，得到優(yōu)化的發(fā)酵條件為接種量5 g/L，糖添加量8%，發(fā)酵溫度39 ℃，發(fā)酵時間24 h。在此最佳發(fā)酵工藝條件下，花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶的乳酸菌數(shù)為8.11×108CFU/mL，感官評分為92分，酸度為78.31°T。

花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶作為一種植物酸奶，具有蛋白質(zhì)種類豐富的營養(yǎng)學(xué)優(yōu)勢、低膽固醇的健康優(yōu)勢、易獲取、原料范圍廣的原料優(yōu)勢以及環(huán)保優(yōu)勢；且在加工領(lǐng)域具有相對成熟的工藝；此外，食品健康已成為人們的消費(fèi)導(dǎo)向之一。因此，在植物基食品浪潮的推動下，花生芽鷹嘴豆復(fù)合酸奶具有廣闊的發(fā)展前景。