馬杰，周建中，張濤，年國(guó)芳

（新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052）

植物基酸奶又稱非乳酸奶，是以含有一定蛋白質(zhì)的植物和（或）其制品為原料，添加或不添加非動(dòng)物來源配料，發(fā)酵制成的植物蛋白飲料產(chǎn)品，可為人體提供優(yōu)質(zhì)植物蛋白[1]，是不含膽固醇及反式脂肪酸的低脂飲品。植物酸奶比傳統(tǒng)牛奶發(fā)酵酸奶更加經(jīng)濟(jì)，適用于乳糖不耐受人群[2]。近年來，較多的研究表現(xiàn)在植物乳和動(dòng)物乳復(fù)配，或更多集中于大豆酸奶和核桃酸奶這類比較成熟的工藝研究開發(fā)方面，其中研究最廣泛的是大豆植物酸奶[3-4]，然而，其上市的酸奶單品種類單一且存在很多問題，亟待解決[5]。

杏仁營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，具有良好的藥用價(jià)值與生物活性，杏仁含油量約45%，接近于花生（39.2%～41.3%）、葵花籽（54.5%）等常規(guī)油料作物[6]，不飽和脂肪酸含量達(dá)83.26%～95.15%[7]，蛋白質(zhì)含量約27%，而經(jīng)脫脂后的杏仁粕，其蛋白質(zhì)含量高達(dá)60%[8]，且維生素及微量元素種類高達(dá)20 余種[9]。研究表明，多食杏仁類食物不僅能降低膽固醇水平，降低糖尿病等慢性疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[10-13]，還能改善心腦血管功能[14-15]。杏仁粕是杏仁提油過后的副產(chǎn)物，它幾乎保留了杏仁的大部分營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能特性[16-18]，但目前大部分杏仁粕常被用作飼料或肥料，甚至直接被丟棄，造成了極大的資源浪費(fèi)[19]。

本試驗(yàn)在單因素試驗(yàn)結(jié)合響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化杏仁酸奶工藝的基礎(chǔ)上，針對(duì)發(fā)酵劑對(duì)杏仁酸奶品質(zhì)的影響進(jìn)行探究，以期為植物基酸奶的開發(fā)提供參考，提高杏仁加工的附加值、延長(zhǎng)杏仁加工產(chǎn)業(yè)鏈，進(jìn)一步減少植物蛋白資源的浪費(fèi)并降低對(duì)環(huán)境的污染。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus，L·b）、嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus，S·t）：鎮(zhèn)江市天益生物科技有限公司；瑞士乳桿菌A75（Lactobacillus helvedral）、瑞士乳桿菌B25（Lactobacillus helvedral）、植物乳桿菌E11 為從新疆昭蘇縣哈薩克族傳統(tǒng)干乳酪中分離篩選出的優(yōu)勢(shì)乳酸菌；蔗糖、葡萄糖、脫殼甜杏仁：市售。

1.2 儀器與設(shè)備

ZYJ-7090 單螺桿榨油機(jī)：東莞市方太電器有限公司；FW-100 高速萬能粉碎機(jī)：北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；SF-GL-16A 高速冷凍離心機(jī)：上海菲恰爾分析儀器有限公司；dj12-p658 蘇泊爾料理機(jī)：浙江蘇泊爾股份有限公司；AH-100D 納米均質(zhì)機(jī)：ATS 工業(yè)系統(tǒng)有限公司；HSX-150 恒溫恒濕培養(yǎng)箱：上海申賢恒溫設(shè)備廠；VD-850 送風(fēng)凈化工作臺(tái)：蘇州智凈凈化設(shè)備有限公司；SZF-06B 脂肪測(cè)定儀：浙江托普儀器有限公司；DHS-15 鹵素水分測(cè)定儀：上海菁海儀器有限公司；PHS-3C pH 計(jì)：上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；Physica MCR51 流變儀：德國(guó)AntonPaar 公司；TA.XT plus 物性測(cè)定儀：北京微訊超技儀器技術(shù)有限公司；JZ-350 色彩色差計(jì)：深圳市金準(zhǔn)儀器設(shè)備有限公司；WZ-108 0-80 手持式折光儀：浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司；TU-1810PC 紫外可見分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 植物基杏仁酸奶的制備工藝工藝流程：杏仁預(yù)處理→預(yù)煮→磨漿→預(yù)煮→調(diào)配→二次均質(zhì)→接種發(fā)酵劑→發(fā)酵→后熟→冷藏。

1.3.1.1 杏仁預(yù)處理

熱燙去皮：將無機(jī)械損傷、無病蟲害、無酶褐變的完整的甜杏仁放入沸水中煮2～3 min，快速撈入冷水中冷卻，手工褪皮并濾干水分，待用。

杏仁奶的制備：將褪皮杏仁放入烘箱65 ℃干燥3 h 至水分含量為3%～5%，再用單螺桿榨油機(jī)進(jìn)行榨油，收集冷榨副產(chǎn)物杏仁粕，并按料液比1 ∶10（g/mL）浸于去離子水中，加0.5%碳酸氫鈉浸泡12 h 再經(jīng)料理機(jī)磨漿后得到杏仁漿，在80 ℃條件下預(yù)煮10～15 min，去除杏仁奶的澀味，鈍化內(nèi)源酶防止后期產(chǎn)生異味，同時(shí)便于后續(xù)磨漿等操作，使風(fēng)味更加濃郁。

杏仁奶中添加6%蔗糖及2%葡萄糖經(jīng)均質(zhì)機(jī)50 MPa 均質(zhì)，于90 ℃條件下滅菌5 min，降至室溫后加入發(fā)酵劑，混勻后置于恒溫培養(yǎng)箱（40±1）℃發(fā)酵9 h，后置于4 ℃后熟24 h 得到酸奶成品。

1.3.1.2 發(fā)酵劑的活化與制備

植物乳桿菌E11、瑞士乳桿菌B25 及瑞士乳桿菌A75 分別接種于MRS 培養(yǎng)基中，37 ℃擴(kuò)培48 h，后接種發(fā)酵劑于MRS 固體培養(yǎng)基，每次僅挑取1～2 個(gè)單菌落進(jìn)行接種發(fā)酵劑傳代，連續(xù)復(fù)壯3 代，并于37 ℃培養(yǎng)24 h，于4 ℃、8 000 r/min 離心5 min，棄去上層培養(yǎng)基，沉淀用無菌生理鹽水洗滌3 次后采用無菌水重懸，調(diào)整活菌數(shù)目為108CFU/mL，待用。

1.3.2 單因素試驗(yàn)

1.3.2.1 植物基杏仁酸奶料液比的確定

設(shè)置料液比分別為1 ∶4、1 ∶6、1 ∶8、1 ∶10、1 ∶12（g/mL），發(fā)酵劑添加量為0.6%，發(fā)酵溫度為38 ℃，發(fā)酵時(shí)間為8 h，進(jìn)行乳酸發(fā)酵，發(fā)酵完成后，對(duì)植物基杏仁酸奶進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，并測(cè)定植物基杏仁酸奶酸度，考察料液比對(duì)植物基杏仁酸奶品質(zhì)的影響。

1.3.2.2 植物基杏仁酸奶發(fā)酵劑添加量的確定

設(shè)置發(fā)酵劑添加量分別為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%，料液比為1 ∶10（g/mL），發(fā)酵溫度為38 ℃，發(fā)酵時(shí)間為8 h，進(jìn)行乳酸發(fā)酵，發(fā)酵完成后，對(duì)植物基杏仁酸奶進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，并測(cè)定植物基杏仁酸奶酸度，考察發(fā)酵劑添加量對(duì)植物基杏仁酸奶品質(zhì)的影響。

1.3.2.3 植物基杏仁酸奶發(fā)酵溫度的確定

設(shè)置發(fā)酵溫度分別為34、36、38、40、42 ℃，料液比為1 ∶10（g/mL），發(fā)酵劑添加量為0.6%，發(fā)酵時(shí)間為8 h，進(jìn)行乳酸發(fā)酵，發(fā)酵完成后，對(duì)植物基杏仁酸奶進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，并測(cè)定植物基杏仁酸奶酸度，考察發(fā)酵溫度對(duì)植物基杏仁酸奶品質(zhì)的影響。

1.3.2.4 植物基杏仁酸奶發(fā)酵時(shí)間的確定

設(shè)置發(fā)酵時(shí)間分別為4、6、8、10、12 h，料液比為1 ∶10（g/mL），發(fā)酵劑添加量為0.6%，發(fā)酵溫度為40 ℃，進(jìn)行乳酸發(fā)酵，發(fā)酵完成后，對(duì)植物基杏仁酸奶進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，并測(cè)定植物基杏仁酸奶酸度，考察發(fā)酵時(shí)間對(duì)植物基杏仁酸奶品質(zhì)的影響。

1.3.3 響應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選擇料液比、發(fā)酵劑添加量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間為考察因素，采用響應(yīng)面試驗(yàn)法對(duì)植物基杏仁酸奶發(fā)酵工藝參數(shù)進(jìn)行工藝優(yōu)化，試驗(yàn)因素與水平見表1。

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平Table 1 Response surface test factors and levels

1.3.4 蛋白質(zhì)、脂肪及水分含量測(cè)定

酸奶蛋白質(zhì)含量測(cè)定參考GB 5009.5—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》中的方法；脂肪含量測(cè)定參考GB 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》中的方法；水分含量測(cè)定參考GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》中的方法。

1.3.5 pH 值和可滴定酸度測(cè)定

使用pH 計(jì)測(cè)定植物基杏仁酸奶pH 值；酸度測(cè)定參考GB 5009.239—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中酸度的測(cè)定》中的電位滴定法。

1.3.6 總糖和總固形物含量測(cè)定

使用手持糖度儀直接測(cè)定植物基杏仁酸奶總糖含量；總固形物含量測(cè)定參考GB 5413.39—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)乳和乳制品中非脂乳固體的測(cè)定》中的方法。

1.3.7 酸奶色度測(cè)定

使用色彩色差計(jì)進(jìn)行酸奶的色度測(cè)定。

1.3.8 酸奶質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定

參考Yang 等[20]的方法，并加以修改。使用配備A/BE-45d 探頭的質(zhì)構(gòu)儀對(duì)所有樣品進(jìn)行分析，測(cè)試條件：測(cè)前速度1 mm/s、測(cè)試速度1 mm/s、測(cè)后速度10 mm/s、測(cè)試應(yīng)變30%、觸發(fā)力10 g。在酸奶稠度模式下測(cè)定硬度、稠度、黏性及黏滯指數(shù)，對(duì)杏仁酸奶的質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.3.9 酸奶持水性測(cè)定

稱取10 g 樣品置于離心管，4 000 r/min 離心15 min，棄去上清液，將離心管倒扣在濾紙上靜置10 min。杏仁酸奶的持水性的計(jì)算公式（1）如下。

式中：R 為持水性，%；M1為沉淀及離心管質(zhì)量，g；M2為杏仁酸奶樣品及離心管質(zhì)量，g。

1.3.10 酸奶流變學(xué)特性測(cè)定

分別稱取20 mL 樣品，利用Physica MCR51 流變儀，使用轉(zhuǎn)子CC27 配套同軸圓筒DIN53019&ISO-3219，測(cè)量0.1～100 s-1內(nèi)樣品黏度隨剪切速率增加的變化。

1.3.11 酸奶乳清析出率的測(cè)定

采用膠體脫水收縮作用敏感性法測(cè)定[21]，本試驗(yàn)對(duì)酸奶在4 ℃冰箱后熟24 h 后，置于室溫下15 min 左右，進(jìn)行乳清析出率測(cè)定。具體方法：將100 g 酸奶過120 目篩，并收集濾清稱重，收集時(shí)間為120 min，按公式（2）計(jì)算出乳清析出率。

式中：Y 為乳清析出率，%；m1為稱取的酸奶樣品質(zhì)量，g；m2為濾液（析出乳清）質(zhì)量，g。

1.3.12 感官評(píng)價(jià)

植物基杏仁酸奶的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)參考RHB 104—2020《發(fā)酵乳感官評(píng)鑒細(xì)則》，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，做適當(dāng)調(diào)整。感官綜合評(píng)分由5 個(gè)部分組成，邀請(qǐng)10 名感官評(píng)價(jià)人員（由5 名男性和5 名女性組成）對(duì)發(fā)酵乳進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，結(jié)果取平均值。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 植物基杏仁酸奶的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory scale of plant-based almond yogurt

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS Statistics 19 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，其他數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2016 進(jìn)行處理，每次試驗(yàn)做3 次平行，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物基杏仁酸奶單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 料液比對(duì)植物基杏仁酸奶品質(zhì)的影響

料液比對(duì)植物基杏仁酸奶品質(zhì)的影響如圖1所示。

圖1 料液比對(duì)植物基杏仁酸奶品質(zhì)的影響Fig.1 Influence of material-to-liquid ratio on quality of plantbased almond yogurt

由圖1 可知，隨著提取液體積的增加，酸奶感官評(píng)分及酸度呈先增加后減小的趨勢(shì)。當(dāng)料液比超過1 ∶8（g/mL）后，酸奶酸度變化不顯著（P＜0.05），而當(dāng)料液比為1 ∶10（g/mL）時(shí)，酸奶的感官評(píng)分達(dá)到最高，表明提取液過多或過少均不利于酸奶的制備及其總體可接受度的增加，考慮到發(fā)酵生產(chǎn)以及總體接受度的實(shí)際，選擇酸奶料液比為1 ∶8、1 ∶10、1 ∶12（g/mL）進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.1.2 發(fā)酵劑添加量對(duì)植物基杏仁酸奶品質(zhì)的影響

發(fā)酵劑添加量對(duì)植物基杏仁酸奶品質(zhì)的影響如圖2 所示。

圖2 發(fā)酵劑添加量對(duì)植物基杏仁酸奶品質(zhì)的影響Fig.2 Influence of starter culture addition on quality of plantbased almond yogurt

由圖2 可知，發(fā)酵劑添加量為0.2%～0.6%時(shí)，酸奶酸度及感官評(píng)分均逐漸增大，并且感官評(píng)分在發(fā)酵劑添加量為0.6%時(shí)達(dá)到最大；當(dāng)發(fā)酵劑添加量大于0.6%后，酸奶酸度不斷增加，而感官評(píng)分逐漸下降，表明發(fā)酵劑添加量的增加不利于酸奶的制備及其總體可接受度的提高，綜合考慮發(fā)酵生產(chǎn)以及總體接受度，選擇酸奶發(fā)酵劑添加量為0.4%、0.6%、0.8%進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.1.3 發(fā)酵溫度對(duì)植物基杏仁酸奶品質(zhì)的影響

發(fā)酵溫度對(duì)植物基杏仁酸奶品質(zhì)的影響如圖3所示。

圖3 發(fā)酵溫度對(duì)植物基杏仁酸奶品質(zhì)的影響Fig.3 Influence of fermentation temperature on quality of plant-based almond yogurt

由圖3 可知，發(fā)酵溫度為34～40 ℃時(shí)，酸奶酸度及感官評(píng)分均逐漸增大，并且感官評(píng)分在40 ℃時(shí)達(dá)到最大；而當(dāng)發(fā)酵溫度超過40 ℃時(shí)，酸奶酸度不斷增加，實(shí)際生產(chǎn)中酸奶酸度過大，難以接受，感官評(píng)分降低，表明發(fā)酵溫度的提高不利于酸奶的制備生產(chǎn)并且導(dǎo)致總體可接受度下降，最終選擇酸奶發(fā)酵溫度為38、40、42 ℃進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.1.4 發(fā)酵時(shí)間對(duì)植物基杏仁酸奶品質(zhì)的影響

發(fā)酵時(shí)間對(duì)植物基杏仁酸奶品質(zhì)的影響如圖4所示。

圖4 發(fā)酵時(shí)間對(duì)植物基杏仁酸奶品質(zhì)的影響Fig.4 Influence of fermentation time on quality of plant-based almond yogurt

由圖4 可知，發(fā)酵時(shí)間為4～10 h 時(shí)，酸奶酸度及感官評(píng)分均逐漸增大，并且感官評(píng)分在10 h 時(shí)達(dá)到最大；而當(dāng)發(fā)酵時(shí)間超過10 h 后，酸奶酸度不斷增加，感官評(píng)分降低，表明發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)不利于酸奶的制備，同時(shí)導(dǎo)致可接受度下降。綜上，選擇酸奶發(fā)酵時(shí)間為8、10、12 h 進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.2 植物基杏仁酸奶制作工藝的優(yōu)化結(jié)果

通過單因素結(jié)合響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以感官評(píng)分為響應(yīng)值，研究料液比（A）、發(fā)酵劑添加量（B）、發(fā)酵溫度（C）、發(fā)酵時(shí)間（D）4 個(gè)因素對(duì)植物基杏仁酸奶制作工藝的影響。響應(yīng)面設(shè)計(jì)及結(jié)果見表3。

表3 響應(yīng)面設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 3 Response surface design and results

利用Design-Expert 8.0.6 對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果進(jìn)行多元回歸分析，所得二次多項(xiàng)回歸方程為感官評(píng)分=92.08+3.05A+0.058B+1.58C+1.54D+1.10AB+0.48AC+0.43AD +0.15BC +1.67BD -0.28CD -16.16A2-7.82B2-5.86C2-7.44D2。

表4 為回歸模型的顯著性檢驗(yàn)和方差分析結(jié)果。

表4 回歸模型的顯著性檢測(cè)和方差分析結(jié)果Table 4 Significance detection and variance analysis results of regression models

由表4 可知，一次項(xiàng)A 對(duì)植物基杏仁酸奶感官評(píng)分有極顯著影響（P＜0.01），二次項(xiàng)A2、B2、C2、D2對(duì)植物基杏仁酸奶感官評(píng)分有極顯著影響（P＜0.01）。由F 值大小可以得出，各因素對(duì)感官評(píng)分的影響大小順序?yàn)锳>C>D>B，即料液比＞發(fā)酵溫度＞發(fā)酵時(shí)間＞發(fā)酵劑添加量。

各因素間交互作用見圖5。

圖5 各因素間交互作用對(duì)植物基杏仁酸奶感官評(píng)分的響應(yīng)面Fig.5 Response surface of influence of interaction between factors on sensory score of plant-based almond yogurt

由圖5 可知，通過對(duì)感官評(píng)分進(jìn)行響應(yīng)面分析并繪制感官評(píng)分的三維圖，分析結(jié)果顯示感官評(píng)分存在最大值。最大值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)軸就是料液比、發(fā)酵劑添加量、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時(shí)間的最佳組合。經(jīng)計(jì)算，最優(yōu)工藝條件為料液比1 ∶10 （g/mL）、發(fā)酵劑添加量0.61%、發(fā)酵溫度40.3 ℃、發(fā)酵時(shí)間10.23 h，在此條件下模型預(yù)測(cè)的感官評(píng)分為92.42，按照實(shí)際發(fā)酵及生產(chǎn)需要，將上述工藝調(diào)整為料液比1 ∶10（g/mL）、發(fā)酵劑添加量0.6%、發(fā)酵溫度40 ℃、發(fā)酵時(shí)間10 h，在此工藝條件下，完成3 次驗(yàn)證試驗(yàn)，最終得到植物基杏仁酸奶的感官評(píng)分為89.00，與預(yù)測(cè)值接近，因此該模型能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)植物基杏仁酸奶的最佳發(fā)酵工藝條件。

2.3 不同發(fā)酵劑對(duì)植物基杏仁酸奶品質(zhì)的影響

2.3.1 不同發(fā)酵劑對(duì)植物基杏仁酸奶基本營(yíng)養(yǎng)成分的影響

5 種單發(fā)酵杏仁酸奶的基本營(yíng)養(yǎng)成分如表5 所示。

表5 不同植物基杏仁酸奶原料基本營(yíng)養(yǎng)成分Table 5 Basic nutrition of plant-based almond yogurt with different almonds %

2.3.2 不同發(fā)酵劑對(duì)植物基杏仁酸奶發(fā)酵性能的影響

不同發(fā)酵劑對(duì)植物基杏仁酸奶發(fā)酵性能的影響見圖6。

圖6 不同發(fā)酵劑對(duì)植物基杏仁酸奶發(fā)酵性能的影響Fig.6 Influence of different starter cultures on fermentation performance of plant-based almond yogurt

由圖6 可知，各組酸奶酸度均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，其中L·b、S·t 及E11 的酸度在發(fā)酵末期明顯高于其他組，分別為76.45、74.36、80.23 °T，一般認(rèn)為酸度達(dá)到70～110 °T 較佳，而A75、B25 酸度均處于較低水平。吳均[22]研究發(fā)現(xiàn)，不同乳酸菌在發(fā)酵凝乳時(shí)酸度最大為86.92～92.31 °T，與本文的研究結(jié)果接近，進(jìn)一步說明基底物質(zhì)、發(fā)酵條件、菌株類型等都會(huì)直接影響乳酸菌的產(chǎn)酸能力。

發(fā)酵乳最佳pH 值在4.0～4.6 之間。在整個(gè)發(fā)酵進(jìn)程中，pH 值與酸度呈負(fù)相關(guān)，L·b、S·t 及E11 的杏仁酸奶pH 值相較于其他組呈明顯下降趨勢(shì)，在4～8 h 出現(xiàn)最大降幅，表明這3 種發(fā)酵劑的菌種活力在此階段較強(qiáng)，3 株菌處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，產(chǎn)酸及酸化能力強(qiáng)。發(fā)酵8 h 后，3 款酸奶pH 值變化穩(wěn)定，表明菌體生長(zhǎng)進(jìn)入穩(wěn)定期或衰退期；接種A75、B25 發(fā)酵劑的杏仁酸奶pH 值變化較小，表明瑞士乳桿菌A75、瑞士乳桿菌B25不會(huì)使杏仁酸奶的pH 值迅速下降。

2.3.3 不同發(fā)酵劑對(duì)植物基杏仁酸奶顏色的影響

色澤是評(píng)價(jià)食品質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)[23]，表6 為不同發(fā)酵劑對(duì)植物基杏仁酸奶色度的影響。

表6 不同發(fā)酵劑對(duì)植物基杏仁酸奶色度的影響Table 6 Influence of different starter cultures on color of plantbased almond yogurt

由表6 可知，不同發(fā)酵劑顯著影響著各杏仁酸奶色度指標(biāo)，其中L·b 亮度值L* 值為55.33，S·t 為54.12，這兩組顯著高于其他組（P＜0.05），接種發(fā)酵劑A75、B25 的單發(fā)酵酸奶亮度值L* 值分別為47.06、47.23，亮度表現(xiàn)較暗。因研究所用的甜杏仁粕原材料經(jīng)過篩選基本為純白色，而后經(jīng)過冷榨榨油，壓榨過程中并未產(chǎn)生高溫等使之發(fā)生急速的美拉德反應(yīng)及嚴(yán)重氧化褐變情況，發(fā)酵過程未添加任何可能顯色等可能會(huì)導(dǎo)致顏色變化的因素，故造成這5 款酸奶的a* 值、b*值無顯著性差異，更接近于杏仁本底的顏色。

2.3.4 不同發(fā)酵劑對(duì)植物基杏仁酸奶質(zhì)構(gòu)的影響

質(zhì)構(gòu)是乳制品研究領(lǐng)域常用的技術(shù)手段之一，其評(píng)價(jià)指標(biāo)主要包括硬度、黏度、稠度、黏滯指數(shù)等。圖7為不同發(fā)酵劑對(duì)杏仁酸奶色度的影響。

圖7 不同發(fā)酵劑對(duì)植物基杏仁酸奶質(zhì)構(gòu)的影響Fig.7 Influence of different starter cultures on texture of plantbased almond yogurt

由圖7 可知，接種發(fā)酵劑L·b 的杏仁酸奶硬度達(dá)到36.84 g，顯著高于A75、B25 及E11（P<0.05）；接種E11 和S·t 的酸奶硬度基本一致。接種A75 和B25 組杏仁酸奶的硬度顯著低于其他組（P<0.05），分別為21.38 g 和22.17 g。研究表明植物乳桿菌在發(fā)酵過程中能產(chǎn)生胞外多糖[24]，蛋白質(zhì)與胞外多糖之間發(fā)生靜電相互作用，形成靜電復(fù)合物，從而產(chǎn)生致密網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[25]。還有相關(guān)對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌胞外多糖的產(chǎn)量差異性不僅存在于不同的菌種，還存在于不同的菌株[26]。另一方面，酸奶體系酸度短時(shí)間內(nèi)未得到迅速降低，進(jìn)而未能使體系內(nèi)蛋白絡(luò)合凝乳，無法提高酸奶強(qiáng)度。而5 組杏仁酸奶樣品的黏度和稠度的差異與硬度基本一致，導(dǎo)致這種結(jié)果的原因可能是酸奶體系絡(luò)合結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠，微觀結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，凝膠越穩(wěn)固。

2.3.5 不同發(fā)酵劑對(duì)植物基杏仁酸奶持水性的影響

持水性是評(píng)價(jià)酸奶品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，對(duì)酸奶口感和組織狀態(tài)有一定影響[27]，在酸奶凝膠體系中，當(dāng)酸奶體系在乳酸菌作用下，pH 值逐漸下降而后穩(wěn)定，pH 值降為4.6 左右時(shí)，達(dá)到體系凝膠條件，酪蛋白分子聚集形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可容納水分子等小分子物質(zhì)，其結(jié)合的水分子越多，產(chǎn)品品質(zhì)越好[28]。圖8 為不同發(fā)酵劑對(duì)杏仁酸奶持水性的影響。

圖8 不同發(fā)酵劑對(duì)植物基杏仁酸奶持水性的影響Fig.8 Influence of different starter cultures on water retention of plant-based almond yogurt

由圖8 可知，接種發(fā)酵劑L·b 及E11 組酸奶的持水性分別為75.54%和68.65%，接種B25 發(fā)酵劑的杏仁酸奶持水性最低，僅為57.97%，顯著低于L·b 及E11（P＜0.05），這可能由于L·b、S·t、E11 等乳酸發(fā)酵劑可產(chǎn)胞外多糖，而胞外多糖能與酸奶中的蛋白質(zhì)形成蛋白凝膠，優(yōu)化和改善酸奶的組織狀態(tài)，提升酸奶品質(zhì)[29]。Zhang 等[30]研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)胞外多糖菌株所發(fā)酵的酸奶可改善持水性，這與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致。

2.3.6 不同發(fā)酵劑對(duì)植物基杏仁酸奶流變學(xué)特性的影響

酸奶的黏度和持水性主要受發(fā)酵過程中蛋白質(zhì)含量和固形物濃度的影響[31-32]，酸奶的黏度越大，流動(dòng)性越差，黏度越小，流動(dòng)性越好。酸奶的表觀黏度在剪切速率為0.1～100 s-1范圍內(nèi)變化的結(jié)果如圖9 所示。

圖9 不同發(fā)酵劑對(duì)植物基杏仁酸奶流變學(xué)特性的影響Fig.9 Influence of different starter cultures on rheological characteristics of plant-based almond yogurt

由圖9 可知，5 組酸奶在0.1～100 s-1的剪切速率范圍內(nèi)呈現(xiàn)出剪切稀化現(xiàn)象，表現(xiàn)為假塑性流體特征。剪切稀化指酸奶隨剪切速率的增加，表觀黏度逐漸降低。在剪切速率升速的過程中，接種發(fā)酵劑L·b、E11的杏仁酸奶的表觀黏度在低剪切速率時(shí)明顯高于其他3 組，同時(shí)B25 發(fā)酵乳表觀黏度始終最低，穩(wěn)定性也差于其他組，這可能與菌種本身代謝能力相關(guān)[33]。相關(guān)研究表明，發(fā)酵乳的黏度與其乳清析出率和持水性有一定的關(guān)系[34]。

2.3.7 不同發(fā)酵劑對(duì)植物基杏仁酸奶乳清析出率的影響

乳清析出是一種不良特征，本質(zhì)原因是發(fā)酵乳發(fā)生脫水收縮作用[23]。圖10 為不同發(fā)酵劑對(duì)杏仁酸奶乳清析出率的影響。

圖10 不同發(fā)酵劑對(duì)植物基杏仁酸奶乳清析出率的影響Fig.10 Influence of different starter cultures on whey precipitation rate of plant-based almond yogurt

由圖10 可知，接種發(fā)酵劑L·b、S·t、E11 的杏仁酸奶的乳清析出率分別為48.14%、51.48%、52.74%，顯著低于A75 及B25 組杏仁酸奶（P＜0.05）。這可能是由于其產(chǎn)酸性能較差，酸奶凝膠體系未達(dá)到最佳穩(wěn)定狀態(tài)，體系凝膠度弱。另一方面，L·b、S·t、E11 在發(fā)酵過程中胞外多糖產(chǎn)生較少或者產(chǎn)生多糖較為單一[35]，與蛋白絡(luò)合形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度較弱，對(duì)水分子等物質(zhì)的束縛力不足，進(jìn)而導(dǎo)致乳清析出率過高。研究表明，酸奶持水性與其微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，持水性越高，越有利于防止乳清的析出[36]，這與本文研究結(jié)果一致。

2.3.8 不同發(fā)酵劑對(duì)植物基杏仁酸奶感官品質(zhì)的影響

圖11 是5 款乳酸菌發(fā)酵植物酸奶的感官評(píng)分結(jié)果。

圖11 不同發(fā)酵劑對(duì)植物基杏仁酸奶感官評(píng)分的影響Fig.11 Influence of different starter cultures on sensory score of plant-based almond yogurt

由圖11 可知，商業(yè)發(fā)酵劑L·b、S·t 發(fā)酵而成的杏仁酸奶整體評(píng)分較高，而A75、B25 發(fā)酵杏仁酸奶感官評(píng)分較低。其中，E11 發(fā)酵劑發(fā)酵酸奶整體表現(xiàn)與商業(yè)發(fā)酵劑接近，且具有淡淡特殊香味。L·b、S·t、E11 各方面表現(xiàn)均衡，其中，植物乳桿菌E11 在風(fēng)味、滋味方面略優(yōu)于直投式商業(yè)發(fā)酵劑，在實(shí)際發(fā)酵過程中，發(fā)酵速度適宜，但色澤方面卻沒有其他幾款酸奶亮白。綜合而言，直投式商業(yè)發(fā)酵劑性能更加穩(wěn)定，各方面表現(xiàn)出色，瑞士乳桿菌A75、瑞士乳桿菌B25 發(fā)酵酸度不夠，質(zhì)構(gòu)方面較差，且流變學(xué)特性（持水性、乳清析出率）較差，性能不夠穩(wěn)定，不適宜冷榨杏仁酸奶的開發(fā)。

3 結(jié)論

本文以冷榨杏仁粕經(jīng)乳酸菌發(fā)酵制備植物基杏仁酸奶，通過單因素結(jié)合響應(yīng)面試驗(yàn)獲得最佳發(fā)酵條件：料液比1 ∶10（g/mL）、發(fā)酵劑添加量0.6%、發(fā)酵溫度40 ℃、發(fā)酵時(shí)間10 h，在此條件下模型預(yù)測(cè)的感官評(píng)分為89.00，在此工藝條件下，研究不同發(fā)酵劑對(duì)植物基杏仁酸奶品質(zhì)的影響，從基本營(yíng)養(yǎng)成分、酸度、持水性、黏度，質(zhì)構(gòu)特性、流變學(xué)特性、乳清析出率、感官評(píng)分等進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)植物基杏仁酸奶色香味俱佳。本研究以商業(yè)發(fā)酵劑L·b、S·t 以及實(shí)驗(yàn)室分離純化得到的瑞士乳桿菌A75、瑞士乳桿菌B25、植物乳桿菌E11單發(fā)酵植物乳品質(zhì)為考察對(duì)象，最終得出商業(yè)發(fā)酵劑發(fā)酵性能更加穩(wěn)定，值得生產(chǎn)推廣。