DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2025.05.008

中圖分類號：TS252.54 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1000-9973（2025）05-0055-07

Development of Fermented Milk of Wheat Germ and Passion Fruit

ZHANG Ying1，SHANG Ji- ?xu¹ ，SHANG Meng-hui1，NING Chen- HUANG Ji-hong1，2，3， LIAO Ai-mei1，4*

（1.College of Biological Engineering，Henan University of Technology，Zhengzhou 45oool，China;

2. College of Agriculture， Henan University， Zhengzhou 45O046， China; 3. College of Food and Pharmacy，Xuchang University，Xuchang 46looo，China；4.Food Laboratory of Zhongyuan，Luohe 4623O0，China）

Abstract： In order to develop fermented milk with healthy functions and unique taste，wheat germ and passion fruit are used as the main raw materials to produce fermented milk. By measuring some characteristic indexes offermented milk added with diferent strains and saccharides，the types of strains and saccharides are determined，and then the optimal formula of fermented milk of wheat germ and passon fruit is studied by single factor experiment and response surface experiment. The experimental results show that the optimal strain combination is Lactobacillus plantarum ? Lactobacillus acidophilus σ： Lactobacillus paracasei of 1：1：1 ， the optimal added saccharide is inulin，and the optimal formula of fermented milk of wheat germ and passion fruit is passion fruit addition amount of 10% ，wheat germ addition amount of 2% ， inulin addition amount of 6% ，and Lactobacillus inoculation amount of 3% . Compared with raw milk and common fermented milk， the fermented milk of wheat germ and passion fruit made with this formula has moderate sweetness and sourness，and a rich and layered taste，it regulates the taste of raw material milk，has flavoring effect，and has a certain viscosity，light yellow color，uniform texture and delicate tissue.

Key words：wheat germ;passion fruit；fermented milk；process formula

百香果含有豐富的維生素、礦物質(zhì)和氨基酸等，能改善胃腸功能、預(yù)防癌變、延緩衰老[1]。麥胚是小麥加工時的副產(chǎn)物，其含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素等[2]，有抗氧化、抗疲勞、降血壓等功能[3]。

眾所周知，牛乳和發(fā)酵乳有益于人體健康[4]。牛乳是天然且富有營養(yǎng)的食物[5]，乳制品有利于益生菌的增殖[，因此，發(fā)酵乳應(yīng)運而生，發(fā)酵乳是以生牛（羊）乳為原料，經(jīng)過殺菌、發(fā)酵、后熟等形成的具有一定酸度的乳制品[]。據(jù)研究，發(fā)酵乳比牛奶具有更全面的營養(yǎng)成分，其中含有乳酸、多肽、胞外多糖等[8-10]。乳糖不耐受癥是未消化的乳糖通過腸道時產(chǎn)生的不適癥狀[1]，發(fā)酵乳中的乳糖轉(zhuǎn)化為有機酸，使其可供乳糖不耐受患者食用[12]，且適宜的酸爽味覆蓋了牛乳的腥味，能改善發(fā)酵乳的口感，起到調(diào)味的作用[8.13]。侯銀臣等[14]研制了脫脂麥胚酸奶，發(fā)現(xiàn)其不僅能豐富酸奶的口感，而且能提高其營養(yǎng)價值。黃麗等研制了百香果胡蘿卜酸奶，發(fā)現(xiàn)此產(chǎn)品有獨特和豐富的味道。吳曉菊[15研制了集乳酸菌的酸味、百香果的果味和薏米的清香味于一體的酸乳，風(fēng)味良好。發(fā)酵乳的出現(xiàn)提供了將益生菌傳遞到人體的良好方式[8]，發(fā)酵乳還在降血糖、抗氧化、改善腸道健康等方面發(fā)揮著重要作用[16-17]。

基于當(dāng)下對麥胚和百香果利用較少的情況，實驗以純牛奶為原料，加入麥胚和百香果，研制出一款風(fēng)味發(fā)酵乳，不僅具有普通發(fā)酵乳的保健功能，而且具有麥胚、百香果的優(yōu)良特性，具有廣闊的發(fā)展前景。

1麥胚百香果發(fā)酵乳菌株的選擇

1.1 實驗材料與設(shè)備

百香果、白砂糖、小蘇打（均為食品級）：市售；脫脂麥胚粉：省鯤華生物技術(shù)有限公司；純牛奶：蒙牛乳業(yè)股份有限公司；植物乳桿菌（Lactobacillusplantarum）、嗜酸乳桿菌（Lactobacillusacidophilus）、副干酪乳桿菌（Lactobacillusparacasei）：均為本實驗室保藏菌種;MRS培養(yǎng)基：杭州百思生物技術(shù)有限公司。

ME194E/02型電子天平、DZKW-4型電熱恒溫水浴鍋、GR60DA型高壓蒸汽滅菌鍋、ZQWY-200GS型搖床振蕩培養(yǎng)箱、GZX型恒溫培養(yǎng)箱、3K15型離心機、FE28型 pH 計、堿式滴定管、ZHJH-C1112C型超凈工作臺。

1.2 實驗方法

1.2.1菌株活化與培養(yǎng)

取菌株凍藏管，接種至MRS液體培養(yǎng)基中制備種子液，再接種至MRS固體培養(yǎng)基中進行涂布，于 37^°C 培養(yǎng)，再接種至MRS固體培養(yǎng)基中分區(qū)劃線，于 培養(yǎng)，取單菌落接種至液體培養(yǎng)基中，于 37^°C 進行搖床培養(yǎng)，菌種活化后用于實驗。

1.2.2 發(fā)酵乳的制備

百香果去皮，取果肉－粉碎果肉－百香果汁、麥胚粉、純牛奶混合均勻－殺菌－冷卻－接種－發(fā)酵－冷藏后熟－成品。

取百香果果肉，用打漿機進行粉碎，經(jīng)紗布過濾后留汁，將百香果汁在 80^°C 的條件下滅菌 5min ，將麥胚粉、純牛奶和白砂糖混合，在 95°C 的條件下滅菌5min ，滅菌結(jié)束后，冷卻至室溫，將各原料進行混合，混合均勻后進行接種，接種的菌種組合分為7組，分別為植物乳桿菌組、嗜酸乳桿菌組、副干酪乳桿菌組、植物乳桿菌和嗜酸乳桿菌組、植物乳桿菌和副干酪乳桿菌組、嗜酸乳桿菌和副干酪乳桿菌組以及植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌和副干酪乳桿菌組，單菌發(fā)酵和混菌發(fā)酵接種量均為 3% ，混菌發(fā)酵時不同菌種的比例為 1：1 。接種完成后，在 培養(yǎng)箱中靜置發(fā)酵。

1.2.3 發(fā)酵乳 pH 值的測定

在發(fā)酵過程中每隔 ^2h 取適量樣品，使用 ΔpH 計測定發(fā)酵乳的 pH 值。

1.2.4發(fā)酵乳酸度的測定

在發(fā)酵過程中每隔 ^2h 取適量樣品進行滴定酸度的測定。稱取 5g 左右發(fā)酵乳樣品，記錄質(zhì)量 m（g） ，用 40mL 蒸餾水稀釋，并加入酚酞指示劑溶液，用 0.1mol/L 的NaOH溶液滴定至微紅色，且在 30s 內(nèi)不變色，消耗氫氧化鈉的體積記為 V（mL） ，計算樣品的酸度[18]，計算公式如下：

酸度 0

1.2.5 發(fā)酵乳凝乳時間的測定

在發(fā)酵過程中每隔 ^2h 取適量樣品進行 ΔpH 值和滴定酸度的測定，當(dāng)樣品的 pH 值在 4.6～5 之間，酸度達到 （60±2）^°T 時，即為凝乳時間。

1.2.6 發(fā)酵乳持水力的測定

稱取 _10g 發(fā)酵乳樣品置于 15mL 離心管中，記錄質(zhì)量 M_o（g） ，以 4000r/min 離心 20min ，倒掉上清液，記錄質(zhì)量 M₁（g）^[19] ，計算公式如下：

持水力 0

1. 2.7 發(fā)酵乳的感官評價

邀請10位同學(xué)組成鑒評小組，參照周鮮嬌等[20]對百香果酸奶的評價標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)麥胚百香果發(fā)酵乳的色澤、滋味和氣味、組織狀態(tài)等方面進行評價打分，評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.2.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

同一樣品平行測定3組數(shù)據(jù)，取平均值，所有數(shù)據(jù)均表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，使用Origin軟件進行繪圖。

1.3 結(jié)果與分析

1.3.1不同菌種組合發(fā)酵過程中pH值和酸度的變化時的 pH 值為 6.24±0.05 ，滴定酸度為 （24.51±1.26）^°T Lb.plantarum +Lb .acidophilus組進行混菌發(fā)酵時， 6h 時的pH值為 5.09±0.01 ，滴定酸度為 （55.07±2.67）^°T Lb.plantarum +Lb .paracasei組進行混菌發(fā)酵時，6h 時的 pH 值為 5.15±0.05 ，滴定酸度為（ 51.58±0.52）^°T 電Lb.acidophilus +Lb .paracasei組進行混菌發(fā)酵時， ⁶h 時的 pH 值為 6.19±0.03 ，滴定酸度為 （23.83±2.98）^°T Lb. plantarum +Lb . acidophilus +Lb .paracasei組進行混菌發(fā)酵時， 6h 時的 pH 值為 5.34±0.03 ，滴定酸度為0 44.85±0.76）^°T 。上述結(jié)果表明，含有 Lb . plantarum 的發(fā)酵乳產(chǎn)酸速率較快，發(fā)酵速率較高[21]。

1.3.2不同菌種組合發(fā)酵乳凝乳時間的比較 乳酸菌利用乳糖產(chǎn)生乳酸等有機酸，當(dāng)產(chǎn)生足夠多有機酸使發(fā)酵乳的 pH 值下降至4.6時，達到酪蛋白的等電點并導(dǎo)致蛋白質(zhì)析出，此時酸類物質(zhì)會中和蛋白質(zhì)表面的電荷，蛋白質(zhì)由緊密的雙螺旋結(jié)構(gòu)逐漸變成蓬松的、相互交織的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，將水分子包裹在蓬松的蛋白質(zhì)網(wǎng)格中形成凝膠結(jié)構(gòu)，使得發(fā)酵乳形成凝乳。凝乳時間是評價乳酸菌發(fā)酵性能的重要指標(biāo)。凝乳時間的長短關(guān)系到發(fā)酵乳品質(zhì)的好壞，凝乳時間過長容易析出乳清，滋生有害微生物，因此，需要選取凝乳時間較短的菌株進行后續(xù)實驗[19]。由圖2可知，Lb.plantarum組發(fā)酵乳的凝乳時間為6h，Lb.plantarum +Lb .acidophilus組、Lb.plantarum +Lb .paracasei組、Lb.plantarum + Lb.acidophilus +Lb .paracasei組發(fā)酵乳的凝乳時間均為 ^8h ，Lb.acidophilus組發(fā)酵乳的凝乳時間為 12h Lb.paracasei組 ??Lb .acidophilus +Lb .paracasei組發(fā)酵乳的凝乳時間均為 14h，Lb . plantarum 組 ?Lb . plantarum + Lb.acidophilus 組、Lb.plantarum +Lb .paracasei組、Lb.plantarum +Lb .acidophilus +Lb .paracasei組發(fā)酵乳的凝乳時間較短。

1.3.3 不同菌種組合發(fā)酵乳持水力的比較 發(fā)酵乳的組織狀態(tài)與持水力的高低有著直接關(guān)系，持水力可直觀反映發(fā)酵乳的乳清析出程度[19]。由圖3可知不同菌種組合發(fā)酵乳的持水力結(jié)果， Lb .acidophilus組、Lb.paracasei 組、Lb.acidophilus +Lb .paracasei組在發(fā)酵完成后有明顯的乳清析出現(xiàn)象，析出的乳清較多，其對應(yīng)的發(fā)酵乳的持水力相比其他菌株較低，持水力均在 40% 以下， Lb . plantarum +Lb .acidophilus 組、Lb.plantarum +Lb .paracasei組、 Lb . plantarum + Lb.acidophilus +Lb .paracasei組的持水力均在 60% 以上，Lb.plantarum組的持水力在 50% 以上。

1.3.4不同菌種組合發(fā)酵乳的感官評分

感官是評價食品品質(zhì)的一個重要指標(biāo)，能夠反映消費者對產(chǎn)品的喜好程度。將發(fā)酵乳進行冷藏后熟24h 后，以發(fā)酵乳的色澤、組織狀態(tài)、滋味和氣味為指標(biāo)對發(fā)酵乳進行感官評價，結(jié)果見圖4。

由圖4可知，Lb.plantarum組、Lb.plantarum + Lb.acidophilus組、Lb.plantarum +Lb .paracasei組、Lb. plantarum +Lb .acidophilus +Lb .paracasei組的綜合評分顯著高于Lb.acidophilus組、Lb.paracasei組、Lb.acidophilus +Lb .paracasei組，組織狀態(tài)良好，質(zhì)地均勻，具有一定的黏稠度。其中，Lb.plantarum + Lb.acidophilus +Lb .paracasei組的綜合評分最高，在滋味和氣味評分項的感官評分較高[21]。綜合產(chǎn)酸速率、凝乳時間、持水力、感官評分這些指標(biāo)來看，Lb.plantarum + Lb.acidophilus +Lb .paracasei組的綜合評分最高，因此，選擇Lb.plantarum Lb.acidophilus、Lb.paracasei3種菌種進行混合發(fā)酵，作為麥胚百香果發(fā)酵乳的發(fā)酵劑。

2麥胚百香果發(fā)酵乳所用糖的選擇

2.1 實驗材料與設(shè)備

低聚果糖、低聚木糖、塔格糖、菊粉：佳禾旭日旗艦店；其他所用材料與設(shè)備同1.1。

2.2 實驗方法

2.2.1 發(fā)酵乳的制備

將之前添加至發(fā)酵乳中的1種糖（白砂糖）增加至5種糖，所用的糖分別為低聚果糖、低聚木糖、菊粉、塔格糖、白砂糖，接種的菌種為植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌和副干酪乳桿菌，進行混菌發(fā)酵，菌種的比例為 1：1：1 其他方法同1.2.2。

2.2.2 發(fā)酵乳指標(biāo)的測定

pH 值、酸度、凝乳時間、持水力、感官評分的測定分別同 1.2.3～1.2.7 。

2.2.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

同一樣品平行測定3組數(shù)據(jù)，取平均值，所有數(shù)據(jù)均表示為平均值士標(biāo)準(zhǔn)差，使用Origin軟件進行繪圖。

2.3 結(jié)果與分析

2.3.1添加不同糖發(fā)酵乳pH值和酸度的比較

由圖5可知，添加了塔格糖的發(fā)酵乳的產(chǎn)酸速率最快，在發(fā)酵 ⁶h 時， pH 值達到 4.45±0.04 ，酸度達到 （82±4）^°T ;其次是菊粉，在發(fā)酵 6h 時， pH 達到5.3±0.01 ，酸度達到 （64.76±2.53）^°T ；低聚果糖、低聚木糖、白砂糖、無糖發(fā)酵乳的產(chǎn)酸速率較慢，在發(fā)酵6h 時， pH 值分別達到 5.36±0.03，5.17±0.03，5.39± 0.01，5.4±0.05 ，酸度分別達到 （50.97±0.96）^°T_?（60.27± 1.61）^°T_*（51.29±0.54）^°T_*（55.92±0.98）^°T ；與無糖發(fā)酵乳相比，除低聚果糖外，添加了其他糖的發(fā)酵乳的產(chǎn)酸速率均有所提升，說明一些低聚糖和白砂糖的加入可以使乳酸菌產(chǎn)酸更多。

由圖6可知，低聚木糖、菊粉、塔格糖發(fā)酵乳的凝乳時間均為 ⁶h ，白砂糖、無糖發(fā)酵乳的凝乳時間均為8h ，低聚果糖發(fā)酵乳的凝乳時間為 ^10h ，低聚木糖、菊粉、塔格糖發(fā)酵乳的凝乳時間較短。

2.3.3添加不同糖發(fā)酵乳持水力的比較

由圖7可知，在5種含糖發(fā)酵乳中，持水力最高的為白砂糖，為 72.67% ，其次為低聚果糖（ 68% ）、低聚木糖 60.67% ）、塔格糖 （59.67% ）、菊粉（ 59% ），5種含糖發(fā)酵乳的持水力均高于無糖發(fā)酵乳 （57.67%） ，對發(fā)酵乳持水力提升最強的低聚糖是低聚果糖，持水力達到 68% ，低聚果糖的持水力高于其他3種低聚糖，推測是低聚果糖的吸濕性強，自身形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)相對密集和緊湊，也能提高3種乳酸菌在發(fā)酵過程中生成更多胞外多糖的能力，而胞外多糖能夠增加發(fā)酵乳的黏稠度，進而提升蛋白質(zhì)的凝膠強度，表現(xiàn)為發(fā)酵乳析出乳清減少[19]。

2.3.4添加不同糖發(fā)酵乳感官評分的比較

將各組發(fā)酵乳冷藏后熟 24h 后，按照上述感官評價標(biāo)準(zhǔn)對發(fā)酵乳進行評分，結(jié)果見圖8。

在6組發(fā)酵乳中，添加了菊粉的發(fā)酵乳綜合評分最高，色澤、組織狀態(tài)、滋味和氣味各項評分也最高，具有百香果、麥胚的特定顏色一一淡黃色，組織狀態(tài)良好，質(zhì)地均勻，具有一定的黏稠度，滋味和氣味易于被接受[21]。

綜合產(chǎn)酸速率、凝乳時間、持水力和感官評分這些指標(biāo)來看，菊粉的綜合評分最高，因此，選擇將菊粉添加在麥胚百香果發(fā)酵乳中。

3麥胚百香果發(fā)酵乳最佳配方的研究

3.1 實驗方法

3.1.1 百香果添加量對發(fā)酵乳的影響

控制百香果添加量分別為 1%、5%、9%、13% 17% ，研究其對發(fā)酵乳的影響，確定百香果的最佳添加量。

3.1.2麥胚添加量對發(fā)酵乳的影響

控制麥胚添加量分別為 1%.2%.3%.4%.5% 研究其對發(fā)酵乳的影響，確定麥胚的最佳添加量。

3.1.3 糖添加量對發(fā)酵乳的影響

控制糖（菊粉）添加量分別為 4%.5%.6%.7%. 8% ，研究其對發(fā)酵乳的影響，確定糖的最佳添加量。

3.1.4麥胚百香果發(fā)酵乳最佳配方的優(yōu)化實驗設(shè)計

選取單因素實驗確定的各因素的較優(yōu)值，以百香果添加量（A）、麥胚添加量（B）、糖添加量（C）3個因素為自變量，以感官評分為響應(yīng)值，采用Design-Expert13響應(yīng)面設(shè)計軟件進行三因素三水平Box-Behnken響應(yīng)面優(yōu)化實驗，具體因素水平見表2。

3.2 結(jié)果與分析

3.2.1 單因素實驗

由圖9可知，當(dāng)百香果添加量為 1% 和 5% 時，發(fā)酵乳的風(fēng)味較淡，感官評分較低，當(dāng)百香果添加量為9% 時，發(fā)酵乳具有百香果的特有香味，酸味適宜，感官評分最高，當(dāng)百香果添加量為 13% 和 17% 時，酸味過重，不易被接受，因此，選取百香果添加量為 5%.9% 、13% 這3個水平進行后續(xù)響應(yīng)面實驗；當(dāng)麥胚添加量為 2% 時，感官評分最高，當(dāng)麥胚添加量為 1% 時，幾乎沒有麥胚的味道，當(dāng)麥胚添加量超過 2% 時，有不易被接受的味道，因此，選擇麥胚添加量為 1%.2%.3% 這3個水平進行后續(xù)響應(yīng)面實驗；當(dāng)糖（菊粉）添加量為6% 時，酸味與糖的綜合效果最好，感官評分最高，當(dāng)糖添加量為 4% 和 5% 時，酸味較重，當(dāng)糖添加量為 7% 和 8% 時，酸味較淡，因此，選擇糖添加量為 5% 、 6% 7% 這3個水平進行后續(xù)響應(yīng)面實驗。

3.2.2 響應(yīng)面優(yōu)化配方

響應(yīng)面實驗設(shè)計及結(jié)果見表3，方差分析見表4。

表4感官評分的響應(yīng)面實驗方差分析

對各因素進行回歸擬合后，得到響應(yīng)面回歸擬合方程 ：Y=83.28+0.75A-1.66B-0.737 5C-0.95AB- 上0.2AC+0.025BC-1.75A²-2.28B²-1.28C²

由方差分析可知，模型的 Plt;0. 000 1 ，極顯著。失擬項的 P=0.1231gt;0.05. ，不顯著，表明模型對本實驗的擬合度良好?；貧w系數(shù) R²=0.982 5 ，模型的擬合度良好， ，說明該模型能解釋 96% 響應(yīng)值的變化，可用于麥胚百香果發(fā)酵乳配方參數(shù)的優(yōu)化。由各因素的 P 值可知，一次項 A，B，C 的影響均極顯著 （Plt;0.01） ，交互項 AB 的影響極顯著 （Plt;0.01） ，A²，B²，C² 的影響均極顯著（ （Plt;0.01） ，說明該3個因素對麥胚百香果發(fā)酵乳的影響均較顯著，且存在交互作用。

根據(jù)回歸方程，各因素間的響應(yīng)面分析見圖10。

對響應(yīng)面結(jié)果進行優(yōu)化分析，得到麥胚百香果發(fā)酵乳的最佳配方參數(shù)為百香果添加量 10.262% 、麥胚添加量 1.567% 、糖（菊粉）添加量 5.732% ，在此條件下得到的感官評分預(yù)測值為83.857分。為了驗證模型理論預(yù)測值的真實性和準(zhǔn)確性，同時考慮到實際操作的可行性，確定配方參數(shù)為百香果添加量 10% 、麥胚添加量2% 、糖添加量 6% 。在此優(yōu)化條件下進行3次平行實驗，得到麥胚百香果發(fā)酵乳的感官評分為83.32分，與理論預(yù)測值接近，說明響應(yīng)面優(yōu)化得到的配方參數(shù)具有一定的可行性。

4結(jié)論

以麥胚、百香果、純牛奶為主要原料研制風(fēng)味發(fā)酵乳，其風(fēng)味獨特、營養(yǎng)價值高，調(diào)節(jié)了普通乳制品的口感和味道，有調(diào)味的效果，豐富了乳制品的風(fēng)味和種類，是一種對健康有益的食品。通過實驗得到麥胚百香果發(fā)酵乳的最優(yōu)菌種為植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌和副干酪乳桿菌，進行混菌發(fā)酵，最適添加的糖為菊粉，最佳配方為百香果添加量 10% 、麥胚添加量 2% 、菊粉添加量 6% 、乳酸菌接種量 3% ，于 37^°C 發(fā)酵 6h 。產(chǎn)品呈淺黃色，兼具百香果和麥胚的香味，口感酸甜，黏稠適中，質(zhì)地均勻，組織細膩。

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