香蕉酸牛乳发酵工艺

郑亚琴

(临沂师范学院生命科学学院，山东 临沂 276005)

香蕉酸牛乳发酵工艺

郑亚琴

(临沂师范学院生命科学学院，山东 临沂 276005)

将香蕉泥与牛奶调配接种乳酸菌发酵制成香蕉酸牛乳，研究不同工艺、不同稳定剂及配方的优化对香蕉酸牛乳成品品质的影响。确定香蕉牛乳的最佳发酵工艺：发酵剂4%、全脂乳4%、蔗糖6%、香蕉经微波处理30s、果肉10%、加入0.5%柠檬酸和VC(2:1)、0.1%明胶和0.1%CMC，在95℃水浴条件下杀菌5min，43℃温度条件下发酵5h，此条件下所得香蕉酸牛乳营养风味独特，感官评价最优。

香蕉；酸牛乳；发酵工艺

自60年代初，瑞士研究者发现将水果果料加入天然纯酸奶中明显改变了原有酸奶的风味与口感，并使产品多样化，促进了酸奶制品在欧洲许多国家的迅速发展。随着我国居民生活水平的不断提高，人们消费观念正从嗜好型酸奶向营养保健型酸奶转变，因而开发果料型酸奶的市场潜力很大，社会效益显著[1-3]。香蕉素有“人间圣果”的美称，含有丰富的营养素[4]。其中含淀粉0.5%、蛋白质1.3%、脂肪0.6%、糖分11%，维生素A、B、C、E以及矿物质钾的含量也很高[5]。香蕉不但营养丰富，同时还有促进肠道蠕动和吸附水分的功能，能够防治便秘。香蕉还含有带苯环的胺类活性物质，且不含胆固醇，对降低血压有特殊作用[6]。我国是香蕉生产大国，但是，由于市场规模和加工方法有限，每年都有大量香蕉发生褐变腐烂，造成较大经济损失[7-8]。香蕉酸牛乳发酵工艺的研究虽有报道[6,9-13]，但对发酵剂接种量、均质条件等没有进行详细研究。本实验在前人研究基础上，进一步优化香蕉酸牛乳的生产工艺，制定出生产香蕉酸牛乳最适的生产工艺条件。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

成熟香蕉、雀巢全脂奶粉、蔗糖 市售；一级白砂糖、CMC、明胶、柠檬酸，VC均为食品级；酸乳(含嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌) 光明牌桶装优质酸奶。

FA2004B电子分析天平 上海精密科学仪器有限公司；控温多用高速组织捣碎机 江苏江阴科研器械厂；FJ-200高速分散均质机 上海标本模型厂；W-201B恒温水浴锅、DHP恒温培养箱 金坛市万华实验仪器厂；CKF-18A微波炉 佛山市顺德区德朗电器制造有限公司；BCD-207U7冰箱 海信集团有限公司。

1.2 工艺流程

1.3 方法

1.3.1 接种量的初步确定

图1 菌种活力曲线图Fig.1 Curve of lactic acid strain activity

用90mL蒸馏水加10g脱脂奶粉经复原后放入三角瓶中蒸煮15min，然后冷却至接种温度43℃加入待测的发酵剂1%混合后取5g用0.1mol/L NaOH滴定至酚酞终点。此滴定值为原料乳加发酵剂后的起始酸度，剩余部分在待测菌种的最适温度下进行培养，在2、4、6h进行滴定，从而测出所用菌种的产酸率作为判断菌种活力的依据[14]。菌种活力曲线见图1。当发酵剂活力大于0.9，接种量为2.0%、2.5%生产出的酸奶凝乳良好，结块细腻，酸甜可口，无乳清析出，乳香浓郁。当发酵剂活力在0.8～0.9之间时，接种量3.0%、3.5%生产出的酸奶质量良好；当发酵剂活力在0.7～0.8之间时，接种量为3.5%、4.0%生产出的酸奶质量良好；当发酵剂活力在0.6～0.7之间时，接种量为5.0%生产出的酸奶组织结构及口感良好，但是香味稍欠，接种量大于或小于5.0%时，均不能生产出品质优良的酸奶；当活力小于0.6时，3.0%～5.5%的接种量4h内均未凝乳，故建议生产上不使用[15]。

1.3.2 香蕉的护色

1.3.2.1 高温灭菌

表1 微波处理对香蕉的护色效果Table 1 Effect of microwave treatment on color-protection of banana

由于香蕉含有多酚氧化酶，在加工过程中极易发生酶促褐变，所以要进行护色处理。本实验采用微波处理：定量称取香蕉，去皮，采用不同微波处理时间，观察所制得的香蕉浆在放置过程中的褐变情况。从表1可见，微波处理时间越长，护色效果越好，但其营养成分损失也越多。用微波处理30s褐变得到了有效抑制，但随着时间延长，仍会发生褐变，故仅用微波处理是不够的。

1.3.2.2 护色剂的添加

表2 护色剂对香蕉的护色效果Table 2 Effect of color fixative on color-protection of banana

除了考虑到高温抑制酶活以外，本实验继续研究护色剂的护色效果。先将香蕉微波处理30s后，按香蕉果肉质量加入总量0.5%的柠檬酸和VC，打浆后对其护色效果进行比较，结果见表2。从表2可以看出，使用复合护色剂比使用单一护色剂的护色效果好，其中柠檬酸和VC以2:1的比例混合效果最好。

1.3.3 稳定剂的确定

香蕉泥与奶液直接混合杀菌、接种、发酵后产品分层，稳定性不理想[10]。根据表3考察不同稳定剂对酸乳稳定性的影响，并做感官评价。由表3可知，以上3种稳定剂均在添加量为0.1%时所得成品品质较好。以CMC-明胶=1:1效果最佳，本试验选用CMC-明胶=1:1作稳定剂。

表3 稳定剂对香蕉酸牛乳的影响Table 3 Effect of stabilizer on banana yogurt

1.3.4 杀菌条件的确定

用不同的杀菌温度和时间对混合后的牛乳进行处理，经接种发酵5h后观察酸奶的凝乳状态和pH值，结果见表4，从表4可以看出，采用95℃，水浴加热5min处理对凝乳和产酸都取得了良好效果。

表4 杀菌条件对香蕉酸乳的凝乳状态和pH值的影响Table 4 Effect of sterilization condition on coagulation and pH of banana yogurt

1.3.5 均质工艺参数的确定

表5 均质条件对香蕉酸乳的凝乳状态的影响Table 5 Effect homogenous condition on coagulation of banana yogurt

用不同的均质转速和均质时间对混合后的牛乳进行处理，经接种发酵5h后观察酸奶的凝乳状态，由表5结果可知，在转速8000/min、均质2min取得较好效果，转速过低导致均质不完全，产品质地粗糙，转速过快则造成气泡混入，致使产品中含有较多气泡，质地较差。

1.3.6 香蕉酸乳加工工艺确定

表6 香蕉酸乳配方因素水平表Table 6 Factors and levels of orthogonal experiments

以酸乳发酵剂(含嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌)用量、乳粉用量、香蕉果肉用量以及蔗糖用量作为影响因素，以感官评分为响应值，进行正交试验，并对所制得的酸奶制品进行感官评定，因素水平见表6。

1.3.7 产品质量感官检验

邀请教师和学生10人进行感官检验。评分标准[4]见表7，每组评分去掉最高分和最低分后，计算其余评分的平均值作为最终评分。

表7 香蕉酸乳的评分标准Table 7 Panel standards of banana yogurt

2 结果与分析

2.1 香蕉酸乳的最佳配方筛选试验

表8 香蕉酸乳最佳配方筛选试验Table 8 Screening of optimal formula for banana yogurt

由表8可知，香蕉酸乳的最佳配方为自制乳酸发酵剂用量4%、全脂乳用量4%、香蕉果肉用量10%、蔗糖用量6%。发酵剂的接种量对产品的质量影响最大，其次是香蕉和蔗糖的使用量，乳粉的用量对产品质量影响最小。

2.2 产品质量感官检验

由表9可知，自制乳酸发酵剂用量4%、全脂乳用量4%、香蕉果肉用量10%、蔗糖用量6%生产的香蕉酸乳，其组织状态、口感滋味、气味和色泽都达到最佳。

表9 香蕉酸乳的评分结果Table 9 Sensory evaluation scores of banana yogurt

2.3 生产工艺与最佳配方

香蕉酸乳的生产工艺：香蕉在经微波处理30s、加入0.5%(以果肉计)柠檬酸和VC(2:1)混合打浆，将浆液与复原乳混合均质，再加入经糖拌的明胶(0.1%)和CMC(0.1%)，然后在95℃水浴条件下杀菌5min，分批接种于小烧杯中，上覆保鲜膜，在43℃条件下发酵5h，即为成品，可在0～4冷柜中储藏3～4d。

香蕉酸乳的最佳配方：发酵剂用量4%、全脂乳用量4%、香蕉果肉用量10%、蔗糖用量6%。所得产品颜色为乳白色或淡黄色，凝乳较为细腻均匀、香蕉酸乳味协调、酸甜适口，风味独特，集营养、保健于一体。

3 讨论与结论

3.1 发酵剂的使用

由于本实验没有直接采用从厂家购买菌种作为发酵剂，所以采用将优质酸奶经过发酵培养后作为接种用菌种的方法来代替。参考相关文献，具体方法是将酸奶接种于适宜培养基中培养，定时测其菌活力，在达到0.7～0.8时作为本实验的接种发酵剂使用，发酵结果较为良好。而此方法涉及到的菌种退化和变异对结果的影响还需要进一步的深入研究。

3.2 乳粉的用量

乳粉的使用量是酸乳生产的关键之一，用量多，则成本高；用量少，则非脂乳固体达不到要求，对产品的组织状态产生不良影响。为提高非脂乳固体的含量，可考虑添加质量分数2%～4%的脱脂乳粉，效果良好[15]。

3.3 护色处理

香蕉中的多酚氧化酶活性非常高，如何得到色泽优良的产品是一个很重要的问题，本实验采用微波处理和添加VC和柠檬酸的方法来控制褐变取得较好效果。另外需要注意的是，在香蕉打浆过程中需要控制好时间和转速问题，时间越长，转速越快则相应增加了多分氧化酶与空气的接触时间，转速过快会使温度升高，这都促进了褐变的发生。

3.4 均质处理

由于实验条件和产品生产批量小等原因，本实验采用高速分散均质机进行均质处理，而非高压均质机，因而均质效果达不到最佳效果，这可能是最终产品质地达不到市售酸奶的细腻品质的最大原因。两种均质方法的优缺点比较还需进一步进行相关实验研究探讨。

3.5 无菌操作

实验中的大部分操作需要在无菌状态下进行，发酵剂的制作、灭菌后的接种、发酵过程等。其中接种是在无菌操作台上酒精灯旁进行；发酵过程中烧杯上的保鲜膜覆盖不但有效的隔绝的外来细菌侵入，同时避免了发酵体直接暴露于高温下水分损失过大而造成的上层结块现象。

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Fermentation Processing of Banana Yogurt

ZHENG Ya-qin
(College of Life Sciences, Linyi Normal University, Linyi 276005, China)

The mixture of banana and milk was inoculated with lactic acid bacteria to prepare banana yogurt. The effects of different processing conditions, stabilizers and formula on the quality of banana yogurt were explored. The optimal fermentation processing conditions were 4% fermentation agent, 4% whole fat milk, 6% sucrose, microwave treatment of banana for 30 seconds, 10% banana pulp, 0.5% critic acid-VC ratio of 2:1, 0.1% gelatin, 0.1% CMC, sterilization at 95 ℃ for 5 min and fermentation at 43 ℃ for 5 h.

banana；yogurt；fermentation processing

TS252

B

1002-6630(2010)24-0498-04

2010-09-27

临沂师范学院横向课题

郑亚琴(1963—)，女，教授，主要从事园艺产品贮藏加工研究。E-mail：yaqin_009@sina.com