无籽刺梨酸奶含片工艺研究

严晓月 刘 星 李永福 陈琴芳 钟耀广 王正武

（1.上海海洋大学食品学院，上海 201306；2.上海交通大学农业与生物学院食品科学与工程系，上海 200240）

无籽刺梨（rosa sterilis）俗称搭钩刺梨［1］，属蔷薇科，贵州特有。因 Vc含量（＞1 000mg/100g鲜果［2］）奇高，又有金维果的美称。此外还富含糖分、胡萝卜素、矿物质等营养成分［3］，同时还含有超氧化物歧化酶 （SOD）、β－谷甾醇、刺梨酸、黄酮等功效成分，具有抗氧化、降血脂、抗肿瘤、镇痛、抗炎等作用。无籽刺梨果实成熟后，表面皮刺基本退化脱落，种子败育，更方便食用，口味脆而香甜，被誉为“新山珍”。但因其成熟果实糖分、酶类等含量高，不易贮藏，再加之地域原因等局限，加工后再食用比鲜食更符合大众的需求。

酸奶以其独特的香气而受到人们的喜欢。被认为是一种非常古老的发酵食物［4］。经过发酵过程，牛乳中的乳糖、蛋白质等大分子被水解为小分子，更容易被人们消化吸收。而且乳酸菌可以抑制肠道腐败菌的繁殖，能够保护人体正常的生理机能和提高人体免疫力等［5］。将酸奶制成酸奶片，不仅可以延长保质期，而且还有丰富的营养价值和功能作用，且便于携带方便食用［6］。

丝胶蛋白是一种球蛋白，当蚕营茧对蚕丝时起着黏合作用，具有优异的吸湿性、放湿性、抗冻活性、抑制酪氨酸酶活性和抗氧化作用［7］，近年来逐渐被用作药物、医用生物材料、化妆品添加剂等［8］；且有研究［9］表明，丝胶及其水解物具有抗癌、抗衰老、抗凝血等多种功能作用。丝胶肽的亲水性氨基酸含量非常高，如丝氨酸含量可达33%左右［10］，这使得丝胶肽具有很高的抗冻活性，通常可将其作为抗冻保护剂［11］来保护细胞结构和组织成分，如加入菌群培养基或含活性菌的产品中，可减少益生菌的死亡。

本研究拟将无籽刺梨通过与脱脂乳粉复原后共发酵，并且在发酵乳冷冻干燥时加入丝胶肽，从而将无籽刺梨、益生菌、丝胶肽三者通过酸奶片载体有机地结合起来，制作出口感风味独特而又营养丰富、乳酸菌活性高的无籽刺梨酸奶含片，扩大了无籽刺梨的应用范围，填补了市场上果味酸奶片的空白，具有很好的开发前景和可观的商业价值。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

无籽刺梨：贵州省兴仁县；

木糖醇、硬脂酸镁：上海吉天食品有限公司；

丝胶肽：平均分子量500～10 000Da，湖州新天丝生物技术有限公司；

德氏乳杆菌保加利亚亚种（Lactobacillus delbrueckii ssp.BulgaricusLB340）：丹尼克斯（中国）有限公司；

脱脂奶粉：恒天然（中国）有限公司。

1.2 仪器与设备

冷冻干燥机：FD－1A－50型，北京博医康实验仪器有限公司；超净台：BJ－2CD型，上海博讯实业有限公司；

手提式压力蒸汽灭菌器：YX－18LM型，江阴滨江医疗设备有限公司；

质构仪：TA.XT.plus Texture Ananlyser型，英国Stable Micro Systems公司；

单冲压片机：TDP.5型，上海天凡药机制造厂；

高速万能粉碎机：FWl00型，上海安锐自动化仪表有限公司；

全自动氨基酸分析仪：L－8900型，日本Hitachi公司；火焰－石墨炉原子吸收分光光度计：Z 2000型，日本Hitachi公司；

自动凯氏定氮仪：Kjeltec 8200型，丹麦FOSS公司。

1.3 工艺流程

1.4 试验方法

1.4.1 无籽刺梨冻干粉制备 挑选形态完整、无破损、无霉变的成熟无籽刺梨，去梗去蒂，清水浸泡1～2h左右，冲洗2～3次，去除果实表面泥沙及污物。再用偏重亚硫酸钾液（质量浓度0.2%～0.3%）清洗后用净水洗净，自然阴干。将无籽刺梨切成小块后，于温度＜－50℃、真空度＜10Pa条件下真空冷冻干燥12～24h。将完全冻干的无籽刺梨粉碎，过80目筛，制成无籽刺梨冻干粉以备用。

1.4.2 无籽刺梨酸奶发酵 将净水灌入洁净锥形瓶中，50℃水浴溶解一定量的脱脂奶粉及木糖醇［12］，制成复原乳液。于90℃灭菌10min，冷却至40℃左右，备用。将无籽刺梨粉紫外灭菌30min，与灭菌乳混合均匀，接入1%（占脱脂奶粉的质量）的德氏乳杆菌保加利亚亚种，然后置于培养箱中，42℃发酵一定时间得酸奶。

1.4.3 酸奶粉制备 将发酵好的无籽刺梨酸奶与经过30 min紫外灭菌的一定量硬脂酸镁和丝胶肽粉混合均匀，分装在无菌培养皿中，厚度在0.5cm左右。分装好的发酵无籽刺梨酸奶经过－20℃预冻12h后，在温度低于－50℃、真空度小于10Pa的条件下干燥16～24h。将冻干后的无籽刺梨酸奶粉取出，分装在洁净的塑封袋中。因为糖度较高略有粘连，故隔袋研磨，确保细粉状态。

1.4.4 压片成粒 压片前用75%酒精对压片机进料口及冲头进行消毒，若有粘连需要及时清洗。然后在20kN的压力下将酸奶粉压片成粒。

1.4.5 酸奶片的感官评定、营养成分测定和微生物指标

（1）酸奶片的感官评定：参照文献［13］制定的感官评分表见表1。

（2）VC：按GB/T 5009.86—2003执行。

（3）蛋白质：按 GB 5009.5—2010执行。

（4）氨基酸：按 GB/T 5009.124—2003执行。

（5）膳食纤维：按GB/T 5009.88—2008执行。

（6）矿物质：按 GB/T 5009—2003执行。

（7）硬度值：质构仪硬度穿刺测定法。

（8）微生物：按 GB 19302—2010执行。

2 结果与分析

2.1 发酵时间的确定

乳酸菌发酵时间对酸奶的状态、气味、滋味、色泽有很大的影响。由表2可知，发酵时间从2h到4h时pH下降很快，说明乳酸菌含量增加得很快［14］，酸奶香也逐渐浓郁；而随着时间的延长，pH值下降较缓，菌株生长进入较稳定的阶段。pH值随时间的变化过程与时间对酸奶的品质的影响相一致。当发酵时间为3h时，凝乳不完全，酸奶香气较淡且颜色为白色，说明乳发酵不完全；4h时，表面有发酵过程中产生的少量水痕，酸奶香气浓郁且呈现乳白色，说明发酵已经完全；当继续发酵时则出现了乳清，且色泽逐渐变为微黄，以上结果表明：灭菌乳发酵的最佳时间为4h左右。乳清在酸奶发酵过程中会析出，对酸奶色泽产生影响。

表1 无籽刺梨酸奶含片感官评分表Table 1 Sensory evaluation standards of Rosa sterilis yoghourt buccal tablets

表2 发酵时间对酸奶感官品质及pH的影响Table 2 Effects of fermentation time on yogurt sensory quality and pH

2.2 无籽刺梨粉添加顺序的确定

为考察无籽刺梨粉加入顺序的影响，将无籽刺梨粉、木糖醇、脱脂乳以1∶3∶10的量于42℃［15］发酵4h，然后对所得酸奶进行感官评价，结果见表3。

表3 无籽刺梨粉添加顺序对产品质量的影响Table 3 Effects of Rosa sterilis powder add different time on yogurt quality

由表3可知：无籽刺梨与灭菌乳共发酵和发酵后添加所得的发酵乳风味是有差别的。共发酵的无籽刺梨酸奶片含有浓郁的无籽刺梨香气，且果实本身的色泽特征也比较明显，而灭菌乳发酵后添加无籽刺梨粉再进行冻干所制得的酸奶片，无籽刺梨香气较寡淡且偏酸，影响人们对酸奶片的食用欲望，所以将无籽刺梨与灭菌乳进行共发酵为最佳顺序。

2.3 润滑剂及丝胶肽添加量的确定

在片剂加工中，最常用的润滑剂为硬脂酸镁和黏合剂羧甲基纤维素钠（CMC－Na）。这两种物质的合理添加可以使片剂口感细腻，外观更为致密。将无籽刺梨粉、木糖醇、脱脂乳以1∶3∶10的量于42℃发酵4h后，添加不同比例的硬脂酸镁（0.5%，1.0%，2.0%，以脱脂乳粉质量为基准）和 CMCNa（0，1%，2%，以脱脂乳粉质量为基准），并对所得酸奶片进行穿刺硬度测试，结果见表4。由于成品粘合性较好，故有CMC－Na不添加的对比；而不添加硬脂酸镁会使片剂表面光洁性较差，故硬脂酸镁未做零添加比较。

表4 CMC－Na及硬脂酸镁添加硬度测试Table 4 Addition hardness testing of CMC－Na and magnesium stearate

表3中硬度值经IBM SPSS19.0做Duncan比较，不同辅料添加量在硬脆度上并无统计学上显著差异，且硬度值都大于30N（20片），符合片剂的相关规定，也说明CMC－Na对酸奶片的硬度影响不大，因此在后续的工艺过程中取消对CMC－Na的添加，只保留硬脂酸镁作为润滑辅料。

丝胶肽作为抗冻剂，直接添加过多会使产品带有生粉气息，这是产品所不希望的。根据文献［16］，丝胶肽添加量在1%左右时，既可以满足在冷冻干燥过程中对乳酸菌活性的保留，又不至于对风味造成太大的影响。

2.4 无籽刺梨与木糖醇、硬脂酸镁添加量的确定

以脱脂乳粉作为质量基准（10），木糖醇加入量为4，5，6份，无籽刺梨为1，2，3份，硬脂酸镁添加量取0.5%，1.0%，2.0%，来进行L9（34）的正交试验。所得无籽刺梨酸奶产品的感官评分标准见表1，因素水平见表5，结果见表6。

由表6极差分析结果可知，各因素对酸奶片感官品质影响的大小顺序为：B＞C＞A，即木糖醇对产品口感的影响大于硬脂酸镁和无籽刺梨，可能是因为无籽刺梨本身蕴含浓郁的香气，即使较少的量也能使产品富含该风味，当它与合适的木糖醇量相配伍即可得到酸甜可口且富含无籽刺梨香气的酸奶片。硬脂酸镁的添加量对口感及外观的影响比较大，适当的添加量可以使得酸奶片润滑光泽，口感上也会更为细腻。由指标均值（k）可得，最佳配方为A2B2C3。本试验最优结果与成品受众实际偏爱相吻合，A2B2C3产品最受喜爱。

表5 因素水平表Table 5 Test the level of form factors

表6 无籽刺梨酸奶片感官评定正交试验Table 6 Orthogonal experiment for Rosa sterilis yoghourt buccal tablets

2.5 成品营养成分的测定

按最佳工艺所得的无籽刺梨酸奶片为浅黄色片剂，平均每片质量在1g左右，表面光滑整齐。无粉渣脱落，入口时酸奶香和无籽刺梨果香浓郁，酸甜适宜。其所含的营养成分根据相应的国标方法测定结果见表7、8。

由表7可知，无籽刺梨酸奶片中蛋白质含量为24.21%，远高于GB 19302—2010《食品安全国家标准 发酵乳》中风味发酵乳的蛋白质应不少于2.3%的要求，丝胶肽和无籽刺梨也起到了增加蛋白含量的作用。虽然酸奶片中氨基酸主要来源于脱脂乳粉，但是从表8可以看出无籽刺梨也对酸奶片的氨基酸有所贡献。由表8还可以看出无籽刺梨酸奶片中必需氨基酸组成齐全，特别是一般谷物中所缺少的赖氨酸含量较高，因此可以作为一般人日常饮食赖氨酸的补充来源。“—”检测过程中被破坏，没有数据。该酸奶片还含有较高的膳食纤维含量（3.66%），高于一般的精细谷物甚至是黍（3.5%）［17］，且甜味来源于木糖醇，也适合肠道疾病和“三高”人群食用。由于无籽刺梨含有丰富的VC，无籽刺梨酸奶片也含有很高的 VC（342.19mg/100g），一般酸奶片中较少，可以作为日常VC的来源。无籽刺梨酸奶片还含有人体正常生理活动不可或缺的丰富钾、钠、钙、镁、铁和锌。与液态酸奶［18］相比，固态酸奶片营养成分更为集中，且方便携带、货架期长，具有很大的优势。

表7 无籽刺梨酸奶片的营养成分Table 7 The nutrient content in Rosa sterilis yoghourt buccal tablets

表8 无籽刺梨（干）和无籽刺梨酸奶片中必需氨基酸含量Table 8 Essential amino acids content in Rosa sterilis（dry）and its yoghourt buccal tablets（10－2 mg·g－1）

表8 无籽刺梨（干）和无籽刺梨酸奶片中必需氨基酸含量Table 8 Essential amino acids content in Rosa sterilis（dry）and its yoghourt buccal tablets（10－2 mg·g－1）

必需氨基酸 无籽刺梨 无籽刺梨酸奶片Lys 250.7 2 277.1 Met 38.2 496.3 Phe 159.1 1 154.0 Leu 232.2 2 309.6 Thr 149.6 1 580.9 Val 190.6 1 644.7 Trp— —Ile 157.7 1 256.3 His 100.2 652.2

2.6 成品微生物检测

由表9可知，乳酸菌总数为1.4×108CFU/g，满足了GB 19302—2010《食品安全国家标准 发酵乳》中对乳酸菌数不应少于1×106CFU/g（液态）的规定；大肠菌群和致病菌未检出。

表9 无籽刺梨酸奶片的微生物检测结果Table 9 Test results of microorganism in Rosa sterilis yoghourt buccal tablets

3 结论

（1）无籽刺梨酸奶片工艺经优化得到的最佳配比是无籽刺梨粉末∶木糖醇∶脱脂乳粉为2∶5∶10，硬脂酸镁含量为2%。

（2）甜味剂是影响酸奶片口味的重要因素。本试验考虑到一些特殊人群的需要，以功能性甜味剂—木糖醇代替了蔗糖添加到酸奶片中，不仅可以减少龋齿的发生，也是“三高”和糖尿病患者可以选择的食品。

（3）无籽刺梨本身作为一种新兴的功能性水果，营养价值很高，但不易保存，且产地比较偏远，运输难度大，鲜食有很大的局限性，对其进行深加工不仅能提高水果本身的附加值，而且对其大范围推广极有裨益。

1 韦景枫，陶文丞，张声涛，等.无籽刺梨组培快繁技术研究［J］.黑龙江生态工程职业学院学报，2007（5）：24～25.

2 刘松，赵德钢.无籽刺梨研究进展［J］.山地农业生物学报，2014，33（1）：76～80.

3 郑元，辛培尧，高健，等.无籽刺梨的研究与应用现状及展望［J］.贵州林业科技，2013（2）：62～64.

4 Desai N T，Shepard L，Drake M A.Sensory properties and drivers of liking for Greek yogurts［J］.Journal of Dairy Science，2013，96（2）：7 454～7 466.

5 牛生洋，赵瑞香，田宜鑫，等.益生菌活性酸奶片的研制［J］.农业机械，2012（27）：90～92.

6 郑泽华.酸奶片的制作［J］.农产品加工，2006（11）：34～35.

7 周文林，张雨青，沈卫德.天然丝胶蛋白的生物学活性［J］.江苏蚕业，2003（1）：1～3.

8 WU Jin－hong，Wang Zhang，Xu Shi－ying.Preparation and characterization of sericin powder extracted from silk industry wastewater［J］.Food Chemistry，2007，103（4）：1 255～1 262.

9 Subhas C K，Biraja C D，Rupesh D，et al.Natural protective glue protein，sericin bioengineered by silkworms：Potential for biomedical and biotechnological applications［J］.Progress in Polymer Science，2008，33（10）：998～1 012.

10 陈华，朱良均，闵思佳，等.蚕丝丝胶蛋白的结构、性能及利用［J］.功能高分子学报，2001（3）：344～348.

11 Zhou Yan－fu，Wu jin－hong，Wang Shao－yun，et al.Rapid spectrophotometric determination of hypothermia protection activity of sericin peptides on Lactobacillus bulgaricus［J］.Advanced Materials Research，2013（634～638）：1 287～1 293.

12 孙芝杨.南瓜、山药复合型无糖酸奶的研究［J］.食品工业，2013（1）：92～95.

13 朱建荣，胡颖，朱秋劲.蓝莓搅拌酸奶的研制［J］.贵州畜牧兽医，2012（5）：57～59.

14 成晓霞.搅拌型果酱、蔬菜汁复合酸奶加工工艺的研究［D］.北京：中国农业大学，2006.

15 付红军.木瓜酸奶的加工工艺［J］.湖北农业科学，2011，50（14）：2 927～2 929.

16 周焱富，汪少芸，王文龙，等.丝胶肽对乳酸菌冷藏及冷冻干燥的保护作用［J］.中国食品学报，2014（7）：150～154.

17 杨月欣，王光亚，潘兴昌.中国食物成分表2002［M］.北京：北京大学医学出版社，2002：24～33.

18 马嵬，金素钰，郑玉才，等.酸奶中游离氨基酸含量及乳清蛋白组成分析［J］.中国乳品工业，2006，34（6）：20～22，39.