甜菊糖在酸奶中应用的研究

艾啸威，徐明生，沈勇根，吴少福，柳民（江西农业大学食品科学与工程学院/江西省发展与改革委员会农产品加工与安全控制工程实验室，江西南昌330045）

甜菊糖在酸奶中应用的研究

艾啸威，徐明生，沈勇根，吴少福，柳民
（江西农业大学食品科学与工程学院/江西省发展与改革委员会农产品加工与安全控制工程实验室，江西南昌330045）

以甜菊糖代替部分蔗糖来生产凝固型酸奶。通过对酸奶的感官评定和用质构仪对酸奶的物性测定的结果作为指标，以确定甜菊糖最佳添加量。实验表明：用甜菊糖取代了30%～50%的蔗糖，所制得的酸奶颜色均一、组织细腻、酸甜爽口并具有甜菊糖特有香味且低热量。

甜菊糖；凝固型酸奶；感官评定

酸奶是以鲜奶或奶粉为原料，接入保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌作为发酵剂，产生乳酸而使酪蛋白凝结的一种营养丰富的饮料。酸奶非常容易被人体消化、吸收；常喝酸奶有益健康，因为酸奶中的活性乳酸菌可有效调节人体肠道中微生物菌群，促进肠道中的有益菌生长，抑制肠内有害菌，对人体具有很好的保健作用，有利于解决乳糖不耐症、抗癌等诸多功能，同时酸奶风味独特、食用方便，所以一直受到广大消费者的青睐［1-4］。据国家权威机构统计：2010年全球酸奶销售量为1 856.8万t，2011年1 938.1万t，增幅为4.38%，而2010年中国的酸奶销售量为323.5万t，2011年的销售量为346.8万t，增幅为7.20%，与全球相比，中国的酸奶市场保持着较高增幅，2011年全球酸奶人均消费量为3.65 kg，而中国酸奶人均消费量为2.56 kg，随着中国经济的持续增长，中国酸奶市场将潜力巨大。但在传统的酸奶制作工艺中，甜味的来源以蔗糖为主，但蔗糖的甜度低，热量高，摄入过多易引起龋齿、肥胖，糖尿病人和患有心血管疾病的病人不宜食用。

甜菊糖是由甜菊叶片中提取精炼而得到的，为白色至微黄结晶性粉末或颗粒，有清凉甜味，它的甜度是蔗糖的100倍～350倍，但热量仅有蔗糖的1/300［5］。同时，甜菊糖还具有诸多生物活性如有利于调节血糖和对心脑血管有辅助治疗还具有抗菌、抗癌等作用。也能应用于食品添加剂中，并且其安全性已经经现代药理学研究证明了作为食品添加剂是无毒无害的［6］。甜菊糖作为天然的甜味剂是很稳定且耐高温，Gerhard Kroyer［7］研究表明，甜菊糖在温度上升至120℃仍然可以在1 h之内保持稳定，温度上升至140℃才开始分解。pH为2～10温度为80℃甜菊糖也很稳定。因此研发出一种甜菊糖替代部分比例的蔗糖生产低热量型酸奶意义很重大。

本文以凝固型酸奶为研究对象，旨在探讨甜菊糖在凝固型酸奶中的应用，为甜菊糖在酸奶中的应用提供理论依据。

1　材料与方法

1.1材料

1.1.1原材料

蔗糖：市售；纯牛奶：市售伊利牌1L利乐装；甜菊糖：RA97型号，赣州菊隆高科技实业有限公司提供；菌种保加利亚乳杆菌︰嗜热链球菌为1︰1，江西农业大学三康食品厂提供。

1.1.2试剂与药品

NaOH、酚酞指示剂、酸性邻苯二甲酸氢钾（均为分析纯）。

1.1.3主要仪器设备

SPE-250 B-2生化恒温培养箱：上海跃进医疗器械厂；PHS-25手持式酸度计：中国·雷磁分析仪器厂（杭州）；BC/BD-272GS海尔冰柜：海尔集团有限公司；LDZX-50KBS立式压力蒸汽灭菌器：上海申安医疗器械厂；TA-XTplus Texture Analyser：英国Stable Micro System Lod；BSA124S精密电子天平：赛多利斯科学仪器（北京）有限公司。

1.2工艺流程和操作要点

1.2.1工艺流程

纯牛奶→预热→添加蔗糖、甜菊糖配料→冷却至43℃接菌→灌装→发酵→后熟→成品［8］

1.2.2操作要点

1.2.2.1预热

将1 L利乐装的纯牛奶倒入不锈钢锅中，放在电炉上预热至60℃左右。

1.2.2.2蔗糖、甜菊糖预处理

将蔗糖或甜菊糖溶解后放入微波炉中杀菌。

1.2.2.3配料

将杀菌后的蔗糖或甜菊糖溶液加入纯牛奶中，搅拌，使之混合均匀。

1.2.2.4接种

将菌种按4%的接种量加入冷却至45℃～50℃左右的纯牛奶中，搅拌均匀。

1.2.2.5发酵

将接种后且灌装好的料液放在恒温培养箱（42℃～44℃）发酵至乳蛋白凝固，4 h。

1.2.2.6冷藏

恒温发酵至凝固后及时于4℃冰箱冷藏。在冷藏初期乳酸菌的发酵作用仍在进行，酸度继续增加。在冷藏过程中，凝乳会变得结实而富有弹性的成品［9］。

1.3试验方法

1.3.1不同甜菊糖添加量对酸奶品质的影响

以甜菊糖（RA97）作为试验材料，采用设计专家软件进行混料设计，甜菊糖在酸奶中的量分别代替蔗糖量为0%、25%、50%、75%、100%。并根据甜菊糖与蔗糖的甜度比值（1∶30）来添加甜菊糖的量。每组试验重复3次，对做出的酸奶产品进行感官品评和酸度的测定。混料试验设计见表1。

表1混料试验设计Table 1　Mixture experimental design

1.3.2差别检验

为区分添加全蔗糖和用甜菊糖代替50%的蔗糖所制得的酸奶之间是否存在显著差异，采用三点检验法对这两种酸奶进行感官品评。该试验共请9个同学参与评鉴，提供给每位鉴评员3个样品（每个样品用随机编码标好），其中两个样品是相同的，要求鉴评员区别出有不同的另一个样品。

1.3.3酸奶各项指标的测定方法

1.3.3.1酸奶的感官评定方法

以酸奶的色泽、滋味和气味、组织状态为评定指标，对所生产的酸奶进行感官评定。该试验共请16个同学参与评鉴，取平均分作为感官评价结果，评定标准见表2［10］。

表2　酸奶感官评定细则Table 2　Yogurt sensory evaluation rules

续表2 酸奶感官评定细则Continue table 2　Yogurt sensory evaluation rules

1.3.3.2酸奶滴定酸度的测定

取样品10 mL于150 mL三角瓶中，用20 mL蒸馏水稀释，加入0.5%的酚酞指示剂0.5 mL，摇匀，用0.1 mol/L NaOH溶液滴定至微红并在1 min内不变色为止，记录0.1mol/L NaOH溶液所消耗的体积，其滴定酸度W（°T）通过下列公式进行计算［11］。

式中：V1为滴定结束时NaOH溶液的体积，mL；V2为滴定开始时NaOH溶液的体积，mL；10为倍数关系。1.3.3.3酸奶物性指标的测定

采用TPA（Texture ProfileAnalysis）质地剖面分析法，使用TA-XTplus物性测试仪，采用以下模式：测试前速度：2.0 mm/s；测试速度：0.5 mm/s；测试后速度：2.0 mm/s；测试距离：10 mm；探头型号：P/6（直径0.5英寸的圆柱状平头探头）。所有样品重复测试3次。分别对甜菊糖在酸奶中分别代替蔗糖的量为0%、30%、50% 3种样品进行物性指标测定。酸奶的物性指标一般包括硬度、胶着性、粘附性、黏附力［4，12-13］。

1.4数据处理

采用Excel、Design Expert（6.0.1）数据处理软件对所得的试验数据进行处理。

2　结果与分析

2.1不同甜菊糖添加量对酸奶品质影响的结果

用Excel对所得试验数据进行处理，所得结果均用均值表示。其结果见表3。

2.1.1甜菊糖取代蔗糖量对酸奶色泽的影响结果

对表3中色泽数据进行回归分析，对此回归模型系数进行显著性检验，其结果见表4。

表3　不同甜菊糖添加量的试验结果Table 3　Adding different amount of test results of stevia sugar

表4　酸奶色泽回归模型系数显著性检验结果Table 4　Result of yogurt color regression model coefficient significance test

由表4可知，模型0.01＜P＜0.05，表明模型显著，失拟项P＞0.05，表明失

拟度不显著。得编码值的二次多元回归方程为：Y=8.132 05A+8.161 85B+1.591 27AB。说明该模型拟合程度良好，试验误差小，可以用此模型对甜菊糖取代蔗糖量对酸奶色泽的影响进行分析和预测［14-15］。

利用Design Expert设计软件进行回归方程寻优，随着蔗糖添加量的增加，甜菊糖添加量的减少，酸奶的色泽越来越好。当蔗糖添加量∶甜菊糖添加量=7∶3时，酸奶的色泽最受评定者喜欢。

2.1.2甜菊糖取代蔗糖量对酸奶气味和滋味的影响结果

对表3中气味和滋味数据进行回归分析，对此模型系数进行显著性检验，结果见表5。

由表5可知，模型0.01＜P＜0.05，表明模型方程显著，不同处理间的差异显著，失拟项P＞0.05，表明失拟度不显著。得编码值的二次多元回归方程（模型）为：Y=32.368 66A+26.779 18B，说明该模型拟合程度良好，试验误差小，可以用此模型对甜菊糖取代蔗糖量对酸奶气味和滋味的影响进行分析和预测。

表5　酸奶气味和滋味回归模型系数显著性检验结果Table 5　Result of yogurt smell and taste regression model coefficient significance test

利用Design Expert设计软件进行回归方程寻优，随着蔗糖添加量的增加，甜菊糖添加量的减少，酸奶的气味和滋味越来越好。当蔗糖添加量∶甜菊糖添加量=1∶1时，酸奶的气味和滋味最受评定者喜欢。

2.1.3甜菊糖取代蔗糖量对酸奶组织状态的影响结果

对表3中组织状态数据进行回归分析，对归模型系数进行显著性检验，其结果见表6。

表6　酸奶组织状态回归模型系数显著性检验结果Table 6　Result of yogurt organizational status regression model coefficient significance test

由表6可知，模型0.01＜P＜0.05，表明模型方程显著，不同处理间的差异显著，失拟项P＞0.05，表明失拟度不显著。得编码值的二次多元回归方程（模型）为：Y=37.46367A+34.30531B+7.05188AB，说明该模型拟合程度良好，试验误差小，可以用此模型对甜菊糖取代蔗糖量对酸奶组织状态的影响进行分析和预测。

利用Design Expert设计软件进行回归方程寻优，随着蔗糖添加量的增加，甜菊糖添加量的减少，酸奶的组织状态越好。当蔗糖添加量∶甜菊糖添加量=1∶1时，酸奶的组织状态最受评定者喜欢。

2.1.4甜菊糖取代蔗糖量对酸奶酸度的影响结果

对表3中酸度数据进行回归分析，其结果见表7。

由表7可知，模型P＞0.05，表明模型方程不显著，失拟项P＞0.05，表明失拟度不显著，即在酸度方面，加入甜菊糖代替蔗糖的酸奶与全蔗糖并无显著性差异，同样受感官评定者喜欢。

2.2差别检验（三点检验）的试验结果分析

通过感官评定，9位同学中有7位可以将那个单独的样品从3个样品中区别出来，说明该方法能评定出用0%和50%甜菊糖取代蔗糖的量的酸奶之间的差别。从而说明这两种酸奶在感官品质方面有显著差异［16］。

2.3酸奶物性指标测定结果分析

采用英国Stable Micro System公司生产的质构仪测得的质构图如图1，数据如表8。所得数据结果采用均值进行分析。

表7　酸奶酸度回归模型方差分析表Table 7　Yogurt acidity regression model analysis of variance table

图1　用质构仪测得的酸奶物性的图形Fig.1　With a texture analyzer measured the physical properties of yogurt graphics

表8　酸奶样品的质构仪数据Table 8　Texture analyzer data of yogurt samples

正的力值（Force）和正峰面积越大，说明酸奶越稠厚，对探头下压时的抵抗力越大，反映出酸奶爽滑性、细腻度越差；负的力值（adhesive）和负峰面积说明酸奶对探头的附着性，即力的绝对值越大，奶黏性越大，探头上提时粘在其上酸奶的越多，一般较稠的酸奶黏性较大［17］。由表8和图1可知，随着甜菊糖取代蔗糖量的增加负峰面积越来越小，说明酸奶的粘性越来越差；但用甜菊糖取代30%的蔗糖量所制得的酸奶正的力、正面积、负的力最大，说明此时的酸奶口感醇厚，细腻度好、黏度大、硬度适中。综上所述，用甜菊糖取代30%的蔗糖量所制得的酸奶品质最好。

3　结论与讨论

1）将甜菊糖添加入酸奶时，用甜菊糖取代30%～50%的蔗糖量，制得的酸奶颜色均一、组织细腻、酸甜爽口、具有甜菊糖特有香味且与常见的市售酸奶在感官喜好性方面无显著性差别。用甜菊糖取代部分蔗糖可以降低酸奶的热量，适用人群的范围就更加宽广并且还可以为生产厂家节约生产成本创造经济利益。

2）本实验采用感官评定对酸奶的品质进行评鉴，传统的感官评定方法一直是食品品质评价的主要手段，虽然该方法最具权威性，但是该方法不易标准化，而且在评价中易受评价员的嗜好、健康、品味等不稳定因素的影响，从而导致实验结果的可靠性、可比性差，采用质构仪，可以克服感官鉴定方法中人为误差，并且使用仪器评价法容易操作、得出的结果也更加客观。

［1］张亚雄，肖淑芳.酸奶发酵中以甜菊糖甙代替蔗糖初探［J］.中国食品添加剂，1995（3）：13-15

［2］刘杰.甜菊糖苷中莱鲍迪A苷的研究［D］.无锡：江南大学，2010

［3］Carakostas M C，Curry L L，Boileau A C，et al.Overview：the history， technical function and safety of rebaudioside A，a naturally occurring steviol glycoside，for use in food and beverages［J］.Food and Chemical Toxicology，2008，46（7）：S1-S10

［4］高奇.凝胶型酸乳的制备及其质构流变特性研究［D］.无锡：江南大学，2006

［5］徐鸿.甜菊糖的特点及功能［J］.现代农业科技，2013（2）：286-287

［6］徐健，李维林.甜菊糖药理作用及生产工艺研究进展［J］.食品与发酵工业，2013，39（10）：207-214

［7］Kroyer G.Stevioside and Stevia-sweetener in food：application，stabilityandinteraction with food ingredients［J］.Journal für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit，2010，5（2）：225-229

［8］张和平，张佳程.乳品工艺学［M］.北京：中国轻工业出版社，2010：195-196

［9］杜淑霞，贝惠玲，徐丽，等.新型甜味剂纽甜在凝固型酸奶中的应用［J］.食品科技，2011，36（6）：277-280

［10］中华人民共和国卫生部.GB 19302-2010食品安全国家标准发酵乳［S］.北京：中国标准出版社，2010

［11］李荣华，乳蛋白对凝固型酸奶流变学特性及微观结构的影响［D］.哈尔滨：东北农业大学，2007

［12］吕长鑫，赵大军，宋立，等.山楂果胶对酸奶物性指标影响分析［J］.食品科学，2007，28（9）：302-307

［13］郑红莉.质构仪的最新应用研究［J］.粮油食品科技，2006，14（1）：54-55

［14］王晓琴，曹宝明，张芬琴.响应曲面法优化黄参酸奶生产工艺［J］.食品科学，2011，32（12）：39-44

［15］王钦德，杨坚.高级食品试验设计与统计分析［M］.2版.北京：中国农业大学出版社，2009：99-151

［16］魏永义，王富刚，焦驼文，等.应用三点检验法感官评定火腿肠的风味差别［J］.肉类工业，2010（3）：47-48

［17］林芳栋，蒋珍菊，廖珊，等.质构仪及其在食品品质评价中的应用综述［J］.生命科学仪器，2009（5）：61-63

Application Study of Stevia Sugar Added in the Yogurt

AI Xiao-wei，XU Ming-sheng，SHEN Yong-gen，WU Shao-fu，LIU Min
（Engineering Laboratory for Agro－processing and Safety Control of Jiangxi Development and Reform Commission，College of Food Science and Engineering，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045，Jiangxi，China）

In this experiment，replacing sucrose with parts of the stevia to product yoghurt.Through the sensory evaluation of yogurt and the use of texture measurement properties of yogurt as the result of index instrument，Used to determine the optimum amount of stevia.The experiment show that：stevia insteadof 30%-50%sucrose，prepared yogurt uniform color，fine texture，sweet and sour taste and has the stevia sugar peculiar smell and low in calories.

stevia；yogurt；sensory evaluation

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.10.015

艾啸威（1991—），男（汉），在读硕士研究生，主要从事天然产物在食品中运用与加工方面的研究。

2015-04-23