燕麦膳食纤维酸奶的研制

王丽爽，赵秀红

（沈阳师范大学粮食学院，辽宁沈阳110034）

燕麦膳食纤维酸奶的研制

王丽爽，赵秀红*

（沈阳师范大学粮食学院，辽宁沈阳110034）

以燕麦与鲜奶为主要原料，研究了燕麦膳食纤维酸奶最适配方与最佳工艺条件。以产品的感官质量和理化分析为指标，采用正交试验法与模糊综合评判法确定了最佳基本配方和最优工艺条件为：燕麦粉添加量3%，酸奶添加量20%，白砂糖添加量6%；发酵时间4.5 h，发酵温度42℃。研制的燕麦酸奶具有燕麦独特的香味，酸甜适度。

燕麦；膳食纤维；酸奶；正交试验法；模糊综合评判法

目前酸奶市场对保健产品的需求逐渐增大，消费取向已有了较大的改变，消费时首选一些既方便又营养卫生兼保健功能的食品。然而随着人们生活水平的提高和饮食结构的改变，人们对于膳食纤维的摄入量日趋减少，进而与饮食结构有关的冠心病、动脉硬化、高血脂症、糖尿病、肥胖症、便秘等“文明病”的发病率则日渐提高。而燕麦是一种特色杂粮作物，总膳食纤维含量超过30%，从而可以有效改变人们的膳食结构[1-3]。

膳食纤维是目前已经明确的具有生理调节功能的功能因子之一，将燕麦与鲜奶有机地结合起来，制成一种新型的保健酸奶。该产品具有酸奶特有的风味和燕麦的香气以及促消化、保护肠胃、预防便秘、美容、提高免疫力等作用。可以满足人们对口感追求以及膳食平衡的需求，从而大大提高了燕麦的营养价值[4-7]。

1 材料与方法

1.1 材料

燕麦，鲜奶，酸奶（嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌），白砂糖：均为市售。

1.2 仪器与设备

FW80粉碎机：天津市泰斯特仪器有限公司；DZKWD恒温水浴锅：星宇；MLS-3780高温瞬时灭菌锅：松下电器（中国）有限公司上海分公司健康医疗公司；SLI-700恒温培养箱：TOKYO RIKAKIKAI CO..LTD.；JS25均质机：扬州均瑞机电设备制造厂。

1.3 工艺流程

燕麦粉碎与鲜奶混合预煮杀菌、均质接种发酵冷藏、后熟成品评定。

1.4 燕麦粉酸奶配方及工艺的确定

以燕麦粉添加量、白砂糖添加量、发酵时间，发酵温度4个因素对酸奶感官品质的影响进行研究，并以正交试验方法以及模糊综合评判法确定最佳配方及工艺条件。

1.4.1 感官评定

请10名品评员对燕麦酸奶进行感官评定，得分取平均值作为总评分，评分标准见表1[8]。

表1 感官评定评分标准Table1 Sensory evaluation standard

1.4.2 正交试验

依据单因素试验结果选取燕麦粉添加量，白砂糖添加量，发酵时间，发酵温度作为试验因子，设计L9（34）的正交试验[9-11]。各因素水平见表2。

表2 正交试验因素水平Table2 Factors and level in orthogonal array design

1.4.3 模糊综合评判法

依据模糊综合评判法对酸奶感官品质进行评价，依据酸奶的口感，色泽，滋味与气味，以及组织形态评分，依据表3所示标准，对9个样品投票评价[12]。

表3 模糊综合评判法感官评价标准Table3 Fuzzy comprehensive evaluation method of sensory evaluation standard

模糊综合评价法：①确定评价对象集：y=（y1，y2，y3，y4，y5，y6，y7，y8，y9），其中y1、y2、y3、y4、y5、y6、y7、y8、y9分别代表燕麦保健酸奶调配正交试验的9个样品。②确定评价因素集U=（u1，u2，u3，u4）=（口感，色泽，滋味、气味，组织形态）和评价等级V=（v1，v2，v3，v4）=（优，良，中，差）。口感、色泽、滋味与气味和组织形态4个评价因素的权重系数A=（a1，a2，a3，a4），可根据正交试验结果确定。

根据表3将每一名评定员对酸奶的各项特定指标的评分归属不同的评价等级。然后将9个酸奶样品的质量因素不同等级所得票数均归一化为赞成票的比例，得到9个4×4模糊矩阵Rj（其中，j为每个样品的编号），矩阵每一行代表每个评价因素的得票结果（归一化后得到的赞成票比例）。

依据模糊变换原理B=A·R，则综合评价结果为第j号样品Bj=A·Rj。

依照感官评价等级数集V=（1，2，3，4），利用综合评分方法处理综合评价结果向量，得到综合评分HJ= BJ·V。最终可依据H的大小对酸奶的感官品质进行判断得到接近等级，并对酸奶的感官品质的优劣进行排序，从而选择优良配方。

2 结果与分析

2.1 燕麦粉添加量的确定

在白砂糖添加量为6%，酸奶添加量为20%，发酵时间4.5 h，发酵温度为42℃条件下，考察燕麦粉添加量对酸奶品质的影响，结果见图1。

图1 燕麦粉添加量对酸奶感官品质的影响Fig.1 Effect of oat flour content on sensory quality of yogurt

由图1可知，燕麦粉的添加量为3%时酸奶感官质量最佳。燕麦粉的添加增加了酸奶的黏稠度，随着燕麦的添加量增大，酸奶的色泽与滋味发生变化。在燕麦粉添加量为2%时，酸奶色泽变化不大，只有微淡的燕麦特有香气；燕麦粉添加量为5%，6%时。酸奶色泽带有不均匀的黄色，具有类似面制品发酵后的酸味；添加量为3%、4%时酸奶的色泽均匀一致，具有燕麦特有的香气，通过感官评定得出燕麦添加量为3%时，酸甜比例合适，效果最佳[13-16]。

2.2 白砂糖添加量的确定

白砂糖添加量对酸奶感官品质的影响结果见图2。

图2 白砂糖添加量对酸奶感官品质的影响Fig.2 Effect of white granulated sugar on the sensory quality of yogurt

由图2可知，白砂糖的添加量为6%时，酸奶的感官质量最佳。白砂糖的添加作为酸奶中微生物发酵的碳源，为微生物提供营养。白砂糖的添加量为4%、5%时酸奶微酸，而添加量为7%、8%时酸奶微甜，在白砂糖添加量为6%时酸甜比例最合适，感官质量得分最高。

2.3 发酵时间的确定

发酵时间对酸奶感官品质的影响结果见图3。

图3 发酵时间对酸奶感官品质的影响Fig.3 Effect of fermentation time on the sensory quality of yogurt

由图3可知，发酵时间为4.5 h时，酸奶的发酵效果最好，此条件下酸甜比例最佳。发酵时间过短，酸奶发酵不稳定，组织结构过于柔嫩，甜度不够，风味较差；发酵时间过长，则发酵过度，乳清析出严重，酸度不够，风味也较差。发酵时间为4.5 h，酸奶发酵质量最优。

2.4 发酵温度的确定

发酵温度对酸奶感官质量的影响结果见图4。

图4 发酵温度对酸奶感官品质的影响Fig.4 Effect of fermentation temperature on sensory quality of yogurt

由图4可知，发酵温度为42℃时，酸奶的感官质量最佳。发酵温度过低，酸奶的发酵不完全，组织结构不稳定，酸度过低，滋味较差；发酵温度过高时，乳清的析出过量，酸度过大，滋味口感略差。发酵温度为42℃时，感官质量评分最高。

2.5 正交试验结果及分析

正交试验结果见表4。

表4 正交试验结果Table4 Results of the orthogonal array experiment

由表4可知，对酸奶品质的影响因素排列顺序是D>A>B>C，也就是发酵温度最为主要，其次是燕麦粉的添加量，白砂糖的添加量，发酵时间。确定燕麦膳食纤维保健酸奶的最佳工艺参数为A1B2C2D2，即燕麦粉添加量为3%，白砂糖的添加量为6%，发酵时间为4.5 h，发酵温度为42℃。

2.6 模糊综合评判法评价

在采用模糊综合评判法筛选燕膳食纤维酸奶配方时，根据表4中的方差分析，得到感官的主次顺序为D>A>B>C，即发酵温度>燕麦粉添加量>白砂糖添加量>发酵时间。由此确定各感官指标的权重A=（a1，a2，a3，a4）=（0.30，0.20，0.15，0.35）。将各项特性指标的进行评分并根据表3归属评价等级，9个样品的感官品质特性各等级所得票数见表5，将每个样品的所得票数归一化为赞成票的比率，得到9个4×4模糊矩阵Rj。依据模糊综合评判法变换原理，对第j号样品的综合评价结果为：Bj=A·Rj。以1号样品为例，综合评价结果为：

表5 燕麦膳食纤维酸奶感官评价等级的票数Table5 Sensory evaluation grading votes of oat dietary fiber yogurt

运用同样的方法对剩余8个样品的评分结果进行综合分析得到的评判结果如下：B2=（0.415，0.170，0.030，0.070），B3=（0.385，0.420，0.080，0.115），B4=（0.335，0.525，0.140，0），B5=（0.725，0.105，0.020，0.150），B6=（0.180，0.240，0.410，0.170），B7=（0.375，0.325，0.135，0.165），B8=（0.655，0.215，0.130，0），B9=（0.300，0.335，0.130，0.235）。

利用综合评分方法处理综合评价结果向量，首先计算样品1的综合评分H1=B1·V=（0.335，0.445，0.205，0.015）·（1，2，3，4）=1.894，按照此方法求得，H2=1.125，H3=1.925，H4=1.805，H5=1.595，H6=2.570，H7=2.090，H8= 1.475，H9=2.300。

从最终得到的综合评分中可以看出，2号、8号样品的感官评分接近于优的等级，1号、3号、4号和5号样品的感官评分接近于良的等级，7号和9号样品的感官评分接近于中的等级，而6号样品的感官评分接近于差的等级。9个样品的感官评分的优劣顺序为2#> 8#>5#>4#>1#>3#>7#>9#>6#。因此最优配方为A1B2C2D2，既燕麦添加量为3%，白砂糖添加量为6%，发酵时间为4.5 h，发酵温度为42℃。

3 结论

对燕麦膳食纤维保健酸奶运用感官评定法以及模糊综合评判法进行评定，将两种方法的结论进行对比，得到相同结果，使得分析结果更加真实可靠，得出燕麦膳食纤维酸奶的最优配方：燕麦粉添加量3%，蔗糖添加量6%，酸奶的添加量为20%，在42℃的温度下发酵4.5 h，得到的燕麦膳食纤维保健酸奶品质最佳，具有燕麦特有的香味以及乳酸发酵香气，组织结构稳定均匀，色泽一致，口感酸甜适中、细腻爽滑[17-20]。

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Preparation of the Dietary Fiber Oat Yogurt

WANG Li-shuang，ZHAO Xiu-hong*
（College of Food Science，Shenyang Normal University，Shenyang110034，Liaoning，China）

The optimum formula and technological conditions of the dietary fiber oat yogurt with oats and fresh milk as the main raw materials were investigated.Based on the sensory quality and physical and chemical analysis of the product，the optimal basic formula and the optimal process conditions were determined by the orthogonal experiment method and the fuzzy comprehensive evaluation method：oat flour 3%，yogurt 20%，white sugar 6%；fermentation time 4.5 h and temperature 42℃.The yogurt obtained with this technology has special oat flavor and moderate sweet and sour.

oat；dietary fiber；yogurt；the orthogonal experiment method；the fuzzy comprehensive evaluation method

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.03.020

2016-05-07

大学生创新创业训练计划项目（201510166141）

王丽爽（1994—），女（汉），本科，食品科学与工程专业。

*通信作者：赵秀红（1976—），女，副教授，博士，研究方向：活性物质的提取及功能研究。