梨果汁发酵乳饮料的研制

张锋，金杰，朱中原

（1.徐州工业职业技术学院，江苏徐州221140；2.江苏省徐州医药高等职业学校，江苏徐州221116）

梨果汁发酵乳饮料的研制

张锋1，金杰2，朱中原2

（1.徐州工业职业技术学院，江苏徐州221140；2.江苏省徐州医药高等职业学校，江苏徐州221116）

研究以梨果汁及全脂乳粉为主要原料，添加蔗糖、菌种、稳定剂CMC等辅料进行梨果汁发酵乳饮料的研制。通过单因素和正交试验确定梨果汁发酵乳饮料的最佳工艺条件：二次加糖添加量8%、酸奶与水料体积比为1∶4，梨果汁添加量为16%，稳定剂CMC添加量为0.15%。本研究制得的梨果汁发酵乳饮料成品色泽稍呈浅黄色，酸甜适中，口感细腻，具有乳香味和清淡的梨香，达到了国标GB/T 21732-2008《含乳饮料》的要求。

乳饮料；梨果汁；发酵；酸度

乳酸菌饮料是指以乳或乳制品为原料，经乳酸菌发酵制得的乳液中加入水，以及食糖和（或）甜味剂、酸味剂、果汁、茶、咖啡、植物提取液等的一种或几种调制而成的饮料[1]。果汁发酵乳饮料因其营养丰富和口味多样化受到消费者的普遍欢迎，由于复原乳经过乳酸发酵含有大量的乳酸菌成分，其乳酸菌可以刺激免疫系统，增强机体的抵抗力，它还具有调节肠道菌群平衡，增加肠道蠕动，维持肠道蠕动，预防结直肠癌的作用[2]。因此特别适合肠道菌群不平衡，便秘的人群。果汁发酵乳饮料品种多样化、功能多样化、口味多样化、价格低廉是当今乳饮料的一种发展趋势。

我国是酥梨生产大国，其具有较高的营养价值和生理功能，但是我国梨出口销售量却很低，而且我国梨产业的发展还比较单一，主要用于直接食用，很少一部分用于饮料的制作和药用[3-4]。目前市场上发酵乳品种众多，口味迥异，而一种新型风味、营养保健功能的果汁发酵乳饮料的研制与开发是乳制品加工研究的重点之一。资料报道表明，果汁发酵乳饮料的相关研究并不太多，而酥梨风味的发酵乳饮料还未见报道[5-7]。目前市售的乳酸菌饮料大多采用果蔬汁和液态奶原料混合后一次发酵法进行加工，发酵过程不容易控制，质量不稳定，有的产品甚至不经发酵过程直接利用原辅料经过勾兑而成，营养价值大打折扣。本研究以乳粉和酥梨为原料，采用两段法生产工艺进行加工，首先通过优化酸奶发酵工艺，再经过机械破乳后添加适量的水料（稳定剂CMC、糖、梨果汁）复配并均质后得到成品，不仅含有大量的乳酸菌活菌，同时还含有酥梨的营养成分，既丰富了乳饮料的产品品种，也为酥梨产业的开发利用研究提供了新的思路，具有较好的社会效益和经济效益。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原材料

酥梨（无损伤优质梨）：徐州鼓楼区苏山头农贸市场；

菌种（安琪直投式酸奶发酵剂）：安琪酵母股份有限公司；乳粉（全脂甜奶粉）：伊利乳业股份有限公司。

1.1.2 试剂

羧甲基纤维素钠（CMC）、柠檬酸、抗坏血酸：食品级；氢氧化钠、磷酸、95%乙醇、考马斯亮蓝均为分析纯。

1.1.3 仪器与设备

SC-15电热恒温水浴锅：无锡上佳生物科技有限公司；SYQ-DSX-280B高压蒸汽灭菌锅：上海申安医疗器械厂；HR7625型打浆机：飞利浦有限公司；AR1140电子天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；JM-L50胶体磨：温州市一州机械有限公司；202-3BC型电热恒温培养箱：江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司；菌落总数食品饮料快速检测纸片：南京三爱实业有限公司；大肠菌群食品卫生快速检测纸片：南京三爱实业有限公司；UV-7504分光光度计：上海棱光技术有限公司。

1.2 方法

1.2.1 基本工艺流程

1.2.2 酸奶感官评分标准

参照GB 19302-2010《食品安全国家标准发酵乳》，根据产品的组织状态、色泽、滋味和气味等进行综合评定[8]。将产品随机提供有经验的10人进行感官评分，最后取其总分的平均数为最终分数，酸奶和梨果汁发酵乳饮料感官评分标准分别见表1和表2。

表1 酸奶感官评分标准Table1 Standard of sensory evaluation on yoghurt

表2 感官评价标准Table 2 Standard of sensory evaluation

续表2 感官评价标准Continue table 2 Standard of sensory evaluation

1.2.3 梨果汁发酵乳饮料主要指标检验方法

1.2.3.1 感官指标检验

取适量样品放入50 mL烧杯，观察自然光下的组织状态和颜色。闻其气味，用温开水漱口后进行滋味品尝。

1.2.3.2 主要理化指标检验

酸度指标的检验参照GB 5413.34-2016《食品安全国家标准食品酸度的测定》的分析方法进行测定[9]。

1.2.3.3 微生物指标检验

大肠菌群和乳酸菌的检验参照GB4789.18-2010《食品安全国家标准食品微生物学检验乳与乳制品检验》中方法进行测定[10]。

2 结果与讨论

2.1 酸奶发酵工艺单因素试验结果

2.1.1 蔗糖添加量对酸奶品质的影响

试验取150 g复原乳，在菌种接种量0.1%、发酵时间7 h、发酵温度42℃，选择糖的添加量分别4%、5%、6%、7%、8%进行发酵试验，考察不同蔗糖添加量对酸奶质量的影响，结果如图1所示。

图1 糖添加量对酸奶品质的影响Fig.1 Effect of sugar content on the quality of yogurt

从图1可知，酸奶感官评分随着糖添加量的增加而增加，呈先增加后降低的趋势。当糖添加量为6%时，感官评分最高，糖添加量增加，感觉评分下降。在国标中酸奶的酸度值要求大于70，所以综合考虑酸奶中糖的添加量选择6%时最好。

2.1.2 发酵温度对酸奶质量的影响

试验取150 g复原乳，在菌种接种量0.1%、发酵时间7 h、糖添加量为5%，选择发酵温度分别为38、40、42、44、46℃进行发酵试验，考察不同发酵温度对酸奶质量的影响，结果见图2。

图2 发酵温度对酸奶品质的影响Fig.2 Effect of fermentation temperature on the quality of yogurt

从图2可知，酸奶感官评分随着发酵温度的增大呈现先升高后降低的趋势，当发酵温度为44℃时，感官评分最高，发酵温度再继续增大，感官得分又降低。这是因为酸奶的酸度值随着发酵温度的增加而升高，但是温度过高则导致酸化过快影响酸奶的口感。在国标中酸奶的酸度值要求大于70，所以综合考虑酸奶的发酵温度为44℃最佳。

2.1.3 菌种添加量对酸奶质量的影响

菌种添加量直接决定酸奶的发酵速度和产品的组织状态。试验取150 g复原乳，在发酵时间7 h、发酵温度为42℃、糖添加量为5%，选择菌种加入量分别为 0.07%、0.10%、0.13%、0.17%、0.20%进行发酵试验，考察不同量的菌种添加对酸奶品质的影响，结果如图3所示。

图3 菌种添加量对酸奶品质的影响Fig.3 Effect of adding amount of bacteria on the quality of yogurt

由图3可以看出，菌种添加量对酸奶质量的影响是挺大的。菌种量太低，酸奶酸的产率较低，凝乳酸的品质差，而且还会有很多的乳清析出；接种量过高时，会导致酸奶中的酸过度，致使酸奶酸甜比列会严重失衡，口味较差。在国标中酸奶的酸度值要求大于70，所以综合考虑酸奶的菌种添加量为0.1%最佳。

2.1.4 发酵时间对酸奶质量的影响

试验取150 g复原乳，在菌种加入量为0.1%、发酵温度为42℃、糖添加量为5%，选择发酵时间分别为发酵时间分别为6.5，7，7.5，8，8.5 h进行酸奶的发酵试验，考察发酵时间对酸奶质量的影响，结果见图4。

图4 发酵时间对酸奶品质的影响Fig.4 Effect of fermentation time on the quality of yogurt

从图4可以看出，发酵时间对酸奶的口感有一定的影响，酸度值随着发酵时间的增加而上升，是因为随着时间的增加乳酸菌会过度繁殖导致。在国标中酸奶的酸度值要求大于70，综合考虑酸奶的最佳发酵时间为8 h。

2.1.5 酸奶正交优化试验

由上述单因素试验可知，糖添加量、菌种添加量、发酵时间和发酵温度均对酸奶产品品质有较大的影响，为了进一步研究这些影响因素之间对酸奶品质的相互影响，通过设计正交试验L9（34）来研究糖添加量、菌种添加量、发酵时间、发酵温度对酸奶品质的交互影响，正交试验结果见表3。

表3 正交试验结果Table 3 Results of orthogonal test

由表3可知，试验4组合A2B1C2D3对应的产品感官评分最高，影响酸奶品质的因素大小顺序是A＞C＞B＞D，即糖添加量＞发酵时间＞菌种添加量＞发酵温度。但是根据k因素表可知酸奶优化最佳组合为：A2B1C3D3，核对表3中没有符合的试验号，所以需要和4号试验组合感官评分最高的A2B1C2D3组合做重复性试验做比较，见表4。

表4 对比表格Table 4 Contrast form

由表4可知，k最佳组合A2B1C3D3比4号组合A2B1C2D3感官评分更高，所以选择酸奶优化最佳组合为：A2B1C3D3，即糖添加量为6%，菌种添加量为0.1%，发酵时间为8.5 h，发酵温度为46℃。

2.2 梨果汁发酵乳饮料试验结果

2.2.1 梨果汁发酵乳饮料配方优化单因素试验

2.2.1.1 酸奶与水料比对梨果汁发酵乳饮料品质的影响

试验取梨果汁添加量为12%、稳定剂CMC添加量为2%、糖添加量为8%、选择酸奶与水料（梨果汁、糖、稳定剂 CMC）的比例分别为 1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6（体积比）进行酸奶破乳添加水料试验，考察不同酸奶与水料比对梨果汁发酵乳饮料质量的影响，结果见图5。

图5 酸奶与水料比对梨果汁发酵乳饮料的影响Fig.5 Effect of yogurt and water ratio on fermented milk beverage of pear juice

从图5可知，梨果汁发酵乳饮料的感官评分随着酸奶与水料比的增加呈现先升高后降低的趋势，当达到1∶3（体积比）时，得分最高，酸奶与水料比再继续增大，感官评分又降低。这是因为水料的量过大时，无乳香味；水料的量过低时，梨果汁发酵乳饮料乳味过重掩盖了梨的特有香味，而且组织状态比较黏稠。所以酸奶与水料比选择为1∶3（体积比）最佳。

2.2.1.2 果汁添加量对梨果汁发酵乳饮料品质的影响

梨果汁的添加量直接影响梨果汁发酵乳饮料的风味和口感，因此试验取酸奶与水料（梨果汁、糖、稳定剂 CMC）比为 1∶3（体积比）、稳定剂 CMC 添加量为0.2%、糖添加量为8%、选择梨果汁添加量分别为4%、8%、12%、16%、20%进行酸奶破乳添加水料试验，考察不同梨果汁添加量对梨果汁发酵乳饮料质量的影响，结果见图6。

图6 梨果汁添加量对梨果汁发酵乳饮料的影响Fig.6 Effect of pear juice content on fermented milk beverage of pear juice

从图6可知，梨果汁发酵乳饮料的感官评分随着梨果汁添加量的增加而变大，当达到12%时，得分最高，所以梨果汁添加量选择为12%时口感风味最佳。

2.2.1.3 稳定剂CMC添加量对梨果汁发酵乳饮料品质的影响

稳定剂可以防止梨果汁发酵乳饮料出现沉淀的分层的现象，因此试验取酸奶与水料（梨果汁、糖、稳定剂 CMC）比为 1∶3（体积比）、梨果汁添加量为 12%、糖添加量为8%、选择稳定剂添加量分别为0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%进行酸奶破乳添加水料试验，考察稳定剂CMC添加量的不同对梨果汁发酵乳饮料质量的影响，结果见图7。

图7 稳定剂CMC添加量对梨果汁发酵乳饮料的影响Fig.7 Effect of stabilizer CMC on fermented milk beverage of pear juice

从图7可知，稳定剂CMC添加量当达到0.2%，感官评分最高，稳定剂CMC添加量再继续增大，感官得分又降低。这是由于稳定剂CMC添加量过小时梨果汁发酵乳饮料会出现沉淀的分层现象，稳定剂CMC添加量过高时梨果汁发酵乳饮料浓度过大，质地不均匀。所以稳定剂CMC添加量选择为0.2%最佳[11]。

2.2.1.4 二次加糖的量对梨果汁发酵乳饮料品质的影响

试验取酸奶与水料（梨果汁、糖、稳定剂CMC）比为1∶3（体积比）、梨果汁添加量为12%、稳定剂CMC添加量为0.2%、选择不同糖添加量分别为6%、8%、10%、12%、14%进行酸奶破乳添加水料试验，考察不同糖添加量对梨果汁发酵乳饮料质量的影响，结果见图8。

图8 糖添加量对梨果汁发酵乳饮料的影响Fig.8 Effect of sugar content on fermented milk beverage of pear juice

从图8可知，随着试验中糖添加量的增加，梨果汁发酵乳饮料的感官评分变化不大，本试验选用的糖添加量范围为6%～14%，对梨果汁发酵乳饮料产品口味无明显差异，因此本试验选择糖添加量为8%。

2.2.2 梨果汁发酵乳饮料的正交试验结果

由单因素试验可知，酸奶与水料比，梨果汁添加量，稳定剂添加量对产品品质有较大的影响，为了进一步研究这些影响因素之间对梨果汁发酵乳饮料品质的相互影响，通过设计正交试验L9（33）来研究酸奶与水比，梨果汁添加量，稳定剂对发酵乳饮料的交互影响，正交试验结果见表5。

表5 正交试验结果Table 5 Results of orthogonal test

由表5可知，6号试验组A2B3C1对应的产品感官评分最高，影响梨果汁发酵乳饮料品质的因素大小顺序是B＞C＞A，即梨果汁添加量＞稳定剂添加量＞酸奶与水料比。根据k因素表可知梨果汁发酵乳饮料优化最佳组合为：A3B3C1，核对表5中没有符合的试验号，所以需要和6号试验组合感官评分最高的组合A2B3C1做重复性试验做比较，即见表6。

表6 对比表格Table 6 Contrast form

由表6可知，k最佳组合比6号方案感官评分更高，所以选择梨果汁发酵乳饮料优化最佳组合为：A3B3C1，即酸奶与水料比为 1∶4（体积比），梨果汁添加量为16%，稳定剂CMC添加量为0.15%

2.3 梨果汁发酵乳饮料产品主要指标的评定

将最优条件下得到的梨果汁发酵乳饮料成品按照本文中1.2.2.2和1.2.2.3检验，结果见表7。

表7 梨果汁发酵乳饮料产品检验结果与标准对照表Table 7 Test results of pear juice fermented milk beverage products and standard control table

3 结论

1）本研究通过单因素和正交试验获得了酸奶的最佳工艺条件为：糖添加量为6%、菌种添加量0.10%、发酵时间8.5 h、发酵温度46℃；再将酸奶破乳通过单因素试验和正交试验获得梨果汁发酵乳饮料的最佳工艺条件为：梨果汁添加量为16%、二次加糖添加量8%、酸奶与水料比1∶4（体积比）、稳定剂CMC添加量0.15%。

2）在最佳条件下制备的梨汁发酵乳饮料呈乳白色或微淡黄色，组织均匀，口感细腻，口感甘酸适中，带有淡淡的梨香味和奶味，对其产品感官、理化、微生物检验结果与GB/T 21732-2008《含乳饮料》标准数据中的指标比较均达到了国家标准。

乳饮料在市场上口味繁多，品种多样，但是梨口味的乳饮料几乎没有，本试验与已经报道的果汁发酵乳饮料的研究相比最大的改善在于我们先通过酸奶的最佳工艺研究再在酸奶的基础上通过破乳添加水料（梨果汁，糖，稳定剂CMC）制得梨果汁发酵乳饮料，极大的保留了梨果汁中丰富的营养元素，而且通过发酵出来的酸奶含有活性益生菌有益与人的健康。

[1]刁治民,于学军.发酵乳的营养价值及保健作用[J].中国乳品工业,1998(10):12-16

[2]高松柏.发酵乳的最新进展[J].中国乳品工业,2004(8):46-49

[3]董忠义,董晓彤.梨的营养与药用功效[J].云南林业,1997(3):25

[4]方成泉,林盛华,李连文.我国梨生产现状及主要对策[J].中国果树,2003(1):47-48

[5]提伟钢,邵士凤,邹佩文.发酵型草莓果汁乳饮料加工工艺研究[J].安徽农业科学,2011(11):574-576

[6]赵蓓,李锋.发酵型复合果蔬乳饮料的制备工艺研究[J].食品安全导刊,2015,6(2):131-134

[7]刘花兰,姜竹茂,刘晓.番茄酸乳饮料的生产工艺研究[J].中国乳品工业.2015,43(12):41-45

[8]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

[9]中华人民共和国卫生部.GB 5413.34-2010食品安全国家标准乳和乳制品酸度的测定[S].北京:中国标准出版社,2010

[10]中华人民共和国卫生部.GB 4789.18-2010食品安全国家标准食品微生物学检验乳与乳制品检验[S].北京:中国标准出版社,2010

[11]谢继志,肖宏彬.酸奶中乳酸菌数及酸度的检测与评价[J].中国乳品工业,2002(1):22-25

[12]中华人民共和国卫生部.GB/T 21732-2008含乳饮料[S].北京:中国标准出版社,2008

Development of Pear Juice Fermented Milk Beverage

ZHANG Feng1，JIN Jie2，ZHU Zhong-yuan2
（1.Xuzhou College of Industrial Technology，Xuzhou 221140，Jiangsu，China；2.Jiangsu Provincial Xuzhou Pharmaceutical Vocation College，Xuzhou 221116，Jiangsu，China）

In this study，pear juice and milk powder as the main raw material，pear juice fermented milk beverage was developed by adding sugar，strain，stability agent.The optimize progress of pear juice fermented milk drink was researched by single factor and orthogonal test：two times the amount of sugar added 8%，yogurt to water ratio was 1∶4（volume ratio），pear juice added 16%，stabilizer dosage of CMC was 0.15%.This study prepared pear juice beverage fermented milk product color was slightly yellow，sweet and sour moderate，delicate taste，with the smell of frankincense and light pear incense.Comparing with the GB/T 21732-2008《Milk beverages》，the products had reached the national standard.

milk beverage；pear juice；fermentation；acidity

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.24.021

张锋（1978—），男（汉），副教授，硕士研究生，研究方向：食品加工及质量控制。

2017-05-26