怀山药大枣酸奶加工工艺研究

关随霞，李爱江，李道敏

（河南科技大学食品与生物工程学院食品加工与安全国家级示范教学中心，河南 洛阳 471023）

怀山药，产于河南武陟、温县等地，富含淀粉[1]、黏质多糖[2]、微量元素、蛋白质、维生素、黄酮类化合物[3]、脂肪酸[4]等多种营养物质。具有降低血管脆性、降血脂、降胆固醇、健脾胃、益肺肾、止泄痢、化痰涎、润皮毛的功效[5]。

大枣含有钾、磷、钙、锰等矿物元素[6]、膳食纤维、多糖[7]、核苷类、维生素、皂苷类[8]及人体必需的18 种氨基酸，其中VC含量高达5 mg/g～8 mg/g。味甘，性温；归脾、胃、心经；可治疗脾虚食少，乏力便溏，妇人脏躁等症状[9]。具有增强人体免疫力、养血补气、降低一些药物毒性及刺激性的功效。

酸奶是以牛乳为原料，经发酵制成的一种乳制品，具有牛乳的全部营养成分，在发酵过程产生的乳酸及B 族维生素，还可促进消化、提高人体免疫力。本研究在酸奶中添加怀山药和大枣，制成的怀山药大枣酸奶具有怀山药、大枣及酸奶的多重营养和保健功能。本产品不仅丰富了市场上乳制品的种类，为不同消费人群提供更多的选择空间，同时为怀山药、大枣的深加工开辟新途径。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲜牛奶：洛阳巨尔乳业有限公司；怀山药：河南温县的精品怀庆山药；大枣：新郑市远大食品有限公司；嗜热链球菌（hkdsp2-015）、保加利亚乳杆菌（hkdsp1-008）：河南科技大学食品学院生物工程实验中心保藏；氢氧化钠（分析纯）：天津市福禄化工厂；盐酸（分析纯）：南宁化工集团有限公司。

1.2 仪器与设备

培养箱（DHP-9272）：苏州江东精密仪器有限公司；胶体磨（JM50.85.130.210）：莱州市顺辉化工机械公司；均质机（FJ-200）：上海标本模型厂制造；离心机（TD3）：湖南相仪实验室仪器开发有限公司；鼓风干燥箱（DHG-9420A）：上海一恒科学仪器有限公司；凯氏定氮仪（K9840）：济南海能仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

1.3.2 操作方法

1.3.2.1 山药浆的制备

选取新鲜优质的怀山药，清洗干净；于蒸锅中蒸15 min，冷却至室温、去皮，将山药切为1 cm～2 cm、称重；按照山药、水质量比1 ∶2 用胶体磨制成山药浆，重复3 次，使怀山药浆液均匀细腻，细度达到15 μm～40 μm。怀山药蒸煮以阻止山药褐变。

1.3.2.2 大枣汁的制备

选取肉质肥厚、大小均匀的优质大枣，洗净去核；按大枣、水（质量比）1 ∶8 置于 60 ℃水浴锅中浸泡 1 h；然后取出大枣打碎、加入浸泡用的全部水、过滤；制得的大枣汁密封备用。

1.3.2.3 调制、均质

鲜牛乳中加入白糖充分搅拌使溶解，按比例加入山药浆、大枣汁；于 55 ℃～60 ℃、10 MPa～15 MPa 条件下均质 1 次～2 次。

1.3.2.4 杀菌

把均质后的混合乳于90 ℃～95 ℃杀菌10 min[10]。

1.3.2.5 冷却、接种、发酵

把杀菌后的混合乳，冷却至45 ℃左右，无菌条件下接种发酵剂，混合均匀，于42 ℃培养4 h～5 h。

1.3.2.6 冷藏、成品

待酸奶凝固后，放入0 ℃～4 ℃冰箱中，后熟12 h～24 h。

1.3.3 单因素试验

研究怀山药浆、大枣汁、发酵剂、蔗糖添加量对酸奶的组织状态、口感、气味、风味的影响，确定怀山药浆、大枣汁、发酵剂的最适添加量。

1.3.4 正交试验

以怀山药浆、大枣汁、发酵剂、蔗糖为因素，设计L9（34）正交试验，通过感官评定筛选出最优工艺参数。

1.3.5 产品检测

1.3.5.1 感官评定

选20 名食品检验人员，对该酸奶进行感官评价，评价指标[11]如表1所示。

表1 怀山药大枣酸奶感官评定指标Table 1 Sensory evaluation index of Huai yam-jujube yogurt

1.3.5.2 理化指标

蛋白质测定，按照GB 5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中凯氏定氮法；脂肪测定，按照GB 5009.6-2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中碱水解法；非脂乳固体测定，按照GB 5413.39-2010《食品安全国家标准乳和乳制品中非脂乳固体的测定》；酸度测定，按照GB 5009.239-2016《食品安全国家标准食品酸度的测定》中酚酞指示剂法。

1.3.5.3 微生物测定

乳酸菌数测定，按照GB 4789.35-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验乳酸菌检验》；大肠杆菌测定，按照GB 4789.3-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》中平板计数法。致病菌测定，其中金黄色葡萄球菌检验，按照GB 4789.10-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验金黄色葡萄球菌检验》；沙门氏菌检验，按照GB 4789.4-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验沙门氏菌检验》；霉菌、酵母菌计数，按照GB 4789.15-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验霉菌和酵母计数》。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 怀山药浆添加量对酸奶感官品质的影响

在鲜牛奶中分别添加质量分数10%、12%、14%、16%、18%、20%山药浆，8%蔗糖，4%发酵剂[12]，按照1.3.2 工艺流程制作酸奶，怀山药浆添加量对酸奶感官品质的影响见图1。

图1 怀山药浆添加量对酸奶感官品质的影响Fig.1 Effect of the yam syrup content on yogurt sensory quality

怀山药浆添加量在10%～16%之间酸奶感官评分随添加量增加而逐渐升高，添加量为10%时怀山药味淡，凝乳状态良好，无乳清析出；随着怀山药浆添加量的增加山药味越来越浓，在14%～16%时口感光滑细腻，酸甜适中，组织状态良好，无乳清析出，且16%感官评分最高；当怀山药浆添加量超过16%，感官评分随添加量增加而逐渐降低，随着山药浆添加量增加，感官评分明显下降，口感粗糙，酸度不足，偏甜，有乳清析出现象，有些出现裂纹。说明怀山药浆添加量对酸奶感官品质影响较为显著。怀山药浆添加量对酸奶感官品质的影响，可能与怀山药中含有较多黏质多糖和淀粉有关，加入少量怀山药时，酸奶光滑细腻、无乳清析出；超过18%酸奶的风味和组织状态明显下降。因此，怀山药浆最佳添加量为16%，与许树峰[13]的研究结论相近。

2.1.2 大枣汁添加量对酸奶感官品质的影响

在鲜牛奶中分别添加5%、7%、9%、11%、13%、15%大枣汁，8%蔗糖，4%发酵剂，按照1.3.2 工艺流程制作酸奶，大枣汁添加量对酸奶感官品质的影响见图2。

图2 大枣汁添加量对酸奶感官品质的影响Fig.2 Effect of jujube juice addition on sensory quality of yogurt

大枣汁添加量对酸奶感官品质有一定影响。添加量为5%时，大枣香味淡，乳凝状态较好，无乳清析出；随大枣汁添加量增加，大枣香味逐渐明显，当达到9%时，酸甜适中，组织均匀细腻，无乳清析出，感官评分最高；添加量大于9%时，随着添加量的增加，感官评分逐渐下降，口感粗糙，大枣味过浓，乳清析出量逐渐增加，说明大枣汁添加量影响酸奶的风味和组织状态。因此，大枣汁最佳添加量为9%。

2.1.3 蔗糖添加量对山药大枣酸奶感官品质的影响

在鲜牛奶中分别添加5 %、6 %、7 %、8 %、9 %、10%蔗糖，16%山药浆，9%大枣汁，4%发酵剂，按照1.3.2 工艺流程制作酸奶，蔗糖添加量对山药大枣酸奶感官品质的影响见图3。

图3 蔗糖添加量对怀山药大枣酸奶感官品质的影响Fig.3 Effects of sucrose content on sensory quality of Huai yamjujube yogurt

蔗糖添加量对怀山药大枣酸奶感官品质有影响。添加量为5%时，酸奶甜度不足，酸度过高，风味较差；随着蔗糖添加量增加，酸甜味逐渐调和，添加量为8%时，酸奶口感光滑细腻，酸甜适中，组织状态良好，无乳清析出，感官评分最高；随着蔗糖添加量的增加，酸奶甜度过高，酸味不足感官评分明显下降。因此，蔗糖最佳添加量为8%。

2.1.4 发酵剂接种量对山药大枣酸奶感官品质的影响

在鲜牛奶中添加8%蔗糖，16%山药浆，9%大枣汁，按照1.3.2 工艺流程分别接种嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌（质量比1 ∶1）混合液3%、4%、5%、6%、7%，进行发酵，发酵剂接种量对山药大枣酸奶感官品质的影响见图4。

图4 发酵剂接种量对酸奶感官品质的影响Fig.4 Effect of ferment quantity on sensory quality of yogurt

发酵剂接种量对酸奶口感及组织状态有显著影响。接种量为3%时，酸奶不凝固；随着接种量增加，酸奶逐渐凝固；接种量5%时，口感光滑细腻，酸甜适中，凝乳状态良好，无乳清析出，感官评分最高；接种量超过5%，酸度过高，有乳清析出现象。因此，发酵剂最佳添加量为5%。

2.2 正交试验

根据单因素试验，确定怀山药浆、大枣汁、蔗糖、发酵剂的添加量，进行L9（34）正交试验，因素水平如表2。

表2 怀山药大枣酸奶配方因素及水平Table 2 Formulation factors and levels of Huai yam-jujube yogurt

表3 怀山药大枣酸奶正交试验Table 3 Orthogonal test of Huai yam-jujube yogurt

由表3 可知，各因素影响顺序为 D＞A＞C＞B，即发酵剂接种量影响最大，山药浆添加量次之，蔗糖、大枣汁添加量影响较小；产品最优组合是A2B3C1D2，即怀山药红枣酸奶的最佳配方为：怀山药浆添加量15%，大枣汁添加量10%，蔗糖添加量7%，发酵剂接种量5%，制成的酸奶呈乳白色，质地均匀，无乳清析出，口感光滑细腻，酸甜适中，既有甘甜的红枣味又有醇厚的山药味。

2.3 产品质量

2.3.1 感官状况

产品呈乳白色，组织细腻、均匀，无乳清析出，口感光滑，酸甜适中，有酸奶的芳香味，并兼有红枣的甘甜味和香气，后味为醇厚的山药味，无异味。

2.3.2 理化指标

脂肪≥2.51 g/100 g；蛋白质≥2.43 g/100 g；非脂乳固体质量分数为7.92 g/100 g～8.03 g/100 g；酸度为75.20 °T～80.53 °T。均符合 GB 19302-2010《食品安全国家标准发酵乳》。

2.3.3 微生物指标

乳酸菌数为1.49×107CFU/mL；大肠杆菌≤1 CFU/mL；致病菌未检出。均符合GB 19302-2010《食品安全国家标准发酵乳》

3 结论

本研究通过单因素试验确定了怀山药浆、大枣汁、蔗糖、发酵剂最适添加范围；正交试验确定了怀山药大枣酸奶的最佳配方：怀山药浆15%，大枣汁10%，蔗糖7%，发酵剂5%。该产品呈乳白色，质地均匀，表面光滑无气泡，口感细腻，酸甜适中，有红枣特有的甘甜香气和醇厚的山药味。理化和微生物指标均符合国家标准。

怀山药大枣酸奶不仅具有酸奶的营养价值，还含有怀山药、大枣的营养成分，其中黄酮类物质能降低血管脆性，降血脂和胆固醇；皂苷类物质具有抗菌、解热、镇静等功效。因此，怀山药大枣酸奶是一种保健食品，符合当今消费需求。本研究对该产品开发具有重要的指导意义。