紫薯燕麦风味酸奶的研制

李玲玲 欧茂兰 唐 婷 黄金花 黄小秋

( 重庆工贸职业技术学院生物化学工程系,408000,重庆 )

紫薯，富含膳食纤维、植物蛋白、淀粉、果胶、游离氨基酸、维生素及多种矿物质.同时紫薯中富含以花色苷为主的天然色素，具有强抗氧化、抗肿瘤、预防和治疗心血管疾病等功能.紫薯中的硒含量还比其他红薯高出20倍，硒元素易被人体吸收，能有效地增强机体免疫力，以减少癌症发生的可能性[1～3].

燕麦含有丰富的蛋白质、脂肪和人体必需的氨基酸、亚油酸、维生素等营养物质，同时具有明显的降低血清胆固醇、甘油三酯及降血糖的作用[4，5].

现今社会，酸奶已经成为了大多数人喜爱的乳制品，因它能够帮助消化、调节肠胃，无论是老人小孩都能够食用，所以深受各年龄人群的喜欢.目前已经研制出的有搅拌型燕麦酸奶、凝固型紫薯酸奶等，但还未见有紫薯燕麦复合酸奶的研究报道.所以本实验以全脂牛奶为原料，将紫薯、燕麦加入其中进行发酵，用以研制出紫薯燕麦味道的健康美味好酸奶，为酸奶口味的研究提供理论依据.

1 材料与方法

1.1材料与试剂全脂牛奶、新鲜紫薯、燕麦、白砂糖购于涪陵新世纪超市；直投式菌粉：北京川秀科技有限公司；MRS琼脂培养基：海博生物技术有限公司；结晶紫中性红胆盐琼脂培养基(VRBA)、煌绿乳糖胆盐(BGLB)肉汤培养基：杭州微生物有限公司；孟加拉红培养基：北京陆桥技术有限责任公司.

1.2仪器与设备YB-2000A型高速多功能粉碎机：浙江永康市速锋工贸有限公司；HYC-650医用冷藏箱：青岛海尔生物医疗股份有限公司；LDZX-75KBS高压蒸汽灭菌锅：上海申安医疗器械厂；C21-WK2102电磁炉：广东美的生活电器制造有限公司；FA1104B电子天平：上海越平科学仪器有限公司；MHP-250型智能霉菌培养箱：上海三发科学仪器有限公司；SHP-250型智能生化培养箱：上海三发科学仪器有限公司；HH-2数显恒温水浴锅：常州华奥仪器制造有限公司；DHG-9624A电热恒温鼓风干燥箱：上海将任实验设备有限公司.

1.3操作方法

1.3.1 发酵工艺流程 器皿灭菌(121 ℃、20 min)→金典全脂奶→配料(紫薯泥、燕麦、白砂糖 )→混匀→灭菌(90 ℃、10 min)→冷却→接种→发酵→成品.

1.3.2 操作要点 紫薯泥制备：挑选新鲜的紫薯用自来水洗净，去皮用搅拌机搅拌成泥，蒸15 min，将蒸熟的紫薯放冷备用.

器皿灭菌：将所用器皿放入高压蒸汽灭菌锅中，121 ℃灭菌20 min.

混匀：将量好的牛奶和称取的配料进行搅拌，混合均匀，盖上瓶盖.

灭菌：将均质后的原料放入高压蒸汽灭菌锅中进行灭菌，条件：90 ℃、10 min.

接种与发酵：原料灭菌后，自然冷却至常温，加入一定量的发酵粉，放入适宜的温度下进行发酵.

1.4单因素试验

1.4.1 紫薯添加量的确定 固定白砂糖添加量为8%，发酵粉接种量为0.1%，燕麦添加量为3%，分别添加12%、16%、20%、24%的紫薯，42 ℃发酵8 h.对酸奶进行感官质量品评，确定最佳的紫薯添加量.

1.4.2 燕麦添加量的确定 固定紫薯添加量为20%，白砂糖添加量为8%，发酵粉添加量为0.1%，分别添加2%、3%、4%、5%的燕麦，42 ℃发酵8 h.对酸奶进行感官质量品评，确定最佳的燕麦添加量.

1.4.3 发酵剂添加量的确定 固定紫薯添加量为20%，燕麦添加量为3%，白砂糖添加量为8%，分别添加0.06%、0.1%、0.14%、0.18%的发酵粉，42 ℃发酵8 h.对酸奶进行感官质量品评，确定最佳的发酵粉添加量.

1.4.4 发酵时间的确定 固定紫薯添加量为20%，燕麦添加量为3%，白砂糖添加量为8%，发酵粉添加量为0.1%，分别于42 ℃发酵6、7、8、9 h.对酸奶进行感官质量品评，确定最佳的发酵时间.

1.4.5 发酵温度的确定 固定紫薯添加量为20%，燕麦添加量为3%，白砂糖添加量为8%，发酵粉添加量为0.1%，分别于40 ℃、42 ℃、44 ℃发酵8 h.对酸奶进行感官质量品评，确定最佳的发酵温度.

1.5 正交试验 根据单因素试验结果，选出对紫薯燕麦风味酸奶感官评分影响显著的因素，并对其进行正交试验优化.确定白砂糖添加量为8%，发酵时间为8 h.以紫薯添加量(A)/%、燕麦添加量(B)/%、发酵剂添加量(C)/%、发酵温度(D)/h为自变量，以酸奶感官评价(Y)为评价指标，设计四因素三水平的试验.正交试验因素及水平见表1.

表1 正交试验因素水平设计

1.6质量指标

1) 产品感官评价标准评价小组为10人，以酸奶的组织状态、口感、颜色及风味四方面作为评价指标，满分100分.根据评分标准对酸奶感官进行打分，取平均值作为酸奶的总分[6].

表2 酸奶感官评分标准

2) 产品质量各指标检测 紫薯燕麦风味酸奶的酸度、微生物指标(大肠菌群、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、霉菌、酵母、乳酸菌数)均按照国标规定的方法进行检测[7～13].

2 结果与分析

2.1单因素试验结果与分析

2.1.1 紫薯添加量对紫薯燕麦风味酸奶质量的影响 由图1可知，紫薯燕麦风味酸奶感官评分随紫薯添加量的增加先升高后降低，在添加量为20%时感官评分达到最高；当添加量低于20%时色泽较差，没有紫薯特有的味道；当紫薯添加量高于20%时颜色较深，紫薯味道过重，影响最终评价.故最佳紫薯添加量为20%.

图1 紫薯添加量对紫薯燕麦风味酸奶质量的影响

图2 燕麦添加量对紫薯燕麦风味酸奶质量的影响

2.1.2 燕麦添加量对紫薯燕麦风味酸奶质量的影响 由图2可知，紫薯燕麦风味酸奶感官评分随燕麦添加量的增加先升高后降低，在添加量为3%时感官评分达到最高值；当燕麦添加量低于3%时燕麦特有香气较淡，酸奶色泽变化较小；当燕麦添加量大于3%时，酸奶口感较粗糙，凝固状态不均匀.故最佳燕麦添加量为3%.

2.1.3 发酵剂添加量对紫薯燕麦风味酸奶质量的影响 由图3可知，紫薯燕麦风味酸奶感官评分随发酵粉添加量的增加先升高后降低，在添加量为0.1%时感官评分达到最高值；当发酵剂添加量低于0.1%时，酸奶偏甜，凝固状态较差；当发酵剂添加量高于0.1%时，酸奶偏酸，口感较硬.故最佳发酵剂添加量为0.1%.

图3 发酵剂添加量对紫薯燕麦风味酸奶质量的影响

图4 发酵时间对紫薯燕麦风味酸奶质量的影响

图5 发酵温度对紫薯燕麦风味酸奶质量的影响

2.1.4 发酵时间对紫薯燕麦风味酸奶质量的影响 由图4可知，紫薯燕麦风味酸奶感官评分随发酵时间的增加先升高后降低，在发酵时间为8 h时感官评分达到最高值；当发酵时间低于8 h时，酸奶凝固状态一般，口味偏甜；当发酵时间高于8 h时，味道偏酸，凝固状态较硬.故最佳发酵时间为8 h.

2.1.5 发酵温度对紫薯燕麦风味酸奶质量的影响 由图5可知，紫薯燕麦风味酸奶感官评分随发酵温度的增加先升高后降低，在发酵温度为42 ℃时感官评分达到最高值；当发酵温度低于42 ℃时，酸奶黏度较低，有较少乳清析出；当发酵温度高于42 ℃时，酸奶口感偏酸，品质较硬.故最佳发酵温度为42 ℃.

2.2正交试验结果对紫薯燕麦风味酸奶发酵工艺进行优化实验设计，结果如表3所示.

表3 正交试验设计与结果

由表3极差分析可知，以感官评分为考察指标时，影响紫薯燕麦风味酸奶品质的因素大小顺序为发酵时间D>发酵粉添加量C>燕麦添加量B>紫薯添加量A.最佳工艺条件为A1B2C2D2，即紫薯添加量为18%，燕麦添加量为3%，发酵粉添加量为0.1%，发酵8 h.

2.3产品质量各指标的测定

2.3.1 理化指标 紫薯燕麦风味酸奶的酸度为76oT.

2.3.2 微生物指标 紫薯燕麦风味酸奶中霉菌数<10 CFU/mL，酵母数<10 CFU/mL，乳酸菌数为1.8×106CFU/mL，未检出大肠菌群、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌，符合GB19302—2010《发酵乳》中关于微生物限量的规定.

3 结 论

通过单因素试验与正交试验优化了紫薯燕麦风味酸奶的发酵工艺，最佳工艺条件为：紫薯添加量18%，燕麦添加量3%，白砂糖添加量8%，发酵粉添加量0.1%，42 ℃发酵8 h.此条件下紫薯燕麦风味酸奶色泽均匀，呈淡紫红色，酸甜适口，组织细腻丝滑，无乳清析出，具有紫薯和燕麦独特的风味，酸度为76oT，理化指标和微生物指标均符合国家标准.