大麦若叶西兰花酸奶的制备工艺优化

郑清，王刚*，卞雪芬，石吉宇，胡成烜，黄紫霞，王春吉

（1.盐城工学院海洋与生物工程学院，江苏盐城 224051）

（2.盐城市粮油作物技术指导站，江苏盐城 224051）

酸奶是一种以牛乳或乳粉为原料接入乳酸菌发酵后制成一种发酵型乳制品[1]。其营养成分丰富，其中乳蛋白变成微小的凝乳粒，乳糖被水解，有利于人体的吸收，深受患有软糖不耐症的人群的欢迎。酸奶具有止泻、促消化、降低胆固醇、抗氧化等功能，获得全球健康食品的认可[2,3]。在国际市场中，酸奶制品年增长速率最快的一种乳制品，每年有1000 种左右的新品酸奶处于研发状态[4]，产品竞争激烈。

大麦若叶，即生长至20～30 cm 的大麦的嫩叶，嫩绿多汁，常用来制作青汁或者大麦若叶粉。其含有β-胡萝卜素、抗氧化酵素、不饱和脂肪酸、粘多糖、黄酮等多种物质，具有高蛋白、高维生素、高膳食纤维、低脂肪、低碳水化合物等特性，具有多种保健功能。在《本草纲目》和《普济方》中都记载大麦若叶的相关功效，在现代研究中也发现其具有抗衰老、改善睡眠、提高记忆力、缓解焦虑、抑癌、缓解结肠炎等功效[5-9]。西兰花，属于十字花科，被称为“蔬菜皇后”，拥有蛋白质、维生素、矿物质、黄酮、多酚、有机硒、硫代葡萄苷、萝卜硫素（萝卜硫素前体）等营养物质和活性物质，具有降低胆固醇、降低多种慢性病的发病率以及抑癌等多种功效，特别是硒和萝卜硫素具有很好的抑癌功效，萝卜硫素更是目前最强的抗癌活性物质[10-14]。

本研究根据现有市场和人们对于健康的追求，将复原乳和大麦若叶汁、西兰花汁等原辅料混合，添加直投式复合发酵剂制成大麦若叶西兰花酸奶，丰富酸奶品种，增加酸奶的保健功效，同时可以为大麦若叶和西兰花的利用提供新的途径。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

材料：大麦若叶，实验室种植；西兰花，购自盐城悦达广场永辉超市；脱脂奶粉，内蒙古伊利实业集团有限公司；明胶，河南蜜丹儿商贸有限公司；蔗糖，南京甘汁园糖业有限公司；川秀22 菌，北京川秀科技有限公司。

试剂：维生素C（Vc），分析纯，华中药业股份有限公司；NaOH、邻苯二甲酸氢钾、酚酞，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；NaCl、无水乙醇，分析纯，江苏彤晟化学试剂有限公司；DPPH，分析纯，福州飞净生物科技有限公司。

1.1.2 主要仪器设备

电磁炉，浙江苏泊尔股份有限公司；HWS-26 恒温水浴锅，上海一恒科学仪器有限公司；榨汁机，九阳股份有限公司；ME104E 分析天平，梅特勒-托利多仪器有限公司；DL-4005 酸奶机，多乐；H1850R 高速冷冻离心机，湖南湘仪实验室仪器开发有限公司；TA.XTC 质构仪，上海保圣实业发展有限公司。

1.2 工艺流程

1.3 操作要点

1.3.1 制备大麦若叶汁

选取10～20 cm 的麦苗嫩叶，洗净，采取最佳工艺漂烫（1% NaCl 溶液，90 ℃，1～2 min），后以冷水漂洗，然后采用0.2%的Vc 溶液护色，捞出冲洗干净。麦苗经打浆（水:麦苗=5:1）、四层纱布过滤，得到大麦若叶汁，冰箱冷藏待用，使用时需充分震荡汁液[15]。

1.3.2 制备西兰花汁

购买新鲜、花球无损坏的西兰花，去除主要主茎，分成小块，采取最佳工艺漂烫（自来水，95 ℃，1 min），取出以冷水漂洗，然后采用0.2%的Vc 溶液护色，捞出冲洗干净。将护色后的西兰花经打浆（水:西兰花=5:1）、四层纱布过滤，得到西兰花汁，冰箱冷藏待用，使用时需充分震荡汁液[11,16]。

1.3.3 调配

奶粉:水=25 g:160 mL，明胶添加量为0.1%。依次加入所需比例的原料并混合均匀。

1.3.4 杀菌

将混合液放入水浴锅中，以90 ℃，保温5 min杀菌，取出，迅速将混合料液冷却至42 ℃左右后准备接种。

1.3.5 接种发酵

冷却后，按照所需比例加入发酵剂。

1.3.6 冷藏后熟

将发酵后酸奶立即放到0～4 ℃的冰箱中冷藏后熟，保存12～14 h，用来抑制乳酸菌的生长，并使酸奶形成稳定的结构。

1.4 单因素试验

大麦若叶汁添加量、西兰花汁添加量、蔗糖添加量、发酵时间及发酵剂添加量五个因素，根据预实验结果对以上五个因素设置相关变量水平，最终通过感官评价得出最适原辅料配比。

奶粉每袋25 g，1 mL 水按1 g 计算，以下百分数全为以复原乳质量为基础的质量比。

1.4.1 大麦若叶汁添加量的确定

选取大麦若叶汁添加量的四个水平分别为为5%、10%、15%、20%，西兰花汁添加量为9%，蔗糖添加量为6%，发酵剂添加量为0.6%，明胶添加量为0.1%，发酵时间为6 h，制成酸奶并对该组酸奶进行感官评价。

1.4.2 西兰花汁添加量的确定

选取西兰花汁添加量的四个水平分别为6%、9%、12%、15%，大麦若叶汁添加量为15%，蔗糖添加量为6%，发酵剂添加量为0.6%，明胶添加量为0.1%，发酵时间为6 h，制成酸奶并对该组酸奶进行感官评价。

表1 L9(34)正交实验因素水平表Table 1 L9(34) orthogonal experimental factor level

1.4.3 蔗糖添加量的确定

选取蔗糖添加量的四个水平分别为5%、6%、7%、8%，大麦若叶汁添加量为15%，西兰花汁添加量为9%，发酵剂添加量为0.6%，明胶添加量为0.1%，发酵时间为6 h，制成酸奶并对该组酸奶进行感官评价。

1.4.4 发酵时间的确定

选取发酵时间的四个水平分别为4、5、6、7 h，大麦若叶汁添加量为15%，西兰花汁添加量为9%，蔗糖添加量为6%，发酵剂添加量为0.6%，明胶添加量为0.1%，制成酸奶并对该组酸奶进行感官评价。

1.4.5 发酵剂接种量的确定

选取发酵剂加量的四个水平分别为0.4%、0.6%、0.8%、1.0%，大麦若叶汁添加量为15%，西兰花汁添加量为9%，蔗糖添加量为6%，明胶添加量为0.1%，发酵时间为6 h，制成酸奶并对该组酸奶进行感官评价。

1.5 正交试验

用Excel 对单因素实验结果进行单因素方差分析，选取以下四个因素及合适水平进行正交试验。

1.6 酸奶的感官评价标准

选择5 男5 女共计10 名食品专业的学生，在进行相关培训后，对酸奶的组织状态（30 分）、风味（20分）、口感（30 分）、色泽（20 分）共4 个方面进行打分，最终结果取平均值。评定标准见表2。

表2 大麦若叶西兰花酸奶的感官评定标准Table 2 Sensory assessment criteria for barley leaf broccoli yogurt

1.7 酸奶质构的测定

采用质构仪对酸奶进行全质构的测定，可以将人的感官通过数据具体表达出来，以此对酸奶的质构进行相关分析。

采用TA.XTC质构仪，探头为柱形探头（TA/36R），测定单因素试验和最佳工艺酸奶的硬度、胶着性、黏聚性。具体参数：实验类型：全质构测试，测试类型：下压，目标数值：20 mm，时间：5 s，测试前速度：3 mm/s，测试速度：1 mm/s，测试后速度：10 mm/s，触发点类型：力，触发点数值：0.0147 N[17]。

1.8 抗氧化活性的测定

参考Mahtala Salehi 等[3]、李楠等[18]、冯红霞等[19]的方法测定大麦若叶西兰花酸奶的DPPH 自由基清除能力，并适当改动。配制0.16 mmol/L 的DPPH 乙醇溶液于棕色瓶中，混匀后4 ℃备用。将1.50 g 待测酸奶用无水乙醇定容至50 mL，4000 r/min 离心15 min。取上清液和DPPH 乙醇溶液各3 mL，混匀后放置黑暗中静置15 min，在517 nm 处测吸光度。进行三次，得平均值。计算公式如下：

式中：

A样品——样品和DPPH 溶液反应后的吸光度；

A对照——样品和无水乙醇反应后的吸光度；

A空白——蒸馏水和DPPH 溶液反应后的吸光度。

1.9 酸度的测定

参照GB/T 5009.239-2016《食品酸度的测定》，采用NaOH 直接滴定法测定酸度[20]。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果与分析

2.1.1 大麦若叶汁添加量单因素试验

由图1a 可知，随着大麦若叶汁添加量的增加，感官评分的趋势是先上升后下降，最高分是添加量为15%处。此处酸奶色泽较为均匀，口感细腻，各风味间相互协调。当添加量低于15%时酸奶色泽较淡，几乎为乳白色；而添加量高于15%时，色泽的均一性较差，青麦味较重，风味间不协调。图1b 表示，随着大麦若叶汁添加量的增加，酸奶的硬度、胶着性、黏聚性的普遍趋势都是向上升后下降，在15%的添加量时为峰值。综合分析，大麦若叶汁最佳添加量为15%。

2.1.2 西兰花汁添加量单因素试验

由图2a 可知，随着西兰花汁添加量的增加，感官评分的趋势是先上升后下降，最高分是添加量为9%。西兰花汁为青绿色，较大麦若叶汁的颜色浅，故对色泽影响不大；同时汁液的味较淡，故制成酸奶后，通过嗅觉只能闻到酸奶风味和淡淡的青麦味。当西兰花汁添加量低于9%时，品尝时酸奶中没有明显的西兰花味；当添加量超过9%，由于西兰花汁的颗粒物较多，故添加量越多则酸奶的组织状态就越差，颗粒感越强。图2b 表示，随着西兰花汁添加量的增加，硬度和胶着性都是呈现下降的趋势，而黏聚性是呈现上升的趋势，当西兰花汁添加量为9%，酸奶的各个性质都处于中间值，较为适宜。因此，综合分析，选西兰花汁最佳添加量为9%。

2.1.3 蔗糖添加量单因素试验

由图3a 可知，随着蔗糖添加量的增加，感官评分的趋势是先上升后下降，最高分是添加量为7%处。蔗糖的添加量影响着酸奶的酸甜比、口感。当蔗糖添加量低于7%时，由于酸奶含糖量较低，发酵剂添加量相同，发酵时间相同，故酸奶的甜度偏低，影响了酸奶的口感，同时蔗糖又是菌种的主要碳源，故发酵不足，酸度又不够；当蔗糖添加量超过7%时，酸奶会过甜，同时菌种生长环境的渗透压升高，会导致菌种活力不足，影响糖酸的转化，故最后影响口感。图3b 表示，随着蔗糖添加量的增加，硬度和胶着性都是先上升后下降的趋势，而黏聚性事先下降后上升，最佳的添加量为6%，综合分析，在感官和质构结果相差不大的情况下，以感官为主，蔗糖的最佳添加量为7%。

2.1.4 发酵时间单因素试验

由图4a 可知，随着发酵时间的增加，感官评分的趋势是先上升后下降，最高分是发酵时间为6 h 处。发酵时间会影响酸奶的口感、组织状态、色泽、风味，当发酵时间低于6 h 时，发酵时间不足，导致酸奶的酸度不足，风味不纯，同时也会导致酸奶没有形成胶体，乳清析出；当发酵时间超过6 h 时，酸奶发酵过度，酸奶酸度变高，不适宜饮用，同时发酵过度，产生酸增加会导致乳清析出和酸奶颜色变黄。图4b 表示，硬度和胶着性都呈现上升趋势，而黏聚性先上升，后有些许下降，可能是酸奶发酵过度。综合分析，发酵最佳时长为6 h。

2.1.5 发酵剂接种量单因素试验

由图5a 可知，随着发酵剂接种量的增加，感官评分的趋势是先上升再下降，最高分是发酵剂接种量为0.8%处。本次实验所使用的发酵剂为川秀22 菌，接种量低于0.8%时，同等条件下，接种量越低，凝固型酸奶越难成型，组织状态越是稀稠，而且由于产酸不够酸奶偏甜；当接种量高于0.8%时，同等条件下，酸奶乳清析出较多，出现偏酸等现象。图5b 表示，随着发酵剂接种量的增加，硬度和胶着性都呈现上升趋势，黏聚性呈现向上升后下降的趋势。综合分析，发酵剂最佳接种量为0.8%。

表3 单因素试验方差分析Table 3 Test variance analysis of single factors

2.2 正交试验结果与分析

根据表4 可知，大麦若叶汁添加量（A）、西兰花汁添加量（B）、蔗糖添加量（C）、发酵剂接种量（D）4 因素的主次顺序为C＞A＞D＞B，优化后的最佳组合为A2B3C2D1，通过验证试验，该组合制得酸奶的感官评分为86 分，高于正交试验中最高分组合A3B3C2D1（83 分）。因此得出的最佳配方即大麦若叶添加量为15%，西兰花汁添加量为12%，蔗糖添加量为7%，发酵剂接种量为0.6%，发酵时间为6 h，明胶添加量为0.1%，最终制备的酸奶表面几乎无乳清析出，酸奶质构紧密，较为浓稠，与老酸奶相似；能够闻到较为明显的酸奶风味和淡淡的青麦味，气味和谐；品尝后酸奶没有明显的颗粒感，且酸甜合适，带有淡淡的青麦味和西兰花味；色泽为黄绿色，颜色分布较为均匀；此时酸奶的硬度为191.7 gf、胶着性为79.4 gf，黏聚性为0.39。

表4 正交试验结果与分析Table 4 Results and analysis of orthogonal test

2.3 抗氧化活性的测定结果分析

以DPPH 自由基的清除率为例测定酸奶的抗氧化活性，分别测定最优工艺条件下大麦若叶、西兰花风味酸奶和在同样条件下未添加大麦若叶汁和西兰花汁酸奶的DPPH 自由基的清除率。从图6 中可以看出大麦若叶、西兰花风味酸奶的DPPH 自由基的清除率明显高于对照组的清除率，说明加入大麦若叶和西兰花能够明显提高酸奶的抗氧化性。

2.4 酸奶酸度的测定结果与分析

本次测定了最佳工艺和其空白对照的酸度，并测量市场已有品种酸奶的酸度，进行对比。

图中酸奶的酸度都在105～115 °T 之间，相差不大，最优组的酸度为106.73 °T，参照食品安全国家标准《GB 19302-2010 发酵乳》[21]中酸度的规定：≥70 °T。所以该大麦若叶西兰花酸奶符合酸奶的国家标准酸度。

3 结论

经过单因素和正交试验，得出大麦若叶、西兰花风味酸奶的最佳工艺为大麦若叶添加量为15%，西兰花汁添加量为12%，蔗糖添加量为7%，明胶添加量为0.1%，发酵剂接种量为0.6%，发酵时间为6 h，按照此工艺制成的酸奶的硬度为191.7 gf、胶着性为79.4 gf，黏聚性为0.39，同时具有较强的抗氧化活性，产品具有一定的市场开发前景。