鱼糜酸奶制备工艺的优化及其质量评价

◎ 陈 华，祁 岑，张秀丽，李庆戌，谢吉红，刘广清

（1.北部湾大学 食品工程学院，广西 钦州 535011；2.广西高校北部湾海产品高值化利用与预制食品重点实验室，广西 钦州 535011）

以新鲜牛乳等为原料，利用乳酸菌通过发酵、后熟而制成的酸奶，深受大众喜爱。它被认为是一种健康的食品，不仅含有提供能量的营养素，还含有促进肠道健康的益生菌。然而，在凝胶化过程中以及在4 ℃下冷藏后，酸奶的硬度、稠度或粘度可能会降低，还可能伴随着乳清析出等现象，这对产品的质量和消费者的接受度产生了不利影响，因此本研究旨在寻找一种添加物，以改善酸奶的这一缺陷。

海鲈鱼（Lateolabrax maculatus）属于硬骨鱼纲，鲈形目、花鲈属，主要分布于中国、日本和朝鲜沿海，属浅海近岸中下层经济鱼类。鲈鱼营养丰富，富含多种维生素和DHA、EPA 等不饱和脂肪酸以及各种人体所需的氨基酸，有健脾胃、补肝肾、止咳化痰等作用；金鲳鱼（Trachinotus ovatus）属于硬骨鱼纲、鲈鱼目、鲹科、鲳鲹属，学名卵形鲳鲹，俗名黄腊鲳、金鲳。该鱼蛋白质含量丰富、口感细嫩，是我国南方沿海地区名贵海产经济鱼类之一；军曹鱼（Rachycentron canadum），隶属于鲈形目，军曹鱼科，军曹鱼属，又名海鲡、海龙鱼等，是热带和亚热带海域的广盐性、肉食性洄游鱼类；巴沙鱼（Pangasius bocourti）为芒鲶属动物，产自越南、泰国和老挝等东南亚国家，为淡水养殖鱼品种，营养价值高；罗非鱼（Tilapia）起源于非洲，能够在海水、淡水环境中生存，也是我国主要的水产养殖产品，其主要特色是肉质鲜美，鱼刺少，蛋白质含量高，还具有健脾健胃、补水除湿、通经消肿、益气降脂和美容养颜的功效，因此受到广大消费者的青睐。几种鱼类的销售方式目前仍是以鲜鱼直售或初步加工为主，利润很小，出现了供过于求的局面。精深加工是提高鱼类附加值行之有效的方式之一，是促进渔业健康发展的必然趋势，因此开发新型鱼糜酸奶具有广阔的发展空间。

本文探究并优化了鱼糜酸奶的制备工艺，并在此基础上分析了鱼糜酸奶的理化性质和质构特性，为鱼类精深加工的开发利用提供了一定的理论基础和数据支持，希望能推动乳制品产业的发展。

1 材料与方法

1.1 试剂

军曹鱼、金鲳鱼、海鲈鱼、罗非鱼和巴沙鱼，钦州鸿发市场。

德亚全脂纯牛乳，品渥食品股份有限公司；蔗糖，南宁糖业股份有限公司；酸奶发酵剂（保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、双歧杆菌），北京川秀科技有限公司；氢氧化钠，广东光华科技股份有限公司；乙醇（95%），重庆万盛川东化工有限公司；酚酞，天津市北辰方正试剂厂；七水硫酸钴，广州和为医药科技有限公司。

1.2 仪器与设备

Memmert IN55 普通培养箱，美墨尔特（上海）贸易有限公司；CT3 Texture Analyzer 质构仪、Brookfield DVS+粘度计，美国博勒飞公司；德国UNIVERSAL 320，梅特勒-托利多仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 原料处理

将新鲜的鱼敲头击杀后，流水下去除鱼鳞、内脏，收集鱼肉，加碎冰斩拌5 min 得到鱼糜，鱼糜置于-20 ℃冰箱冻藏备用。

1.3.2 鱼糜酸奶的制作工艺

（1）酸奶制备工艺。鱼糜酸奶的制作工艺为纯牛乳→调配（添加6%蔗糖、加入鱼糜）→预热（50 ℃）→均质（10 Mpa，10 min）→杀菌（巴氏杀菌90 ℃，10 min）→冷却→接种乳酸菌（接种量为0.2%）→发酵→冷藏后熟（4 ℃，12 h）。

（2）感官评价。按上述制备工艺制作鱼糜酸奶，参考《食品安全国家标准 发酵乳》（GB 19302ü 2010）的感官评判规范进行适当修改，从色泽、组织状态、气味和滋味等4 个方面，建立鱼糜酸奶的感官评判规范。评判组选取了10 个评委，根据感官评价表对鱼糜酸奶进行打分，具体评价要求见表1。

表1 鱼糜酸奶的感官评价规范表

1.3.3 单因素实验

以海鱼的种类（金鲳鱼、军曹鱼、海鲈鱼、巴沙鱼和罗非鱼）、鱼糜添加量（5.0%、7.5%、10.0%、12.5%和15.0%）、发酵温度（41 ℃、42 ℃、43 ℃、44 ℃和45 ℃）和发酵时间（5 h、6 h、7 h、8 h 和9 h）等4 个因素为自变量，以感官评分为考察指标进行单因素实验，优化鱼糜酸奶的制备工艺。

1.3.4 正交实验

在单因素实验基础上，选取鱼糜种类、鱼糜添加量、发酵温度和发酵时间为考察因素，以感官评分为考察指标进行正交试验，获得鱼糜酸奶的最佳制备工艺，正交实验因素水平表2。

表2 正交实验因素水平表

1.3.5 鱼糜酸奶的理化检测

（1）酸度测定。精确称取10 g 样品置于250 mL锥形瓶中，加入20 mL 去离子水，加入1 mL 0.5%酚酞溶液，用0.01 mol·L-1的氢氧化钠标准溶液进行滴定，向装有等体积相应溶液的锥形瓶中加入2 mL 七水硫酸钴得到标准参比溶液，在45 s 内滴定至样品颜色与参比溶液相似，记录氢氧化钠标准溶液消耗的体积。酸度的计算公式为

式中：s为酸度，°T；V1为氢氧化钠标准溶液消耗的体积，mL；m0为酸奶质量，g；nNaOH为氢氧化钠标准溶液物质的量，mol。

（2）乳清析出率测定。精确称取30 g 酸奶置于50 mL 离心管中，300 r·min-1的条件下离心10 min 后弃上清液并倒置离心管5 min，称量离心前后的质量。酸奶乳清析出率的计算公式为

式中：m0为酸奶质量，g；m1表示上清液质量，g。

（3）粘度测定。采用Brookfield DVS+旋转粘度计测定，选用5 号转子，调整转速为5 r·min-1，在室温下，记录第30 s 的数据。

（4）TPA 质构分析。采用CT3 Texture Analyzer质构仪进行分析，选择TA-PA 夹具，使用型号为TA-4/1000 的圆柱型挤压探头，目标值10 mm，触发点负载5 g，测试速度为1 mm·s-1，循环测试两次。

1.3.6 数据分析

实验重复3 次，数据结果采用WPS Office、IBM SPSS Statistics 27 以及Origin 2022 等统计分析软件进行数据分析与绘图，结果均以平均值±标准差的形式表示。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 不同鱼糜种类对鱼糜酸奶感官评分的影响

5 种不同鱼糜对酸奶的感官评价有不同程度的影响。由图1 可知，与对照组相比，5 种鱼糜对酸奶的色泽影响不大。在滋味和气味方面，与对照组相比，鱼糜酸奶的滋味和气味均具有不同程度的改变。其中，巴沙鱼和罗非鱼糜酸奶混杂着鱼的土腥味，可能是由于淡水鱼生长的环境有腐殖质，导致鱼体摄入较多含有土腥味的细菌，使鱼有较重的土腥味，将其制成酸奶后，土腥味仍有残留；另外3 种鱼糜酸奶，均具有浓郁的奶香味。金鲳鱼糜酸奶具有淡淡的鱼肉香味，口感滋味均较优，能给人带来愉悦感；而军曹鱼糜酸奶和海鲈鱼糜酸奶的鱼肉香味虽更浓郁，但与酸奶发酵气味混合后，会给人带来不适感。在酸奶的组织状态方面，与对照组相比，添加了鱼糜之后，酸奶的组织状态得分均有提高。其中，金鲳鱼糜酸奶的提升幅度最大，其凝胶状态最好，乳清不易析出，断面颗粒小，更具弹性，而另外4 种鱼糜酸奶或断面颗粒较大，或有乳清析出的现象，或缺乏弹性。

图1 不同品种的鱼糜对鱼糜酸奶感官评价的影响图

2.1.2 不同鱼糜添加量对鱼糜酸奶感官评分的影响

由图2 可知，在调配步骤中选择添加金鲳鱼糜，在发酵温度43 ℃、发酵时长8 h 的条件下，随着鱼糜添加量的增加，鱼糜酸奶的感官评分呈现先上升后下降的趋势。当鱼糜添加量为5.0%～10.0%时，鱼糜酸奶的感官评分快速升高；在鱼糜添加量为10.0%时，鱼糜酸奶的感官评分最高，之后鱼糜酸奶的感官评分随鱼糜添加量的增加而缓慢减少。这是因为鱼糜添加量较少时，其对酸奶的影响也较小，随着添加量的增加，其影响会逐渐变大，而加入过量的鱼糜会使酸奶出现大面积的凝聚成团现象，使酸奶的形态变差，进而品质下降[1]。

图2 不同鱼糜添加量对鱼糜酸奶感官评分的影响图

2.1.3 不同发酵温度对鱼糜酸奶感官评分的影响

由图3 可知，在调配时选择添加金鲳鱼糜，鱼糜添加量定为10.0%，在发酵时间为8 h 的条件下，随着发酵温度的升高，鱼糜酸奶的感官评分呈现出先上升后下降的趋势。当发酵温度为41～43 ℃时，鱼糜酸奶的感官评分不断升高，在发酵温度为43 ℃时，鱼糜酸奶的感官评分最高（89.5 分），之后感官评分开始下降。发酵温度是影响酸奶组织状态和凝乳时间的重要因素之一，发酵温度过低或过高，都会影响其风味。当发酵温度较低时，酸奶的凝乳时间增加，胶粘性降低；当发酵温度较高时，酸奶硬度增大，胶粘性减小。

图3 不同发酵温度对鱼糜酸奶感官评分的影响图

2.1.4 不同发酵时间对鱼糜酸奶感官评分的影响

由图4 可知，在调配时选择添加金鲳鱼糜，鱼糜添加量定为10.0%，在发酵温度为43 ℃的条件下，随着发酵时间的增加，鱼糜酸奶的感官评分总体呈现上升趋势。当发酵时间在5～8 h，鱼糜酸奶的感官评分不断上升，8 h 后略微下降，发酵时间在8 h 时，感官评分最高（89.8 分）。发酵时间短，保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、双歧杆菌繁殖的数量不够，乳糖的转化程度低，酸奶酸度≤70 °T，酸奶不能达到发酵终点，所以其感官评分低。发酵时间在8 h 以后继续发酵，酸奶的组织状态等变化不明显，但其酸度持续升高，可能会导致酸奶的酸甜比不适宜。

图4 不同发酵时间对鱼糜酸奶感官评分的影响图

2.2 正交试验结果

由表3 可知，鱼糜酸奶制备工艺的最佳组合为A2B2C2D2，即鱼糜种类为金鲳鱼糜、鱼糜添加量10.0%、发酵温度为43 ℃和发酵时间8 h。通过比较R值可以得出，对鱼糜酸奶制备工艺影响程度的大小排序为B＞D＞C＞A，即鱼糜添加量对鱼糜酸奶制备工艺的影响程度最大，其次是发酵时间和发酵温度，影响程度最小的是鱼糜的种类。按最优组合条件A2B2C2D2制备的鱼糜酸奶的感官评分为93.68 分。

表3 鱼糜酸奶制备工艺的正交试验表

2.3 鱼糜制备酸奶的理化性质测定

2.3.1 酸度

酸度是评估酸奶滋味的重要指标，较低的pH 值会抑制酸奶中有害病菌和其他杂菌的生长，延缓酸奶的变质。适当降低酸奶的pH 值，可以改善酸奶的组织状态和风味，提高酸奶贮藏安全性[2]，而pH 值与酸度呈负相关关系，因此提高酸奶的酸度可以提高酸奶的耐藏安全性。由图5 可知，普通酸奶（对比）和鱼糜酸奶的酸度分别为77.59 °T 和85.50 °T。与普通酸奶相比，添加鱼糜会极显著地提高酸奶的酸度（P＜0.01），这可能是由于鱼糜中含有某种物质可以与发酵菌起作用，产酸或者促进产酸所导致的。

图5 鱼糜对酸奶酸度的影响图

2.3.2 乳清析出率

乳清析出率是衡量酸奶稳定性及组织状态的重要指标，与蛋白凝胶网络对水的保持能力有关，酸奶的乳清析出率越大，说明酸奶结构越不均一，越不稳定[3]。由图6 可知，普通酸奶和鱼糜酸奶的乳清析出率分别为8.22%和1.00%，添加鱼糜可极显著地降低酸奶的乳清析出率（P＜0.01），表明在酸奶中添加鱼糜可以提高酸奶结合体表水的能力，这可能是在该酸凝胶体系中，鱼糜蛋白聚集形成的网状结构所能容纳的水分子的数量要远远多于酪蛋白聚集形成的网状结构[4]。

图6 鱼糜对酸奶乳清析出率的影响图

2.3.3 粘度

粘度是评价酸奶口感的一个重要指标，粘度的变化与其酸度变化、蛋白质凝胶的形成直接相关，会影响酸奶的稳定性和质构特性，在乳发酵的过程中，酪蛋白结构的改变，是引起酸奶粘度变化的主要因素[5]。由图7 可知，普通酸奶和鱼糜酸奶的粘度分别为17 828.33 Pa.s 和28 913 Pa.s，与对照组相比，添加鱼糜可极显著地提高酸奶的粘度（P＜0.01），且提高了62.18%，鱼糜酸奶的组织更加紧致。这是因为在发酵过程中酸奶的乳糖会被分解成乳酸，酸度升高到一定程度后，纯牛奶中的酪蛋白开始絮凝，并将体系中的水包裹起来，使组织中可流动的水变少，酸奶组织成块，粘度升高，结构变得稳定，而加入鱼糜蛋白后，鱼糜蛋白可能与牛奶蛋白发生了协同作用，能包裹的水分子更多，也更牢固，使得到的凝乳块更硬，粘度增大。

图7 鱼糜对酸奶粘度的影响图

2.3.4 TPA 质构测定

质构特性是评价酸奶物理特性和感官质量的关键指标，内聚性、咀嚼性、胶着性、硬度和弹性等5 个方面是检测酸奶质构的重要指标。由表4 可知，与对照组相比，添加鱼糜可显著提高酸奶的弹性（P＜0.05）。

表4 鱼糜对酸奶质构的影响表

与普通酸奶相比，鱼糜酸奶的弹性提高了39.05%，这可能是因为酪蛋白和鱼糜蛋白结合后生成的新蛋白质分子并非是一个刚性球，它在一定条件下具有相当的伸展性。与普通酸奶（对照）相比，添加鱼糜可极显著地提高酸奶的咀嚼性、胶着性和硬度（P＜0.01），分别提高了70.37%、49.57% 和36.57%，这可能与在酸性条件下酪蛋白与鱼糜蛋白相结合后，形成更加稳定的三维网状结构有关。张福荣等[1]研究表明添加鲟鱼鱼糜的酸奶，可增加酸奶的咀嚼性、胶着性和硬度，这与本实验研究结果一致。

3 结论

实验确定鱼糜酸奶的最佳制备工艺为金鲳鱼糜、鱼糜添加量10.0%、发酵温度43 ℃和发酵时间8 h，对鱼糜酸奶制备工艺的影响程度大小排序为鱼糜添加量＞发酵时间＞发酵温度＞鱼糜种类。在最佳制备工艺条件下，酸奶感官得分为93.68 分。与普通酸奶相比，添加鱼糜可极显著地提高酸奶的酸度（P＜0.01），使酸奶更具贮藏安全性；可极显著地降低酸奶的乳清析出率（P＜0.01），使酸奶结合体表水的能力更强；可极显著地提高酸奶的粘度（P＜0.01），使鱼糜酸奶的粘度提高了62.18%，组织变得更加紧致。在质构方面，添加鱼糜可显著地提高酸奶的弹性（P＜0.05），极显著地提高酸奶的咀嚼性、胶着性和硬度（P＜0.01），与普通酸奶相比，分别提高了70.37%、49.57%和36.57%。该实验为开发更多酸奶品种提供了思路，对鲜鱼的精深加工提供了新的思考和发展方向，不仅有望解决酸奶乳清析出和凝胶性差等问题，还提高了鲜鱼的附加价值，为研制新型水产品复合酸奶提供理论依据，为鲜鱼精深加工提供新途径，在推动乳制品产业发展的同时，也极大地促进了渔业发展。