食品研究与开发稿件信息
怀山药大枣酸奶加工工艺研究
关随霞，李道敏，张敏
(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)
摘 要：怀山药大枣酸奶是以鲜牛乳、怀山药、大枣为原料，以嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌（1:1）混合物为发酵剂，制成的一种新型乳制品。通过单因素试验、正交试验确定了最优工艺参数为：5%发酵剂、15%怀山药浆、10%大枣汁、7%蔗糖，于42 ℃发酵5 h。此条件下生产的酸奶，呈乳白色，质地均匀，口感光滑细腻，酸甜适中，有大枣和山药的独特风味，组织状态良好。理化和微生物指标均符合食品安全国家标准。该产品不仅具有酸奶的营养价值，还含有怀山药、大枣的多种营养成分，是一种新型保健乳制品。
关键字：怀山药；大枣；酸奶；单因素试验；正交试验
Processing Technology of Huai Yam-Jujube Yogurt
Guansuixia，Lidaomin，Zhangmin
(Henan university of science and technology College of food and bioengineering National experimental teaching demonstrion center of food processing and safety Luoyang471023，Henan，China)
Abstract: A new type of Yogurt was processed from fresh milk, Huai yam and jujube as raw materials. The compound yogurt was fermented by a mixture of Streptococcus thermophilus and Lactobacillus bulgaricus (1:1). The optimal process parameters were optimized by single-factor experiments and orthogonal test: 5% strain, 15% Huai yam syrup, 10% jujube juice, 7% sucrose, fermented in 42 ℃ for 5 h . The yogurt produced under this condition has good sensory quality with milky white color, uniform texture, smooth and delicate taste, moderate acidity and sweetness, and the unique flavor of jujube and Huai yam. Through physicochemical testing and microbiological testing of Huai yam-jujube yogurt, they all meet with national food safety standards. This dairy product not only has the nutritive value of yogurt, but also contains a variety of nutrition ingredients of Huai yam and jujube.
Keywords: Huai yam; jujube; yogurt; single factor test; orthogonal test
怀山药，产于河南焦作武陟、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、钙和锰等矿物元素[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5-8 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]。具有降低一些药物毒性及刺激性的功效。
因此，在酸奶中添加怀山药、大枣，使该酸奶具有怀山药和大枣的独特风味及保健功能。
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；菌种（嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌）：江苏微康生物科技有限公司；邻苯二甲酸氢钾：天津市福晨化学试剂厂；氢氧化钠：天津市福禄化工厂；盐酸：南宁化工集团有限公司；95%乙醇：天津市德恩化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
数显恒温水浴锅：常州普天仪器制造有限公司；超净工作台：苏州安净净化科技有限公司；电热恒温培养箱：苏州江东精密仪器有限公司；胶体磨：莱州市顺辉化工机械公司；高速分散均质机：上海标本模型厂制造；低速离心机：湖南相仪实验室仪器开发有限公司；电热恒温鼓风干燥箱：上海一恒科学仪器有限公司；凯氏定氮仪：济南海能仪器有限公司。
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1.3. 工艺流程
1.4. 实验方法
1.4.1 单因素试验
分别研究怀山药浆、大枣汁、发酵剂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。
1.4.2 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，筛选出最优工艺参数。
1.5 操作方法
1.5.1 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1-2 cm、称重；按照山药、水1:2的质量比，用胶体磨制成山药浆，重复3 次，使怀山药浆液均匀细腻。怀山药蒸煮以阻止山药褐变。
选取肉质肥厚、大小均匀的优质大枣，清洗干净去核；按大枣、水1:8的质量比置于60 ℃水浴锅中浸泡1 h；然后打浆、过滤；制得的大枣汁密封备用。
1.5.3 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 ℃，10~15 MPa条件下均质1~2次。使脂肪分布均匀，改善酸奶的组织状态。
1.5.4 杀菌
把均质后的混合乳于90~95 ℃水浴锅中保持10 min[10]。经过杀菌消灭了混合乳中的有害微生物，同时使乳蛋白变性，黏度增强，提高了蛋白质的持水能力和硬度，使酸奶更黏稠稳定，减少乳清析出。
1.5.5 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5 h。
1.5.6 冷藏、成品
待酸奶凝固后，取出，放入0~4 ℃冰箱中，后熟12~24 h。
1.6 产品检测
1.6.1 感官评定
选10名感官评定人员，以怀山药大枣酸奶的组织状态、口感、色泽、风味为评价指标，总分为100分，评分指标[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
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项目 |
评分标准 |
分数 |
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组织状态 （30分） |
质地均匀，组织细腻，少量或无乳清析出 |
21-30 |
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质地较均匀，有少量乳清析出 |
11-20 |
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不稳定，大量乳清析出
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0-10
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口感 （30分） |
光滑细腻，山药、大枣滋味协调、酸甜适中 |
21-30 |
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山药、大枣味较浓或较弱，酸味不足或过酸 |
11-20 |
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口感粗糙，无山药、大枣味，过酸或无酸味
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0-10
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色泽 （20分） |
乳白色，颜色均匀一致，有光泽 |
16-20 |
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乳白色或微带黄色，颜色不均匀 |
11-15 |
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颜色灰暗，不均匀
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0-10
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气味 （20分） |
有明显的山药、大枣味，气味协调 |
16-20 |
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山药、大枣味不协调 |
11-15 |
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没有山药、大枣味或山药、大枣味过浓 |
0-10 |
1.6.2 理化指标
蛋白质测定，按照GB 5009.5-2016中凯氏定氮法；
脂肪测定，按照GB 5009.6-2016中碱水解法；
非脂乳固体测定，按照GB 5413.39-2010；
酸度测定，按照GB 5009.239-2016中酚酞指示剂法。
1.6.3 微生物测定
乳酸菌数测定，按照GB 4789.35-2016；
大肠杆菌测定，按照GB 4789.3-2016中平板计数法。
致病菌测定，按照GB 4789.10-2016；GB 4789.4-2016；GB 4789.15-2016。
2.1 单因素试验
在鲜牛奶中怀山药浆的添加量分别为10、12、14、16、18、20%，加8%蔗糖，4%发酵剂[12]，按照1.3工艺流程制作酸奶，感官评定结果如图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
由图1可知：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明显，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%时酸奶感官评分随添加量增加而逐渐降低，随着山药浆添加量的增加，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。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。
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；超过一定量，会影响酸奶的风味和组织状态。
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大枣汁5、7、9、11、13、15%，8%蔗糖，4%发酵剂，按照1.3工艺流程制作酸奶，感官评定结果如图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
由图2可知，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%时大枣香味明显，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，酸奶口感粗糙，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蔗糖5、6、7、8、9、10%，16%山药浆，9%大枣汁，4%发酵剂，按照1.3工艺流程制作酸奶，感官评定结果如图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 yam-jujube yogurt
由图3可知，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工艺流程分别接种嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌（1:1）混合液3、4、5、6、7%，进行发酵，酸奶感官评定结果如图4。
图4 发酵剂接种量对怀山药大枣酸奶感官品质的影响
Fig.4 Effect of ferment quantity on sensory quality of Huai yam-jujube yogurt
由图4可知，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，酸奶口感光滑细腻，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%，组织状态良好，酸度过高，酸奶甜度下降。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
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水平 |
A怀山药浆 |
B大枣汁 |
C蔗糖 |
D发酵剂 |
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1 |
14% |
8% |
7% |
4% |
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2 |
15% |
9% |
8% |
5% |
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3 |
16% |
10% |
9% |
6% |
表3 怀山药大枣酸奶正交试验
Table 3 Orthogonal test of Huai yam-jujube yogurt
