改性甜玉米发酵乳的研制

李春梅，迟玉杰，王丹，孙丽颖，柳丹

（1.国家乳业工程技术研究中心，哈尔滨 150086；2.东北农业大学 食品学院，哈尔滨 150030；3.黑龙江省民族职业干部学院，哈尔滨 150086）

改性甜玉米发酵乳的研制

李春梅1，迟玉杰2，王丹1，孙丽颖3，柳丹3

（1.国家乳业工程技术研究中心，哈尔滨 150086；2.东北农业大学 食品学院，哈尔滨 150030；3.黑龙江省民族职业干部学院，哈尔滨 150086）

通过单因素和正交实验确定了改性甜玉米发酵乳的发酵工艺条件。结果表明，改性玉米浆与鲜乳以1∶1.5的质量比混合，加入质量分数为3%蔗糖+3%乳糖，稳定剂的添加量为0.2%果胶+0.1%单甘酯，选用保加利亚乳杆菌和乳酸链球菌1∶1的比例按4%的接种量接种，在43℃条件下发酵7 h，可得到质地均匀、口感细腻、具有甜玉米清香的发酵乳。

改性；甜玉米；发酵乳

0 引 言

甜玉米营养丰富，其主要成分糖、蛋白质、脂肪、维生素含量均高于普通玉米[1-4]。玉米中含有大量的膳食纤维，可预防便秘。黄体素、玉米黄质有利于延缓眼睛老化。天然维生素E则有促进细胞分裂，延缓衰老，降低血清胆固醇，还能减轻动脉硬化和脑功能衰退[5-7]。

改性甜玉米酸奶是以纯甜玉米浆为原料经水解、发酵而制成的，它具有独特的风味和良好的营养保健作用。甜玉米经酶作用后，蛋白质水解成肽及氨基酸，淀粉水解成多糖及单糖，不仅有利于人体的消化吸收，同时降低甜玉米浆黏度，有利于形成甜玉米酸奶的良好口感[8，9]。改性甜玉米酸奶的研究极大的填补了国内该领域的空白，拓展了甜玉米的应用范围。

1 实 验

1.1 材料

玉米粒（市售、无霉变、无虫蛀、颗粒饱满），鲜乳，乳糖、白砂糖（优质级），菌种（保加利亚乳杆菌和乳酸链球菌），果胶，单甘酯，海藻酸钠，黄原胶，淀粉酶，木瓜蛋白酶。

1.2 仪器设备

打浆机，胶体磨，均质机，高压灭菌锅，电子分析天平，电热恒温培养箱，电冰箱。

1.3 工艺流程

改性甜玉米浆+牛乳→配料→均质→杀菌→接种→发酵→灌装→冷藏→入库。

1.4 操作要点

（1）改性甜玉米浆的制备。甜玉米粒除杂后与水按1︰2的比例混合用胶体磨粗磨，用40目筛过滤除去粗渣，然后细磨均质，均值压力20 MPa，在65℃条件下，加入0.1%的木瓜蛋白酶，水解10 min，加热到90℃，加入质量分数为0.01%的α-淀粉酶，水解30 min，煮沸30 min。

（2）配料。白砂糖和稳定剂按比例混合加入到玉米牛奶浆中。

（3）均质。加热到65℃左右均质，均质压力20～30 MPa。

（4）杀菌。杀菌温度为95℃，时间15 min。

（5）菌种的驯化。设定改性玉米浆：牛奶（体积比）1∶3，1∶2，1∶1，2∶1连续对菌种进行驯化， 通过降低乳酸菌生长环境中牛乳质量分数对菌种进行驯化培养：将活化好的菌种按2.5%的接种量接到牛奶和改性甜玉米培养液中，在43℃条件下培养7 h，再同一梯传代2次，使菌种适应玉米浆的营养环境，以达到驯化的目的。

（6）接种与发酵。杀菌的玉米乳冷却到43℃左右，向混合乳中加入一定量的发酵菌种,充分搅拌后，放入已灭菌的容器中，在恒温培养箱中发酵，置于2～4℃条件下冷藏保存。

1.5 检验方法

（1）酸度的测定[10]参照GB5413.14-2010中方法。（2）稳定性的测定[11]2000 r/min的条件下离心20 min，测定沉淀率。

（3）蛋白质的测定[12]参照GB5009.5-2010中方法。（4）脂肪的测定[13]参照GB5413.3-2010中方法。（5）乳酸菌数的测定[14]参照GB4789.35-2010中方法。

（6）大肠菌群的测定[15]参照GB4789.3-2010中方法。

（7）霉菌和酵母菌的测定[16]参照GB4789.15-2010中方法。

（8）感官评价[17]。对甜玉米酸乳的感官分析采用评分办法。分析评价的指标有：组织状态、乳清析出状况、口感、风味。各指标的评分标准见表。感官得分为4个指标总和。整个感官评价由10位有经验的食品工作者进行评价，去掉一个最高分和最低分后取平均值。

表1 改性甜玉米发酵乳评分标准

2 结果与讨论

2.1 驯化对菌种产酸的影响

乳酸菌在牛奶中生长产酸，但是乳酸菌在玉米浆中不宜发酵，因为甜玉米浆中不含有乳酸菌发酵所需的乳糖源，且所需养分太少，致使菌种不能马上适应甜玉米的营养环境生长，从而导致菌种活力退化。从牛奶中分离的乳酸菌发酵酸度均明显低于发酵牛乳的酸度，凝固不好，易分层。因此，对菌种进行驯化，以适应玉米的营养环境。乳酸菌在2∶1的改性甜玉米乳中的发酵产酸情况如图1所示。由图1可以看出，驯化后的菌种产酸能力明显增加。

2.2 添加量对稳定性的影响

将不同比例的鲜牛奶与改性甜玉米浆混合发酵，测定发酵结束后，发酵乳的沉降率，结果如图2所示。

因为甜玉米中不含有酪蛋白，不能被乳酸发酵而凝固，造成乳清析出、分层、组织状态不稳定等，较普通酸奶稳定性差。当牛乳发酵过程中pH值降到4.6左右时，酪蛋白所带的净电荷为零，产生最大聚集[18]。由图1可以看出，随着牛奶添加比例的升高，沉降率降低，说明体系越稳定，但是超过60%时，牛奶的增加对沉降率影响不明显。所以选择添加比例在40%到60%之间。

2.3 菌种添加量对发酵酸度的影响

在一定范围内，适当增加发酵剂添加量，可以缩短发酵时间，加快产酸的速度。正常鲜牛奶发酵菌种的添加量为2.5%，目的是让保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌以1∶1比例生长，产酸产黏情况均较好，酸乳发酵的感官状态最好，而本研究中以改性甜玉米为主要原料，有利于乳酸菌生长的营养物质少，接种量过低，产酸较少且不稳定，易形成对菌种不良的生长环境，乳酸菌得不到足够的生长;接种量太大，产酸过快，酸度过高，凝乳过快，会给甜玉米酸乳的风味和组织状态带来缺陷。本研究设计了4%，5%，6%，7%共4个常用的菌种添加量，对甜玉米乳进行发酵，甜玉米浆与牛奶按1︰1比例混合，发酵温度为43℃，发酵时间为12 h，测定酸度随时间变化的情况，如图3所示。

由图3可以看出，在上述实验条件下，接种量分别为4%，5%，6%，7%时，产酸速度依次加快。接种量为5%和6%的甜玉米乳经10 h发酵后，酸度都达到50°T，其后酸度增加缓慢，在发酵14 h时酸度分别为58°T和59°T,体系较稳定。

2.4 稳定剂的选择对发酵酸奶稳定性的影响

发酵酸乳生产过程中，由于其稳定性受其物化、胶化特性的影响，易出现分层现象，甚至产生沉淀。通过添加适当的稳定剂和乳化剂能够稳定酸乳的胶体体系，提高酸乳的黏稠度，有助蛋白质凝聚反应缓慢有序地进行，以致形成细腻稠密的蛋白质网状结构。在使用稳定剂时，一般来讲复合稳定剂要比单一稳定剂效果好，使用量少。甜玉米浆与牛奶按1︰1比例混合，添加不同种类的稳定剂，在43℃下接种5%乳酸菌进行发酵，发酵8 h，发酵结束将发酵乳置于2～5℃冰箱中冷藏，比较发酵乳的口感，并观察冷藏期间的稳定性。

表2 稳定剂添加量对稳定性及口感的影响

由表2可以看出，添加稳定剂之后酸乳的体系较稳定。复合稳定剂较单一稳定剂的稳定性好。综合考虑甜玉米发酵乳的口感和稳定性，本研究选用0.20%果胶+0.10%单甘酯的复合稳定剂。

2.5 不同种类糖的添加对发酵产酸的影响

乳酸菌能够利用不同的糖源产酸，但是产酸能力不同。改性甜玉米浆中糖分含量较高，但是不含乳糖，乳酸菌利用这些糖分产酸的能力明显不同[19，20]。在改性甜玉米浆中分别加入质量分数为5%乳糖、2.5%乳糖+2.5%蔗糖、5%蔗糖发酵产酸进行了对比，发酵温度为43℃，接种量为4%，发酵时间为8 h，测定其酸度随时间的变化情况，如图4所示。

由图4可以看出，乳酸菌对乳糖发酵的速度明显高于蔗糖，但是蔗糖的甜度要明显高于乳糖，考虑到乳糖价格较高且甜度低等因素，因此选2.5%蔗糖+2.5%乳糖（质量分数）。

2.6 正交实验

在分别对不同种类的糖、菌种添加量、牛奶添加比例与酸度及口感的关系进行单因素实验的基础上，为进一步确定各因素共同作用下改性甜玉米乳风味最好时的发酵条件，本研究设计了不同的糖的添加量、接种量、牛奶添加量的3因素3水平正交实验。以找出甜玉米乳感官评分最高时，各因素的条件。

表3 正交设计

表4 正交实验结果

表5 感官方差分析

由表5可以看出，各因素对改性甜玉米发酵乳感官影响顺序是A＞B＞D＞C，牛奶添加量是影响发酵的最主要因素，加糖量次之，接种量相对影响最小。感官方差分析表可知，牛奶添加量显著水平为0.0009，小于0.01，其差异对改性甜玉米发酵乳的感官影响极显著；加糖量的差异对感官的影响不显著；接种量的差异对感官的影响最小。综合考虑各种因素，选定结果是A3B3C1D2，即牛奶添加比例为60%，糖添加量为3%蔗糖+3%乳糖，接种4%的乳酸菌，发酵7 h，对产品的感官影响最佳。

2.7 质量标准

2.7.1 感官指标

产品色泽：色泽均匀一致，黄色。

组织形态：凝块均匀、细腻、无气泡、无分层、允许有少量乳清出现。

气味和味道：具有纯乳酸发酵制成的酸奶特有的气味和味道、有甜玉米清香味、无异味。

2.7.2 理化指标

脂肪≥1.5%；蛋白质≥2.0%；酸度50～80°T。

2.7.3 卫生指标

大肠菌群≤1 mL-1；酵母菌≤100 mL-1；霉菌≤30 mL-1；致病菌未检出。

3 结论

以鲜乳和改性甜玉米浆为原料，生产改性甜玉米酸奶的最佳配方：改性玉米浆与鲜乳以1︰1.5的质量比混合，加入质量分数为2%蔗糖+2%乳糖、0.2%果胶+0.1%单甘酯，选用保加利亚乳杆菌和乳酸链球菌1∶1的比例按4%的接种量接种，在43℃条件下发酵，可得到质地均匀、口感细腻、具有甜玉米清香的发酵乳。

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Study of modified sweet corn fermented milk

LI Chun-mei1，CHI Yu-jie2，WANG Dan1，SUN Li-ying3,LIU Dan3
（1.National Dairy Engineering Research Center,Haerbin 150086，China;2.Food College,Northeast Agricultural University,Haerbin 150030，China;3.National Vocational Institute of Heilongjiang Province，Harbin 150086，China）

In this study,the fermentation conditions is determined according to a single factor and orthogonal experiments.The optimum condition of modified sweet corn fermented milk is that modified sweet corn syrup and milk is mixed by ratio of 1∶1.5,adding 6%sugar（su crose：lactose=1∶1），adding 0.2%pectin+0.1%monoglycerides,Lactobacillus bulgaricus and Nisin is 1∶1 ratio and the baeteria inoculum 4%at 43℃for 7 hours.The texture is uniform,the taste is exquisite and the fermented milk with sweet corn flavor and fragrance.

modify;sweet corn;yoghurt

TS252.54

A

1001-2230（2009）09-0057-04

2011-06-21

李春梅（1977-），女，硕士，从事农产品加工方面的研究。

迟玉杰