保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵紫红薯酸牛奶

卢兆芸，陈海婴，彭冬英，段学辉，胡泽红

（1.南昌市疾病预防控制中心，南昌 330038；2.江西省乳制品质量监督检验站，南昌 330038；3.江西阳光乳业集团有限公司，南昌 330043；4.南昌大学食品科学技术国家重点实验室，南昌 340047）

保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵紫红薯酸牛奶

卢兆芸1，2，陈海婴1，2，彭冬英3，4，段学辉4，胡泽红3

（1.南昌市疾病预防控制中心，南昌 330038；2.江西省乳制品质量监督检验站，南昌 330038；3.江西阳光乳业集团有限公司，南昌 330043；4.南昌大学食品科学技术国家重点实验室，南昌 340047）

研究以鲜牛奶和紫红薯为主要原料，保加利亚乳杆菌（Lactobacillusbulgaricus）与嗜热链球菌（Streptococcusthermophilus）为发酵剂，木糖醇为甜味剂，进行了发酵条件的平行和L9（34）正交试验。结果表明，保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌混合量比1∶1（数量比），接种量5%，紫红薯添加量15%，木糖醇10%，果胶0.1%，明胶0.1%，CMC0.1%，变性淀粉0.5%，45℃，发酵4 h，制得的紫红薯酸牛奶不仅保留纯酸牛奶的芳香和口感，又具备紫红薯的营养和色泽，是新型紫红薯营养酸奶发酵的优化工艺。

酸奶；紫红薯；发酵工艺；保加利亚乳杆菌；嗜热链球菌

0 引 言

随着我国乳品消费逐渐成熟，有益身体健康的功能性营养乳品日益受到广大消费者的亲睐[1-3]，也成为乳品企业提升产品层次增加生产利润的重要发展机遇。紫红薯又称为黑薯[4]，薯肉呈紫色，除具有普通红薯的营养成分外，还富含硒元素和花青素，科学实验证明，硒元素和花青素对多种疾病具有预防和辅助治疗作用，紫红薯是一种良好的保健食品。

研究紫红薯酸牛奶发酵，将紫红薯营养价值与酸奶的保健功能结合起来，通过保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）， 嗜热链球菌 （Streptococcus thermophilus）乳酸菌发酵[5,6]，它不但具有原有牛奶和紫红薯中丰富的营养物质，而且乳酸菌发酵能产生多种益生保健成分。本文实验研究紫红薯酸牛奶的合理配方设计，多菌种发酵的条件及其优化工艺，为紫红薯酸牛奶商业化生产建立工艺基础。

1 实 验

1.1 材料

菌种为保加利亚乳杆菌 （Lactobacillus bulgaricus）和嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）。紫红薯，鲜牛奶（酸度＜18°T），蛋白质质量分数3.0%左右，乳脂率为3.3%左右。 木糖醇，明胶（120LB40-60），果胶，CMC，变性淀粉。

1.2 方法

（1）工艺流程

（2）牛奶脱脂。牛奶净化后加热至40℃用奶油分离机去除部分乳脂肪，备用。

（3）乳化稳定剂处理。将稳定剂与木糖醇干混，用热水溶解，加热到95℃后保持15 min，再冷却至45℃与预杀菌后的牛奶充分混合，搅拌均匀。

（4）均质接种。 混合鲜牛奶70～75℃（20 MPa）均质5 min，95℃（5 min）杀菌，冷却至45～48℃后按设计的接种量加入发酵剂，搅拌均匀；于发酵缸内发酵3～5 h（pH值为4.6左右）后冷却到20℃以下，加入无菌预处理的紫红薯，搅拌均匀后灌装。

1.3 酸奶感官指标品评方法

组织10人评价小组，不同的单体胶体的不同配比对酸奶感官指标的影响进行口感品评，取其平均值作为最终评价结果，酸奶感官品评评标准如表1所示。

表1 酸奶感官品评标准

1.4 紫红薯酸奶品质的品评方法

组织12人评价小组，对所生产的紫红薯酸奶进行口感品评取其平均值作为最终评价结果，紫红薯酸奶的口感评价标准如表2所示。

表2 紫红薯酸奶口感评价标准

2 结果与讨论

2.1 乳化稳定剂的影响

实验选择果胶、明胶、CMC、变性淀粉4个因素，考察其不同组成比例对酸奶的感官指标 （组织状态、滋气味、口感）的影响，实验设计如表3所示。

表3 各因素水平设计%

以明胶、果胶、CMC和变性淀粉添加量为4个因素，按L9（34）正交实验，各因素的影响和口感品评综合得分结果如表4所示。

通过对表4的极差分析，可以得出乳化稳定剂筛选的最佳组合为A2B2C1D2。

2.2 紫红薯酸奶的发酵条件优化

以混合菌种接种量、木糖醇添加量、紫红薯添加量和发酵时间为考察因素，进行正交实验和紫红薯酸奶口感评价，筛选优化发酵条件和配料组合。各因素性质和水平实验设计如表5所示。

表4 乳化稳定剂的正交实验结果%

表5 配方因素水平设计%

针对混合菌种接种量、木糖醇添加量、紫红薯添加量和发酵时间4个考察因素，按L9（34）正交实验，各因素的综合影响和口感品评评价结果如表6所示。

根据表6结果，通过极差分析得出优化紫红薯酸奶发酵工艺参数：接种量5%，木糖醇用量10%，紫红薯添加量15%（均为质量分数），发酵时间4 h。

2.3 各因素对试验产品品质的影响

在紫红薯酸奶的制备过程中，发酵剂接种量、木糖醇添加量、紫红薯的添加量及发酵时间均对产品的品质产生重要影响。根据实验中直观品质评价结果与实验因素水平变化的关系，可以得出各单因素水平的变化对酸奶感官品质的影响关系，起趋势如图1所示。

由图1可以看出，紫红薯的添加量对产品品质的评价水平影响明显，而适当的木糖醇添加量对产品的品质有促进作用。由于实验采用低脂奶发酵，添加抗剪切能力强的稳定剂及变性淀粉，有利抑制大量乳清出现，但变性淀粉等添加过量，将使产品呈现粗糙等不良口感。由于实验采用先发酵后灌装的工艺，这对酸奶的品质结构会产生较大的剪切破坏，控制灌装温度和时间将有利于产品品质，同时使用产黏性强的保加利亚乳杆菌 （Lactobacillus bulgaricus）和嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）菌种也有利提高产品的黏度，有效改善口感和防止乳清析出。

表6 发酵条件正交实验结果

3 结 论

紫红薯酸奶具有独特的风味和营养价值，其最佳的配方及工艺条件：5%接种量，15%紫红薯，10%木糖醇，0.1%果胶,0.1%明胶,0.1%CMC,0.5%变性淀粉（均为质量分数）,发酵时间4 h。产黏性强的保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）和嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）菌种有利提高产品的黏度，改善口感和防止乳清析出6，适当的紫红薯添加量能突出产品的风味特征，控制产品的生产成本，得到口感和香味具佳的营养酸奶。

[1]张海悦，薛凡，张风清.凝固型果肉酸奶的研制[J].杭州食品科技，1996（2）：26-27.

[2]张春林，刘文.果肉酸奶中的果肉制造[J].食品工业，1998（2）：41-42.

[3]黄发新，章凡，高仁富.红豆毛薯乳酸豆奶[J].冷饮与速冻食品工业，2002（3）：20-22.

[4]明兴加，李坤培，张明，等.紫色甘薯的开发前景[J].重庆中草药研究，2006（1）：55-60.

[5]FAUSTO G,ROSALBA L,MARIA E G,et al.Evaluation of Aroma Production and Survival of Streptococcus thermophilus,Lactobacillus delbrueckii subsp.Bulgaricus and Lactobacillus acidophilus in Fermented Milks[J].International Dairy Journal，1999,9（2）：125-134.

[6]VINDEROLA C G,COSTA G A,REGENHARDT S,et al.Influence of Compounds Associated with Fermented Dairy Products on the Growth of Lactic Acid Starter and Probiotic Bacteria[J].International Dairy Journal，2002,12（7）：579-589.

Purple sweet potatoes yoghurt fermented by Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus

LU Zhao-yun1,2,CHEN Hai-yin1,2,PENG Dong-ying3，4，DUAN Xue-hui4，HU Ze-hong3
（1.Nanchang Center For Disease Control And Prevention,Nanchang 330038,China;2.Jiangxi Provincial Dairy Products Quality Supervision&Testing Institute,Nanchang 330038,China;3.Jiangxi Sunshine Dairy.Co.,Ltd,Nanchang 330043,China;4.Nanchang University,State Key Laboratory of food science and technology,Nanchang 340047,China）

A new type of yoghurt,a clabber mile with the purple sweet potatoes fermented by Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus was studied.The orthogonal experiments of L9（34）results showed that,the optimize fermentation conditions and additive compositions of purple sweet potatoes yoghurt were：purple sweet potatoes 15%,sweeter xylitol 10%,inoculate strain 5%,45℃,fermentation time 4 hours.The dairy products fermented with best nutrition and flavor of yoghurt,and keep the natural colour of purple sweet potatoes.

purple sweet potatoes,yoghurt,fermentation technology,Lactobacillus bulgaricus,Streptococcus thermophilus.

TS252.54

A

1001-2230（2011）12-0039-02

2011-09-09

江西省科技攻关项目（省科技厅赣财教字[2009]148号）。

卢兆芸，（1968-），女，副主任医师，从事乳制品检验工作。