开菲尔榛子发酵乳的工艺研究

刘艳霞，周婷姗

（1.吉林农业科技学院 食品工程学院，吉林 吉林 132101,2.吉林集安市农业技术推广总站，吉林 集安 134200）

开菲尔榛子发酵乳的工艺研究

刘艳霞1，周婷姗2

（1.吉林农业科技学院 食品工程学院，吉林 吉林 132101,2.吉林集安市农业技术推广总站，吉林 集安 134200）

利用传统酸牛乳酒(Kefir)的发酵剂—开菲尔粒(Kefir Grains)制作的发酵剂，对榛子乳与牛乳的混合原料进行发酵，采用L16(45)正交试验设计筛选制备开菲尔榛子乳的最佳发酵条件。结果表明：当榛子乳与鲜牛乳混合比例8∶2，接种量为3%，发酵温度25℃，加糖量10%，发酵时间14 h时，所得的产品的酸度为83°T，乙醇体积分数为0.26%，风味柔和，口感独特。

开菲尔；榛子乳；发酵

0 引 言

开菲尔粒由乳酸菌、明串珠菌和酵母菌及醋酸菌等多种有益微生物组成，其菌相复杂，包括水、黏性多糖、少量蛋白质、脂质等。具有活性的开菲尔粒可在乳中繁殖，使颗粒由小变大，数量增加[1-3]。传统的开菲尔[4]，又称酸牛乳酒[5]、牛乳酒[6]、山羊乳酪[7]等，有很高的高营养价值，其活菌对一些病原微生物有强烈的抑制作用；对胃肠道疾病、代谢疾病、高血压、心脏病等具有极好的疗效；开菲尔中因有中等量的四碳双羧酸而具有溶解有机体内癌细胞的作用；由于酵母菌和醋酸菌的作用其中的B族维生素含量较普通酸乳多[2-4]。本研究中利用传统开菲尔粒制作发酵剂，对榛子乳与牛乳的混合料进行发酵，研制开菲尔榛子发酵乳。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

开菲尔粒，畜产品实验室；榛子，市购；鲜牛乳，奶牛场提供。

仪器与设备：压力蒸汽灭菌锅，250B型恒温生化培养箱，冰箱，磨浆机，高压均质机，超净工作台，牛奶酸度、酒精度及微生物等检测的标准设备[10]。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程

1.2.2 工艺要点

（1）开菲尔粒的活化。 V开菲尔粒∶V灭菌鲜牛乳=1.5∶50接种，在25℃恒温生化培养箱中培养24 h，用医用纱布过滤，并用灭菌凉水对开菲尔粒冲洗3～4次，再放入灭菌鲜牛乳中于25℃培养24 h，过滤，用水冲洗。如此连续多次培养活化，直到25℃培养24 h后颗粒增大并能形成新颗粒为止。

(2)开菲尔粒的驯化。将榛子乳与牛乳按1∶9，2∶8，3∶7，4∶6，5∶5，6∶4，7∶3，8∶2，9∶1的体积比配成9种培养基，各加入质量分数为10%的白砂糖，各用300 mL的三角瓶3个，每瓶装150 mL混合料，0.1 MPa灭菌20 min，接种活化的开菲尔粒(2%)，于25℃恒温培养24 h，按榛子乳含量由低到高逐级驯化培养。

（3）开菲尔榛子乳发酵剂的制备。在灭菌冷却后的榛子乳牛乳混合料中接种3%的已驯化的开菲尔粒，于25℃恒温培养24 h。用无菌纱布过滤，取滤出的发酵奶液放4℃冰箱中保存，供试验用，开菲尔粒则用凉开水冲洗后置冰箱内保存。

（4）原料预处理。棒子仁要求颗粒饱满，无腐烂变质和虫蛀。最好采用水选的方法，将棒子仁倒入清水中，弃去上层漂浮的瘪粒和腐烂变质的部分。

（5）脱皮。用0.5%的NaOH溶液2份加棒子1份，加热到85～90℃，并保持10 min，然后迅速用清水冲洗，用胶辊式去皮机脱去外皮，并用清水反复冲洗至中性[6]。

（6）浸泡。经脱皮后的原料用清水浸泡12～24 h，浸泡温度以45℃左右为宜。为保持原料良好的色泽，浸泡时可加入适量的NaHSO3。

（7）磨浆。 按 V榛仁∶V水=1∶8加水磨浆，水温控制在40～50℃；用水的pH值应为7左右，磨浆分粗磨和细磨，粗磨采用砂轮磨，用100目的工业滤布浆渣分离，渣子可再行粗磨一次，粗磨得到的浆液再用胶体磨细磨。

（8）高压均质。将配好的原料加热到80℃左右，打入高压均质机均质，压力控制在25 MPa左右。

（9）杀菌冷却。将榛子乳与脱脂乳按照一定的比例混合后在95℃保持6 min进行杀菌，中间添加一定量的蔗糖，杀菌结束后将混合乳冷却至24～26℃，准备接种。

（10）接种。 开菲尔粒与牛奶以1.5∶50(质量比)混合，25℃下培养24 h后，用纱布滤出开菲尔粒，奶液即为开菲尔发酵剂，按一定添加量用于以下试验接种。

（11）发酵。将接种好的混合乳放入发酵室发酵，控制其发酵温度和发酵时间，以控制产品的酸度和甜度。

（12）冷却。发酵后进行分装，置于4℃冰箱内保存。

1.2.3 试验设计

为了研究各个因素对产品质量的影响，本试验选取榛子乳和牛乳体积比、加糖量、接种量、发酵温度、发酵时间5个因素设计L16（45）进行正交试验，通过感官评分、酸度和乙醇体积分数进行评分，筛选出榛子开菲尔发酵乳的最佳生产工艺。其因素水平如表1所示。

表1 L16（45）正交试验因素水平

1.2.4 评定方法

（1）感官评定。组织15人对产品的色泽 (乳白微黄，表面平滑有光泽，无异色)、组织状态(黏稠状，均匀一致，无乳清析出或析出较少)、滋味(具有天然的发酵乳兼豆香味)、口感(细腻、滑爽、酸甜适中)及喜爱程度等5个方面进行评价计分，每项指标满分为20分。

（2）酸度的测定。用酚酞为指示剂，以浓度为0.1 mol/L的NaOH溶液滴定，以°T 表示[8]。

（3）乙醇体积分数采用蒸馏-比重法测定[9]。

2 结果与讨论

2.1 不同比例对开菲尔榛子乳发酵的影响

榛子乳与牛乳的比例对开菲尔榛子乳的品质影响显著。表2为开菲尔榛子乳发酵工艺5因素4水平L16(45)正交试验结果。由表2可以看出，原料配比各水平对产品感官品质的影响顺序为Ak2＞Ak3＞Ak1＞Ak4，对产品酸度的影响顺序为Ak2＜Ak3＜Ak1＜Ak4，对产品酒精体积分数的影响顺序为Ak4＞Ak3＞Ak1＞Ak2，由于原料的配比对产品的酸度和酒精体积分数的影响不是很大，所以根据感官评定结果综合考虑最终选A2为最佳水平，即确定榛子乳与牛乳的比例为8∶2。

2.2 接种量对开菲尔榛子乳发酵的影响

接种量对榛子开菲尔发酵乳的品质有一定影响。若接种量太少，则菌种增长缓慢，发酵时间延长，增长生产周期。如果接种量太多，在发酵阶段使酵母菌生长过快，会因过多地利用糖类而导致后发酵阶段乳球菌产生乳酸量不足，同时，较多的接种量又会导致大量的酵母菌早衰和产生菌体自溶现象，导致产品具有苦味和酵母臭味，从而影响产品风味品质。由表2可知，接种量对产品感官品质的影响顺序为Bk3＞Bk4＞Bk2＞Bk1，接种量4个水平对产品酸度的影响顺序为Bk1＜Bk3＜Bk4＜Bk2，接种量对产品酒精含量的影响顺序为Bk4＞Bk3＞Bk2＞Bk1，综合判断B4或B3水平较好，根据感官评定结果综合考虑最终选B3为最佳水平，即确定开菲尔榛子乳的最佳发酵剂接种量为3%。

2.3 发酵温度对开菲尔榛子乳发酵的影响

发酵温度直接影响生产菌种的繁殖速度、代谢活力和代谢途经，从而影响发酵最终产物的生成，继而影响产品的风味品质的优劣。若后发酵温度较高，虽然高温可促进乳球菌繁殖，代谢旺盛，使之发酵乳糖产生乳酸能力增强，但产酸过快容易导致乳清析出，同时高温发酵容易出现酵母菌衰老及菌体自溶现象，从而导致产品苦味增加，使产品风味变劣。

此外，较高温度的后发酵不利于产品口味柔和与风味物质的产生。若发酵温度较低，虽然低温有利于酵母菌生长，使之发酵糖类产生乙醇能力增强，但在低温条件下乳球菌生长缓慢，产酸能力降低，导致产品酸味不足，从而影响产品的风味品质。由表2中可知，发酵温度对产品的感官品质的影响顺序为Ck4＞Ck1＞Ck2＞Ck3，即C4水平较好，C3水平最差；对产品酸度的影响顺序为Ck1＜Ck2＜Ck3＜Ck4， 即C4水平产酸最好，C1水平最差；对产品的酒精含量的影响顺序为Ck4＞Ck3＞Ck2＞Ck1，即C4水平产酒精度较高，而C1水平较差。

综合上述各指标的分析，确定C4或C3为最佳水平。但考虑低温后发酵有利于产品风味物质的产生，可以提高产品的风味品质，根据感官评定结果综合考虑最终选C4为最佳水平，即确定开菲尔牛奶酒的最佳发酵温度为25℃。

表2 正交试验结果

2.4 发酵时间对开菲尔榛子乳发酵的影响

发酵时间对开菲尔榛子乳的品质影响显著。酵母菌利用糖类产生乙醇，乳球菌利用乳糖产生乳酸，乳酸与乙醇作用生成乳酸乙酯，使开菲尔榛子乳香气浓郁；同时，乳球菌产生的乳酸使发酵液的pH值降低至5左右，又促进了酵母菌的生长繁殖。若发酵时间较短，则乳酸菌产生乳酸量不足而导致产品酸度降低；如果发酵时间过长，虽然在一定程度上提高了产品的酒精度和酸度，但是高浓度的的酒精不仅抑制了乳酸菌的繁殖，而且后期容易导致酵母菌衰老和菌体自溶，从而使产品苦味增加，适口性变差。

由表2可知，发酵时间对产品感官品质的影响顺序为Dk4＞Dk2＞Dk3＞Dk1， 对产品酸度的影响顺序为Dk1＜Dk2＜Dk3＜Dk4， 对产品酒精含量的影响顺序为Dk3＞Dk4＞Dk1＞Dk2，可见D4或D3水平较好。但考虑后发酵时间过长易导致产品感官品质变劣，根据感官评定结果综合考虑最终选D4为最佳水平，即确定开菲尔榛子乳的最佳后发酵时间为14 h。

2.5 加糖量对开菲尔榛子乳发酵的影响

加糖量对开菲尔榛子乳的品质影响显著，由表2可知，加糖量对感官品质的影响顺序为Ek3＞Ek4＞Ek1＞Ek2，对产品酸度的影响顺序为Ek4＜Ek3＜Ek1＜Ek2，对产品酒精含量的影响 顺 序 为 和Ek4＞Ek3＞Ek2＞Ek1，E4或E3水平较好，最后根据酒精含量结果综合考虑最终选E4为最佳水平，即确定开菲尔榛子乳的加糖量为10%。

3 结 论

研究表明，利用传统酸牛乳酒(Kefir)的发酵剂——开菲尔粒制作发酵剂，发酵榛子乳和牛乳的混合物，研制出榛子开菲尔发酵乳，其产品的组织状态、风味、口感、酸度及其乙醇含量，受榛子乳乳与牛乳的配比、发酵剂的接种量、发酵温度、时间及加糖量等因素的影响，其中糖是影响开菲尔榛子乳风味的主要因素。通过研究表明榛子开菲尔发酵乳的最佳发酵条件为:V榛子乳︰V牛乳=8∶2，发酵剂用量为3%，发酵温度为25℃，发酵14 h，添加白砂糖10%。所得产品含乙醇的体积分数为0.265%，为传统开菲尔(0.5%～2%)的53%～13%，酸度为83°T；影响产品中乙醇体积分数的主要因素是白砂糖，其余因素的影响大小依次为:白砂糖＞发酵时间＞发酵温度＞V榛子乳:V牛乳＞接种发酵剂量。影响产品中酸度的主要因素是发酵温度，其余因素的影响大小依次为:发酵时间＞白砂糖 ＞接种发酵剂量＞ V榛子乳:V牛乳。

[1]郭本.乳品化学[M].北京：中国轻工业出版社，2001.

[2]蒋利明，姜竹茂.酸奶和发酵乳饮料生产工艺与配方[M].北京：轻工业出版社，2006.

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[9]蔡定域.酿酒工业分析手册[M].北京:中国轻工业出版社，1988：328-330.

Processing research on Hazelnut-Kefir fermented milk

LIU Yan-xia1，ZHOU Ting-shan2
（1.Jilin Agriculture Science and Technology College，Jilin 132101，China;2.Agriculture Technology Promotion Station，Jian 134200,China）

In this essay,the processing of Hazelnut-Kefir fermented milk,Hazelnut milk and milk as raw material,are studied in details.The optimal fermentation conditions are determined by L16(45)orthogonal tests.And the results are as follows:Hazelnut milk and the milk,with the ratio of 8∶2,fermented with 3%inoculation at 25 ℃ for 14 hours.The products have special taste and flavor,with 0.26%alcohol and 83 °T.

Kefir;hazelnut fermented milk;fermentation

TS252.54

A

1001-2230（2012）04-0055-03

2011-06-28

刘艳霞（1976-），女，讲师，从事畜产品加工方面的研究。