木糖醇雪梨果粒酸奶的研制

李俊芳康灵芝 － －

（1.内蒙古科技大学数理与生物工程学院，内蒙古 包头 014010；2.内蒙古科技大学生物工程与技术研究所，内蒙古 包头 014010）

酸奶是一种经乳酸菌发酵制成的乳制品，具有丰富的营养，能缓解乳糖不耐症，降低胆固醇，同时还有整肠、抑菌、改善便秘和美容固齿作用［1］。酸奶中一般均添加了4%～9%的蔗糖作为甜味剂来改善口味；因此糖尿病人不宜长期食用这种酸奶［2］。本研究以木糖醇替代蔗糖，有效地解决了这个问题。木糖醇有防龋齿、减肥、调节胃肠免疫和促进有益菌增殖，调节血糖等功效［3］，是最适合于糖尿病人食用的有营养性的蔗糖替代品［4］；而雪梨可以促进胃液分泌，帮助消化，促进食欲；有清热泻火、生津止渴、养阴润肺、化痰止咳的功效［5］。

本研究拟以雪梨、木糖醇和牛奶为主要原料，利用乳酸菌发酵得到一种营养平衡型酸奶。木糖醇的使用对改善酸奶的营养和保健功能有着重要意义，同时雪梨的添加又可以形成一种新口味的产品，丰富酸奶的种类，最终生产出具有独特风味、营养保健的新产品。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料

牛乳：包头奶牛饲养基地；

木糖醇：山东蜜福堂有限公司；

雪梨：市售的苍溪雪梨；

发酵用菌种：保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌，中国科学院微生物研究所。

1.1.2 主要仪器设备

立式压力蒸汽灭菌锅：LS－30型，上海博讯实业有限公司医疗设厂；

双人单面垂直洁净工作台：SW－CF－2FD型，上海博讯实业有限公司医疗设厂；

均质机：JJ03／25型，廊坊市盛通机械有限公司；

智能恒温恒湿培养箱：PSX－250SC型，宁波莱福科技有限公司；

电子分析天平：JA5003型，上海超平科技仪器有限公司；

离心机：TD4Z型，江苏省金檀市荣华仪器制造有限公司；

旋转黏度计：NDJ－1型，上海森地科学仪器设备有限公司。

1.2 方法

1.2.1 木糖醇雪梨果粒酸奶的制作流程

1.2.2 菌种的活化及发酵剂的制备 将冷冻干燥保藏的菌种接种到已灭菌的脱脂乳培养基中，在恒温培养箱中37℃下培养24h。再按2%～3%的接种量分别取凝固培养物于已灭菌的脱脂乳试管中，依次反复活化3次得到活化菌种。按2%～3%接种量取充分活化的菌种［6］，接种于装有灭菌脱脂乳的三角瓶中，充分混匀后，置于恒温培养箱中培养24h，即得到发酵剂。

1.2.3 雪梨的预处理工艺 雪梨去皮，去核之后，将其切成大小为7～8mm的正方形果丁，用2%氯化钠浸泡护色、称量、分装。然后在100℃的条件下，杀菌15min。

1.2.4 木糖醇雪梨果粒酸奶的制备 鲜牛乳经过预处理加入木糖醇9g／100mL混合，均质，杀菌，然后将其冷却至45℃时，将1∶1嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌发酵剂按3%接种量接种，在42℃条件下发酵，发酵终止，在无菌状态下添加杀菌后的雪梨果丁20g／100mL，并进行搅拌，使果粒与酸奶混合均匀。包装后在4℃条件下冷却并冷藏24h即得到成品。

1.2.5 单因素试验 用1.2.3工艺对雪梨进行预处理，然后在100℃的条件下，分别杀菌0，5，10，15，20min。然后按1.2.4的方法制作果粒酸奶，以感官品质评分作为响应值，确定果粒杀菌时间的最佳水平。

在1.2.4工艺条件下，对木糖醇、雪梨果粒添加量及发酵剂接种量、发酵时间进行单因素试验，研究各因素对果粒酸奶品质的影响。木糖醇添加量选取7，8，9，10，11g／100mL；雪梨果粒添加量选取10，15，20，25，30g／100mL；发酵剂接种量选择3%，4%，5%，6%，7%；发酵时间选取5，6，7，8，9h。以酸度、黏度、持水性和感官品质评定为响应值，确定各因素的最佳水平。

1.2.6 感官检测 感官品质评分标准见表1。

表1 感官品质评分标准Table1 Sensory evaluation standard

1.2.7 理化指标的测定

（1）持水力测定：参考 Riener等的方法［7］，取5mL 4℃的样品放入离心管中称量，以3 000r／min离心30min，除去上清液，称量沉淀物的重量，按式（1）计算持水力。

（2）黏度测定：在室温下用NDJ－1旋转黏度计测定，根据被测液黏度的大小，选取3号转子和6r／min的转速，计时30s后读取数据。

（3）酸度、脂肪含量、非脂乳固体的测定分别按照GB 5413.34－2010﹑GB 5413.3－2010﹑GB 5413.39－2010。1.2.8 微生物的测定 乳酸菌总数、大肠菌群测定分别按照GB 4789.35－2010﹑GB 4789.3－2010进行。

2 结果与分析

2.1 果粒杀菌时间对酸奶感官品质的影响

由表2可知：随着果粒杀菌时间的增加，果粒酸奶的感官评分先增大后减小，杀菌时间短果粒坚硬、质脆，口感较差；杀菌时间长果粒出现软烂，完整度差、咀嚼性差影响口感，15min时感官得分最高品质最佳，故其为最佳杀菌时间。

表2 杀菌时间对果粒酸奶感官品质的影响Table2 Effect of sterilizing time on the sensory quality of fruit yogurt

2.2 影响酸奶品质的单因素试验结果

2.2.1 木糖醇添加量的影响 由表3可知，随着木糖醇添加量的增加，持水力、黏度及感官评分均呈现先增加后减小的趋势；在添加量为9g／100mL时酸度、黏度最大，酸奶感官品质最好。这可能是由于木糖醇添加量增大抑制了链球菌的生长和酸的产生［8］。酸度又导致酸奶的凝固性发生变化，组织状态随之改变，所以黏度、持水性出现先增加后减小的现象。综合考虑确定木糖醇的最佳添加量为9g／100mL。

表3 木糖醇添加量对果粒酸奶品质的影响Table3 Effect of xylitol content on the quality of fruit yoghurt

2.2.2 果粒添加量的影响 由表4可知，随着果粒添加量的增加持水力无明显变化，且对酸度的影响不大；黏度随着果粒添加量的增加而增大，感官得分先增加后降低，当雪梨果粒添加量为20g／100mL时品质最佳。果粒添加量小于20g／100mL时，梨味以及果粒的质感都不明显；添加量大于20g／100mL时，果粒太多，口感粘稠粗糙。确定雪梨果粒的最佳添加量为20g／100mL。

表4 果粒添加量对果粒酸奶品质的影响Table4 Effect of amount of fruit grain on the quality of fruit yoghurt

2.2.3 发酵剂接种量的影响 由表5可知，随着接种量的增加，持水力、黏度、感官评分均呈先增加后减小趋势，酸度随接种量的增加而增大；当接种量为5%感官得分最高；乳酸菌接种量的大小直接关系到菌种在牛乳中的生长和繁殖情况，对产酸速度有较大的影响。发酵剂接种量过少时，发酵速度慢，一定的发酵时间内产酸量低，蛋白质的酸凝固不足，酸奶的组织状态松散，黏度低，酸奶的滋味较差；相反，当接种量过大时，初期发酵猛烈，酸生成过快，pH降低，酸奶中微小蛋白质亚胶体分子团改变，使得它们之间的亲合连接作用减弱，胶体分子团聚集成的蛋白质网络松散，持水力会降低，乳清析出，黏度变差，组织状态上出现缺陷［9，10］。而且发酵快导致风味物质积累不足，酸奶的风味差。综合考虑确定发酵剂的最佳接种量为5%。

表5 发酵剂接种量对果粒酸奶品质的影响Table5 Effect of lactic acid bacteria amount on quality of fruit yogurt

2.2.4 发酵时间的影响 由表6可知，酸度随发酵时间的延长而增大，持水力和黏度均呈现先增加后减小趋势。发酵时间长短直接影响酸奶的组织状态，发酵过程中乳酸菌在最适宜的温度下生长、繁殖、产酸，随着时间的延长，产生酸的量也会越来越多。发酵时间太短，从感官上看会使得发酵不充分，组织状态松软，风味不足；从理化指标上看：酸度不达标，持水力较小。发酵时间过长，从感官上看：凝乳质地较硬，产酸量过多，风味不佳；由于发酵时间过长，酸奶的酸度增加，pH降低，微生物分泌的蛋白水解酶对酪蛋白的作用增强，在结构上引起酸奶中微小蛋白质亚胶体分子团改变，使得它们之间的亲合连接作用减弱，进而胶体分子团聚集成的蛋白质网络松散，结果是酸奶的持水力会降低，稳定性会下降［9，10］。发酵8h时感官得分最高果粒酸奶品质最好。

表6 发酵时间对果粒酸奶品质的影响Table6 Effects of fermentation time on quality of fruit yogurt

2.3 正交试验结果与分析

正交试验的因素及水平取值见表7。

由表8可知，A2B2C1D2为最佳组合，即发酵时间为8h，接种量为5%，木糖醇添加量为9g／100mL，果粒添加量15g／100mL。各因素对产品的影响次序依次为A＞B＞D＞C，即接种量＞木糖醇添加量＞发酵时间＞果粒添加量。

2.4 验证实验

按照正交试验的最佳工艺A2B2C1D2制作的酸奶体系均一、颜色呈乳白色、有光泽、果粒呈雪梨本色、口感饱满、柔和润滑、具有酸奶兼雪梨的清香风味、酸甜适口、组织细腻均匀、黏度适中、无分层和乳清析出现象。产品的最终感官评分为88.9分。

表7 正交试验因素水平设计Table7 Factors and levels of orthogonal experiment

表8 木糖醇雪梨果粒酸奶主要影响因素综合研究结果Table8 The results of comprehensive study on main factors on xylitol and pear fruit yogurt

2.5 贮藏性试验

将成品置于4℃条件下贮藏21d，每隔7d测定其各项指标的变化。由表9可知，酸度随着贮藏时间的延长而上升；持水力呈现减少趋势；黏度随着贮藏时间延长而增加；乳酸菌活菌数随着贮藏期的延长而下降；大肠菌群数在贮藏期内均小于30CFU／100mL。

表9 贮藏期各项指标的变化Table9 The index changes during storage

在贮藏期内，制品颜色呈现乳白色、有光泽、果粒呈雪梨本色、口感饱满、柔和润滑、具有酸奶风味和明显的雪梨清香味、酸甜适口、组织细腻均匀、黏度适中、无分层和乳清析出。同时测得脂肪量为2.59%，非脂乳固体为7.58%，符合GB 19302－2010要求。

3 结论

木糖醇雪梨果粒酸奶的最佳制作工艺为鲜牛乳经过预处理，添加木糖醇9g／100mL，接种5%1∶1混合的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵；发酵温度42℃，时间8h，发酵终止，在无菌状态下添加15g／100mL的雪梨果粒混合均匀。制得的酸奶为乳白色、有光泽、果粒呈雪梨本色、口感饱满、柔和润滑、具有酸奶风味和明显的雪梨清香味、酸甜适口、组织细腻均匀、黏度适中、无分层和乳清析出。酸度为78～90°T，含脂肪2.59%，非脂乳固体的测定值为7.58%。在4℃条件下贮藏21d，大肠菌群小于30CFU／100mL，活菌数大于109CFU／mL。

1 宋照军，张军合，张浩，等.发酵型山药酸奶的生产工艺［J］.食品与机械，2002（3）：27～28.

2 林继元，饶力群.甜茶酸奶的研制［J］.食品与机械，2006，22（5）：106～108.

3 尤新.木糖醇及其功能［J］.食品工业科技，2003，24（8）：87～88.

4 Uhari M，Kontiokari T，Koskela M.Xylitol chewing gum in prevention of acute otitis media：double blind randomised trial［J］.British Medical Joumal，1996，313（7 066）：1 180～1 184.

5 张靖，张俊英，高文远.梨属药用植物的化学成分及药理作用研究进展［J］.中草药，2012，43（10）：2 077～2 082.

6 李俊芳，田阳，郝万刚.豆腐脑酸奶制作工艺的研究［J］.中国乳品工业，2010，240（11）：33～35.

7 Reiner J Noci F，Denis A.The effect of therm sonic ation of milk on selected physicochemical and microstrural properties of yoghurt gels during fermentation［J］.Food Chemistry，2009，114（3）：905～911.

8 尤新.木糖醇作为食糖替代品的特性和应用［J］.中国食品添加剂，2004（2）：1～4.

9 许本发.酸奶和乳酸菌饮料加工［M］.北京：中国轻工业出版社，1994：49～55.

10 卢孝洁，李燕，王娜娅，等.理化分析在酸奶生产工艺中的应用［J］.食品研究与开发，2010，31（6）：101～103.