红薯膳食纤维在功能性酸奶中的实际应用*

邱松林，余蕾*

（厦门海洋职业技术学院， 福建 厦门 361012）

红薯膳食纤维在功能性酸奶中的实际应用*

邱松林，余蕾*

（厦门海洋职业技术学院， 福建 厦门 361012）

试验从红薯废渣中提取膳食纤维，将之应用于膳食纤维功能性酸奶中。通过正交试验得出膳食纤维功能性酸奶的最佳发酵工艺为：膳食纤维添加量2%、发酵剂接种量4%、发酵时间450min、发酵温度40℃。将试验生产的功能性酸奶通过差异实验进行感官试验，通过计算分析得出本试验样品与市售商品无显著差异，添加膳食纤维的酸奶提高了营养价值，但并未降低其口感。

膳食纤维；酸奶；发酵工艺；差异试验

随着社会的发展和生活水平的提高, 人们对食物的要求越来越高，摄入的食物越来越精细，而肥胖症、动脉硬化、冠心病等营养性疾病的发病率却呈现增长趋势，目前已有许多研究结果表明，居民膳食结构中膳食纤维摄入的不足或缺乏是导致这些现代“文明病”发病率上升的一个重要原因。膳食纤维主要是指植物细胞壁中不能被人体消化吸收的碳水化合物，包括纤维素1、半纤维素、果胶、树胶和木质素等，具有明显的增强胃肠蠕动、帮助消化、防止便秘及促进人体内毒素排除等作用。近年来，膳食纤维作为功能性营养成分的研究得到了广泛的关注和迅速的发展，积极开展对高膳食纤维食品的应用研究，对提高居民的膳食营养水平和健康水平有着非常重要的意义和广泛的应用发展前景。红薯是福建省的重要经济作物之一，主要加工产品为红薯淀粉。红薯淀粉加工业每年都会产生大量的红薯废渣，其主要成分为淀粉和膳食纤维，红薯废渣中的纤维含量高、质感好、口感佳，可以加工成高纯度、高附加值、用途广泛的低热量的膳食纤维[1]。利用红薯废渣提取膳食纤维，并将其应用于酸奶生产中，不仅可以使酸奶的营养价值及功能进一步提高，还可以增加酸奶中的固形物含量，明显提高酸奶的稳定性和分散性，改善及丰富口感，具有营养和保健双重功效。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 试验材料： 红薯废渣（厦门海洋职业技术学院实验室制备）；保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌（厦门海洋职业技术学院微生物实验室提供）；α淀粉酶、糖化酶、中性蛋白酶，均为食品级；碳酸氢钠、无水乙醇（分析纯）；脱脂奶粉、白砂糖，均为市售，食品级。

1.1.2 试验设备 电子天平，冷冻离心机，台式离心机，冷冻干燥机，恒温水浴锅，高速组织捣碎机，高压蒸汽灭菌锅，电热恒温培养箱，高压均质机，超纯水系统等仪器设备。

1.2 红薯废渣膳食纤维的提取

膳食纤维提取工艺流程：红薯废渣粉碎→小苏打浸泡→过滤→α—淀粉酶和糖化酶复合酶酶解→中性蛋白酶水解→沉淀→过滤→干燥→称重→密封→保藏

将红薯废渣研磨成细末后，按 1∶5 ( W∶V )的比例加入 0.2 mol.L-1的 NaOH 溶液，搅拌均匀，并浸泡 1 h[2]。加入适量水加热使淀粉糊化后冷却，，用盐酸调pH值至6.5，加入红薯废渣干重的3%的α—淀粉酶和糖化酶复合酶（α—淀粉酶与糖化酶按2：1进行复配），搅拌溶解，于50℃恒温水浴锅中酶解300 min，酶解结束后立即放入沸水浴中。再将酶解液冷却至室温，调pH值至7，加入红薯废渣干重的0.5%的中性蛋白酶于45℃恒温水浴锅中酶解180 min。移出薯渣液，加入 4 倍体积乙醇进行沉淀，经过滤后干燥即得红薯废渣膳食纤维。

1.3 膳食纤维在功能性酸奶中的应用

1.3.1 红薯废渣膳食纤维酸奶加工工艺流程

1.3.2 红薯废渣膳食纤维酸奶感官评分标准[3]

邀请20名我院学生成立感官品鉴组，参照GB19302-2010《食品安全国家标准 发酵乳》的要求对酸奶的感官质量进行评价。以酸奶的色泽、香味/滋气味、口感、组织状态为评价指标，每项均以100分为满分，利用加权法计算总得分。膳食纤维酸奶评定等级分值表见表1，感官评价标准以及分值权重见表2。

表1 评定等级分值表

表2 膳食纤维酸奶感官评定权重表

1.3.3 红薯废渣膳食纤维酸奶发酵工艺条件优化试验

红薯废渣膳食纤维酸奶通过在牛乳中添加红薯废渣膳食纤维后经混合发酵而制成。试验采用正交试验设计, 以膳食纤维添加量、发酵剂接种量、发酵时间、发酵温度作为试验因素，以酸奶感官评分标准为评价指标, 研究并确定红薯废渣膳食纤维酸奶的最佳工艺条件。

1.3.4 红薯废渣膳食纤维酸奶感官差异实验研究

为确定红薯废渣膳食纤维在酸奶中的实际应用效果及其对酸奶品质的影响，选用3种市售的同类型酸奶与本试验所制作的红薯废渣膳食纤维酸奶进行感官差异实验来加以比较，以确定这四种商品喜好度之间是否存在差异。

2 结果与分析

2.1 红薯废渣膳食纤维酸奶发酵工艺条件的优化

一般酸奶的发酵工艺较为成熟，在试验中添加了自制的红薯废渣膳食纤维，膳食纤维添加量对酸奶的影响较大，膳食纤维添加量过多，会使酸奶口感不够细腻，顺滑；而膳食纤维添加量过少，则无法充分实现膳食纤维酸奶的营养保健功效。根据研究，膳食纤维在酸奶产品中的添加量一般为1%～3%，且一般采用保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌复合发酵剂，用量比例为1：1[4,5]。试验为确定红薯废渣膳食纤维的添加对酸奶产品质量的影响，在参考已知文献及实际经验的基础上，以膳食纤维添加量、发酵剂接种量、发酵时间、发酵温度作为试验因素，以膳食纤维酸奶感官评分标准为指标，安排进行L9（34）正交试验，确定红薯废渣膳食纤维酸奶的最佳工艺条件。正交试验设计因素及水平见表3，试验结果见表4。

表3 因素与水平表

表4 红薯废渣膳食纤维酸奶发酵工艺的正交试验结果

从表4可以看出，影响红薯废渣膳食纤维酸奶发酵工艺的主次因素排序为发酵剂接种量＞发酵时间＞膳食纤维添加量＞发酵温度。根据直观初步确定红薯废渣膳食纤维酸奶发酵工艺的最佳工艺条件为A2B3C3D2，即膳食纤维添加量2%、发酵剂接种量5%、发酵时间450min、发酵温度45℃。由于正交表中没有A2B3C3D2这项组合，故按照此组合重复进行了3次验证性实验，试验评分值为94.8，低于目前表中A2B2C3D1的评分值。通过观察，，当发酵剂接种量达4.0%时再继续增加其感官值并无明显提高，而温度上升到45-50℃时，由于温度过高抑制发酵剂的活性效果不升反降，且从生产的经济性角度考虑，确定红薯废渣膳食纤维酸奶发酵的最佳工艺条件为：膳食纤维添加量2%、发酵剂接种量4%、发酵时间450min、发酵温度40℃。

2.2 应用差异法感官评定红薯废渣膳食纤维酸奶实际应用效果的研究

将试验所制作的红薯废渣膳食纤维酸奶A，与选用的3种市售同类型酸奶X、Y、Z通过感官差异实验进行比较。邀请100位感官品鉴员对产品进行感官评价，并且选出一个认为最好的产品，以确定这四种商品喜好度之间是否存在差异，评定红薯废渣膳食

纤维酸奶的实际应用效果。评价结果见表5。

表5 认为某商品最好的人数

数个样品间有无差异，根据检验判断结果，用以下公式求值：

式中：m表示样品数，n表示有效鉴评表数，χi表示在m个样品中最喜欢其中某个样品的人数。

试验中，n=100，m=4，χ1=31，χ2=30，χ3=21，χ4=18，将其代入公式可得：

f=m-1=3，α=1%和α=5%

查χ2分布表知：

计算结果表明4个商品间的喜好度在5%和1%显著水平无显著差异，即试验样品与市售商品不存在显著差异。

3 结论

3.1 利用酶解提取制得的红薯废渣膳食纤维制作功能性酸奶，以感官评价为指标，通过正交实验确定出红薯废渣膳食纤维酸奶发酵的最佳工艺条件为：膳食纤维添加量2%、发酵剂接种量4%、发酵时间450min、发酵温度40℃。

3.2 将制得的红薯废渣膳食纤维酸奶与市售同类型酸奶进行感官差异实验，通过试验可知，实验研制的红薯废渣膳食纤维酸奶与市售商品无显著差异。说明利用红薯废渣膳食纤维制作功能性酸奶的实际应用是完全可行的，这也为下一步红薯废渣膳食纤维酸奶实际生产中的应用提供了有力的实验支持。

[1]余筱洁.红薯渣膳食纤维的提取﹑功能及其应用[D].上海:上海大学,2005.

[2]赵英虎,高莉,姬素渊,等.甘薯膳食纤维提取工艺的研究[J].畜牧与饲料科学,20121,33(4):14-18.

[3]毛景海,樊祥富.小麦麸皮膳食纤维酸奶的研究[J].科协论坛,2012(5)(下):98－99.

[4]余筱洁.红薯渣膳食纤维的提取﹑功能及其应用[D].上海:上海大学,2005.

[5]陆克峰,杨海军.膳食纤维在功能性食品中的应用及其发展前景[J].中国食物与营养,2004(3):24-26.

TS252.54

A

1007-550X（2015）12-0035-04

10.3969/j.issn.1007-550X.2015.12.001

厦门海洋职业技术学院自然科学项目。

2015-09-24

邱松林（1983－），男，硕士，讲师，研究方向：食品加工研究。

余蕾（1970－），女，硕士，副教授，主要从事食品科学的教学与研究工作。