富含黄秋葵提取液风味酸奶配方优化研究

林 芳，范美凤，卢 苑，赖素琪，陈嘉定，刘日斌，邹秀容，朱建华

(韶关学院 英东食品科学与工程学院，广东 韶关 512005)



富含黄秋葵提取液风味酸奶配方优化研究

林 芳，范美凤，卢 苑，赖素琪，陈嘉定，刘日斌，邹秀容，朱建华*

(韶关学院 英东食品科学与工程学院，广东 韶关 512005)

以脱脂奶粉为主要原料，添加黄秋葵汁经保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌复合菌种发酵成黄秋葵酸奶；以感官评价和持水性为评分指标，通过单因素实验和正交实验对黄秋葵酸奶制作工艺进行优化。结果表明，黄秋葵酸奶的最佳工艺配方为脱脂奶粉11%、白砂糖6%、复合菌种含量0.35%、黄秋葵汁含量14%，得到的黄秋葵酸奶酸甜适宜、口感爽滑、品质良好。

黄秋葵酸奶；工艺优化；持水性

黄秋葵(AbelmoschusesculentuslL.)属锦葵科秋葵属，又名羊豆角，主要分布在温带地区、亚热带以及热带的一年生草本植物[1]。黄秋葵鲜荚果因富含游离氨基酸、蛋白质、多种维生素以及膳食纤维和矿物质而受到消费者的青睐[2-4]。有研究发现，黄秋葵水提液中含有一种含果胶、粘性蛋白糖高分子为主要成分的聚合体的黏性物质，此类成分可表现出典型亲水胶体的增稠、稳定剂特征[5-6]。同时黄秋葵的水提液在生物活性功效方面被发现具有促进肠胃蠕动，防止便秘和增强人体的抵抗力等作用，是一种潜在值得开发的益生元材料[7-8]。

饮品开发是果蔬开发的重要深加工渠道之一，而果蔬酸奶是目前乳制品市场销售量增速最快的产品之一，尤以富含益生元风味酸奶是果蔬酸奶产品开发热点[9-14]。果蔬酸奶是采用牛奶果蔬汁为重要原料，加入白糖均质，经超高温灭菌后接入复合菌种发酵后制成的一种发酵型乳制品。

本文结合黄秋葵提取液自身的营养特征、富含果胶类物质的增稠稳定性特征及益生元特性和风味酸奶的开发热点，本研究致力于研制一种集黄秋葵和酸奶的营养功能于一体的新型风味酸奶，以期为黄秋葵等农产品资源的实际应用开发提供了一条新的途径。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

黄秋葵：购自韶关市浈江区启明市场；脱脂乳粉：新西兰恒天然品牌；复合酸奶菌种(含保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌)，由北京川秀科技有限公司生产；蔗糖：食品级；榨汁机(石家庄东方圣地贸易有限公司生产)；智能生化培养箱(SPX-150上海比朗仪器有限公司生产)。

1.2 试验方法

1.2.1 黄秋葵汁的制备工艺流程 成熟黄秋葵果→去蒂→清洗→按1∶10(黄秋葵∶蒸馏水，文中浓度均为质量比浓度，下同)加水打浆→过滤(60目筛)→黄秋葵汁。

1.2.2 黄秋葵酸奶的制备流程 原料调配(加入黄秋葵汁、白砂糖、脱脂奶粉)→预热(55 ℃)→均质→杀菌(95 ℃，10 min)→冷却(42 ℃)→接种(无菌操作)→灌装→封口→保温发酵(42 ℃，5.5 h)→冷藏后熟(2～4 ℃，24 h)→感官品评。

1.2.3 实验操作要点 黄秋葵汁的制备：采集成熟黄秋葵，清洗干净后置于100 ℃的水浴中热烫2 min，捞起晾干，置于冷冻室保存备用；取出黄秋葵，洗净，去缔，称量一定的量，按质量比1∶10加水榨汁，榨汁完全，用60目筛垫上5层纱布过滤，得到澄清液。

黄秋葵酸奶的制备：先将实验中所要用到的器具，用沸水蒸煮15 min杀菌；按照相应的比例添加脱脂奶粉、白砂糖，量取一定量的黄秋葵汁，混匀；搅拌混匀后，置于水浴锅预热(55 ℃)；预热后，置于均质机中均质1 min；在95 ℃条件下进行杀菌10 min；快速冷却，将杀完菌的酸奶置于冷水锅里冷却，同时称取一定量的菌，等冷却至42 ℃，接种，混匀；搅拌均匀后分装到小烧杯中，封口，置于发酵箱中发酵5.5 h；在2～4 ℃下冷藏放置24 h，期间风味物质继续产生，多种风味物质相互平衡形成酸乳的特征风味。

1.2.4 实验设计 设计单因素实验和正交实验，以感官品质为指标，研究黄秋葵添加量、脱脂奶粉的添加量、白砂糖加量和发酵剂接种量的变化对酸奶发酵的影响，以优化酸奶的制作工艺。

1.2.4.1 单因素实验 (1)黄秋葵汁添加量的选取。固定蒸馏水添加量为500 mL、发酵剂添加量为0.30%、脱脂奶粉添加量为10%、白砂糖为6%，发酵时间为5.5 h，冷藏24 h，分别添加不同含量(6%、8%、10%、12%、14%)的黄秋葵汁，考察黄秋葵汁添加量对酸奶感官品质的影响。

(2)脱脂奶粉添加量的选取。固定蒸馏水添加量为500 mL、发酵剂添加量为0.30%、黄秋葵添加量为10%、白砂糖为6%，发酵时间为5.5 h，冷藏24 h，分别添加不同含量(7%、8%、9%、10%、11%)的脱脂奶粉，考察脱脂奶粉添加量对酸奶感官品质的影响。

(3)白砂糖添加量的选取。直接在市场购买复合菌种，固定蒸馏水添加量为500 mL、发酵剂添加量为0.30%、黄秋葵添加量为10%、脱脂奶粉10%，发酵时间为5.5 h，冷藏24 h，分别添加不同含量(4%、5%、6%、7%、8%)的白砂糖，考察白砂糖添加量对酸奶感官品质的影响。

(4)菌种添加量的选取。固定蒸馏水添加量为500 mL、脱脂奶粉添加量为10%、黄秋葵汁添加量为10%、白砂糖为6%，发酵时间为5.5 h，冷藏24 h，分别添加不同含量(0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40%)的复合菌种，考察菌种添加量对酸奶感官品质的影响。

1.2.4.2 正交实验 在单因素实验研究结果的基础上，设计L9(34)正交实验，研究黄秋葵添加量、奶粉添加量、白砂糖添加量和发酵剂接种量对酸奶发酵的影响，以优化酸奶的制作工艺。

1.2.5 指标测定

1.2.5.1 持水性的测定 用电子分析天平称取重量分别为50 g的三瓶酸奶，记录其重量并做好标记，发酵5.5 h，冷藏24 h后，取出酸奶，用纱布作滤网放于烧杯上，将酸奶倒置10 min后再次称重量，记为x。求得3组数据后进行算数平均值。持水性的计算公式如下。

持水性/%=(x/50)×100%，其中x为倒置10 min后酸奶的重量。

1.2.5.2 感官评分 选定5名食品专业学生作为评分人员，根据感官评价标准对黄秋葵酸奶的滋味和气味(40分，即分值权重为0.4)、组织状态(50分，即分值权重为0.5)、色泽(10分，即分值权重为0.1)等进行综合品评评分，以100分为满分，取平均值作为最终感官评分结果，具体评分标准见表1。

表1 感官评分及其评分标准

2 结果与分析

2.1 单因素实验

2.1.1 黄秋葵汁添加量对黄秋葵酸奶感官的影响 由图1可知，添加6%的黄秋葵汁时，酸奶的黄秋葵风味不足，没有黄秋葵本身持有的味道，乳清析出较严重。并且稳定性不好、色泽较差，影响了酸奶感官和口感；黄秋葵汁添加量为8%时，色泽较好，但是由于稳定性较差，有部分乳清析出，口感一般；黄秋葵汁添加量增加到10%时，成品酸甜可口，香气协调，口感最佳，感官评分最高；添加量高于10%时，色泽较差，稳定性也随之下降。

图1 黄秋葵汁添加量对成品感官的影响

由图2可知，黄秋葵汁对酸奶的持水性影响较大，添加量在10%～12%之间时的持水性较强，高于或低于这个范围，酸奶均有较多的乳清析出，因为黄秋葵嫩果含有丰富的蛋白质、游离氨基酸以及由果胶和多糖等组成的黏性物质，这种黏液状物质是由多聚半乳糖、半乳聚糖和阿拉伯聚糖与果胶的混合物，适量的黄秋葵可以促进酸奶凝乳的形成，过高的黄秋葵，高分子的多糖物质也会随之增加，从而阻碍酸奶凝乳结构的形成，从而导致持水性下降。

图2 黄秋葵汁添加量对成品持水性的影响

2.1.2 脱脂奶粉添加量对黄秋葵酸奶感官的影响 由图3可知，脱脂奶粉添加量在7%～9%之间时，感官评分逐渐升高，在9%～10%之间对感官评分影响不大。脱脂奶粉对蛋白质的稳定性具有一定的加强作用，在7%和8%时，脱脂奶粉添加量较少，使得酸奶组织状态不均匀，有较多的乳清析出，口感粗糙，奶香味不明显。脱脂奶粉添加量增加至9%～10%时，酸奶组织均匀，析水较少，口感细腻，色泽较好，气味和滋味协调。

由图4可知，脱脂奶粉添加量在10%时的酸奶持水性最好，主要原因是随着脱脂奶粉添加量的增加，蛋白质含量增加，蛋白质中对酸奶凝胶起重要作用的酪蛋白含量也随之增加，从而促进了酸奶凝胶结构的形成，提高了成品的持水性。脱脂奶粉添加量在11%时，组织结构较均匀，有少量乳清析出，奶香味明显，口感较细腻，但由于蛋白质添加量的升高，复合菌种繁殖过快过多，菌种间易形成竞争关系，不良代谢产物不断积累，从而会破坏已形成的良好的质构体系，导致持水性的下降，从而影响酸奶的口感，导致感官评分下降。

图3 脱脂奶粉添加量对成品感官的影响

图4 脱脂奶粉添加量对成品持水性的影响

2.1.3 白砂糖添加量对黄秋葵酸奶感官的影响 由图5可知，白砂糖添加量为6%时，成品酸甜可口，感官评分高，而少于6%时，产品酸味大，酸甜不适宜，香味不突出；而添加量过高，甜味重，既影响酸甜比，又干扰香味。实验表明，白砂糖添加量在6%～8%之间时，白砂糖赋予酸奶甜中有酸，酸中带甜的美好味道，同时还可以提高酸奶的黏度，有利于酸奶的凝固。

图5 白砂糖添加量对成品感官的影响

由图6可知，随着白砂糖含量的增加，酸奶持水性的变化没有固定趋势，主要原因可能是白砂糖的添加，一方面使乳成分的总干物质含量增加，使得样品的持水性在一定范围内随加糖量的增加而增加，另一方面可能是蔗糖会改变复合菌种所能利用的水分活度值，从而通过改变酶反应动力学参数和诱导底物结构发生变化来影响酶的活性，进而影响菌体生长，所以加白砂糖量过大时会产生高渗透压，抑制复合菌种的生长繁殖，影响酸奶的凝固性，使酪蛋白形成的胶体稳定性降低，持水力随之下降[12]。

图6 白砂糖添加量对成品持水性的影响

2.1.4 复合菌种的添加量对黄秋葵酸奶感官的影响 由图7可知，复合菌种的添加量为0.20%时，感官评分较低，因为菌种添加量较少，复合菌种发酵能力弱，使得酸奶酸味较淡，口感较粗糙，且凝乳时间较长，组织较不均匀，影响酸奶的稳定，相应的持水性

也较弱；添加量在0.25%～0.35%时，发酵能力不断增强，凝乳效果好，组织状态均匀稳定，乳清析出添加量少，且酸甜适宜，色泽适宜。添加量超过0.35%时，由于复合菌种繁殖过快过多，菌种间易形成竞争关系，不良代谢产物不断积累，从而会破坏已形成的良好的质构体系，破坏了酸奶的稳定性，使酸奶的黏度降低导致持水性较弱，从而影响酸奶的口感(图8)。

2.2 正交实验

通过单因素实验可以得出，脱脂奶粉、白砂糖、黄秋葵、复合菌种等4个因素含量对黄秋葵酸奶感官均有较大的影响。为了进一步优化黄秋葵酸奶工艺，选择脱脂奶粉添加量、白砂糖添加量、黄秋葵添加量和复合菌种添加量等4个因素，设计了L9(34)正交实验，通过感官评分标准对黄秋葵汁酸奶组织、气滋味、色泽进行评分。实验因素水平表见表2，正交实验结果见表3。

表2 黄秋葵风味酸奶配方优化 L9(34)正交试验因素水平表

表3 L9(34)正交试验结果

由表3的正交实验结果和极差分析可知，影响黄秋葵酸奶感官的主要因素的顺序依次为：A>D>B>C，即脱脂奶粉﹥复合菌种添加量﹥白砂糖﹥黄秋葵添加量。而从直观分析可以看出，本研究的最佳实验组合是A3B3C3D2，即11%的脱脂奶粉添加量，复合菌种的添加量0.35%，白砂糖添加量8%，黄秋葵添加量为14%。在该组合条件下进行了3次重复验证实验，所得酸奶感官综合评分平均值达86.2分，所得产品呈淡黄色、表面光滑、凝乳结实无析出、口感纯正，具有愉快的黄秋葵清香。

3 结论

实验以酸奶的感官综合评分和持水性为指标，通过考察酸奶工艺过程和酸奶的特性，对其条件进行了初步研究。结果表明：通过单因素实验发现，由正交实验结果和极差分析可知，影响黄秋葵酸奶稳定性的主要因素的顺序依次为：A>D>B>C，即脱脂奶粉>复合菌种添加量>白砂糖>黄秋葵添加量，由此得出最佳配方为11%的脱脂奶粉，复合菌种的添加量0.35%，白砂糖添加量8%，黄秋葵提取液添加量为14%。得到的黄秋葵风味酸奶色泽呈现淡黄色，口感纯正，质地均匀稳定。

图7 复合菌种添加量对成品感官的影响

图8 复合菌种添加量成品持水性的影响

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(责任编辑：曾小军)

Research on Formula Optimization of Okra Yogurt

LIN Fang, FAN Mei-feng, LU Yuan, LAI Su-qi,CHEN Jia-ding, LIU Ri-bin, ZOU Xiu-rong, ZHU Jian-hua*

(Yingdong College of Food Science and Engineering, Shaoguan College, Shaoguan 512005, China)

In this study, the skimmed milk powder was used as main raw material, okra juice was added into it, and a kind of okra yogurt was made through the fermentation by bothLactobacillusbulgaricusandStreptococcusthermophilus. Using sensory quality and water-holding capacity as evaluation indexes, by single-factor experiment and orthogonal test, the author obtained the optimal formula of okra yogurt as follows: skimmed milk powderr 11% (w/w), white granulated sugar 6% (w/w), 2 species of bacteria 0.35% (w/w), and okra juice 14% (w/w). This formula could be used to produce high-quality okra yoghurt with suitable sour and sweet degree and smooth taste.

Okra; Yogurt; Formula optimization; Water-holding capacity

2016-09-29

广东省大学生创新创业训练计划项目(201510576032)；广东省高等学校高层次人才项目(粤财教[2013]246号)。

林芳(1991─)，女，从事黄秋葵高值化开发与应用研究。*通讯作者：朱建华。

TS252

A

1001-8581(2016)12-0100-05