酸奶中添加DHA微胶囊发酵工艺的优化

钱浩 刘凤华 裴娟 曹松

摘要[目的]优化添加微胶囊的酸奶发酵工艺，为微胶囊型功能性酸奶的开发提供技术支持。[方法] 考察了影响酸奶发酵品质的接菌量、发酵温度、微胶囊与牛奶混合比例、菌种比例等因素，通过酸奶发酵过程中的酸度指标与感官评定分值对产品进行评判。[结果]确定了添加二十二碳六烯酸（DHA）微胶囊的酸奶最佳工艺条件为接菌量3%，发酵温度42 ℃，微胶囊与鲜乳混合比例在0.10 g/mL，菌种配比为1∶1。[结论]试验所得到工艺适合添加微胶囊酸奶的工业化生产，在实际生产中有一定的推广应用价值。

关键词酸奶；微胶囊；发酵

中图分类号S879.1；TS252文献标识码

A文章编号0517-6611（2017）10-0095-02

Optimization of Yogurt Fermentation Process by Adding DHA Microcapsule

QIAN Hao， LIU Fenghua， PEI Juan， CAO Song*（Xinjiang Shihezi Garden Dairy Co.， Ltd.， Shihezi， Xinjiang 832000）

Abstract[Objective] To optimize yogurt fermentation process by adding microcapsule and to provide technical support for development of microcapsule functional yogurt. [Method] Factors influencing fermentation quality of yogurt were investigated including inoculation amount， fermentation temperature， mixing ratio of microcapsules and dairy cows， proportion of bacteria. The products were evaluated by acidity index and sensory score during the fermentation process. [Result] The optimal conditions for yogurt with DHA were as following： inoculation amount 3%， fermentation temperature 42 ℃， mixing ratio 0.10 g/mL， strain proportion 1∶1. [Conclusion] In this experiment， the process is suitable for commercial production of microcapsule yogurt， and has a certain promotion value in the industrial production.

Key wordsYogurt；Microcapsule；Fermentation

酸奶是牛乳经由乳酸菌或其他益生菌發酵得到的，具有预防肠道疾病的功效。国内一些研发人员采用微胶囊包埋技术，突破传统液态牛奶添加固形物的技术瓶颈，开发系列营养酸奶，使牛磺酸、核桃粉、磷脂等益智成分与牛奶相溶，不仅解决了常温保存等业内棘手问题，而且提高了营养成分的吸收率。二十二碳六烯酸（DHA）在儿童大脑发育、视力发育及心血管的生成中起到重要的作用，将其添加到牛奶中可起到一定保健效果。笔者通过微胶囊的处理除去DHA的腥味，再将微胶囊添加在发酵酸奶中并优化发酵工艺[1-2]，以开发新品种酸奶。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1原辅料。鲜牛奶、蔗糖、嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、DHA微胶囊以及其他辅料均由新疆花园乳业有限公司提供。

1.1.2主要设备。电热恒温培养箱（SKP-02.250），黄石市恒丰医疗器械有限公司；冰箱（BCD-208K），青岛海尔股份有限公司；全自动灭菌锅（D-1），上海比朗仪器有限公司；台式高速离心机（TG16W），中国科学院武汉科学仪器厂。

1.2方法

1.2.1工艺流程。原料乳→脱脂+微胶囊过滤→调配→均质→杀菌→冷却→接菌→发酵→冷藏后发酵→检验成品。

1.2.2酸度测定。

NaOH滴定法[3]，在150 mL锥形瓶中移入10 mL发酵样品，准确到10 mg，加入约20 mL蒸馏水，用0.1 mol/L NaOH滴定，按下式计算酸度（oT）。

酸度=10×NaOH消耗量×0.1×10

1.2.3产品感官评定。

由研发团队与合作单位的专业技术人员10人组成感官评定小组[4]，采用百分制对产品质量进行评分。根据酸奶的色泽、风味、口感和组织形态进行评分，取平均值为最终感官得分，感官评分标准：色泽满分10分，风味满分30分，口感满分30分，组织形态满分30分。感官评定表述参照食品安全国家标准发酵乳GB 19302—2010。

1.2.4单因素试验。

1.2.4.1酸奶中菌种的添加量。

选取1%、3%、5%的接菌量，活菌数含量107CFU/mL，温度40 ℃发酵12 h，微胶囊0.15 g/mL添加在鲜乳中，菌种配比为1∶1，每种接菌量做3组平行试验，考察接菌量对酸奶的酸度与感官品质的影响[5]。

1.2.4.2酸奶的发酵温度。选取38、42、45 ℃不同发酵温度，接菌量为3%，微胶囊0.15 g/mL添加在鲜乳中，菌种配比为1∶1，发酵12 h，每种发酵温度做3组平行试验，考察不同发酵温度对酸奶的酸度与感官品质的影响。

1.2.4.3酸奶中微胶囊与鲜乳混合发酵比例。

微胶囊量分别选取0.05、0.10、0.15 g/mL 3个水平添加在鲜乳中进行试验，接菌量为3%，温度42 ℃发酵12 h，菌种配比为1∶1，不同添加量的微胶囊做3组平行试验，考察其对酸奶的酸度与感官品质的影响。

1.2.4.4酸奶中菌种配比。

菌种（嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌）配比分别选取1∶1、2∶1、1∶2，接菌量3%，42 ℃发酵12 h，微胶囊0.15 g/mL添加在鲜乳中，菌种配比做3组平行试验，考察其对酸奶的酸度与感官品质的影响。

1.2.5发酵工艺的正交试验优化。

在单因素试验的基础上，选择接菌量、发酵温度、微胶囊与鲜乳混合发酵比例、菌种配比4个主要因素进行正交试验，对发酵工艺进行优化。根据单因素试验情况，采用L9（34）正交试验，各因素水平设定见表1。

2结果与分析

2.1单因素发酵试验

2.1.1接菌量。

由图1可知，接菌量为5%时产酸量最快，当发酵6 h时，接菌量3%的产酸为38.7 oT，而接菌量1%的产酸仅有34.2 oT，表明接菌量越大，产酸速度越快。考虑到发酵时间与成本因素，选取接菌量以3%～5%为宜。

2.1.2发酵温度。

由图2可知，当发酵温度为38 ℃时，在发酵过程中酸奶酸度产生速度减慢；发酵温度为45 ℃时，发酵6 h后，酸奶的酸度有明显的提升，随着时间的延长，最终在发酵12 h后酸度达到91.2 oT。温度过高时，酸奶的感光效果变差，凝乳质地变差，同时出现乳清析出现象。因此，综合考虑将发酵温度定在42 ℃为宜。

2.1.3微胶囊与鲜乳混合发酵比例。

可知，微胶囊与鲜乳混合发酵比例在0.05、0.10、0.15 g/mL發酵12 h后，其酸奶的酸度趋于一致，在不同时间点测得的试验数据没有显著差异。综合考虑，混合比例为0.10 g/mL时，发酵的凝乳质地良好，发酵时间快，生产中可以采用。

2.1.4菌种配比。

由图4可知，当菌种配比为1∶1时，在发酵6 h后产酸速度开始加快；当菌种配比为1∶2和2∶1时，发酵9 h后产酸速度才逐渐加快。综合考虑，将菌种配比设定为1∶1为宜。

2.2发酵工艺的正交试验优化

根据单因素试验情况，采用L9（34）正交试验，正交试验结果见表2。

由表2极差分析可知，各因素对产酸影响大小顺序依次为菌种配比、微胶囊与鲜乳混合比例、接菌量、发酵温度，各因素对感官评价影响大小顺序依次为微胶囊与鲜乳混合比例、接菌量、菌种配比、发酵温度。理论上最佳组合是A1B2C2D2，即菌种接菌量3%、发酵温度42 ℃，微胶囊与鲜乳混合发酵比例0.10 g/mL，菌种配比1∶1。

3结论与讨论

该研究将DHA微胶囊添加到在牛奶中，通过工艺参数的优化，得出较优的工艺为接菌量3%，发酵温度42 ℃，微胶囊与鲜乳的混合比例为0.10 g/mL，菌种配比1∶1。成品具有组织状态细腻、酸乳香味醇厚、口感稠厚、色泽纯正等特点。酸牛奶制作中乳固体含量对酸牛奶质量影响很大，蛋白质、脂肪、乳糖是酸牛奶形成过程中最重要的物质基础，这些物

质含量越高，越有利于酸牛奶凝固，析出乳清也越少