添加绿豆及小米混合发酵酸奶的研究

路志芳路志强宋朋威

（1安阳工学院生物与食品工程学院 河南 安阳 455000；2安阳市农业科学院 河南 安阳 455000）

添加绿豆及小米混合发酵酸奶的研究

路志芳1路志强2宋朋威1

（1安阳工学院生物与食品工程学院 河南 安阳 455000；2安阳市农业科学院 河南 安阳 455000）

本试验以绿豆、小米、牛奶为原料，蔗糖为辅料，采用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌为发酵菌种，探究绿豆小米酸奶的最佳加工工艺参数。试验以单因素试验与正交试验确定最佳方案。试验结果表明：影响试验结果的主要因素为绿豆汁含量、小米汁含量、菌种接种量、发酵温度，当绿豆汁含量为10%，小米汁含量为30%，菌种接种量为3%，温度为41℃时，得到的产品口感良好，营养丰富，是一种新型的保健乳制品。

绿豆；小米；酸奶；工艺研究

近年来，选择营养保健乳的人越来越多。混合发酵酸奶可以将不同种类的营养物质进行合理搭配，填补了普通酸奶营养物质单一的问题[1]。绿豆及小米均具有丰富的营养价值和保健功能，富含人体所需的多种营养元素。将绿豆及小米榨汁后与纯牛奶混合发酵得到绿豆小米酸奶，改变了普通酸奶的色泽及口味，提高了营养价值，成为未来酸奶制品的发展趋势[2]。

1 材料与方法

1.1 试验材料。绿豆、蒙牛纯牛奶、小米、蔗糖(食品级，市售)，保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌(郑州祥迪食品添加剂有限公司生产)。

1.2 试验设备。JYL-350A型料理机(九阳股份有限公司)，LDZH-100KBS型全自动立式灭菌锅(上海申安医疗器械厂)，TD2102B型电子天平(余姚市金诺天平有限公司)，SW-CJ-2D型无菌净化工作台(苏州净化设备有限公司)，SC-300JA型冰箱(青岛海尔特种电冰柜公司)，FE20型pH计(托利多仪器公司)，XA-30型恒温发酵箱(上海红联机械制造有限公司)。

1.3 工艺流程。绿豆→浸泡→热磨→过滤→绿豆汁；小米→浸泡→热磨→过滤→小米汁；绿豆汁、小米汁、蔗糖、鲜牛奶→混匀→调配→均质→分装→灭菌→冷却→接种→发酵→低温储藏(0℃～5℃)→包装→成品。

1.4 原料预处理方法。①绿豆汁的制备：挑选市售籽粒饱满的绿豆，进行除杂，取50 g加水150 g，浸泡10 h，用绿豆与水质量比为1∶5[3]，80℃进行热磨，热磨可以钝化脂肪氧化酶，消除其中的不良气味，打浆后使用纱布将其过滤2次得绿豆汁。②小米汁的制备：选取市售籽粒饱满的小米，除杂，取50 g加水150 g浸泡8 h，然后小米与水的质量比为1∶5，水温80℃进行热磨，使用纱布将其过滤2次得小米汁。③蔗糖粉的制备：试验过程中把蔗糖进行粉碎，是因为粉碎后蔗糖粉溶解比较充分，这样最后进行感官检验时不会影响绿豆小米酸奶的风味及口感，从而达到更好的效果。④牛奶的处理：为了避免影响后期酸奶的口味，应将市售袋装蒙牛纯牛奶置于4℃冰箱中存放，且不要与有刺激性气味食品放在一起。

1.5 单因素试验方法

1.5.1 绿豆汁含量的确定。固定接种量为3%，发酵温度为42℃，小米汁含量为30%，以绿豆汁含量为变量进行5组试验，即绿豆汁含量分别为5%、10%、15%、20%、25%时做出成品。对该成品进行感官评定，并进行理化指标检测，准确记录数据，评定后确定绿豆汁含量的最佳水平。

1.5.2 小米汁含量的确定。固定接种量为3%，发酵温度为42℃，绿豆汁含量为10%，以小米汁含量为变量进行5组试验，即小米汁含量分别为20%、25%、30%、35%、40%时做出成品。对该成品进行感官评定，并进行理化指标检测，准确记录数据，评定后确定小米汁含量的最佳水平。

1.5.3 发酵菌种接种量的确定。确定绿豆汁含量为10%，小米汁含量为30%，发酵温度设为42℃，即绿豆汁、小米汁、牛奶比例为1∶3∶6，菌种接种量分别为1%、2%、3%、4%、5%。根据酸奶成品的感官评分、理化指标等几个方面进行评定，准确记录相关数据，得出接种量的最佳值。

1.5.4 发酵温度的确定。确定绿豆汁含量为10%，小米汁含量为30%，菌种接种量3%，进行5组不同的试验，发酵温度分别为38℃、40℃、42℃、44℃、46℃。根据绿豆小米酸奶的感官评定、理化指标等方面评定，记录相关数据，得到发酵的最佳温度值。

1.6 成品测定方法

1.6.1 正交试验。根据单因素选择出最优组合，在上述单因素试验中绿豆汁含量、小米汁含量、菌种接种量、发酵温度4个因素感官评分最高值附近取3个水平，采用4因素3水平进行正交试验。正交试验安排如表1。

表1 正交试验因素与水平

1.6.2 成品检验。分为成品质量检验、成品感官检验、理化指标检验、微生物指标检验。①成品质量检验。具体检验项目及操作细节根据食品安全国家标准发酵乳GB 19302—2010；②感官检验记分评定规则如表2所示；③理化指标的检验。酸度测定：称取5 g绿豆小米酸奶，放入锥形瓶，用40 ml蒸馏水进行稀释，加入1%酚酞指示剂2～3滴，用0.1 mol/LNaOH标准液进行滴定，轻微摇动，直至30 s内不褪色，滴定NaOH的毫升数V乘以20即为100 ml发酵乳的酸度(酸度=V×20)。pH值的测定：取适量的绿豆小米酸奶于小烧杯中，然后使用pH计进行测量，并准确记录各组数据。④微生物指标检验。对绿豆小米酸奶的微生物测定指标主要有菌落总数、乳酸菌数、致病菌数、大肠菌群总数的测定。具体参照标准GB 4789.18—2010食品安全国家标准中的食品微生物学检验、乳与乳制品检验。

2 试验结果与分析

2.1 单因素试验结果与分析

2.1.1 绿豆汁含量单因素试验。在以绿豆汁含量为单因素试验时，确定其它3个因素的量都不变。绿豆汁含量在5%～10%时，绿豆小米酸奶的评分逐步上升，在10%时达到最高评分90分；绿豆汁含量在10%～25%时，随着绿豆汁含量的增加，绿豆小米酸奶的评分呈逐渐下降趋势，进行感官检验时，成品的口味等各方面指标逐渐下降。由此可以初步确定，当以绿豆汁含量为单因素试验时，绿豆汁的最佳含量为10%。

2.1.2 小米汁含量单因素试验。在进行小米汁含量单因素试验过程中，确定其它3个因素的量不变。小米汁含量在20%～30%时，绿豆小米酸奶的评分逐渐增大，并且在含量为30%时，绿豆小米酸奶的评分达到最大值90分；随着小米汁含量的逐渐增大，含量增大至40%时，酸奶的评分逐渐降低，且酸奶的口感、酸甜度等指标逐渐呈下降趋势。由此可以初步确定当以小米汁含量为单因素试验时，小米汁的最佳含量为30%。

表2 感官评价细则

2.1.3 菌种接种量的单因素试验。当以菌种接种量为试验单因素时，要确保其它因素量不变。当菌种接种量在1%～3%时，随着接种量的增加，酸奶产品的感官指标也逐渐上升，且在接种量为3%时达到峰值，此时评分最高为89分；随着接种量的继续增加，出现下降趋势，即酸奶评分逐渐降低，此时酸奶的口感及各方面指标较差。因此可知，当以接种量为单因素时，初步确定试验的最佳接种量为3%。

2.1.4 发酵温度的单因素试验。发酵温度单因素试验过程中，要确定其它3个因素的量不能发生变化。发酵温度在38℃～42℃时，随着温度增高绿豆小米酸奶的各项指标及感官评分逐渐增加，且效果较为明显，在温度为42℃时评分达到最大值89分；在发酵温度逐渐下降至46℃时，绿豆小米酸奶的评分下降也较为明显。因此，当发酵温度为单因素时，初步确定酸奶的最佳发酵温度为42℃。

2.2 正交试验结果与分析

2.2.1 成品感官检测结果。以感官评分为指标来探究绿豆小米酸奶加工最佳工艺参数的正交试验结果如表3。由表3可知，通过分析极差可知，影响绿豆小米酸奶加工工艺因素的主次顺序A＞B＞C＞D，即绿豆汁的含量对试验结果的影响最大，小米汁含量影响次之，菌种接种量位居第3，发酵温度的影响最小。

表3 成品感官检测正交试验结果与分析

2.2.2 最佳配方组合验证试验结果。通过以上试验最终结果表明该加工工艺的最优组合为A2B2C2D1，但由表3可知评分最高的组合为A2B2C3D1，由于理论获得的最优组合不在本次的正交试验组中，因此要对A2B2C3D1进行平行验证性试验，记录具体相关项目，如表4所示。由表4可知，2组试验的最新评分，A2B2C2D1为91分，A2B2C3D1为88分。因此本次试验的最佳工艺为：绿豆汁含量为10%，小米汁含量为30%，发酵剂菌种接种量为3%，发酵温度为41℃。

表4 验证性试验

2.2.3 正交设计方差分析。为了准确、清晰的判断出绿豆汁及小米汁含量、菌种接种量、发酵温度4个因素对试验结果的影响显著情况及误差对试验本身的影响程度，再对正交结果进行方差分析，结果见表5。根据表5可知，绿豆汁含量的影响最大，呈显著。其次是小米汁含量，发酵剂菌种接种量影响最小。

表5 正交设计方差分析

2.2.4 产品评定指标。①感官指标。组织状态：28分，产品外观紧密，凝固性良好，无乳清析出，组织均匀，无气泡；酸甜度、口感：27分，酸甜比例合适，口感适合大众口味；色泽：19分，产品呈乳白色，颜色均一；滋味：17分，有着较浓烈的绿豆、小米及牛奶香气，无其它异味。②理化指标。根据最佳配方得到绿豆小米酸奶产品，滴定酸度为80°T，测得最佳成品的pH值为4.86。GB19302-2010发酵乳对酸奶酸度规定为70°T，符合国家标准。③微生物指标。经过微生物试验测得绿豆小米酸奶成品中：大肠菌群为＜3CFU/ml，国标中规定大肠菌群不超过5 CFU/ml；乳酸菌＞107CFU/ml，国标中规定乳酸菌数不少于106 CFU/ml；致病菌等未检出，符合国家标准。

3 讨论与分析

通过单因素试验确定了绿豆汁含量、小米汁含量、菌种接种量、发酵温度，随后通过正交试验最终确定绿豆汁及小米汁的最佳含量分别为10%和30%，最优接种量为3%，最优发酵温度为41℃。本次试验得到的产品口感非常细腻、酸甜适中、颜色均一，未出现沉淀现象。通过该加工工艺得到的产品各项理化指标均在国家规定范围内。

[1]鹿玉菲，高新平.牛奶的营养与人体健康 [J].大家健康，2013(05)：161～162.

[2]王宝兰.乳制品的营养成分及其保健作用研究 [J].内蒙古科技与经济，2006(07)：71～73.

[3]郭成宇，孙梅君.绿豆—小米酸奶的研制 [J].食品与发酵工业，2004，30(01)：145～147.