超微绿茶粉木糖醇酸奶的加工工艺研究

单 静，张 颂，姜竹茂*，杨宝雨，刘 婕，王俊宇

（烟台大学 生命科学学院，山东 烟台 264005）

超微绿茶粉木糖醇酸奶的加工工艺研究

单 静，张 颂，姜竹茂*，杨宝雨，刘 婕，王俊宇

（烟台大学 生命科学学院，山东 烟台 264005）

以绿茶粉、鲜牛乳为主要原料，以木糖醇代替蔗糖为甜味剂，以保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌（1∶1）为发酵剂，对超微绿茶粉木糖醇酸奶的制备工艺进行初步研究。以感官评分为评价指标，通过单因素试验、正交试验确定了产品的最佳工艺条件为绿茶粉添加量0.30%，木糖醇添加量7%，发酵剂接种量3%，发酵温度44℃，发酵时间6 h。通过该工艺制备的酸奶感官评分为91.3分，酸甜适口，组织状态均匀，口感细腻醇厚。

超微绿茶粉；木糖醇；酸奶；加工工艺

随着生活水平的逐步提高，人们对于食品营养及保健功能的追求也越来越高。乳制品作为一种营养丰富的饮品代表，越来越成为广泛群体的选择[1]。其中酸奶更是以其独特风味及特有功能备受人们的青睐[2]。酸奶在国际组织上的定义是乳在保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的发酵下制成的凝固状产品，其成品中含有大量活性菌，其中可添加乳粉和乳清粉等添加物[3-5]。酸奶作为一种健康饮品，具有增强消化、促进机体的物质代谢、降低胆固醇含量及控制肠道致病菌的功能，经常饮用有助于人体的健康[2，6-9]。

蔗糖是酸奶最常用的甜味剂，但不适合糖尿病、肥胖症、心脑血管疾病等人群的需求[10-11]，针对这种状况，开发了木糖醇酸奶。茶叶具有抗氧化、抗菌及抗癌等多种功能，被人类誉为“有百利而无一害”的食品，为更好的利用其药理功能，超微茶粉应运而生，并且越来越多的人致力于茶粉类食品的研发[12-15]。茶粉最大限度地保持了茶叶原有的营养成分、药理成分和原料的天然本色，被广泛用于各类茶叶制品[16-18]。随着广大消费者需求的提高，酸奶已从单一原味向口味丰富的多元化发展。本研究将超微绿茶粉加入酸奶中，以期能生产既保持酸奶原有的营养保健功能，又具有茶叶的风味的酸奶以拓宽酸奶的加工市场，满足广大群体的现实需求[19-20]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

超微绿茶粉：上海天方茶业有限公司；木糖醇：山东龙力生物科技股份有限公司；鲜牛乳：市售；脱脂奶粉：新西兰恒天然集团；黄原胶、羧甲基纤维素钠、果胶、保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）、嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）：丹尼斯克（中国）有限公司。

1.2 仪器与设备

CRJ-0.03/60型均质机：廊坊市成瑞机械设备有限公司；FA1004型电子天平：上海舜宇恒平科技仪器有限公司；EM-30型磁力搅拌水浴锅：常州市人和仪器厂；DNP-9082型电热恒温恒湿培养箱：上海市精宏实验设备有限公司；LDZM-50KBS型立式压力蒸汽灭菌锅：上海申安医疗器械厂；ZBM1380HPA型冰箱：伊莱克斯（中国）电器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程及操作要点

菌种的活化：将低温保存的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌分别以1%的接种量加入灭菌脱脂乳中，在最适温度条件下活化3次，直至菌种的活力达到较高水平，并扩大培养，以备后期发酵时使用。

原料奶的检测：原料奶在使用前进行抗生素及理化指标的检验，并达到一定的要求（蛋白质≥2.8%，脂肪≥3.1%，非脂乳固体≥8.1%（均为质量分数）），符合原料奶国家质量标准[21]。

稳定剂的复配：稳定剂的添加量为0.2%，黄原胶、果胶及羧甲基纤维素钠的复配比为3∶5∶2。

添加物的混合：将绿茶粉、木糖醇及复配稳定剂加入适量鲜牛乳制成混合液，混料温度控制在60℃左右，连续搅拌20 min使其充分混匀。

均质：控制物料温度65℃左右、均质压力22 MPa。杀菌：均质后的物料立即加热至95℃，保温5 min。

冷却接种：杀菌后的物料迅速冷却至44℃左右，按照3%的接种比例加入活化好的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌（1∶1）。

发酵：将接种好的物料混匀，于44℃的恒温培养箱中发酵至凝乳形成，酸度达到70～75°T时，终止发酵。

冷藏后熟：发酵结束后将产品移入0～4℃冰箱中冷藏16～18 h。

1.3.2 单因素试验

选取绿茶粉添加量（0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%），木糖醇添加量（5%、6%、7%、8%、9%），发酵时间（4 h、5 h、6h、7h、8h），发酵温度（41℃、42℃、43℃、44℃、45℃）和发酵剂接种量（1%、2%、3%、4%、5%）5个因素的不同水平进行单因素试验，以感官评分为评价指标研究其最佳发酵工艺。1.3.3正交试验设计

表1 超微绿茶粉木糖醇酸奶加工工艺优化正交试验因素与水平Table 1 Factor and levels of orthogonal experiments for ultramicro green tea powder xylitol yogurt processing technology optimization

在单因素试验的基础上，根据各个因素对酸奶发酵品质的影响大小并结合有关参考文献[19]，固定发酵温度为44℃。以绿茶粉添加量、木糖醇添加量、发酵时间和发酵剂接种量为筛选因素，以感官评分为评价标准进行L9（34）正交试验，对酸奶的发酵工艺进行优化，正交试验因素水平见表1。

1.3.4 测定方法

将制备好的超微绿茶粉木糖醇酸奶于4℃冰箱中后熟16 h后进行产品感官评价、理化指标及微生物的测定。

感官评定：采用加权评分法[22]，对超微绿茶粉木糖醇酸奶的感官质量进行综合评定，评定小组为10人（5男、5女），均受过专业的感官评价训练。评定在感官实验室内进行，针对酸奶的组织状态、颜色、口感、风味进行评分，满分100分。各项指标所占分值及评定标准如表2所示。

表2 酸奶感官评分标准Table 2 Sensory evaluation standards of yogurt

蛋白质、脂肪、总酸度及微生物的测定：参照相关国家标准[23-24]。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 绿茶粉添加量对酸奶感官品质的影响

图1 绿茶粉添加量对酸奶感官品质的影响Fig.1 Effect of green tea powder addition on yogurt sensory quality

由图1可知，感官评分随着绿茶粉添加量的增加呈先增大后减小的趋势。绿茶粉添加量为0.30%时，感官评分最高，为89.4分。然而当绿茶粉的添加量过多时，会对保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的生长繁殖产生明显的抑制作用，导致产酸速率降低，酸奶凝乳粗糙、无细腻感。过多的绿茶粉会在酸奶的底部产生沉淀，使酸奶的感官品质下降。因此选择绿茶粉的添加量为0.30%进行后续试验。

2.1.2 木糖醇添加量对酸奶感官品质的影响

图2 木糖醇添加量对酸奶感官品质的影响Fig.2 Effect of xylitol addition on yogurt sensory quality

由图2可知，酸奶的感官评分随着木糖醇添加量的增加呈先增大后减小的趋势。木糖醇添加量为7%时，酸奶的感官评分最高，为88.9分，此时酸奶的组织状态均匀，酸甜比最佳。当木糖醇的添加量过多时，会造成酸奶有甜腻感，且组织状态过于粗糙，无细腻爽滑感，进而造成感官评分的减小。因此选择木糖醇添加量为7%进行后续试验。

图3 发酵时间对酸奶感官品质的影响Fig.3 Effect of fermentation time on yogurt sensory quality

2.1.3 发酵时间对酸奶感官品质的影响由图3可知，酸奶的感官评分随着发酵时间的延长呈先增大后减小的趋势。当发酵时间为6 h时，酸奶的感官评分最高，为87.2分，此时酸奶的组织状态稳定，茶色均匀，口感最佳。当发酵时间＞6h时，酸奶的甜酸比失调，乳清析出较多，且口感酸涩，感官评分也随之降低。因此选择发酵时间为6 h进行后续试验。

2.1.4 发酵温度对酸奶感官品质的影响

图4 发酵温度对酸奶感官品质的影响Fig.4 Effect of fermentation temperature on yogurt sensory quality

由图4可知，感官评分随发酵温度的升高呈先增大后减小的趋势。当发酵温度达到44℃时，酸奶的感官评分最高，为89.8分，此时酸奶的凝乳状态最佳，甜酸比适宜，口感细腻绵柔。当发酵温度＞44℃时，由于凝乳速率较快，酸奶的组织状态比较粗糙，且酸涩难闻，造成酸奶的感官品质下降。因此选择发酵温度44℃进行后续试验。

2.1.5 发酵剂接种量对酸奶感官品质的影响

图5 发酵剂接种量对酸奶感官品质的影响Fig.5 Effect of yogurt starter inoculum on yogurt sensory quality

由图5可知，酸奶的感官评分随发酵剂接种量的增加呈现先增加后减小的趋势。当发酵剂的接种量为3%时，感官评分最高，为88.5分。此时酸奶的组织状态均匀细腻，酸甜比和茶色分布适宜，口感最佳。当发酵剂的接种量超过3%时，造成酸奶的酸度过高，有较多乳清析出，组织状态不均匀，酸甜比失调，进而降低了酸奶的感官品质。因此选择发酵剂的接种量3%进行后续试验。

2.2 正交试验

在单因素试验的基础上，以感官评分为考察指标，研究绿茶粉添加量（A）、木糖醇添加量（B）、发酵时间（C）、发酵剂接种量（D）4个因素对酸奶感官评分的影响，结果见表3。

由表3可知，各个因素对超微绿茶粉木糖醇酸奶品质的影响程度为A＞B＞D＞C，即绿茶粉添加量＞木糖醇添加量＞发酵剂接种量＞发酵时间。综合各因素K值的直接对比，在试验设计范围内，得到的最优参数组合为A2B2C2D2，即绿茶粉的添加量为0.30%，木糖醇添加量为7%，发酵剂接种量为3%，发酵时间为6h，发酵温度为44℃。在A2B2C2D2工艺条件下进行3次平行试验，感官评分的平均值为91.3分。

表3 酸奶发酵条件优化正交试验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for yogurt fermentation conditions optimization

2.3 产品指标

2.3.1 感官指标

通过该工艺制备的酸奶组织状态光滑细腻，质地分布均匀；酸甜适口，黏度适中；整体呈现悦目的浅绿色，并且有淡淡的绿茶清香。

2.3.2 理化指标

在最佳工艺条件下进行3次平行试验，蛋白质含量为（3.2±0.22）%，脂肪含量为（3.1±0.43）%，酸度为（82.5±0.82）°T，均符合国家标准。

2.3.3 微生物指标

乳酸菌数≥107CFU/mL；大肠菌群≤5 MPN/100 mL；致病菌：未检出。

3 结论

通过单因素分析以及正交试验，最终得到超微绿茶粉木糖醇酸奶的最佳工艺参数为：绿茶粉的添加量为0.30%，木糖醇添加量为7%，发酵剂接种量为3%，发酵时间为6 h，发酵温度为44℃。在此工艺条件下制备的酸奶酸甜适口，细腻醇厚，组织状态均匀，整体呈现悦目的浅绿色，并有淡淡的绿茶清香。超微绿茶粉木糖醇酸奶的研发，扩大了酸奶饮用群体的范围，具有广阔的发展前景。

[1]田其英.酸奶的研究进展[J].食品与发酵科技，2013，49（1）：91-94.

[2]朱永胜，刘小杰.酸奶功能特性的研究进展[J].乳业科学与技术，2013，36（2）：30-33.

[3]刘佰衢.酸奶发酵菌株的生物学特性研究[D].保定：河北农业大学，2007.

[4]郝 爽.酸奶工艺条件的优化[D].呼和浩特：内蒙古农业大学，2012.

[5]CONDURSO C,VERZERA A,ROMEO V,et al.Solid-phase microextraction and gas chromatography mass spectrometry analysis of dairy product volatiles for the determination of shelf-life[J].Int Dairy J,2008,18（8）:819-825.

[6]宗宪峰.酸奶的营养价值与保健功能[J].中国食物与营养，2008（9）：60-61.

[7]GONZALEZ N J,ADHIKARI K,SANCHO-MADRIZ M F.Sensory characteristics of peach-flavored yogurt drinks containing prebiotics and synbiotics[J].LWT-Food Sci Technol,2011,44（1）:158-163.

[8]SANTOS F,TEUSINK B,MOLENAAR D,et al.Effect of amino acid availability on vitamin B12production inLactobacillus reuteri[J].Appl Environ Microbiol,2009,75（12）:3930-3936.

[9]TOMÁS M S J,BRU E,NADER-MACÍAS M E.Different combinations of salts affect the growth and bacteriocin production byLactobacillus salivariusCRL1328[J].J Chem Technol Biot,2010,85（1）:91-99.

[10]成妮妮，陈广艳.木糖醇石榴汁酸奶发酵工艺研究[J].食品研究与开发，2017，38（2）：121-125.

[11]李洪波，张晶晶，史丽倩，等.木糖醇酸奶的发酵工艺研究[J].安徽农业科学，2016，44（28）：96-98.

[12]付 亮，刘诗扬，徐方旭.柠檬绿茶酸奶的加工工艺研究[J].食品安全质量检测学报，2015，6（8）：2944-2949.

[13]支明玉.超微绿茶粉酸奶的制造工艺研究[D].杭州：浙江工业大学，2009.

[14]李支霞.茶酸奶的工艺研究[D].合肥：安徽农业大学，2005.

[15]韩永佳.功能型酸奶的理化特性、抗氧化活性及微观结构的研究[D].合肥：合肥工业大学，2016.

[16]王荣荣，王家东.凝固型绿茶蜂蜜酸奶的工艺研究[J].信阳农林学院学报，2014，24（4）：107-109.

[17]南 竹，曹博恒.绿茶酸奶制作工艺条件的优化[J].锦州医科大学学报，2017，38（1）：12-14，20，115.

[18]孙 峰.超微绿茶粉的制备及其茶饮料开发研究[D].南京：南京农业大学，2012.

[19]李 菁，孙汉巨，杨 旭，等.响应面法优化超微绿茶粉凝固型酸奶的工艺研究[J].中国食品添加剂，2017（1）：161-168.

[20]王 彬，蒋玉兰，刘 晨.新型绿茶酸牛乳发酵工艺的开发研究[J].农产品加工·学刊，2012（10）：26-28.

[21]中华人民共和国卫生部.GB 19301—2010生乳[S].北京：中国标准出版社，2010.

[22]张水华.食品感官鉴评[M].广州：华南理工大学出版，2005：96-105.

[23]中华人民共和国卫生部.GB 19302—2010发酵乳[S].北京：中国标准出版社，2010.

[24]明道绪.生物统计附试验设计[M].北京：中国农业出版社，2010：248-259.

Processing technology of ultramicro green tea powder xylitol yogurt

SHAN Jing,ZHANG Song,JIANG Zhumao*,YANG Baoyu,LIU Jie,WANG Junyu
（College of Life Sciences,Yantai University,Yantai 264005,China）

Using green tea powder and fresh milk as main raw materials,with xylitol instead of sucrose as sweetener,Lactobacillus bulgaricusand Streptococcus thermophilus（1∶1）as starter,the preparation technology of ultramicro green tea powder xylitol yogurt was studied preliminarily.Using sensory evaluation score as evaluation index,the optimum technology conditions were determined by single factor and orthogonal experiments as follows:green tea powder 0.30%,xylitol 7%,starter ioculum 3%,fermentation temperature 44℃and time 6 h.The ultramicro green tea powder xylitol yogurt prepared with the technology was moderately sweet and sour,had uniform texture and thick taste,with sensory evaluation score of 91.3.

ultramicro green tea powder;xylitol;yogurt;processing technology

TS252.8

0254-5071（2017）12-0191-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.12.040

2017-09-29

山东省重点研发计划项目（2016GNC113011）

单 静（1989-），女，硕士研究生，研究方向为发酵乳制品。

*通讯作者：姜竹茂（1961-），男，副教授，本科，研究方向为发酵乳制品。