紫薯凝固型酸奶的加工工艺研究

束俊霞，刘庆庆，焦婷婷

（1.上海中侨职业技术大学，上海 201514；2铜仁学院，贵州 铜仁 554300；3.漯河食品职业学院，河南 漯河 462000）

紫薯，又名黑薯、紫心甘薯或紫肉甘薯[1]。紫薯中含有大量的硒和花青素，硒是微量元素中的“抗癌大王”，具有较高的抗氧化作用，可以延缓人体衰老、抗疲劳和提高人体的免疫力。花青素是天然自由基的清除剂，还具有预防及治疗心血管疾病、抗肿瘤等多种功效[2-3]，被誉为继六大营养素之后的第七大必需营养素。具有极高的药用价值和食用价值的紫薯，是甘薯中经济价值较高的品种[4]，有着良好开发前景。

酸奶是指由乳酸菌发酵，且具有半固体形态的牛奶制品。酸奶在发酵过程中某些菌种可以降解其中大分子营养物质，易于人体的消化吸收。其营养价值比鲜牛奶和各种奶粉更高，具有改善肠胃、减少便秘、预防心血管疾病、降低胆固醇等良好保健功能，并且女性食用酸奶还可达到健康减肥的效果[5]。GB/T19302-2010《食品安全国家标准 发酵乳》的规定[6]，凝固型酸奶按照生产工艺的要求，其全部恒温培养过程都是在固定的容器中进行，产品加工完成后保留了原始的凝固状态。

紫薯和酸奶的营养丰富，易消化吸收，二者同时食用，具有良好的保健功能。本研究主要采用双酶解法酶解紫薯浆，确定紫薯浆最佳酶解工艺参数[7-8]，以解决紫薯原浆液在酸奶中直接调配产生沉淀以及影响产品稳定性问题。通过感官评定优化紫薯汁与酸奶的比例、发酵的温度、菌种的添加量等工艺参数，最终得到最佳的工艺参数，为工业化生产提供技术数据。

1 材料与方法

1.1 材料及试剂

材料试剂及相关参数见表1。

表1 材料与试剂

1.2 主要仪器

实验所用仪器设备见表2。

表2 仪器设备

1.3 技术工艺及评价方法

1.3.1 紫薯酸奶的加工工艺流程

1.3.2 紫薯酸奶的加工工艺操作要点

（1）紫薯浆的制备：将紫薯煮熟去皮，紫薯与水以1:2.5的料水比打浆，α-淀粉酶的添加量0.12 g/100 mL，然后在60℃的水浴锅中加热90 min进行液化处理，液化完毕再添加0.04 g/100 mL的糖化酶，在水浴锅内60℃的温度下加热60 min进行糖化，糖化完毕后煮沸灭酶。用纱布过滤至表面无悬浮物。制得紫薯浆汁备用。

（2）配料混合:将新鲜的牛乳与紫薯浆汁按体积比3∶7混合，配制成含紫薯浆汁30%（体积分数，以下同）的混合液。按每100 mL混合液加入8 g的白砂糖混合装入酸奶瓶中。

（3）均质灭菌：将混合液在90℃条件下的加热15 min，均质、灭菌后冷却。

（4）接种：按每100 mL混合液加入0.15 g酸奶发酵剂进行接种。迅速封盖，摇匀。

（5）发酵：将添加发酵剂后的酸奶放入41℃的恒温培养箱中，发酵6 h后立即转入0～5℃的冰箱中进一步改善风味。

1.3.3 产品的质量指标及测定方法

（1）可溶固形物：直接用糖度仪测得。

（2）产品感官评价：评定标准见表3。

表3 感官评价表

1.4 试验方法

基于单因素试验的结果，进行正交试验，以确定紫薯凝固型酸奶最佳的加工工艺参数。

1.5 正交设计

基于单因素试验的结果，设置L9（34）正交试验表，通过极差分析，确定紫薯酸奶的最佳配方参数。正交因素水平设计见表4。

表4 正交因素水平表

2 结果与分析

2.1 紫薯凝固型酸奶加工单因素试验

2.1.1 发酵温度对酸奶品质的影响

适宜的发酵温度能提高发酵剂的活性，改善酸奶的酸度，增强酸奶的口感。由表5可以看出，发酵温度在41℃时，酸奶的品质最好。

表5 发酵温度对酸奶品质的影响评分

2.1.2 紫薯浆添加量对酸奶品质的影响

本产品的主要风味特色是将紫薯香与酸奶的奶香进行结合，紫薯香味过大会掩盖酸奶本身的奶香味，影响酸奶的组织状态，且增大产品成本，过少会影响酸奶口感、色泽，因此将两者适量的混合在一起，能更好突出紫薯酸奶的风味特色，由表6可以看出，当紫薯浆的添加量为30%时，紫薯香较合适、口感酸甜可口、较均匀的组织状态、较少的乳清析出、产品色泽鲜亮。

表6 紫薯浆添加量对酸奶品质的影响评分

2.1.3 发酵剂添加量对酸奶品质的影响

发酵剂添加过多会导致酸奶过酸，过少会导致酸奶酸味不足，达不到酸甜可口的口感，因此适量的发酵剂对酸奶品质有很大的影响。由表7可以看出，发酵剂添加量在0.15 g/100 mL时，产品的感官评分较高，品质较好。

表7 发酵剂添加量对酸奶品质的影响评分

2.1.4 白砂糖添加量对酸奶品质的影响

酸甜度是影响酸奶品质一个重要因素，添加过多或过少时会降低酸奶品质。由表8可知，当白砂糖量添加量为8 g/100 mL时，酸奶品质较好，酸甜度适宜，组织状态均匀，能更好地提升酸奶品质，提高食用欲。

表8 白砂糖添加量对酸奶品质的影响

2.2 紫薯凝固型酸奶品质最佳工艺确定

在单因素试验基础上，选取如下不同的参数条件，通过L9（34）进行正交试验，得到紫薯凝固型酸奶的最佳工艺参数，正交试验的结果如表9所示。

由表9可以看出，第5组的感官评分最高，紫薯凝固型酸奶对应的最优化组合为A2B2C3D1，即发酵温度为41℃、紫薯浆添加30%、发酵剂添加0.15 g/100 mL、白砂糖添加8 g/100 mL。按此工艺参数进行验证实验，所加工紫薯凝固型酸奶品质较好，感官评分最高。由R值结果可知对酸奶品质的影响最大的是紫薯浆添加量，这4种影响酸奶品质因素从大到小的排序为 B＞C＞D＞A。

表9 L9（34）正交试验结果

3 结论

本文基于单因素试验，采用L9（34）正交试验的方法，并以产品感官评分为指标，得到了紫薯凝固型酸奶的最佳工艺参数：发酵温度为41℃、紫薯浆添加30%、发酵剂添加0.15 g/100 mL、白砂糖添加8 g/100 mL，所加工的紫薯凝固型酸奶的口感、色泽和风味俱佳，感官评分最高。