香蕉酸奶加工工艺研究

周海旭，李姝，王悦，薛静丽，李婧瑜，余梦薇，李晓晴，苏同超

（河南科技学院食品学院，河南新乡 453003）

香蕉是一种营养与风味并存的水果，成熟香蕉具有浓厚的香气、口感绵软、香甜可口、营养丰富，但储藏时间较短。香蕉营养价值高，保健功能突出，具有清热解毒、润肠通便、润肺止咳以及舒缓情绪、减压等作用，所以有“水果之王”的称号[1]。但是我国的香蕉销售形式单一，大多是直接销售鲜香蕉，但因香蕉不耐贮，所以每年都会有大量香蕉被浪费。因此，应积极开发新型产品，以满足不同消费者的喜好，同时还能缓解鲜销压力，提高香蕉的利用率，促进香蕉加工业的发展。

酸奶是由纯鲜牛奶加入白糖均质，经高温灭菌后接入乳酸菌发酵后制成的一种发酵型乳制品[2]。酸奶风味独特，口感柔和，酸甜爽口，有缓解乳糖不耐症、抗菌，改善便秘、降低胆固醇、抗癌、抗衰老等作用[3]。且酸奶中的营养成分更完善，更易被消化吸收，所以受到越来越多消费者的喜爱。随着人们消费水平的提高，酸奶的品种和口味越来越多样化，开发新的风味酸乳，增加酸乳的种类，已势在必行。在牛奶中添加果蔬汁、果浆、谷物等成分，接种乳酸菌发酵制成新型保健果蔬酸奶，不仅能增加酸奶的品种，还能赋予酸奶不同的风味。利用香蕉和纯牛奶为主要原料发酵制得的风味酸奶，营养更丰富、口味更独特，能满足更多消费者的需求。研究香蕉酸奶的加工工艺对提高香蕉利用率，改变酸奶风味，有效结合酸奶和香蕉的营养及保健功能，具有显著效益[4]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

香蕉：市售普通香蕉；纯牛奶：市售蒙牛无菌枕包纯牛奶，蛋白质含量3.0%；白砂糖：市售，食品级；护色剂：市售柠檬酸和VC；稳定剂：市售，CMC（羟甲基纤维素钠）；发酵剂：市售，保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌1:1 混合发酵剂。

1.2 仪器与设备

恒温培养箱，BJPX-H 型，鑫贝西科学仪器（山东）有限公司；打浆机，DJ12B-P81 型，浙江苏泊尔股份有限公司；高压均质机，JRJ300-SH，上海沪析实业有限公司；高压杀菌锅，XFH-30L75 型，浙江新丰医疗器械有限公司；万分之一电子天平，JJ224BC 型，上海茂宏电子科技有限公司；超净工作台，SW-CJ-1D/2FD 型，苏州净化设备有限公司等。

1.3 工艺流程

加工工艺流程在参考文献[5-7]的基础上略作修改，具体如下：香蕉→去皮切分→热烫→护色打浆→调配（牛奶、糖、水、稳定剂）→均质→杀菌→冷却→接种→分装→发酵→冷却后熟→成品。

1.4 操作要点

1.4.1 发酵剂的选择

制作发酵酸奶时常用的乳酸菌有链球菌、双歧杆菌、乳杆菌等，目前混合使用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌比较常见。嗜热链球菌在发酵过程中能够产生酸性物质，促进保加利亚乳杆菌生长；保加利亚乳杆菌能够分解蛋白酶，产生的氨基酸物质可以促进嗜热链球菌的生长[8]，并且两菌种的比例控制在1:1 效果更佳[9]。

1.4.2 香蕉浆的制备

选取充分成熟、皮薄、没有机械损伤、表皮无黑斑的香蕉；去皮后，迅速切成厚约2 cm 的片状，立即放入沸水中热烫8 min[7]；将热烫好的香蕉片冷却至30 ℃左右，称量质量后放入打浆机中，加入约为香蕉质量0.5%的柠檬酸和VC 混合护色剂（柠檬酸和VC 的比例为1:2），并加入等质量的水进行打浆[10]，制取香蕉浆。

1.4.3 调配、均质

将香蕉浆、纯牛奶、白砂糖按一定比例混合均匀后加入0.2%CMC 稳定剂[5]、充分搅拌后放入高压均质机中均质，均质压力20 MPa，均质时间3 min。均质可以使悬浮液体系中的分散物微粒化和均匀化，具有防止脂肪上浮分层、提高产品稳定性的作用[6]。

1.4.4 杀菌

将均质后的产品立即在95 ℃高压杀菌锅中杀菌处理5 min[6]，杀菌温度过低，不能完全杀死产品中的微生物和细菌；杀菌温度过高，有可能使牛奶中的蛋白质发生变性，甚至可能引起牛奶褐变，降低产品的营养价值。

1.4.5 冷却、接种

灭菌后的混合浆液冷却至40 ℃左右，加入发酵剂（保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌之比为1:1），在超净工作台酒精灯旁进行接种。

1.4.6 发酵、后熟

接种后的混合浆液分别装在一次性纸杯里，放置在42℃恒温培养箱中发酵培养[11]。发酵好的酸奶冷却至10℃后放入冰箱进行后熟，后熟温度为0～5 ℃，时间为12～24 h[12]。

1.5 感官评定

邀请教师和学生共10 人作为感官鉴定小组，参照表1 香蕉酸奶感官评定标准评分[13]，每组评分去掉最高分和最低分后，以其余评分的平均值为最终得分。

表1 香蕉酸奶的感官评分标准Table 1 Sensory evaluation of banana yoghurt

1.6 试验设计

结合参考文献[14-15]并略作修改，试验设计如下。

1.6.1 单因素试验设计

影响香蕉酸奶品质的因素有香蕉浆添加量、纯牛奶添加量、白砂糖添加量、发酵剂接种量和发酵时间。香蕉浆添加量分别设置为5%、10%、15%、20%、25%，白砂糖添加量分别为6%、8%、10%、12%、14%，纯牛奶添加量分别为10%、15%、20%、25%、30%，发酵剂接种量分别为4%、5%、6%、7%、8%，发酵时间分别为5、6、7、8、9 h。固定发酵温度为42 ℃，按照1.3 的发酵工艺流程，每个因素选取5 个水平进行香蕉酸奶的加工，并根据感官评定结果得出每个因素的最佳水平。

1.6.2 正交试验设计

根据单因素试验的结果，选取四个主要因素并确定各主要因素的水平范围，然后进行L9(34)正交试验，优化工艺配方，根据感官评分确认最佳工艺组合。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 香蕉浆添加量的确定

香蕉浆的添加量会影响产品的风味、口感和色泽，添加量过低或过高都会使产品的风味不协调、口感不纯正、色泽不均匀。香蕉浆添加量对产品感官评分的影响见图1。从图1 可以看出，添加5%的香蕉浆时评分最低，香蕉浆添加量为15%时评分最高，为89 分。所以，香蕉浆的最佳添加量为15%。

2.1.2 白砂糖添加量的确定

白砂糖添加量影响产品的口味。白砂糖不足使产品的口感偏酸，过量则会使产品的口感偏甜。白砂糖添加量对产品感官评分的影响见图2。从图2 可以看出，随白砂糖添加量的增加，感观评分先增大后减小，当添加10%的白砂糖时感官评分达到最高，为88 分。所以，白砂糖的最佳添加量为10%。

2.1.3 发酵剂接种量的确定

发酵剂接种量的多少影响发酵速度和产品品质，发酵剂接种量过低，酸奶发酵不充分使酸度偏低，而接种量过高则会使酸奶的酸度偏高。发酵剂接种量对产品感官评分的影响见图3。从图3 可以看出，发酵剂接种量随白砂糖添加量的增加，感观评分先增大后减小；当发酵剂接种量为7%时，感官评分达到最大值，为91 分。因此，发酵剂最佳接种量为7%。

2.1.4 发酵时间的确定

发酵时间影响产品发酵程度，从而影响酸奶的品质，发酵时间过短会使产品酸度偏低、组织状态不均匀；发酵时间过长又会使产品酸度偏高。发酵时间对产品感官评分的影响见图4。从图4 可以看出，发酵时间随白砂糖添加量的增加，感观评分先增大后减小；当发酵时间为7 h 时，感官评分最高，为90 分。所以，最佳发酵时间为7 h。

2.2 正交试验结果与分析

根据单因素试验结果选取最优的香蕉浆添加量、白砂糖添加量、发酵剂接种量、发酵时间进行正交试验。因素和水平见表2，试验结果见表3。

表2 正交因素水平表Table 2 Orthogonal design of banana yoghurt

表3 香蕉酸奶制作工艺的正交试验结果Table 3 Orthogonal test results of banana yoghurt

由表3 可知，影响香蕉酸奶品质各因素的主次顺序为发酵时间（D）＞发酵剂接种量（C）＞香蕉浆添加量（A）＞白砂糖添加量（B）。香蕉酸奶工艺配方的最优组合为A2B3C2D2，即添加15%的香蕉浆、11%的白砂糖、接种7%的发酵剂、发酵7 h 时，制得的香蕉酸奶品质最好。经验证试验，该条件下得到的香蕉酸奶色泽乳黄、组织结构均匀、酸甜适中、口感细腻、兼具香蕉和牛奶的香气，感官评分为92 分，优于其他试验组。

3 小结

本试验以香蕉、纯牛奶和白砂糖为主要原料并添加其他辅料，按照1.3 发酵工艺流程加工香蕉酸奶，在单因素试验和正交试验设计的基础上，得出影响香蕉酸奶品质各因素的主次顺序为发酵时间＞发酵剂接种量＞香蕉浆添加量＞白砂糖添加量；香蕉酸奶的最佳工艺配方为香蕉浆添加量15%、纯牛奶添加量20%、白砂糖添加量11%，发酵剂接种量7%、在42 ℃恒温培养箱里培养发酵7 h，按此工艺制得的香蕉酸奶颜色呈乳黄色，组织结构均匀不分层，口感细腻柔和，酸甜可口，兼有香蕉的芳香和酸奶的滋味。

香蕉酸奶的研制不仅能提升香蕉的附加值、延伸产业链，还为牛奶深加工开辟一条新途径，使酸奶的营养和功能更全面，同时也丰富了乳制品的种类。近年来，发酵酸奶在饮料市场中所占的比例越来越大，种类也越来越丰富，特别是各种水果酸乳制品在风味酸乳中越来越受欢迎，开发研制新型果蔬酸奶已势不可挡，未来我国的果蔬发酵酸奶市场会有更广阔的前景。