苦瓜菠菜复合分层酸奶的研制

姜新杰，范荣波，丁海俊，张袁亚，张莉

1.青岛农业大学海都学院（烟台 265200）；2.中国检验认证集团山东有限公司（青岛 266000）；3.昆明理工大学（昆明 650000）

苦瓜是一种可食药兼用的蔬菜，含有多种氨基酸、维生素和人体必需矿物元素，苦瓜中的苦瓜素可降血脂[1-3]。苦瓜中的某些蛋白可调节机体免疫机能[4]。然而苦瓜苷、苦瓜素类物质使苦瓜具有浓重的苦味，苦瓜汁在加工过程中容易变色沉淀，给苦瓜的加工利用带来了挑战。因此，苦瓜的加工利用需要解决脱苦、护色，保留清香味及营养成分等问题。

酸奶是以牛乳为原料，加入白砂糖等辅料混合，通过巴氏杀菌，再经过两种以上益生菌发酵而成[5]。与生牛乳相比，酸奶的营养更加丰富，更加易于消化吸收，并且具有缓解乳糖不耐症、改善便秘、降低胆固醇等保健作用[6]。

目前市场上以原味酸奶和果味酸奶为主，蔬菜风味的很少。关于苦瓜酸奶的研究更少，主要有苦瓜杏仁酸奶、无糖苦瓜风味酸奶、苦瓜大豆酸奶等，对于苦瓜菠菜分层酸奶的研究尚未见报道[7-11]。

对苦瓜菠菜分层酸奶进行研制，下层为原味，上层为苦瓜菠菜风味，经二次发酵，得到分层清晰无混层的新型酸奶，既保留了这两种蔬菜和酸奶的保健功能、风味、口感，又提高了其利用率，为苦瓜菠菜的加工利用提供了新的方法，增加了酸奶的种类和保健价值，具有广阔的市场前景。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

苦瓜、菠菜、生牛乳，市售；琼脂粉（食品级，500 g），浙江一诺生物科技有限公司；β-环状糊精（食品级，500 g），河南万邦实业有限公司；L-抗坏血酸（食品级，500 g），河南万邦实业有限公司；直投式乳酸菌发酵剂（1 g/袋），江苏益菌加生物科技股份有限公司。

1.2 仪器与设备

600S隔水式电热恒温培养箱（上海坤天实验仪器有限公司）；JYZ-V911榨汁机（九阳股份有限公司）；GJJ-0.03/40高压匀质机（上海诺尼轻工机械有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

1.3.1.1 苦瓜汁制备流程

苦瓜→清洗、切片→烫漂→护色→破碎榨汁→过滤→脱苦→苦瓜汁

1.3.1.2 菠菜汁制备流程

菠菜→清洗→切段→榨汁→菠菜汁

1.3.1.3 苦瓜菠菜复合分层酸奶工艺流程

成品←后熟←冷却←发酵6~8 h

1.3.2 操作要点

1.3.2.1 苦瓜汁的制备

1.3.2.1.1 原料的选择

选择新鲜、无损坏、无斑、七八成熟、绿色、外形完整的苦瓜。

1.3.2.1.2 原料的预处理

用清水冲泥沙和异物，洗净后将苦瓜籽挖净、切成约5 mm的薄片。

1.3.2.1.3 护色

将苦瓜片置于95~100 ℃的热水中，烫漂30 s，立即投入0.5%的L-抗坏血酸溶液中护色2 min，捞出备用。

1.3.2.1.4 榨汁

控制苦瓜与水的料液比1∶1，破碎榨汁，过滤得到澄清的苦瓜汁。

1.3.2.1.5 苦瓜汁脱苦

加入苦瓜汁质量0.05%的β-环糊精包埋脱苦。

1.3.2.2 菠菜汁的制备

1.3.2.2.1 原料的选择

选择无烂、黄、虫斑、老叶，具有一定弹性叶的绿色新鲜菠菜。

1.3.2.2.2 原料的预处理

用清水冲洗去泥沙，洗净，切段，榨汁，16层纱布过滤，制得新鲜菠菜汁，备用。

1.3.2.3 调配、均质

上层：苦瓜汁与菠菜汁的比例为2∶1，混匀，生牛乳、糖、苦瓜菠菜复合汁按比例混匀。

下层：生牛乳、适量白砂糖、0.4%琼脂按一定比例混匀。

将混匀后的混合物分别进行过滤去除杂质，预热至55~65 ℃，在胶体磨中进行均质处理，使产品组织状态稳定，改善口感。

1.3.2.4 杀菌

均质后的混合液采用95 ℃，5 min的杀菌工艺，进行灭菌处理。

1.3.2.5 接种

杀菌后的混合液快速降温至43 ℃，接种一定比例的发酵剂，并混匀。

1.3.2.6 灌装、发酵

灌装容器要求无毒、无菌、无异味、食品级。杀菌后先将牛乳进行灌装，灌装到容器的二分之一处加盖，于42 ℃恒温发酵1.5 h，然后缓缓注入苦瓜菠菜牛奶混合液。由于此时上下层密度不同，有明显的分层现象，且无渗透。灌装完毕于42 ℃恒温发酵6~8 h。

1.3.2.7 后熟[12]

发酵完成的酸奶立即降温到10 ℃左右，并在0~4℃的条件下后熟12 h。

1.3.3 感官评价

将样品提供给8位专业人士对酸奶进行感官评价，评分标准见表1，取平均分为综合评分[13]。

表1 苦瓜菠菜复合分层酸奶感官评分标准

1.4 工艺优化试验

1.4.1 苦瓜汁的制备方式

苦瓜榨汁后，易发生氧化，颜色会由浅绿色变成浅黄绿，浅黄绿变为黄绿再逐渐变为灰褐色甚至褪色，因此需对苦瓜护色，护色剂选择L-抗坏血酸。

苦瓜中呈苦味的物质，具有保健作用。因此，要使苦瓜的独特风味能够被接受而又保留其有效成分，就需对苦瓜的苦味进行掩盖或将苦味物质包埋。目前常用的方法有食盐浸泡法[14]、β-环状糊精包埋脱苦[15]等。此次试验采用两种不同的方法制备苦瓜汁，并对其进行探究以得到最佳处理方式。

方式一：先用β-环糊精包埋脱苦，后用L-抗坏血酸护色，具体方法见表2。

表2 方式一单因素试验设计

方式二：先用食盐溶液浸泡，后用L-抗坏血酸护色，具体方法见表3。

表3 方式二单因素试验设计

1.4.2 单因素试验

为确定各因素最佳比例，确保产品独特风味，试验对白砂糖添加量、苦瓜菠菜复合汁添加量、接种量、发酵时间进行单因素试验，通过感官评分确定最佳配比。

1.4.2.1 白砂糖添加量

在苦瓜汁菠菜汁比例2∶1，复合汁占生牛乳的18%，上层灌装完毕后继续发酵6 h，发酵剂接种量0.2%的条件下，加糖量控制为混合液总量的6%，7%，8%，9%和10%，进行感官评价，确定最适添加量。

1.4.2.2 复合汁添加量

复合汁添加量控制为生牛乳的14%，16%，18%，20%和22%，加糖量为1.4.2.1小节中最适添加量，其他条件与1.4.2.1相同，进行感官评价，确定最适添加量。

1.4.2.3 发酵剂接种量

发酵剂接种量控制为0.1%，0.2%，0.3%，0.4%和0.5%，复合汁为1.4.2.2中最适添加量，其他条件与1.4.2.2相同，进行感官评价，确定最适添加量。

1.4.2.4 发酵时间单因素试验

发酵时间控制为5，5.5，6，6.5和7 h，接种量为1.4.2.3中的最适添加量，其他条件与1.4.2.3相同，进行感官评价，确定最佳发酵时间。

1.4.3 正交试验

为确定最佳工艺条件，在完成单因素试验的基础上，选取白砂糖添加量、复合汁添加量、发酵剂接种量进行三因素三水平正交试验。因素水平见表4。

表4 苦瓜菠菜复合分层酸奶最佳配方L9(33)因素水平表 单位：%

2 结果与分析

2.1 苦瓜汁的制备

2.1.1 方式一对苦瓜汁品质的影响

探究方式一对苦瓜汁品质的影响，色泽以浅黄绿到达时间为指标，结果见表5。

由表5可知：烫漂后投入L-抗坏血酸溶液中护色比烫漂的同时加入L-抗坏血酸护色效果好；苦味包埋效果与β-环糊精添加量呈正比，但添加量过高时也掩埋苦瓜的特有风味；料液比为1∶1时比料液比为1∶2时风味浓郁；试验5条件下，苦瓜汁色泽保持时间长，苦味弱，苦瓜的清香味浓郁，故试验5为最佳处理方式。

表5 方式一对苦瓜汁品质的影响

2.1.2 方式二对苦瓜汁品质的影响

探究方式二对苦瓜汁品质的影响，色泽以浅黄绿到达时间为指标，结果见表6。

表6 方式二对苦瓜汁品质的影响

由表6试验结果可知：在浸泡条件相同的情况下，L-抗坏血酸添加量越高，护色效果越差；食盐溶液脱苦效果良好，风味保持良好，但咸味稍重；试验1条件下，苦瓜汁色泽浅绿，保持时间长，苦味弱，苦瓜清香味浓郁，故试验1为最佳处理方式。

综合上述两种方法，0.6%食盐溶液护色效果虽然较为理想，但苦瓜汁中残留的食盐溶液使酸奶口感不佳，且会抑制酸奶发酵。β-环糊精处理得到的苦瓜汁护色效果理想，且风味保存较好，稍有苦味，考虑到苦瓜汁与菠菜汁、生牛乳混合后其苦味会减弱，因此选择方式一中试验5为最佳处理方式：苦瓜片烫漂30 s后投入0.5%的L-抗坏血酸溶液中护色，然后投入0.05%的β-环糊精中包埋脱苦。

2.2 白砂糖添加量对苦瓜菠菜复合分层酸奶感官评分的影响

由图1可知：当白砂糖添加量为8%时，评分最高，奶质均匀，口感适中，凝固性好；以8%为标准，白砂糖添加量逐渐减少时，口感偏酸，黏稠度较低，组织状态不佳；糖的比例增加时，甜味增加，但凝固性变差，酸奶的风味减弱，因此选择白砂糖添加量7%，8%和9%为正交试验的3个水平。

图1 白砂糖添加量对酸奶感官评分的影响

2.3 苦瓜菠菜复合汁添加量对酸奶感官评分的影响

由图2可知，加入18%的复合汁时分值最高，奶质均匀，凝固较好，苦瓜清香浓郁，略有菠菜风味，口感适中，分层状态较好。以复合汁添加量为18%时为标准，当复合汁添加量逐渐减少时，苦瓜菠菜风味逐渐减弱，凝固性逐渐增强；添加量逐渐上升时，组织状态不佳，出现轻微混层现象，黏稠度减小。因此选择加入16%，18%和20%的复合汁为正交试验的3个水平。

图2 复合汁添加量对酸奶感官评分的影响

2.4 发酵剂接种量对酸奶感官评分的影响

由图3可知，接种0.2%的发酵剂时，评分最高，酸奶质地均匀，酸甜适中，黏稠度较好。以发酵剂接种量为0.2%时为标准，当接种量减少时，凝固性减弱，酸奶的风味减弱；接种量增加时，凝固性增加，但酸味逐渐增大，逐渐掩盖复合汁的清香。因此选择发酵剂接种量0.1%，0.2%和0.3%为正交试验的3个水平。

图3 发酵剂接种量对酸奶感官评分的影响

2.5 发酵时间对酸奶感官评分的影响

由图4可知，发酵6 h时，评分最高，酸奶质地均匀，酸甜适中，口感柔和细腻，黏稠度较好，风味较好。以发酵时间6 h时为标准，当发酵时间逐渐减少时，酸奶的凝固性减弱，酸奶的独特风味较弱，分层状态不佳；发酵时间增加时，口感逐渐变酸，酸味逐渐掩盖苦瓜菠菜的独特风味。

图4 发酵时间对酸奶感官评分的影响

2.6 正交试验结果分析

正交试验结果如表7所示。

表7 苦瓜菠菜复合分层酸奶配方正交试验结果表

从表7正交试验的结果可看出各因素对苦瓜菠菜复合分层酸奶影响的主次顺序为C＞B＞A，即：复合汁添加量＞白砂糖添加量＞接种量。综合试验结果得出最佳方案为A2B2C3，即苦瓜菠菜复合分层酸奶的最佳配比：以方式5制备，接种量0.2%，白砂糖添加量8%，复合汁添加量20%。

3 结果与讨论

经试验探索，苦瓜汁的最佳处理方式为：苦瓜切片烫漂30 s后投入0.5%的L-抗坏血酸溶液中护色，用0.05%的β-环糊精包埋脱苦。苦瓜菠菜复合分层酸奶最佳参数为：添加8%的白砂糖、0.2%的发酵剂，下层发酵1.5 h，灌装上层后继续发酵6 h。上层苦瓜菠菜风味酸奶中，复合汁添加量20%；下层原味酸奶中琼脂添加量0.4%。该工艺可成功研制出外形美观，口感细腻，具有独特风味的苦瓜菠菜复合分层酸奶。

由于时间有限，未能对工艺的成本进行估算，以及此工艺是否适用于生产都需进行进一步验证。国内外对于蔬菜类的酸奶研究很少，因此进一步研究各成分的功效，对于苦瓜和菠菜的资源利用、提高附加值、推动产业化等都具有重大意义。