膳食纤维添加量对发酵羊乳品质的影响

于小磊，孟鑫，李博志，穆静

锦州医科大学食品科学与工程学院（锦州 121001）

膳食纤维是指不被人体消化酶消化的多糖类[1]，如纤维素、半纤维素、果胶物质、植物胶质，此外还包括不属于多糖类的多聚物木质素等[2]。直到20世纪60年代，在大量研究事实与流行病调查结果基础上，膳食纤维的重要生理功能才被了解，并逐渐得到公认，被列入继蛋白质、碳水化合物、脂肪、维生素、矿物元素和水之后的第七营养素[3]。结合酸羊乳与膳食纤维的功能，向羊乳中添加膳食纤维，制作膳食纤维酸羊乳，探究膳食纤维对酸羊乳营养成分、发酵性及风味的影响，探索膳食纤维酸羊乳的最佳工艺条件。

1 材料与方法

1.1 材料及试剂

鲜羊奶（市售）、白砂糖、水溶性膳食纤维、工作发酵剂、0.1 mol/L的NaOH溶液。

1.2 试验仪器与设备

UL40AC乳成分分析仪（杭州浙大优创科技有限公司）；DHP-9082数显电热保温箱（电热恒温培养箱）；SRH60-70高速分散均质机（上海申鹿均质机有限公司）；YXQ-LS-50SII立式压力蒸汽灭菌器（上海博迅实业有限公司医疗设备厂）；SW-GJ-2FD超净工作台（苏州净化设备有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 膳食纤维酸羊乳制作的工艺流程

1.3.2 操作要点

1.3.2.1 原料乳的检验

原料乳的验收是乳品加工的重要环节。在检验过程中不仅要对原料乳进行理化检验，还要对原料乳中的微生物和药物残留等其他项目进行检测[4]。为除去乳中的机械杂质，并减少微生物数量，可采用纱布过滤净化原料乳。

1.3.2.2 均质

均质可提高发酵产品的稳定性和稠度，均质破碎羊乳中的脂肪球，使酸奶质地细腻[5]。试验采用高速分散均质，每次均质量为500 g，均质时间根据需要不同进行变化。

1.3.2.3 杀菌、冷却

酸羊乳是一种经发酵的乳制品，由于羊乳是一种富含营养的食品，也是微生物良好的培养基。乳中常常会污染各种致病菌和有害微生物，若不将它们杀死，在发酵和冷藏的过程中这些微生物可能生长繁殖，并产生各种有害物质或毒素，人食用后会出现腹泻甚至食物中毒等现象，杀菌主要是杀灭这些致病菌和有害微生物[6]。采用95 ℃杀菌5 min巴氏杀菌方式进行杀菌。将杀菌后的乳冷却至46～48 ℃后准备接种。

1.3.2.4 接种、灌装

为使发酵剂的菌体从凝乳块中游离分散出来，接种之前应将工作发酵剂进行充分搅拌[7]。根据发酵剂活力大小确定接种量，菌种正常时，接种量为3%。接种时应该注意无菌操作，防止杂菌污染。接种后经充分搅拌的羊乳要立即连续地灌装到塑料杯中。

1.3.2.5 发酵

发酵是影响产品质量的重要工序，对这个工序的管理主要是对发酵温度、发酵时间、发酵终点判断的管理，制作酸奶一般的培养温度是41～42 ℃[8]。将灌装后的羊乳放入42 ℃恒温箱中发酵，发酵0.5 h后就要严密监视整个发酵过程，定时抽样测定酸奶的酸度以确定发酵终点，一般酸度达到70～75 °T，刚好有乳清析出即可终止发酵。如果发酵终点确定过早，则酸奶组织软嫩，风味差，过迟则酸度过高，乳清析出过多，风味也差[9]。

1.3.2.6 冷却后熟

冷却是应用最为普遍的控制发酵剂以及由其产生的酶的新陈代谢活性的方法。冷却可以终止发酵，使酸奶产品特征（质地、口感、风味、酸度等）达到设定要求。发酵好的凝固酸奶可采用二步冷却工艺。凝乳放于空气中自然冷却至20～25 ℃，在2～5 ℃的冰箱中保存12～24 h，这种方式的优点是酸乳黏稠度较高。冷却的目的是防止发酵继续进行而造成酸度过高。同时，使其成熟产香，经氧化后，生成具有芳香味的丁二酮，另外，能使发酵时析出的少量乳清被酸乳吸收，使组织状态更加结实，并保持整洁而光滑的表面[10]。

1.3.2.7 成品

进行感官、理化和微生物检验，以确定成品质量。

1.3.3 膳食纤维对酸羊乳品质的影响

1.3.3.1 膳食纤维对乳成分的影响

分别取100 mL的鲜羊奶置于4只小烧杯中，向其中分别添加0，2%（2 g），4%（4 g）和6%（6 g）膳食纤维，充分搅拌静置10 min后，用乳成分分析仪检测待测乳成分[11]。

1.3.3.2 膳食纤维对酸羊乳发酵性的影响

酸羊乳制作：酸羊乳配方是鲜羊奶89%、白砂糖8%、工作发酵剂3%。在配料时向羊奶中分别添加2%，4%和6%的水溶性膳食纤维，制成膳食纤维含量不同的酸羊乳[12]。另外，制作普通酸羊乳作为空白进行对照。

酸度测定：在发酵过程中，每0.5 h测定1次发酵酸度[13]。随机抽取酸羊乳1杯，用吸量管吸取5 mL待测乳，注入到锥形瓶中，加入3滴酚酞指示剂，用0.1 mol/L的NaOH标准液滴定至浅红色为止，消耗NaOH体积数乘以20即为酸羊乳的发酵酸度[14]。

1.3.3.3 膳食纤维对酸羊乳风味的影响

为检验膳食纤维对酸羊乳风味的影响，制作3种膳食纤维酸羊乳：（1）含2%膳食纤维的酸羊乳；（2）含4%膳食纤维的酸羊乳；（3）含6%膳食纤维的酸羊乳[15]。选用10名评价员进行评分检验。评分标准：4表示风味很好；3表示风味好；2表示风味一般；1表示风味不佳；0表示风味很差[16]。

2 试验结果

2.1 膳食纤维酸羊乳的正交试验设计

2.1.1 试验因素的确定

在制作膳食纤维酸羊乳的过程中，有很多因素影响酸羊乳的品质。其中，主要有膳食纤维添加量、白砂糖添加量及均质时间。试验将膳食纤维添加量、白砂糖添加量及均质时间作为影响酸羊乳品质的3个因素，各取3个水平，进行L9(33)正交试验设计，见表1，结果分析见表3。

表1 膳食纤维酸羊乳因素水平表

2.1.2 感官评定标准及评定结果

选用10名评价员对产品进行感官评定，具体评定标准见表2。对产品的打分结果见表3。

表2 膳食纤维酸羊乳的感官评定标准

表3 L9(33)正交试验结果

从表3得出，A2B1C2为最佳工艺条件。在试验方案中相对应于试验号4，即膳食纤维添加量4%、白砂糖添加量7%、均质时间12 min。利用极差分析得出RA＞RC＞RB。因此，膳食纤维添加量是影响酸羊乳品质的主要因素，其次是均质时间，再者是白砂糖添加量。

2.2 乳成分测定

使用乳成分分析仪测定膳食纤维含量不同的4种乳中蛋白质、脂肪、非脂乳固体、乳糖的含量，结果见表4和图1。

表4 乳成分测定结果 单位：%

由图1可知：膳食纤维添加量越大，乳中蛋白质、非脂乳固体、乳糖的含量越高；膳食纤维的添加不影响乳中脂肪含量的变化。

图1 乳成份测定柱状图

2.3 酸羊乳发酵酸度测定

在发酵过程中，每0.5 h测定1次发酵酸度，结果见表5，并将其制成折线图，见图2。

图2 酸度变化图

表5 发酵过程中酸度变化

在相同时间点上，普通酸羊乳的酸度最高，其次是2%膳食纤维酸羊乳、4%膳食纤维酸羊乳，6%膳食纤维酸羊乳酸度最低，即普通酸羊乳最先达到发酵酸度，发酵时间最短。由此可以推出，膳食纤维添加量越大，酸羊乳发酵时间越长。

2.4 感官评定膳食纤维酸羊乳风味

对10名评价员的评分结果进行统计，见表6。

表6 检验结果

其中，A1=1×4+2×4+3×2+4×0=18。

同理：A2=25，A3=19。

根据表值，用方差分析进行计算。T=18+25+19=62，CF=T2/30=128.1。

总平方和=42×（0+1+0）+32×（2+4+2）+22×（4+4+5）+12×（4+1+3）-CF=19.9。

样品平方和=1/10×（182+252+192）-CF=2.9。

因此，误差平方和=19.9-2.9=15；总自由度=30-1=29；样品自由度=3-1=2；误差自由度=29-2=27；样品方差=2.9/2=1.45；误差方差=15/27=0.56；两者方差比F0=1.45/0.56=2.6。

列出方差分析表，见表7。

表7 方差分析表

因F表中自由度为2和27的5%误差水平时，有F2,27,0.05≈3.3＞F0。故可得出，这3种膳食纤维酸羊乳的风味没有差别。

3 结论

膳食纤维酸羊乳的最佳工艺条件：膳食纤维添加量4%、白砂糖添加量7%、均质时间12 min。膳食纤维的添加量越大，乳中蛋白质、非脂乳固体、乳糖含量越高；膳食纤维的添加不影响乳中脂肪含量。膳食纤维添加量过多不利于酸羊乳的发酵，膳食纤维添加量越大，酸羊乳发酵时间越长。膳食纤维添加量分别为2%，4%和6%的3种膳食纤维酸羊乳的风味无差别。