葛根蜂蜜酸奶发酵工艺的研究

王晓丽，薛 毅，刘一傲，张启强，谭 旭，吕晓斌，王文韬

(1.太原工业学院 环境与安全工程系，山西 太原 030008；2.山西省农产品质量安全中心，太原 030001)

葛根为豆科野葛的干燥根，栽培历史悠久，广泛分布于我国多地，是一种药食同源的中医药材[1].葛根性凉味甘，富含黄酮、葛根素及苷类物质等，能够起到降血压[2]、心肌保护[3]、预防动脉粥样硬化[4]、抗糖尿病[5]和抗肿瘤[6]等作用.蜂蜜蕴含人体所需的氨基酸、维生素和一些微量元素等，具有抑菌、润燥、润肠通便、养颜美白等保健作用[7].

本实验以葛根、蜂蜜和纯牛奶为主要原料，利用单因素试验确定出葛根汁添加量、蜂蜜添加量和菌种接种量，然后采用正交试验优化葛根蜂蜜酸奶发酵工艺条件，旨在开发一种品质佳、营养价值高，并具有一定保健功效的新型酸奶，以此丰富酸奶市场.

1 材料与方法

1.1 材料

葛根，采购于梧州市市场；纯牛奶(4M20211102CG12Zc)，蒙牛乳业有限公司；蜂蜜，上海冠生园蜂制品有限公司；保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌，安琪酵母股份有限公司.

1.2 仪器

YXQ-LS-50SII型灭菌锅，上海博迅实业有限公司；DJJ-50榨汁机，中山海马电器有限公司；DHP-9052型电热恒温培养箱，上海一恒科学仪器有限公司；KA62NV01TI型冰箱，西门子有限公司；SW-CJ-1FD超净工作台，阿尔泰实验室设备有限公司.

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

纯牛奶→加入葛根汁、蜂蜜→均质→灭菌→冷却→接种→装罐→发酵→后熟→检验→成品.

1.3.2 操作要点

调配、灭菌：取一定量的葛根和纯牛奶，混匀，进行巴氏灭菌30 min.

接种、发酵：向无菌发酵液中接入一定量的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌.摇匀，封口，置于42 ℃生化箱中静置发酵，发酵结束后放于4 ℃冰箱保鲜室12 h以此提升酸奶制品的黏稠度，再行感官评分.

1.3.3 发酵工艺的优化试验

1.3.3.1 单因素试验

分别考察葛根汁添加量(3%、6%、9%、12%、15%)、蜂蜜添加量(4%、8%、12%、16%、20%)、菌种接种量(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%)对葛根蜂蜜酸奶发酵的影响，并进行感官评分.

1.3.3.2 正交试验

根据单因素试验结果确定了葛根汁添加量、蜂蜜添加量和菌种接种量是影响成品口感和感官状态的3个主要因素，采用L9(34)正交试验确定最优工艺条件，见表1.

表1 正交试验的因素与水平

1.3.4 感官评价

邀请10位具有酸奶品鉴经验的人进行综合评分，依据成品的滋味、组织状态和色泽进行综合评分，所得分数取平均值.评分标准见表2.

表2 葛根蜂蜜酸奶感官评分标准

2 结果与分析

影响葛根蜂蜜酸奶发酵工艺的因素较多，试验主要考察了葛根汁添加量、蜂蜜添加量及菌种接种量三个因素，且通过单因素试验确定正交试验因素的水平.

2.1 葛根汁添加量对葛根蜂蜜酸奶发酵的影响

从图1可知，随着葛根汁添加量在3%～15%范围内的增加，成品酸奶的感官评分呈先增加后下降的趋势.当葛根汁添加量为12%时，感官评分最高(86分).葛根汁添加量过低时难以实现其保健功效，而葛根汁添加量过高时，葛根汁的气味较强且色泽呈深褐色，滋味和色泽均不理想.

图1 葛根汁添加量对葛根蜂蜜酸奶发酵的影响

2.2 蜂蜜添加量对葛根蜂蜜酸奶发酵的影响

从图2可知，当蜂蜜添加量为12%时，成品酸奶的感官评分最高(87分)，当蜂蜜添加量较低时无法掩盖葛根汁生涩的味道，且甜度较低，滋味差；而蜂蜜添加量过高时，蜂蜜中的活性成分表现出一定的抑菌作用，阻碍乳酸菌的繁殖，且甜度过高导致口感变差.

图2 蜂蜜添加量对葛根蜂蜜酸奶发酵的影响

2.3 菌种接种量对葛根蜂蜜酸奶发酵的影响

从图3可知，当菌种添加量为0.8%时，成品酸奶的感官评分最高(87分)，当菌种添加量较低时，发酵不充分，乳酸生成量较少，酸奶组织状态稀薄；菌种添加量较高时，乳酸生成较多，组织状态厚重不够细腻.

图3 菌种接种量对葛根蜂蜜酸奶发酵的影响

2.4 发酵工艺条件的优化

正交试验分析结果见表3.

表3 L9(34)正交设计及直观分析结果

由表3可知，各因素对葛根蜂蜜酸奶感官评分的影响程度为：蜂蜜添加量>葛根汁添加量>菌种接种量，三因素的最优组合为A2B2C2，即葛根添加量12%，蜂蜜添加量12%，菌种添加量0.8%，在此条件下重复实验三次，发酵制得葛根蜂蜜酸奶的感官评分为95分.

2.5 感官指标

成品组织状态细腻，酸甜可口，无乳清析出，色泽乳白略带浅褐色，兼具葛根和蜂蜜的独特口味，品质佳.

2.6 微生物指标

在最佳工艺条件下发酵一批葛根蜂蜜酸奶，检测其微生物限量，包括大肠杆菌、沙门氏菌、酵母、霉菌等5个方面[8].具体检测结果见表4.

表4 微生物检测结果

3 结论

葛根在我国栽培面积广，营养物质丰富，具有一定的深加工价值.根据正交试验得出葛根蜂蜜酸奶的最佳发酵工艺条件为：葛根汁添加量12 %，蜂蜜添加量12 %，菌种添加量0.8 %，按照此工艺条件发酵的复合酸奶组织状态细腻，酸甜可口，品质佳，该研究成果兼具葛根、蜂蜜和酸奶的多重营养，可满足广大消费者的多样化需求，具有良好的应用前景.