火龙果果粒谷物酸奶的研制

李哲斌

商丘职业技术学院食品工程学院，河南商丘 476100

0 引言

酸奶是中国乳品市场中最具开发前景和创新活力的产品，也是当前全球酸奶市场的重要增长极[1]。果粒酸奶融合了酸奶的营养价值和水果的酸甜口感，深受减脂、追求健康人士的喜爱，具有广泛的市场前景。火龙果是一类集水果、花卉和保健功能的药食同源果实，富含蛋白质、脂肪酸、维生素、矿物质等，其中蛋白质含量是人参果和芒果的2 倍左右；不饱和脂肪酸含量超过80%[2]，其中亚油酸（44.29%）、油酸（31.75%）含量占比高，堪比食用油[3]；维生素含量达52.2 mg/kg[4]，钙（16.45 mg/kg）、镁（36.53 mg/kg）、铁（8.86 mg/kg）、锌（5.35 mg/kg）含量丰富[5]；膳食纤维含量高，可以增加食用者的饱腹感，其水溶性膳食纤维有助于预防便秘；含有大量的优质、天然花青素，具有抗氧化和预防老年痴呆的功效[6]。

而在酸奶基础上添加适量的谷物，可以增添酸奶产品的碳水化合物和膳食纤维，提升酸奶产品的营养价值和风味。本试验通过单因素试验和正交试验确定了火龙果果粒谷物酸奶中主要成分的添加量和发酵时间，为开发出果香浓郁、酸甜可口、凝乳均匀、色泽诱人的火龙果果粒谷物酸奶提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲜牛乳、白砂糖、火龙果，市售；果胶，嘉吉亚太食品系统（北京）有限公司；明胶，郑州明欣化工产品有限公司；变性淀粉，河南恒瑞淀粉科技有限公司；保加利亚乳杆菌，丹尼斯克公司。

1.2 仪器与设备

SLS高压均质机，福斯华（北京）科贸有限公司；JB60-SH型搅拌器，力辰科技有限公司；HH-4数显恒温水浴锅，常州国华电器有限公司；FA1004电子精密分析天平，绍兴市景迈仪器设备有限公司；358型商用酸奶机，北京世纪阳光科技有限公司；SNB-2数字黏度机，上海天美天平仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

图1为火龙果果粒谷物酸奶的工艺流程。

图1 火龙果果粒谷物酸奶的工艺流程

1.3.2 单因素试验确定不同原料的最佳用量范围

（1）稳定剂对酸奶质量的影响

稳定剂是一种能和水（或蛋白质）稳定结合成亲水胶体的增稠物质，在增加溶剂黏稠度的同时还可以减少蛋白质溶剂中乳清的析出[6，7]。为了让火龙果果粒和酸奶混合均匀，并在搅拌过程中不会影响配方酸奶原有的咀嚼性，保持原有的硬度，本试验通过添加一定量的稳定剂促进配方酸奶质地黏稠，让最终制成的火龙果果粒谷物酸奶保持较好的黏度。从当前市面上销售酸奶稳定剂配方中，选择出3 种常用的稳定剂。本试验以谷物粉添加量3.0%、白砂糖添加量8.0%、果粒添加量10.0%、益生菌添加量2.0%，发酵时间6 h的情况下对稳定剂进行正交试验（表1）。通过12 名有品尝经验的专业人士对酸奶产品进行评分，具体评分标准参照张伟丽和武波波的文献[9]。

表1 稳定剂配方的正交试验因素水平表

（2）发酵时间对酸奶质量的影响

本试验以稳定剂配方（明胶0.1%，果胶0.1%，变性淀粉0.5%）、谷物粉添加量2.0%、白砂糖添加量8.0%、果粒添加量10.0%，益生菌添加量2.0%的情况下，发酵时间分别为4 h、5 h、6 h、7 h、8 h，发酵制成果粒谷物酸奶，对酸奶产品进行感官评分，确定酸奶产品中最佳发酵时间。

（3）谷物粉添加量对酸奶质量的影响

本试验以稳定剂配方（明胶0.1%，果胶0.1%，变性淀粉0.5%）、白砂糖添加量8.0%、果粒添加量10.0%、益生菌添加量2.0%，发酵时间6 h的情况下，向配料中添加1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%谷物粉，发酵处理后对酸奶产品进行感官评分，确定酸奶产品中谷物粉最佳的添加量。

（4）白砂糖添加量对酸奶质量的影响

本试验以稳定剂配方（明胶0.1%，果胶0.1%，变性淀粉0.5%）、谷物粉添加量2.0%、果粒添加量10.0%、益生菌添加量2.0%，发酵时间6 h的情况下，向配料中添加4.0%、6.0%、8.0%、10.0%、12.0%白砂糖，发酵处理后对酸奶产品进行感官评分，确定酸奶产品中白砂糖最佳的添加量。

（5）火龙果果粒对酸奶质量的影响

火龙果果肉富含酸性物质，其果粒呈酸性，果粒添加量过多会影响酸奶形状，造成乳蛋白处于不稳定状态。本试验以稳定剂配方（明胶0.1%，果胶0.1%，变性淀粉0.5%）、谷物粉添加量2.0%、白砂糖添加量8.0%、益生菌添加量2.0%，发酵时间6 h的情况下，向发酵后的酸奶中添加6.0%、8.0%、10.0%、12.0%、14.0%火龙果果粒，发酵处理后对酸奶产品进行感官评分，确定酸奶产品中果粒最佳的添加量。

（6）益生菌接种量对酸奶质量的影响

本试验以稳定剂配方（明胶0.1%，果胶0.1%，变性淀粉0.5%）、谷物粉添加量2.0%、白砂糖添加量8.0%、果粒添加量10.0%，发酵时间6 h的情况下，向杀菌后酸奶中添加1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%保加利亚乳杆菌，酵处理后对酸奶产品进行感官评分，确定酸奶产品中益生菌最佳的添加量。

1.3.3 火龙果果粒谷物酸奶配方优化

根据单因素试验结果和正交试验设计原理确定酸奶产品最佳配方（表2）。

表2 酸奶产品配方的正交试验因素水平表

1.3.4 酸奶黏稠度测定

取1 杯样品，选择合适量程的转子，室温条件下检测黏度，待检测样品充分测定3 次。

2 结果与分析

2.1 火龙果果粒谷物酸奶单因素试验结果

2.1.1 稳定剂对酸奶质量的影响

如表3所示，在制作火龙果果粒酸奶过程中，稳定剂对酸奶品质存在较大影响，主次因素顺序为：A（明胶）＞B（果胶）＞C（变性淀粉），根据正交试验结果显示，稳定剂最佳组合配方为A2B1C2，即明胶0.1%，果胶0.1%，变性淀粉0.5%。在此条件下制作的酸奶产品感官评分（96分）最高。

表3 稳定剂配方优化正交试验结果

2.1.2 发酵时间对酸奶质量的影响

如图1所示，相同配料情况下，不同发酵时间对火龙果果粒酸奶的感官评分影响不同。发酵时间为4 h、5 h、6 h、7 h、8 h下的感官评分分别为86分、90分、94分、82分、76分。发酵时间较短时，火龙果果粒酸奶无法形成较好的凝乳状，而随着发酵时间的延长，酸奶酸度增加，当发酵时间超过20 h后，酸奶中的乳清也会少量析出，降低酸奶的感官评分，最佳的发酵时间为6 h。

2.1.3 谷物粉添加量对酸奶质量的影响

如图1所示，其他因素相同时，谷物粉添加量为1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%下的感官评分分别为82分、89分、84分、76分、68分。由于谷物粉不仅赋予酸奶产品特殊的口感，还提高了产品的营养价值。但当谷物粉添加量较低时，对酸奶的风味和口感影响较小，而添加过多时，酸奶的光滑和细腻感较差，产品质量降低，最佳的谷物粉添加量为2.0%。

2.1.4 白砂糖对酸奶质量的影响

如图1所示，其他因素相同时，白砂糖添加量为4.0%、6.0%、8.0%、10.0%、12.0%下的感官评分分别为73分、84分、90分、88分、79分。白砂糖添加量较低时，酸奶产品的整体甜味较低，由于火龙果果粒本身具有一定的酸度，在发酵的基础上酸奶酸味较大，会降低感官评分。但当白砂糖添加量持续增加时，火龙果酸甜口感降低，也影响了酸奶的感官评分，最佳的白砂糖添加量为8.0%。

2.1.5 火龙果果粒对酸奶质量的影响

如表4所示，火龙果果粒添加量为10.0%时，酸奶产品的色泽为淡粉色，酸奶的乳香味和组织状态良好，酸奶产品的黏度适宜。但当火龙果果粒持续增加时，酸奶颜色变深，酸度增加，并有乳清分离现象，最佳的果粒添加量为10.0%。

2.1.6 益生菌接种量对酸奶质量的影响

如图1所示，其他因素相同时，益生菌添加量为1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%下的感官评分分别为77分、81分、92分、84分、75分。当保加利亚乳杆菌的接种量较低时，火龙果酸奶无法形成较好的凝乳状，而接种量过多时，酸奶发酵后产品的硬度较大，过度发酵导致部分乳清的析出，会降低产品整体的感官评分，最佳的益生菌接种量为2.0%。

图1 不同因素对火龙果果粒谷物酸奶质量的影响

表4果粒添加量对火龙果果粒酸奶的影响

2.2 火龙果果粒谷物酸奶配方优化

如表5所示，影响火龙果果粒谷物酸奶品质的主次因素顺序为：C（白砂糖添加量）＞B（果粒添加量）＞D（益生菌接种量）＞A（发酵时间），根据正交试验结果显示，酸奶产品的最佳组合配方为A1B2C2D2，即发酵时间5 h，果粒10.0%，白砂糖8.0%，益生菌2.0%。在此条件下制作的酸奶产品感官评分（89分）最高。

表5 火龙果果粒谷物酸奶配方优化正交试验结果

3 结论

本文首先通过单因素试验确定不同因素对火龙果果粒谷物酸奶的影响，并设计正交试验得出火龙果酸奶最佳制作配方，最终确定为稳定剂配方（明胶0.1%，果胶0.1%，变性淀粉0.5%）、谷物粉添加量2.0%、白砂糖添加量8.0%、果粒添加量10.0%，益生菌接种量2.0%，发酵时间5 h时可以制作成果香浓郁、酸甜可口、凝乳均匀、色泽诱人的酸奶产品。和生牛乳相比，本试验选择价格相对便宜的谷物粉来替代一定量的生牛乳，不仅降低了酸奶产品的制作成本，还赋予火龙果果粒谷物酸奶特殊的口感，具有较好的开发前景。