小米杂粮无糖酸乳制品研究

郑坚强+彭新榜

摘要：为了开发新型小米杂粮无糖酸乳制品，试验以小米和鲜乳为基本原料，采用正交试验，优选产品最佳配比和制作工艺。结果表明，小米杂粮无糖酸乳原料液的最佳配比是小米原浆30%，鲜乳70%；稳定剂卡拉胶的添加量为0.02%，黄原胶的添加量为0.04%；复合发酵剂的最优配比为丁二酮乳酸链球菌添加量为0.7%，嗜酸乳杆菌添加量为1.3%，嗜热链球菌添加量为0.6%；小米杂粮无糖酸乳制品的工艺参数是发酵温度41 ℃，发酵时间4.0 h，复合发酵剂的接种量为3%。

关键词：小米；发酵剂；酸乳制品

中图分类号：TS213.3 文献标识码： A 文章编号：0439-8114（2014）01-0157-03

Study on Fermented Sugar-free Millet Yoghourt

ZHENG Jian-qiang，PENG Xin-bang

（School of Food and Biological Engineering，Zhengzhou University of Light Industry，Zhengzhou 450002，China）

Abstract：The new fermented millet yoghourt was developed with millet and fresh milk. By orthogonal design， the best proportion and technology were studied. The results showed that the best proportion of millet soaked liquid and milk was 3∶7 with 0.02% carrageenan and 0.04% Xanthan gum. The optimized process parameters were inoculation 3.0% （including diacetyl Streptococcus lactis 0.7%， Streptococcus thermophilus 0.6%， Lactobacillus acidophilus1.3%）， fermenting 4.0 h under 41 ℃. The Streptococcus diacetilactis and Lactobacillus acidophilus might be important factors on the taste and nutrition of the millet Sugar-free yoghourt.

Key words：millet； fermentation； yoghourt

收稿日期：2013-05-10

基金项目：郑州市科技攻关项目（121PPTGG362-9）

作者简介：郑坚强（1976-），男，山西翼城人，副教授，主要从事乳制品研究与开发工作，（电话）13598018629（电子信箱）jqzheng76@126.com。

小米是中国北方的主要小杂粮之一，其蛋白质含量高于其他谷物，且氨基酸比例协调，特别是色氨酸、蛋氨酸、谷氨酸、亮氨酸、苏氨酸的含量高于其他粮食[1，2]。据分析，每100 g小米中含有维生素B1 0.57 mg，维生素B2 0.12 mg，维生素B3 1.60 mg，维生素E 5.59～22.36 mg，磷240 mg，铁4.7 mg等，这些对人体健康均具有重要作用[3]。小米的各种营养成分均易于被人体吸收，消化率达90%以上。小米富含蛋氨酸，具有抗脂肪肝的作用；富含色氨酸，可促进人体胰岛素分泌，提高进入脑内的色氨酸数量[4]，所以小米是一种无任何副作用的高效安眠食品。小米中含有丰富的能增强脑细胞功能的谷氨酸和能消除机体疲劳的天门冬氨酸[5，6]，是一种具有保健作用的营养丰富的优质粮源。中医认为，小米性味甘、咸、微寒，具有滋养肾气、健脾胃、清虚热等疗效[7]。把中国的小米与“全营养”的牛奶结合起来生产一种新型的发酵乳制品并工业化生产，成为一种动、植物蛋白互补的新型发酵乳制品，这是当前的研究方向。本试验以小米和鲜乳为基本原料制作新型小米杂粮无糖酸乳制品，旨在开发新型杂粮产品，丰富酸乳产品种类，提高酸乳产品的营养价值。

1 材料与方法

1.1 材料

鲜乳：由河南农业大学畜牧站提供；小米：为市售山西沁州黄小米。

稳定剂卡拉胶、黄原胶（河南中星食品添加剂有限公司）均符合食品添加剂要求。

供试菌种来自中国食品发酵工业研究院。主要有丁二酮乳酸链球菌（Streptococcus diacetilactis），嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）、嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）。从冻干菌种进行活化五代制成工作发酵剂，3种菌种发酵活力分别是0.48%、0.56%、0.58%。

1.2 试验方法

1.2.1 小米杂粮无糖酸乳制品的工艺流程 小米杂粮无糖酸乳制品的生产工艺流程如下：

小米杂粮无糖酸乳原料液→加糖→杀菌→冷却→接种（母发酵剂）→装瓶（空瓶经灭菌处理）→培养→测定酸度→冷却→检验→成品

1.2.2 小米杂粮无糖酸乳原料液正交试验设计 经预试验得知，小米原浆和鲜乳的添加比例（V/V，下同）、稳定剂的选择及其添加量是决定小米杂粮无糖酸乳原料液稳定性的主要因素，针对其影响因素进行了L9（34）的正交试验（正交试验因素与水平见表1），并对试验结果进行了方差分析，以探索出各原料成分的最佳配比。试验结果以感官评分来评价。小米杂粮无糖酸乳原料液感官评分标准见表2。

1.2.3 复合发酵剂的优化 影响小米杂粮无糖酸乳制品风味的主要因素是发酵剂的添加量。本试验以丁二酮乳酸链球菌、嗜酸乳杆菌和嗜热链球菌为复合发酵剂，采用3因素3水平的L9（34）正交试验来优选发酵剂的比例，其因素与水平见表3。

复合发酵剂优化的结果采用感官评定、测定酸度和检验乳酸菌数综合进行总评分。综合评价总分为100分，其中感官评价评分占60%，酸度滴定评分占30%，乳酸菌个数评分占10%。

发酵制品的感官评定由10名经过培训的人员从以下几方面进行。色：色泽为乳白色或略带淡黄色；香：天然乳脂香气浓郁，有食欲感；味：淡淡乳酸味，酸中含香的复合滋味；形：凝固如玉，用勺取出一部分观察，切面呈瓷状，表面光滑，无粗颗粒或杂质出现，放到手上不是一触就散，而是凝立而不破碎。取出后，杯内出现凹坑深而不变形，约20 min后，坑底有少量乳清析出，但坑形不变；味：无霉味、酵母味或非酸乳味。

1.2.4 发酵工艺条件的优化 试验设计了发酵时间、发酵温度和复合发酵剂接种量的L9（34）正交试验（其因素与水平见表4），并对试验结果进行了分析，以探索出最佳发酵工艺参数。其发酵结果评价指标同样采用感官评价（60%）、酸度滴定（30%）和乳酸菌个数（10%）的综合评价方法。

1.2.5 小米杂粮无糖酸乳制品微生物测定方法[8] 菌落总数测定参照GB4789.2-2010《食品微生物学检验 菌落总数测定》；大肠菌群测定参照GB4789.3 -2010《食品微生物学检验 大肠菌群计数》；霉菌和酵母菌测定参照GB4789.15-2010《食品微生物学检验 霉菌和酵母菌计数》；乳酸菌测定参照GB 4789.35-2010《食品微生物学检验 乳酸菌检验》。

1.2.6 小米杂粮无糖酸乳制品质量指标

感官指标：小米杂粮无糖酸乳制品具有酸乳发酵香味，同时具有小米特有的香味；口感细腻，爽口，无异味；均匀细腻，无沉淀和分层现象。

理化指标：经检测可溶性固形物含量为8.61%，pH为4.7，酸度为69 °T。

微生物指标：乳酸菌为3.2×108 CFU/mL，大肠菌群数<3 MPN/100 mL，致病菌未检出。

2 结果与分析

2.1 小米杂粮无糖酸乳发酵原料液正交试验结果

由表5可见，小米原浆与鲜乳的配比对产品的风味及稳定性影响最大，稳定剂卡拉胶的影响次之，黄原胶的影响最小。其最佳组合是A2B2C3，即小米原浆∶鲜乳为30∶70，卡拉胶的添加量为0.02%，黄原胶添加量为0.04%。该条件下所制的小米发酵酸乳口感最佳，稳定性最好。

2.2 小米杂粮无糖酸乳复合发酵剂的优选试验结果

由表6可见，丁二酮乳酸链球菌对小米杂粮无糖酸乳制品的风味影响最大，其次是嗜酸乳杆菌，嗜热链球菌影响最小。复合发酵剂的最优组合是A2B1C1，即丁二酮乳酸链球菌添加量为0.7%，嗜酸乳杆菌添加量为1.3%，嗜热链球菌添加量为0.6%。采用该复合发酵剂，小米杂粮无糖酸乳制品酸甜适宜，口感细腻，风味最好。

2.3 发酵工艺条件优化试验结果

由表7可知，各因素的影响顺序是A>B>C，即发酵时间>发酵温度>复合发酵剂接种量；其最优发酵工艺条件是A2B2C1，即发酵时间4.0 h，发酵温度41 ℃，复合发酵剂的接种量为3%。此工艺条件下发酵的小米杂粮无糖酸乳制品口感最佳，风味独特。

3 结论

1）小米杂粮无糖酸乳制品原料液的最佳配比是小米原浆30%，鲜乳70%；稳定剂卡拉胶的添加量为0.02%；黄原胶的添加量为0.04%。

2）复合发酵剂的最优配比是丁二酮乳酸链球菌添加量为0.7%，嗜酸乳杆菌添加量为1.3%，嗜热链球菌添加量为0.6%。

3）最佳发酵工艺条件是发酵时间4.0 h，发酵温度41 ℃，复合发酵剂的接种量为3%。

参考文献：

[1] 张 超，张 晖，李冀新.小米的营养以及应用研究进展[J].中国粮油学报，2007，22（1）：51-55，78.

[2] 杨 春，栗红瑜，邓晓燕，等.小米蛋白质的氨基酸组成及品质评价分析[J].农产品加工（学刊），2008（12）：8-10.

[3] 杨 春，田志芳，卢健鸣，等.小米蛋白质研究进展[J]. 中国粮油学报，2010，25（8）：123-128.

[4] 薛月圆，李 鹏，林勤保.小米的化学成分及物理性质的研究进展[J].中国粮油学报，2008，23（3）：199-203.

[5] 董良利.山西杂粮产业化的现状及对策[J].中国农学通报，2008， 24（10）：575-578.

[6] 刘丽萍.小米营养及小米食品的开发[J].粮油加工与食品机械，2003，1（1）：48-49.

[7] 王海滨，夏建新.小米的营养成分及产品研究开发进展[J].粮食科技与经济，2010，35（4）：36-39.

[8] 张 刚.乳酸细菌-基础、技术和应用[M]. 北京：化学工业出版社，2007.212-233.

（责任编辑 曾德芳）

1.2.3 复合发酵剂的优化 影响小米杂粮无糖酸乳制品风味的主要因素是发酵剂的添加量。本试验以丁二酮乳酸链球菌、嗜酸乳杆菌和嗜热链球菌为复合发酵剂，采用3因素3水平的L9（34）正交试验来优选发酵剂的比例，其因素与水平见表3。

复合发酵剂优化的结果采用感官评定、测定酸度和检验乳酸菌数综合进行总评分。综合评价总分为100分，其中感官评价评分占60%，酸度滴定评分占30%，乳酸菌个数评分占10%。

发酵制品的感官评定由10名经过培训的人员从以下几方面进行。色：色泽为乳白色或略带淡黄色；香：天然乳脂香气浓郁，有食欲感；味：淡淡乳酸味，酸中含香的复合滋味；形：凝固如玉，用勺取出一部分观察，切面呈瓷状，表面光滑，无粗颗粒或杂质出现，放到手上不是一触就散，而是凝立而不破碎。取出后，杯内出现凹坑深而不变形，约20 min后，坑底有少量乳清析出，但坑形不变；味：无霉味、酵母味或非酸乳味。

1.2.4 发酵工艺条件的优化 试验设计了发酵时间、发酵温度和复合发酵剂接种量的L9（34）正交试验（其因素与水平见表4），并对试验结果进行了分析，以探索出最佳发酵工艺参数。其发酵结果评价指标同样采用感官评价（60%）、酸度滴定（30%）和乳酸菌个数（10%）的综合评价方法。

1.2.5 小米杂粮无糖酸乳制品微生物测定方法[8] 菌落总数测定参照GB4789.2-2010《食品微生物学检验 菌落总数测定》；大肠菌群测定参照GB4789.3 -2010《食品微生物学检验 大肠菌群计数》；霉菌和酵母菌测定参照GB4789.15-2010《食品微生物学检验 霉菌和酵母菌计数》；乳酸菌测定参照GB 4789.35-2010《食品微生物学检验 乳酸菌检验》。

1.2.6 小米杂粮无糖酸乳制品质量指标

感官指标：小米杂粮无糖酸乳制品具有酸乳发酵香味，同时具有小米特有的香味；口感细腻，爽口，无异味；均匀细腻，无沉淀和分层现象。

理化指标：经检测可溶性固形物含量为8.61%，pH为4.7，酸度为69 °T。

微生物指标：乳酸菌为3.2×108 CFU/mL，大肠菌群数<3 MPN/100 mL，致病菌未检出。

2 结果与分析

2.1 小米杂粮无糖酸乳发酵原料液正交试验结果

由表5可见，小米原浆与鲜乳的配比对产品的风味及稳定性影响最大，稳定剂卡拉胶的影响次之，黄原胶的影响最小。其最佳组合是A2B2C3，即小米原浆∶鲜乳为30∶70，卡拉胶的添加量为0.02%，黄原胶添加量为0.04%。该条件下所制的小米发酵酸乳口感最佳，稳定性最好。

2.2 小米杂粮无糖酸乳复合发酵剂的优选试验结果

由表6可见，丁二酮乳酸链球菌对小米杂粮无糖酸乳制品的风味影响最大，其次是嗜酸乳杆菌，嗜热链球菌影响最小。复合发酵剂的最优组合是A2B1C1，即丁二酮乳酸链球菌添加量为0.7%，嗜酸乳杆菌添加量为1.3%，嗜热链球菌添加量为0.6%。采用该复合发酵剂，小米杂粮无糖酸乳制品酸甜适宜，口感细腻，风味最好。

2.3 发酵工艺条件优化试验结果

由表7可知，各因素的影响顺序是A>B>C，即发酵时间>发酵温度>复合发酵剂接种量；其最优发酵工艺条件是A2B2C1，即发酵时间4.0 h，发酵温度41 ℃，复合发酵剂的接种量为3%。此工艺条件下发酵的小米杂粮无糖酸乳制品口感最佳，风味独特。

3 结论

1）小米杂粮无糖酸乳制品原料液的最佳配比是小米原浆30%，鲜乳70%；稳定剂卡拉胶的添加量为0.02%；黄原胶的添加量为0.04%。

2）复合发酵剂的最优配比是丁二酮乳酸链球菌添加量为0.7%，嗜酸乳杆菌添加量为1.3%，嗜热链球菌添加量为0.6%。

3）最佳发酵工艺条件是发酵时间4.0 h，发酵温度41 ℃，复合发酵剂的接种量为3%。

参考文献：

[1] 张 超，张 晖，李冀新.小米的营养以及应用研究进展[J].中国粮油学报，2007，22（1）：51-55，78.

[2] 杨 春，栗红瑜，邓晓燕，等.小米蛋白质的氨基酸组成及品质评价分析[J].农产品加工（学刊），2008（12）：8-10.

[3] 杨 春，田志芳，卢健鸣，等.小米蛋白质研究进展[J]. 中国粮油学报，2010，25（8）：123-128.

[4] 薛月圆，李 鹏，林勤保.小米的化学成分及物理性质的研究进展[J].中国粮油学报，2008，23（3）：199-203.

[5] 董良利.山西杂粮产业化的现状及对策[J].中国农学通报，2008， 24（10）：575-578.

[6] 刘丽萍.小米营养及小米食品的开发[J].粮油加工与食品机械，2003，1（1）：48-49.

[7] 王海滨，夏建新.小米的营养成分及产品研究开发进展[J].粮食科技与经济，2010，35（4）：36-39.

[8] 张 刚.乳酸细菌-基础、技术和应用[M]. 北京：化学工业出版社，2007.212-233.

（责任编辑 曾德芳）

1.2.3 复合发酵剂的优化 影响小米杂粮无糖酸乳制品风味的主要因素是发酵剂的添加量。本试验以丁二酮乳酸链球菌、嗜酸乳杆菌和嗜热链球菌为复合发酵剂，采用3因素3水平的L9（34）正交试验来优选发酵剂的比例，其因素与水平见表3。

复合发酵剂优化的结果采用感官评定、测定酸度和检验乳酸菌数综合进行总评分。综合评价总分为100分，其中感官评价评分占60%，酸度滴定评分占30%，乳酸菌个数评分占10%。

发酵制品的感官评定由10名经过培训的人员从以下几方面进行。色：色泽为乳白色或略带淡黄色；香：天然乳脂香气浓郁，有食欲感；味：淡淡乳酸味，酸中含香的复合滋味；形：凝固如玉，用勺取出一部分观察，切面呈瓷状，表面光滑，无粗颗粒或杂质出现，放到手上不是一触就散，而是凝立而不破碎。取出后，杯内出现凹坑深而不变形，约20 min后，坑底有少量乳清析出，但坑形不变；味：无霉味、酵母味或非酸乳味。

1.2.4 发酵工艺条件的优化 试验设计了发酵时间、发酵温度和复合发酵剂接种量的L9（34）正交试验（其因素与水平见表4），并对试验结果进行了分析，以探索出最佳发酵工艺参数。其发酵结果评价指标同样采用感官评价（60%）、酸度滴定（30%）和乳酸菌个数（10%）的综合评价方法。

1.2.5 小米杂粮无糖酸乳制品微生物测定方法[8] 菌落总数测定参照GB4789.2-2010《食品微生物学检验 菌落总数测定》；大肠菌群测定参照GB4789.3 -2010《食品微生物学检验 大肠菌群计数》；霉菌和酵母菌测定参照GB4789.15-2010《食品微生物学检验 霉菌和酵母菌计数》；乳酸菌测定参照GB 4789.35-2010《食品微生物学检验 乳酸菌检验》。

1.2.6 小米杂粮无糖酸乳制品质量指标

感官指标：小米杂粮无糖酸乳制品具有酸乳发酵香味，同时具有小米特有的香味；口感细腻，爽口，无异味；均匀细腻，无沉淀和分层现象。

理化指标：经检测可溶性固形物含量为8.61%，pH为4.7，酸度为69 °T。

微生物指标：乳酸菌为3.2×108 CFU/mL，大肠菌群数<3 MPN/100 mL，致病菌未检出。

2 结果与分析

2.1 小米杂粮无糖酸乳发酵原料液正交试验结果

由表5可见，小米原浆与鲜乳的配比对产品的风味及稳定性影响最大，稳定剂卡拉胶的影响次之，黄原胶的影响最小。其最佳组合是A2B2C3，即小米原浆∶鲜乳为30∶70，卡拉胶的添加量为0.02%，黄原胶添加量为0.04%。该条件下所制的小米发酵酸乳口感最佳，稳定性最好。

2.2 小米杂粮无糖酸乳复合发酵剂的优选试验结果

由表6可见，丁二酮乳酸链球菌对小米杂粮无糖酸乳制品的风味影响最大，其次是嗜酸乳杆菌，嗜热链球菌影响最小。复合发酵剂的最优组合是A2B1C1，即丁二酮乳酸链球菌添加量为0.7%，嗜酸乳杆菌添加量为1.3%，嗜热链球菌添加量为0.6%。采用该复合发酵剂，小米杂粮无糖酸乳制品酸甜适宜，口感细腻，风味最好。

2.3 发酵工艺条件优化试验结果

由表7可知，各因素的影响顺序是A>B>C，即发酵时间>发酵温度>复合发酵剂接种量；其最优发酵工艺条件是A2B2C1，即发酵时间4.0 h，发酵温度41 ℃，复合发酵剂的接种量为3%。此工艺条件下发酵的小米杂粮无糖酸乳制品口感最佳，风味独特。

3 结论

1）小米杂粮无糖酸乳制品原料液的最佳配比是小米原浆30%，鲜乳70%；稳定剂卡拉胶的添加量为0.02%；黄原胶的添加量为0.04%。

2）复合发酵剂的最优配比是丁二酮乳酸链球菌添加量为0.7%，嗜酸乳杆菌添加量为1.3%，嗜热链球菌添加量为0.6%。

3）最佳发酵工艺条件是发酵时间4.0 h，发酵温度41 ℃，复合发酵剂的接种量为3%。

参考文献：

[1] 张 超，张 晖，李冀新.小米的营养以及应用研究进展[J].中国粮油学报，2007，22（1）：51-55，78.

[2] 杨 春，栗红瑜，邓晓燕，等.小米蛋白质的氨基酸组成及品质评价分析[J].农产品加工（学刊），2008（12）：8-10.

[3] 杨 春，田志芳，卢健鸣，等.小米蛋白质研究进展[J]. 中国粮油学报，2010，25（8）：123-128.

[4] 薛月圆，李 鹏，林勤保.小米的化学成分及物理性质的研究进展[J].中国粮油学报，2008，23（3）：199-203.

[5] 董良利.山西杂粮产业化的现状及对策[J].中国农学通报，2008， 24（10）：575-578.

[6] 刘丽萍.小米营养及小米食品的开发[J].粮油加工与食品机械，2003，1（1）：48-49.

[7] 王海滨，夏建新.小米的营养成分及产品研究开发进展[J].粮食科技与经济，2010，35（4）：36-39.

[8] 张 刚.乳酸细菌-基础、技术和应用[M]. 北京：化学工业出版社，2007.212-233.

（责任编辑 曾德芳）