红景天酸奶制作工艺研究

王允华 崔笑遥 张玲

摘要    以红景天和鲜牛奶为主要原料，通过单因素试验及正交试验优化红景天酸奶制作工艺参数。结果表明，红景天酸奶的最佳制作工艺是红景天滤液10 g/100 mL、白砂糖8 g/100 mL、直投式乳酸菌发酵剂0.3 g/100 mL、42 ℃发酵5 h。该条件下制作的红景天酸奶具有红景天的独特风味，酸甜可口，滋味细腻柔和。

关键词    红景天;酸奶;发酵;工艺优化

中图分类号    TS252.54        文献标识码    A        文章编号   1007-5739（2019）01-0216-03

Abstract    Rhodiola and fresh milk were used as the main raw materials to optimize the production process parameters of Rhodiola yoghurt by single factor experiment and orthogonal experiment.The results showed that the optimum technological parameters were 10 g/100 mL of Rhodiola filtrate，8 g/100 mL of white sugar，0.3 g/100 mL of direct-injection lactic acid bacteria，and 5 h fermentation at 42 ℃.The Rhodiola yoghurt produced under this condition had the flavor of Rhodiola，which is sweet and sour，and the taste is delicate and soft.

Key words    Rhodiola;yogurt;fermentation;process optimization

紅景天是景天科红景天属多年生草本植物，其药用历史很长，首次出现在公元1200年的藏医《四部医典》中[1]。红景天温和、味道稍苦涩，可用于润肺、补肾、调理气血。红景天具备许多特殊功效，如美容养颜、抵御衰老、抗疲劳、抗辐射、防止高原反应、调节中枢神经系统、增强脑力和体质以及提高机体免疫力等[2];也可用于治疗各种心脑血管疾病、老年性心肌能衰竭、糖尿病、低血压等[3]。据研究数据显示，红景天有40多种化学成分[1]，主要是红景天苷、苷元酪醇、红景天多糖、有机酸、甾醇、酚类化合物和鞣质，还有多种维生素和水溶性挥发油[4-6]。此外，还含有多种氨基酸，以及人体生长所必需的常量元素和微量元素。由于红景天具有优于其他中药材的优良品质，市场上已经出现了很多种类的红景天制品，主要是红景天胶囊、红景天口服液、红景天颗粒剂等，但其制品仍然具有红景天苦涩的不良风味。

酸奶营养丰富、美味可口，深受众多年龄段人群的喜爱，可以提高人的免疫力、促进消化并降低胆固醇，对于老年人的长期便秘也有很好的治疗效果，是一种十分普遍的保健食品。本研究将红景天和酸奶有机结合，不仅可以制成具有红景天和酸奶双重保健功效的食品，而且可以通过酸奶有效中和红景天苦涩的不良风味，市场前景比较好。

1    材料与方法

1.1    试验材料

红景天，药店购买;鲜牛奶，市售;白砂糖（食品级），市售;直投式乳酸菌发酵剂，生合生物科技有限公司。

1.2    仪器设备

101型电热鼓风干燥箱，上海恒星科学仪器有限公司;电热恒温培养箱，上海一恒科学仪器有限公司;HH-S4 型电热恒温水浴锅，郑州生元仪器有限公司;电子天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司。

1.3    试验方法

1.3.1    工艺流程。红景天酸奶的制备工艺流程如图1所示。

1.3.2    操作要点。①红景天的处理：取50 g红景天清洗干净后进行干燥（防止红景天残留的水对滤液浓度造成干扰），干燥后红景天加水500 g，煮沸后继续煎煮20 min（按传统中药煎剂制法，100 ℃煎20～30 min[7]），用滤纸过滤，将滤液量控制在红景天量的4倍左右，滤液为暗红色，无杂质，稍有黏性，有很浓的红景天气味。②巴氏杀菌：将加入红景天滤液和白砂糖的鲜牛奶搅拌均匀后进行90 ℃水浴加热，加热时间约5 min[8]。③冷却接种：将灭菌的牛奶放入装有冷水的烧杯中，迅速冷却到45 ℃[8]，然后加入适量直投式乳酸菌发酵剂，混合均匀。④保温发酵：设定恒温培养箱的温度，放入已经接种过的鲜牛奶，发酵5 h。⑤冷藏后熟：将发酵好的酸奶冷却至室温，然后放到冰箱中，温度设定为4 ℃，冷藏12 h以上，以促进其中风味物质的形成。

1.4    感官评定

选出10位品尝者，资质要求：具有感官评定经验，无特殊口味嗜好;身体健康，色觉、嗅觉、味觉等相对敏锐;心理状态良好，乐观活泼，心情愉悦;具有良好的语言表达能力。

10位品尝者对酸奶进行感官评定。主要从酸奶的色泽、风味、口感、组织状态4个方面对酸奶进行评分[10]，感官评分标准如表1[9]所示，满分为100分。

1.5    试验设计

1.5.1    单因素试验设计。在原料鲜牛奶100 mL、发酵时间5 h不变的条件下，红景天滤液的添加量分别为5、10、15、20 g，白砂糖的添加量分别为4、6、8、10 g，直投式乳酸菌发酵剂的添加量分别为0.1、0.2、0.3、0.4 g，发酵温度分别为38、40、42、44 ℃，按照正确的工艺流程进行操作，制作红景天酸奶，并对其进行感官评定，确定最佳添加量。

1.5.2    正交试验设计。由于本研究的影響因素较多，为了确定各因素影响权重和酸奶工艺配方，应在单因素试验的基础上，确定红景天滤液添加量、白砂糖添加量、直投式乳酸菌发酵剂添加量、发酵温度的3个水平，设计4因素3水平L9（34）正交试验，以感官评分为指标，通过分析得出红景天酸奶的最佳制作工艺[10]。正交试验因素水平见表2。

2    结果与分析

2.1    单因素试验

2.1.1    红景天滤液添加量对酸奶感官品质的影响。取100 mL鲜牛奶，分别添加5、10、15、20 g红景天滤液，再加入6 g白砂糖、0.2 g直投式乳酸菌发酵剂，42 ℃恒温培养5 h，进行感官评定，得出红景天滤液最佳添加量，试验结果如表3所示。

可以看出，当红景天滤液的添加量为10 g/100 mL时，感官评分最高。该条件下的酸奶，乳白色中透着一点粉色，有明显的红景天风味，酸奶香味浓郁，凝乳状态好。随着红景天滤液的增加，酸奶的色泽逐渐加深，颜色逐渐暗淡，凝乳状态也随着红景天滤液的添加而变差。当红景天滤液的添加量为5 g/100 mL时，由于红景天添加量较少，酸奶色泽没有太大变化，红景天香味也比较淡;当红景天滤液的添加量为15、20 g/100 mL时，由于红景天滤液量太多，致使红景天香味过于浓郁，滋味不佳，酸奶香味不明显，并且凝乳状态不佳，还会有些许乳清析出。因此，根据感官评分的高低，将红景天滤液添加量10、15、20 g/100 mL作为红景天酸奶研制正交试验的3个水平。

2.1.2    白砂糖添加量对酸奶感官品质的影响。取100 mL鲜牛奶，分别添加4、6、8、10 g白砂糖，再加入10 g红景天滤液、0.2 g直投式乳酸菌发酵剂，42 ℃恒温培养培养5 h，然后进行感官评定，得出的最高分数所对应的白砂糖添加量，即为白砂糖的最佳添加量，结果如表4所示。

白砂糖既可以增加酸奶的甜味，增加渗透压，抑制一些杂菌的生长，又可以为乳酸菌的生长和繁殖提供其所需能量[11]。由表4可知，当白砂糖的添加量为8 g/100 mL时，感官评分最高，此时的酸奶酸甜可口，口感细腻爽滑，滋味柔和协调，咽下后嘴里仍然奶香持久。当白砂糖的添加量为4、6 g/100 mL时，由于加入的白砂糖量太少，甜味会比较淡，导致酸奶整体口味偏酸。随着白砂糖添加量的逐渐增多，酸奶的甜味也变得越来越明显。当白砂糖添加量为10 g/100 mL时，由于加入的白砂糖过多，酸奶整体口味较甜、较腻。因此，根据感官评分的高低，将白砂糖添加量为6、8、10 g/100 mL作为红景天酸奶研制正交试验的3个水平。

2.1.3    乳酸菌发酵剂添加量对酸奶感官品质的影响。取100 mL鲜牛奶，添加10 g红景天滤液、8 g白砂糖，再分别加入0.1、0.2、0.3、0.4 g直投式乳酸菌发酵剂，42 ℃恒温培养5 h，最后进行感官评定，比较得出乳酸菌发酵剂的最佳添加量，结果如表5所示。

可以看出，当直投式乳酸菌发酵剂添加量为0.3 g/100 mL时，感官评分最高，此时的酸奶香味浓郁，酸甜可口，表面光滑细腻，口感舒润柔和，滋味协调，凝乳状态好，无乳清析出。当直投式乳酸菌发酵剂的添加量为0.1 g/100 mL时，乳酸菌的活力比较弱，产生乳酸量少，酸奶的酸味比较淡，不容易凝乳，凝乳的能力不足，酸奶组织比较松软，口感比较粗糙[11]。当直投式乳酸菌发酵剂的添加量为0.2 g/100 mL时，酸味和甜味不够协调，整体还是偏甜，凝乳状态比较好。随着直投式乳酸菌发酵剂添加量的增多，酸奶的酸味会变得更加明显，凝乳状态越来越好。当直投式乳酸菌发酵剂的添加量为 0.4 g/100 mL时，由于接种量过大，酸奶的酸味过重，甚至盖过了甜味，再加上产酸的速度加快，所以会有部分乳清析出，这样会影响酸奶口感，降低酸奶品质[12]。因此，根据感官评分的高低，将直投式乳酸菌发酵剂添加量为0.2、0.3、0.4 g/100 mL作为红景天酸奶研制正交试验的3个水平。

2.1.4    发酵温度对酸奶感官品质的影响。取100 mL鲜牛奶，添加10 g红景天滤液、8 g白砂糖、0.3 g直投式乳酸菌发酵剂，分别在38、40、42、44 ℃的温度下培养5 h，然后对红景天酸奶进行感官评定，比较得出最佳的发酵温度，结果如表6所示。

可以看出，当发酵温度为42 ℃时，酸奶感官评分最高，此时的酸奶酸甜比例协调，十分可口，口感细腻爽滑，滋味柔和，并且质地均匀，凝乳状态佳，无乳清析出。当发酵温度为38 ℃和40 ℃时，发酵温度比较低，酸奶发酵不完全，组织结构不够均匀，凝乳状态不好，酸味较淡，滋味不协调。当发酵温度为44 ℃时，酸奶的酸味比较重，甚至盖住了甜味，口感粗糙，滋味不协调，并且有少量的乳清析出[13]。因此，根据感官评分的高低，将发酵温度为40、42、44 ℃作为红景天酸奶研制正交试验的3个水平。

2.2    正交试验

通过单因素试验，确定了红景天滤液添加量、白砂糖添加量、直投式乳酸菌发酵剂添加量和发酵温度4个因素的正交试验因素水平表（表2），以及对红景天酸奶的综合感官评价为指标进行正交试验，试验结果见表7[8-15]。

不同的影响因素对红景天酸奶整体品质影响不同，其主次顺序是A>C>B>D，即红景天滤液添加量（A）对酸奶整体品质的影响是最大，其次是直投式乳酸菌发酵剂添加量（C）、白糖添加量（B），发酵温度（D）对红景天酸奶整体品质的影响最小。酸奶的感官评分越高，其品质越好[15]。因此，红景天酸奶的最佳制作工艺参数为A1B2C2D2，即当红景天滤液添加量为10 g/100 mL、白砂糖添加量為8 g/100 mL、直投式乳酸菌发酵剂添加量为0.3 g/100 mL、42 ℃发酵5 h时，红景天酸奶的整体品质最佳。以此条件做验证性试验，所得酸奶成品的感官评分为94分。

3    结论

研究表明，红景天滤液添加量、白砂糖添加量、直投式乳酸菌发酵剂添加量以及发酵温度4个因素对红景天酸奶整体品质的影响是不同的，红景天滤液添加量对其整体品质的影响最大，其次是直投式乳酸菌发酵剂添加量和白砂糖添加量，发酵温度影响最小。红景天酸奶的最佳配方为：红景天滤液添加量10 g/100 mL，白砂糖添加量8 g/100 mL，直投式乳酸菌发酵剂添加量0.3 g/100 mL，42 ℃发酵5 h。最佳条件下制成的红景天酸奶具有红景天特有的香气，酸奶香味十足，乳白色中微微透出一点粉色，质地均匀，凝乳状态好，表面光滑细腻，口感爽滑，酸甜可口，滋味柔和协调。

当今社会，人们对身体健康越发重视，全民养生热潮来袭。红景天作为保健性药物资源和食品资源，已经得到了社会的认可[16]，是研究保健酸奶的可靠原材料，并且可以通过人工驯化栽培技术进行大规模生产[17-19]。综上所述，红景天酸奶发展前景十分广阔。

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