刺梨酸奶的研制

王倩玉， 庹云合， 彭 静， 曹 竑

（1. 西北民族大学 生命科学与工程学院， 甘肃 兰州 730030； 2. 西北民族大学 化工学院， 甘肃 兰州 730030）

0 引言

刺梨（ Rosa roxburghii Tratt） ， 又名木梨子、 刺梨蔷薇、 文光果， 蔷薇科植物， 营养价值和药用价值极高， 维C 的含量远高于同类水果[1-3]。 刺梨还含有多种矿物质元素、 黄酮及多糖类物质[4-7]， 能够健脾消食、 滋补强肾， 也具有抗氧化、 抗肿瘤、 延缓衰老和抗突变的作用[8-12]。

近年来， 国内外针对刺梨的研究成为热点。 黎继烈等人[13]以刺梨和杨梅为主要原料， 研制出色泽均匀、 组织细腻、 具有特殊清香味的凝固型杨梅刺梨酸乳。 赵胜娟等人[14]以刺梨为原料， 结合模糊数学评价法优化出风味独特的刺梨酸奶奶片。 此外， 国内外学者对刺梨类产品的开发甚少， 对刺梨的研究集中在天然物质提取与检测、 气味物质分析检测等方面， 对刺梨用于奶茶制备的研究尚未有报道。

以刺梨和脱脂奶粉为原料， 开发一种具有刺梨的特殊香味， 同时又具有营养价值与药用价值的酸奶。 目前， 国内市场还未有刺梨酸奶， 在单因素试验的基础上， 采用感官评定结合响应面试验设计的方法探索制备刺梨酸奶的最佳工艺条件， 确定开发刺梨酸奶的配方， 为复合酸奶的开发提供思路。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

刺梨， 采自贵州省龙里县刺梨之乡； 脱脂奶粉，德运脱脂奶粉； 菌种： 川秀乳， 酸菌酸奶发酵粉（ 保加利亚乳杆菌（ Lactobacillus bulgari cus） ： 嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus） 为1∶1） ； 白砂糖， 广州华糖食品有限公司提供； 安赛蜜， 江苏采薇生物科技有限公司提供。

DFT-40 型手提式粉碎机， 无锡久平仪器有限公司产品； JJ-1/27 型均质机， 山东沃达斯科智能科技有限公司产品； LZ 型螺旋榨汁机， 靖江艾莉特食品机械有限公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

刺梨汁： 新鲜刺梨→清水冲洗→过滤→刨开→去籽→切碎→榨汁→过滤→成品。

奶粉、 糖→温水溶解→奶液→刺梨奶液→均质→灭菌→接种→冷藏后熟→成品。

1.2.2 操作要点

新鲜刺梨用清水冲洗2～3 次， 得到干净刺梨果；用水果刀刨开洗净的刺梨， 去掉刺梨籽； 将去籽干净的刺梨切碎， 切成大小均匀的刺梨丁； 切好的刺梨丁放入DFT-40 型手提式粉碎机中进行榨汁； 然后用纱布（4 层） 过滤， 弃掉滤渣， 滤液即为刺梨汁成品。 按比例将配置好的乳液放入烧杯中， 60 ℃温水水浴至乳液中的奶粉与白砂糖完全溶解。 将上述得到的刺梨汁与乳液按比例充分混合； 将混合液至于水浴锅95 ℃下恒温杀菌5 min， 均质后迅速冷却，得到无菌刺梨乳液； 用40 ℃温水将菌粉进行充分溶解， 向灭菌好的刺梨乳液中接种菌液； 接种完成后将刺梨乳液置于恒温培养箱中恒温培养数小时直至刺梨乳液完全凝固； 后熟冷藏； 发酵后的刺梨酸奶放置于4 ℃冰箱中后熟24 h， 即得到刺梨酸奶。

1.2.3 刺梨酸奶制备单因素试验

将菌粉添加量按质量体积比1∶1 000。

（1） 白砂糖用量的确定。 在刺梨汁用量4 g， 脱脂奶粉用量15 g， 发酵时间7 h， 白砂糖用量分别为8， 9， 10 g 的条件下， 以刺梨酸奶感官评分为指标，分析不同白砂糖用量对酸奶风味的影响。

（2） 刺梨汁用量的确定。 在白砂糖用量9 g， 脱脂奶粉用量15 g， 发酵时间7 h， 刺梨汁用量分别为3， 4， 5 g 的条件下， 以刺梨酸奶感官评分为指标，分析不同刺梨汁用量对酸奶风味的影响。

（3） 脱脂奶粉用量的确定。 在白砂糖用量9 g，刺梨汁用量4 g， 发酵时间7 h， 脱脂奶粉用量分别为14， 15， 16 g 的条件下， 以刺梨酸奶感官评分为指标， 分析不同脱脂奶粉用量对酸奶风味的影响。

（4） 发酵时间的确定。 在白砂糖用量9 g， 刺梨汁用量4 g， 脱脂奶粉用量15 g， 发酵时间分别为7，8， 9 h 的条件下， 以刺梨酸奶感官评分为指标， 分析不同发酵时间对奶茶风味及组织状态的影响。

1.2.4 刺梨奶茶制备工艺条件响应面优化试验根据单因素试验结果， 选取白砂糖用量、 刺梨汁用量、 脱脂奶粉用量和发酵时间为自变量（ X） ，刺梨酸奶感官评分为响应值（ Y） ， 采用Design Expert 8.0.6 软件， Box-behnken Design 原理进行三因素三水平响应面试验设计， 优化刺梨酸奶制备工艺。

刺梨酸奶优化试验响应面因素与水平设计见表1。

表1 刺梨酸奶优化试验响应面因素与水平设计

1.2.5 感官品质评定标准

刺梨酸奶的感官品质评定标准确定时， 挑选具有专业背景、 规范培训的感官评定人员30 人， 要求全部具有清楚的表述能力、 身体健康、 对奶茶无过敏反应， 能够准确、 客观、 真实地评价酸奶[15-19]， 并按照表2 中评定标准进行打分。

刺梨酸奶感官评定标准见表2。

表2 刺梨酸奶感官评定标准

1.2.6 理化指标的测定

按照国家标准GB 5009.5—2016 中“ 食品中蛋白质的测定 凯氏定氮法” 进行粗蛋白含量的检测。

1.2.7 微生物检测按照国家标准GB 4789.2—2010 中“ 菌落总数测定法测定菌落总数、 大肠菌群和致病菌指标”[20-24]。

1.3 数据处理

使用Origin 2019b 进行图表绘制， Design Expert 8.0.6 进行响应面试验分析， 每组试验设计3 组平行（结果以平均值±标准差表示）。

2 结果与分析

2.1 刺梨酸奶制备单因素试验结果

2.1.1 白砂糖用量的确定

白砂糖作为甜味来源， 在饮料制作中广泛使用。 含糖量过高容易使酸奶过甜， 覆盖刺梨及酸奶本身的风味； 含糖量过低， 酸奶滋味平淡， 影响酸奶风味。

白砂糖用量对刺梨酸奶风味的影响见图1。

图1 白砂糖用量对刺梨酸奶风味的影响

由图1 可知， 随着白砂糖用量逐渐增加， 感官评分先升高后降低， 用量为9.5 g 时， 感官评分达到最高89 分， 随后含糖量增加， 感官评分降低。 可见， 含糖量过高， 甜味过重， 味觉刺激较大。

2.1.2 刺梨汁用量的确定

添加刺梨汁能使产品具有特殊的果香味， 酸甜清香、 可口回甘， 但用量过大会影响酸奶组织状态。

刺梨汁用量对刺梨酸奶风味的影响见图2。

图2 刺梨汁用量对刺梨酸奶风味的影响

由图2 可知， 随着刺梨汁用量的增加， 感官评分先升高后降低， 在用量为4 g 时达到最高90 分。

2.1.3 脱脂奶粉用量的确定

脱脂奶粉的添加对刺梨酸奶品质影响较大， 添加过少， 酸奶组织状态较稀、 无黏稠感； 添加过多，酸奶中乳清析出及影响成品风味。

脱脂奶粉用量对刺梨酸奶风味的影响见图3。

图3 脱脂奶粉用量对刺梨酸奶风味的影响

由图3 可知， 随着脱脂奶粉用量的增加， 感官评分先升高后降低， 当脱脂奶粉用量为15 g 时， 其感官评分最高为92 分。

2.1.4 发酵时间的确定

发酵时间对刺梨酸奶组织状态影响较大， 发酵时间过短， 酸奶未达到凝固状态， 发酵时间过长，导致酸奶中乳清析出， 影响酸奶品质。

发酵时间对刺梨酸奶风味的影响见图4。

图4 发酵时间对刺梨酸奶风味的影响

由图4 可知， 酸奶的最佳凝固状态为7.5 h， 此时的感官评分达到最高。

2.2 刺梨奶茶制备响应面试验结果

试验数据回归拟合以后， 得到以下多元二次回归方程：

方差分析结果显示， 模型p＜0.000 1， 拟合程度良好， 各因素对试验的影响程度强弱为白砂糖用量＞刺梨汁用量＞发酵时间＞脱脂奶粉用量。 响应曲面图和等高线图显示， AB、 AC、 AD、 BC、 BD、 CD曲面陡峭， 交互作用显著， 其等高线的椭圆率也直观地反映了交互作用的显著性。 刺梨酸奶制备的最佳工艺条件为白砂糖用量9 g， 刺梨汁用量4 g， 脱脂奶粉用量15 g， 发酵时间7 h， 感官评定预测分数为91.00±0.3 分。

刺梨酸奶制备响应面试验结果见表3， 刺梨酸奶制备响应面试验方差分析见表4， 刺梨酸奶制备各因素交互作用的等高线和响应面见图5。

图5 刺梨酸奶制备各因素交互作用的等高线和响应面

表3 刺梨酸奶制备响应面试验结果

表4 刺梨酸奶制备响应面试验方差分析

2.3 刺梨酸奶的主要质量指标

2.3.1 感官指标

复合刺梨酸奶具有刺梨特殊的清香味， 风味良好、 酸甜回甘， 有白砂糖的甜味， 乳白色略带淡黄，无异味、 稳定性好、 无肉眼可见杂质。

2.3.2 理化指标

粗蛋白含量为2.8%。

2.3.3 微生物检测结果

在刺梨奶茶样品中检测到菌落总数＜100 CFU/mL，大肠菌群＜4 个/mL， 未检测到致病菌， 产品符合GB 7101—2015《 食品安全国家标准 饮料》 中微生物限量标准。

3 结论

以刺梨和脱脂奶粉为主要原料， 根据酸奶的风味、 色泽和组织状态等感官指标， 在单因素试验的基础上， 采用响应面试验对刺梨酸奶的制备工艺进行优化。 刺梨酸奶工艺优化条件为刺梨汁添加量4%， 脱脂奶粉添加量15%， 白砂糖添加量9%， 发酵时间7 h， 发酵温度43.5 ℃， 感官评分90.8±0.5 分。把刺梨与牛乳结合进行发酵， 提高了酸乳的营养价值， 开拓了刺梨在食品方面的应用。 刺梨的天然香气代替化学合成香料， 更符合健康绿色的发展趋势，为风味发酵乳提供了新的思路。