低热量佛手酸奶的研制

刘春娜 姜竹茂 烟台大学化学生物理工学院

佛手（bergamot）又名佛手柑、五指柑、九爪木等，属芸香科（rutaceae）香橼的一个变种，为芸香科柑橘属植物佛手的干燥果实。佛手含有柠檬油素、香叶木甙橙皮醇、香豆素、黄酮等20多种药用成分[1]，有理气化痰，止咳消胀、舒肝健脾和胃等多种药用功能。目前佛手主要以盆景和成熟佛手果2种产品投放市场，产品非常单一，而佛手的产量每年都在大幅度增加，单纯的盆景和佛手果市场日趋饱和。因此要大力开发佛手市场就必须从产品利用多样化方面入手。鉴于有佛手发酵酒和佛手发酵乳饮料的先例[2～3]，笔者想利用佛手汁来研制发酵酸奶，开发佛手利用的新途径，多角度利用佛手的保健功能，扩大目前的佛手市场。

低热量佛手酸奶以佛手和脱脂奶粉为原料，添加木糖醇（xylitol）、稳定剂等辅料，经过巴氏杀菌后再向奶液中添加有益菌，在一定的温度下利用乳酸菌发酵产酸，以产酸量使得体系的pH值到达蛋白质的等电点，作为发酵终点。此时蛋白质凝固，形成稳定的凝胶体系，再将其冷却灌装，得到成品。

本产品采用脱脂奶粉发酵，同时用木糖醇和阿斯巴甜代替蔗糖，产生热量少，特别适合糖尿病患者、高血压患者饮用，也有助于少年儿童防龋齿，防肥胖，更是女性追求苗条者的理想产品[4～5]。

1 材料与方法

1.1 原材料及仪器

1.1.1 原材料

佛手，脱脂奶粉，木糖醇，阿斯巴甜，直投式菌种（嗜热链球菌：保加利亚乳酸杆菌=1：1），健鹰稳定剂RD。

1.1.2 仪器

电子天平（上海海康仪器厂）；西贝乐打浆机（上海帅佳电子科技有限公司）；高压均质机（上海申鹿均质机有限公司）；恒温箱（东莞科衡检测仪器有限公司）；电冰箱（青岛海尔集团公司）；PHS-3B型酸度计（上海精密科学仪器有限公司）。

1.2 工艺流程

1.3 操作要点

1.3.1 佛手汁的制备

取新鲜的佛手果实，放入流动的水中清洗，后将其冻结，冻透后进行解冻，然后进行破碎榨汁。对榨汁后的果渣加水浸提，进行第二次榨汁，合并两次汁液过滤处理即得佛手汁，冷却至4℃备用[6]。

1.3.2 溶解、调配

脱脂奶粉用45℃热水保温搅拌10min左右。阿斯巴甜与稳定剂干混后，搅拌状态下于70℃左右溶解成均匀的液体[8]。将两者混合均匀，冷却至50℃左右后添加预定量的佛手汁。

1.3.3 均质

将混合料预热至70℃后进行均质，均质压力为5～10MPa (二级压力)，20～25MPa（一级压力），以增加稳定剂的效果，使体系更稳定[7]。

1.3.4 杀菌

原料混合液采用巴氏杀菌，杀菌条件为85℃，15min[8]。

1.3.5 接种

接种温度控制在45℃左右，接种时所用的各种器具均要严格杀菌，添加嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌，并搅拌均匀，封口。

1.3.6 发酵

恒温43℃发酵，发酵4h后每10min测一次酸度，终止发酵酸度为75°T。

1.3.7 后熟

达到终点后将其快速冷却（若冷却速度较慢易造成乳清析出），然后移入冰箱0～4℃保存24h[9]。

1.4 试验方法

1.4.1 单因素试验确定

（1）均质工艺条件的确定

将调配好的乳液分别升温至70℃、80℃，然后分别在10MPa、15MPa、20MPa压力下进行均质处理，看其发酵后的组织形态和口感，确定最佳均质条件。

（2）发酵温度的确定

根据保加利亚乳杆菌及嗜热链球菌的最适生长温度（40～50℃），试验中采用41、43、45、47℃对比，根据发酵后酸奶的色泽、香气、口感、口味，确定最适宜的发酵温度。

表1 正交试验因素水平表

表2 感官评价标准

表3 均质工艺条件对酸奶质量的影响

（3）发酵剂接种量的确定

确定脱脂乳固体含量后，分别以2%、3%、4%的量进行接种，观察发酵凝固情况从而确定最佳发酵剂接种量。

（4）发酵终点的确定

发酵时间一般为4～5h，而发酵终点的时间范围比较小，如果发酵终点判定过早，则酸奶的组织软嫩，风味不足；如果发酵终点判定过迟，则乳清析出过多，酸度偏高，风味差。在加工过程中应抽样测定酸度，一般当酸度在75°T左右时，可判定为发酵终点[10]。

（5）酸奶稳定剂的确定

由于低热量佛手酸奶以阿斯巴甜和木糖醇代替蔗糖，使物料体系的粘度降低，不利于酸奶成品组织状态的稳定[11]。通过试验发现，不加稳定剂发酵出来的酸奶组织状态较差，乳清析出较多。因此，在研制过程中添加酸奶稳定剂来提高酸奶的品质。分别用健鹰酸奶稳定剂RD、RD2、RD3进行多种配比试验，观察其对酸奶品质及保质期的影响。

1.4.2 正交试验因素及水平的选择

脱脂奶粉、佛手汁、酸奶稳定剂、阿斯巴甜的添加量以及发酵时间是影响产品组织状态和风味的主要因素。采用四因素三水平的正交试验对无糖佛手酸奶的配方及发酵时间进行筛选，试验因子与水平设置如表1所示；选取10人对试验产品进行感官综合评定，其评分标准如表2所示（满分为100分）。

1.5 产品质量检验

1.5.1 理化检测

对最终产品进行理化检测，检测方法如下：脂肪含量检测参照国标GB/T 5009.6—1985，采用索氏抽提法；蛋白含量检测参照国标GB/T 5009.5—1985，采用凯氏定氮法；总酸含量检测参照国标GB/T 5009.6—1985；总糖含量检测参照国标GB/T 15038—2006。

1.5.2 微生物检测

微生物检测参照国标G B/T 27405-2008食品微生物检测标准。其中，菌落总数采用稀释平板计数法，大肠菌群数通过MPN法测定，致病菌按照国标GB/T 22429-2008 方法进行。

1.5.3 感官评定

根据低热量佛手酸奶的乳清析出情况、组织状态、口感、风味等进行综合评分，样品提供给10位有经验的人士，分别打分，取其平均值为总感官评分。

2 结果与讨论

2.1 单因素试验结果与讨论

2.1.1 均质工艺条件对酸奶质量的影响

均质工艺条件对酸奶质量的影响如表3所示。

从表3可以看出，采取均质工艺条件：温度70℃、压力20MPa最合适，均质后的料液粘度高，不易分层沉淀，稳定性好。

2.1.2 发酵温度对酸奶质量的影响

发酵温度对酸奶质量的影响如表4所示。

由表4可知，在一定范围内随着发酵温度的升高，发酵时间缩短，口感变得细腻，组织状态更符合要求，但发酵温度过高，产品的组织状态和口味反而下降。因此，由感官鉴评表，可以确定最适发酵温度为43℃。

2.1.3 不同接种量对酸奶质量的影响

不同接种量对酸奶质量的影响如表5所示。

由表5可知，在一定范围内随着接种量的升高，凝乳时间缩短，乳清析出现象减少，但是接种量加大，凝乳质地随之变硬。2%的接种量酸乳凝固时间最长，滴定酸度最低，而且酸奶质量不好；4%的接种量酸乳凝固时间最短，但是滴定酸度最高，酸奶的酸味过重，口味不好，而且酸奶稍硬，质量不好；3%的接种量时，酸奶各项指标的质量最好。因此可以确定最适接种量为3%。

2.1.4 不同稳定剂对酸奶质量的影响

酸奶饮料的稳定性受诸多因素的影响，根据斯托克斯定律（Stockes Law）[9，10]可知，提高酸奶饮料的稳定性主要是降低颗粒上浮或沉降速度，即减少颗粒直径和增加料液粘度。其中减少颗粒直径可通过均质来实现，增加料液粘度可通过加入一定量的稳定剂来实现。不同稳定剂对酸奶质量的影响如表6所示。由表6可知，在酸奶中添加食品添加剂均可延长酸奶的保质期，其中以稳定剂RD效果最佳，所得到的酸奶酸甜适宜，风味良好，凝固性高，保质期16天。

图1 正交试验效应曲线图

表4 发酵温度试验感官鉴评表

表5 不同接种量对酸奶质量的影响

表6 不同稳定剂对酸奶质量的影响

2.2 正交试验结果及分析

正交试验直观分析如表7所示，正交试验效应曲线图如图1所示。

由表7可以看出，各因素的主次顺序为C>D>A>B，即脱脂奶粉量是4个因素中的最重要因素，发酵时间次之，然后是佛手汁量，最后是糖含量。它们的关系可以从表7中直观看出。由图1可以看出，指标得分的变化趋势是：A因素（佛手汁含量）对品质的影响不太显著，直线斜率不大，质量分数3%为最好；B因素（糖含量）在质量分数7.5%～9.5%范围内任意一点对品质的影响差异不大，但是8.5%比较好；C因素（脱脂奶粉量）在质量分数9.6%～15.6%范围内任意一点的影响差异很大，直线斜率最大，可以看出12.6%时最好；D因素（发酵时间）对品质的影响比较显著，在4～5h范围内4.5h为最好。经验证确定无糖佛手酸奶的最佳工艺条件为A1B2C2D2。

2.3 产品质量指标结果

2.3.1 理化指标检测结果

经检测，最终产品中的蛋白质含量≥2.3%；脂肪含量≤1.5%；非脂乳固体含量≥6.5%；总糖量：酸度为75°T；铜≤0.5mg/kg；砷≤0.5mg/kg；铅≤1.0mg/kg。

2.3.2 微生物指标检测结果

经检测，最终产品中的乳酸菌数≥1×106个/g；双歧杆菌总数≥1×105个/g；嗜酸乳杆菌≥1×106个/g；细菌总数≤100个/g；大肠菌群≤90个/100g；致病菌未检出。

2.3.3 感官指标结果

呈均匀一致的乳白色或显微黄色；具有浓郁的发酵风味，无异味；组织细腻，均匀，有少量乳清析出。最终产品的理化检测结果和微生物检测结果均符合国家标准对酸奶的规定。

3 结论

通过单因素试验和正交试验，结合感官鉴评试验结果，确定低热量佛手酸奶发酵工艺的最优组合为：佛手汁含量3%，脱脂奶粉含量12.6%，菌种接种量3%，总糖含量8.5%（木糖醇4.5%，阿斯巴甜0.02%），发酵温度43℃，发酵时间4.5h，发酵结束后置于0～4℃，后熟24h，最终成品口感天然纯净清凉爽口，酸甜怡人，凝固如玉，用勺切断的断面光滑，无粗颗粒及杂质，细腻爽滑，有良好的组织状态，口味纯正，室温约20min后勺断面凹坑处只有少量乳清析出。

表7 正交试验直观分析表

本试验所研制的产品可迎合大众需求，产品风味清新独特、营养全面、热量低，兼有佛手和酸奶二者的保健功能，特别适合糖尿病患者、高血压患者饮用，是老年保健食品，有助于青少年防龋齿、防肥胖，更是女性追求苗条者的理想产品。同时，也为佛手的加工利用提供了新的途径。

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