洋姜酸乳的生产工艺

胡兴仁

[摘要]以洋姜为原料，以木糖醇为甜味剂，通过单因素试验和正交试验对菊粉功能性酸奶进行研制，得到的最佳配方为洋姜6%、甜味剂8%、发酵剂3%、发酵时间5h。所制成的洋姜乳酸饮料滋味独特，香气浓郁，价格低廉，具有较高的营养和保健价值，有较广的市场前景，同时也为洋姜资源开辟了新的途径。

[关键词]洋姜；酶解；乳酸发酵；酸乳饮料

洋姜又名菊芋（Helisnthustuberosus）、是菊科向日葵属多年生草本植物。洋姜有着很高的营养价值，预防龋齿，增加肠道益生菌数量的作用：还可降低胆固醇和甘油三酯在血清中的含量：促进营养的吸收，特别是钙的吸收：防治腹泻和便秘的作用。洋姜块茎可开发成菊粉（菊糖），菊粉具有促进肠道内双歧杆菌生长、长效释放能量、提高运动耐力、替代脂肪等多种作用，作为一种食品功能性添加剂已被广泛用于奶制品、冷饮食品以及低脂或无脂食品中。菊粉经高科技生物技术转化可制成高纯度的低聚果糖和超高果糖浆，而低聚果糖可增殖人体内双歧杆菌，促进肠道功能，防止便秘，提高人体免疫功能，有良好的抗衰老作用；可降低血脂，改善脂质代谢，降低血液中胆固醇和甘油三酯的含量；低热量。洋姜中含有丰富的菊糖，采用现代生物技术将洋姜进行精深加工而制成的菊粉、低聚果糖和超高果葡糖浆，成为了现代保健食品行业中的全新多功能配料。

酸乳具有克服乳糖不耐症，调节肠道微生物菌群，改善消化功能的作用：一方面它可降低胆固醇，预防冠心病，保护肝肾；另一方面它可排除体内毒素，延缓人体衰老，润肤美容；此外它还可以抑制肿瘤，减缓药物的毒副作用。酸乳的保健功能还可罗列很多，例如：预防骨质疏松，减轻过敏变态反应，治疗神经性厌预症障等。酸乳和普通牛乳相比其总固体碳水化合物、蛋白质及矿物质均有所提高和普通牛乳相比酸乳更易于受到消化酶的作用也更有利于人体消化吸收。

1.洋姜酸乳的生产工艺流程工艺流程：

脱脂奶粉→复原乳→添加洋姜、甜味剂→预热→均质→杀菌→冷却→接种发酵剂→灌装→发酵→冷却→冷藏→成品。

操作要点如下：

复原乳：将脱脂奶粉溶于蒸馏水中，备用。

均质：在复原乳中加入适量的洋姜、甜味剂等辅料，此实验以木糖醇为甜味剂。将已添加辅料的原料乳预热至60-70℃，使一部分的乳清蛋白凝固，加强了酪蛋白的热稳定性，避免灭菌时凝固，同時赋予酸奶适当的粘度，使其均一稳定，提高了酸奶的稳定性和黏稠度。

杀菌：在90℃的水浴中、杀菌30m in以上，使得原料基液中大部分杂菌与所有的致病菌被杀灭以确保食用安全性，钝化了原料乳内的天然抑制剂，抑制了发酵剂的作用，为乳酸菌生长繁殖创造了外部条件，提高了乳中蛋白质和水的亲和力，然后冷却到42℃左右。

接种、发酵：温度为42℃左右，接入工作发酵剂。搅拌均匀，分杯灌装后放入42℃的恒温培养箱内发酵。

冷却后熟：乳凝固后取出放至0-4℃冰箱内冷藏24h。可控制产品的酸度，使得产品特征（组织形态、滋味、口感与酸度等）达到预期的要求。

本实验以洋姜为原料，添加一定量的木糖醇，与牛奶一起进行乳酸发酵生产酸乳饮料。该工艺既降低了加工过程中蔗糖的用量，又强化了产品的保健性能和营养性能。所得产品不但具有良好的洋姜兼乳酸风味，而且富含多种营养成分，是一种理想型的保健营养饮料。本研究为开发洋姜资源开辟了一种新的途径。

2.材料与方法

2.1实验材料与设备

实验材料：洋姜、脱脂奶粉、丹尼斯克直投菌种、木糖醇等，均为市购。实验设备有：均质机（CGJB60-70）、电热恒温培养箱（DRP-9002型）、夹层锅（HHL-50型）。

2.2理化指标测定

酸度：参照GB/5009.46-2003《乳与乳制品卫生标准的分析方法》规定的滴定法测定：微生物：参照GB/4789.18-1010《食品卫生微生物学检验：乳与乳制品检验》规定的方法检验：乳酸菌：参照GB/4789.35-2010《食品卫生微生物学检验：乳酸菌饮料》乳酸菌检验规定的方法检验。

2.3正交试验

以综合感官评分作为指标，采用正交试验L9（3⁴）方法进行试验设计，探究洋姜的添加量、甜味剂的添加量、发酵剂的添加量、发酵时间这4个因素对感官的影响，以确定最佳的配比，试验因素水平表见表1。

3.结果与分析

3.1洋姜的添加量对感官的影响

当洋姜的添加量为6%时感官评分最高，添加量少于6%时色泽较不佳、无洋姜的独特风味，当添加量多于6%时又过多，影响酸乳凝结状态，出现明显分层，颜色呈现褐色，质地略粗糙，影响感官。所以，本试验选择4%、6%、8%三个水平用于正交试验。

3.2甜味剂添加量对感官的影响

甜味剂的添加量为8%时感官评分最高，这主要是因为甜味剂的添加量在低于8%时口感较差，当高于8%时添加量过多，有明显乳清析出，口感稍发涩，当添加量为10%时，酸乳不凝固，且偏涩。这可能是因为木糖醇本身有一定的抑菌作用，抑制了乳酸菌的生长。所以，选取6%、8%、10%这三个水平进行正交试验。

3.3发酵剂添加量对感官的影响

当发酵剂的添加量为3%时感官评分最高，这主要是因为当发酵剂的添加量过高时，发酵速度过快，酸度大继而影响口感；而当添加量低时菌种含量也小，酸度值达不到酸乳质量标准。所以，选取2%、3%、4%这三个水平进行正交试验。

3.4发酵时间对感官评价影响

发酵时间为5h时感官评分最高，时间少于5h时发酵时间不够.酸奶凝结状态略差，酸度适中：但是当时间多于5h时后，凝结状态较差，乳清不断析出，过酸，严重影响感官评分。因此，选取4、5、6h三个水平进行正交试验。

3.5正交试验

据表2可得，依R值的大小，可得出4个因素的主次关系为C

从表5可以看出，B因素（甜味剂添加量）F值为10399>F_{0.01（2，2）}=99.00影响极显著D因素（发酵时间）F值为33.87>F_{0.05（2，2）}=19.00影响显著，而A、C因素影响不显著。根据实际情况，得试验的最佳组合为A₂B₂C₁D₂，即洋姜的添加量为6%、甜味剂的添加量为8%、发酵剂的添加量为3%、发酵时间为5h。

3.6验证实验

用正交试验得到的最佳配比为A₂B₂C₁D₂，置3组平行样，选取15人根据表1标准对洋姜酸乳进行感官评分，得评分数值为94，结果显示，所得的酸奶色泽均一，呈均匀的凝乳状，口感细嫩爽滑，酸甜适口，具有浓郁的果香味，无异味，无分层现象无杂物，无或少量的乳清析出。

3.7微生物指标实验

发酵后的乳酸菌为18×10⁸CFU/g，没有检出致病菌。

4结论

通过合理的试验设计以及科学的感官评定方法，发现在洋姜添加量6%、甜味剂添加量8%、发酵剂添加量3%、发酵时间5h的条件下所得的洋姜酸乳口感，滋味及所呈现的外在形态最佳。在此条件下得到的洋姜酸乳酸甜适口，细腻爽滑，色泽均一，组织状态呈凝乳状。其不仅有洋姜特殊的果香味及洋姜所呈现的保健功效，还有酸奶醇香的口感，营养丰富且热量低，老少皆宜，符合现代人崇尚食品安全营养的新观念，在食品领域具有广阔的市场前景，同时也为洋姜新型资源的研发开辟了新的途径。