紫淮山药板栗酸奶的研制

方立辉 ，程来，谢三都,

1. 福建农林大学金山学院（福州 350001）；2. 闽南科技学院生命科学与化学学院（泉州 362332）；3. 闽南科技学院食品科学研究所（泉州 362332）

淮山药（Dioscorea opposita），又称淮山，为多年生藤本植物薯蓣（Dioscorea oppositaThunb.）的块茎，在我国有2 000多年的种植历史，是卫生部公布的药食两用食物[1-2]，是福建省主要栽培经济作物之一[3]。淮山药富含淀粉，故有关淮山药的研究更多集中在制备淀粉[4]和制备抗性淀粉[5-6]，以及研究淀粉或抗性淀粉的结构特性[7]、糊化特性[8]、消化特性[9]等方面，有关淮山药的应用研究则相对较少。

板栗（Castanea mollissimaBL.）属壳斗科栗属坚果类植物[10]，富含淀粉、黄酮、氨基酸、蛋白质等[11-12]，其营养价值较高。因此，板栗被广泛应用于食品加工中[13-14]。

酸奶因其独特的口感、丰富的营养价值和保健作用而备受大众青睐[15]。试验采用紫淮山药和板栗为主要原料，以紫淮山药板栗酸奶感官评分为指标，在考察了紫淮山药浆用量、板栗浆用量、白砂糖用量和发酵剂用量对紫淮山药板栗酸奶品质影响的基础上，采用正交试验优化了紫淮山药板栗酸奶工艺配方，为充分利用我国丰富的淮山药和板栗资源提供应用技术借鉴。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

紫淮山药（福建建宁曲滩种植基地）；板栗粉（大别山特产加工基地）；乳酸发酵剂（安琪酵母有限公司）；纯牛奶（内蒙古伊利实业集团股份有限公司）。

1.2 仪器与设备

LRH-150F型生化培养箱（上海一恒科学仪器有限公司）；WK2102型电磁炉（广东美的生活电器制造有限公司）；WJE-F3B型全自动榨汁机（宁波昌伦电器有限公司）；TT-D3型封杯机（广东省零下一企伊东机电有限公司）；BSM-120.4型电子天平（上海卓精电子科技有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 紫淮山药板栗酸奶制作工艺流程

纯牛奶→预热→调配（添加一定量的紫淮山药浆、板栗浆和白砂糖）→均质→水浴杀菌→冷却→接种→恒温发酵→冷藏后熟→产品

1.3.2 操作方法与要点

紫淮山药浆的制备：选取新鲜的紫淮山药清洗干净后去皮，挖去凹槽部分影响色泽的山药，切成丁，按照紫淮山药与水质量比1∶2配制，打浆使紫淮山药浆均匀细腻；无明显颗粒感后，再用灭菌纱布进行过滤、塑封封口，在95～100 ℃条件下恒温水浴，直至紫淮山药中淀粉充分糊化，即为紫淮山药浆，现配现用。

板栗浆的制备：选用优质的熟板栗粉，过筛，按板栗粉与水按质量比1∶10配制，均匀打浆；用灭菌纱布过滤、塑封封口，在95～100 ℃条件下水浴直至淀粉完全糊化，即为板栗浆，现配现用。

调配、均质：选用100 mL新鲜的纯牛奶预热至65℃，添加一定量的紫淮山药浆、板栗浆和白砂糖，充分混匀后均质（均质压力20 MPa，均质时间5 min）。

杀菌[16]：将均质后的物料装罐后，在95～100 ℃条件下恒温水浴10 min。

冷却接种发酵[17]：杀菌后冷却至40 ℃左右，加入一定量的发酵剂混合均匀，并于生化培养箱中42 ℃条件下进行恒温发酵6 h。

冷藏、后熟[18]：恒温发酵结束后，立即放入冷藏箱（0～4 ℃）进行后熟发酵20～24 h，即为成品。

1.3.3 紫淮山药板栗酸奶感官品质评分标准

在单因素试验和正交试验过程中，选取20名符合感官评分标准的人员从酸奶的组织、口感、风味、色泽4个方面来评定紫淮山药板栗酸奶品质，满分100分，具体评分标准见表1。

表1 产品感官评分标准

1.3.4 紫淮山药板栗酸奶的单因素试验

1.3.4.1 紫淮山药浆用量对紫淮山药板栗酸奶品质的影响

将100 mL牛奶预热至65 ℃左右，在其调配阶段将11%，13%，15%，17%和19%紫淮山药浆分别为添加到牛奶中，再加入8%板栗浆、7%白砂糖，均质后在95～100 ℃条件下恒温水浴10 min，冷却至40 ℃后加入0.35%发酵剂，按照1.3.2小节的操作方法完成试验操作，并根据紫淮山药板栗酸奶感官评分标准，研究紫淮山药浆用量对紫淮山药板栗酸奶品质的影响。

1.3.4.2 板栗浆用量对紫淮山药板栗酸奶品质的影响

将100 mL牛奶预热至65 ℃左右，在其调配阶段，将4%，6%，8%，10%和12%板栗浆分别加入到牛奶中，再加入15%紫淮山药浆、7%白砂糖，均质后在95～100 ℃条件下恒温水浴10 min，冷却至40 ℃后加入0.35%发酵剂，按照1.3.2小节的操作方法完成试验操作，并根据紫淮山药板栗酸奶感官评分标准，研究板栗浆用量对紫淮山药板栗酸奶品质的影响。

1.3.4.3 白砂糖用量对紫淮山药板栗酸奶品质的影响

将100 mL牛奶预热至65 ℃左右，在其调配阶段，将5%，6%，7%，8%和9%白砂糖分别添加到牛奶中，再加入15%紫淮山药浆、8%板栗浆，进行均质后在95～100 ℃条件下恒温水浴10 min，冷却至40 ℃后加入0.35%发酵剂，按照1.3.2小节的操作方法完成试验操作，并根据紫淮山药板栗酸奶感官评分标准，研究白砂糖用量对紫淮山药板栗酸奶品质的影响。

1.3.4.4 发酵剂用量对紫淮山药板栗酸奶品质的影响

将100 mL牛奶预热至65 ℃左右，在其调配阶段加入15%紫淮山药浆、7%白砂糖和8%板栗浆，均质后在95～100 ℃条件下恒温水浴10 min，冷却至40 ℃后将乳酸发酵剂按照0.25%，0.30%，0.35%，0.40%和0.45%的用量进行接种后封口，按照1.3.2小节的操作方法完成试验操作，并根据紫淮山药板栗酸奶感官评分标准，研究发酵剂用量对紫淮山药板栗酸奶品质的影响。

1.3.5 紫淮山药板栗酸奶的正交试验

在单因素试验基础上，以紫淮山药板栗酸奶的感官评分为指标，选取紫淮山药浆用量、板栗浆用量、白砂糖用量和发酵剂用量作为正交试验的因素，设计四因素三水平试验，采用L9(34)优化紫淮山药板栗酸奶的工艺配方，其因素与水平如表2所示。

表2 正交试验因素水平表 单位：%

1.3.6 数据处理

采用SPSS 23.0数据分析软件对变化显著性分析。使用WPS软件对数据进行统计分析并绘制图表。

2 结果与分析

2.1 紫淮山药浆用量对紫淮山药板酸奶品质的影响

由表3可知，随着紫淮山药浆用量的增加，紫淮山药板栗酸奶的感官总分呈先上升后下降的趋向，这与紫淮山药中含有较多黏质多糖和淀粉有关[19]。当紫淮山药浆用量为17%时，紫淮山药板栗酸奶感官评分最高（p＜0.01），达到（82.67±0.45）分。因此，17%的紫淮山药浆用量较为适宜。

表3 紫淮山药浆用量对紫淮山药板栗酸奶品质的影响

2.2 板栗浆用量对紫淮山药板酸奶品质的影响

由表4可知，随着板栗浆用量的增加，紫淮山药板栗酸奶感官总分呈先增加后降低的趋势，这与板栗浆气味重且淀粉含量大，对产品组织状态与口感影响较大有关。当板栗浆的添加量达到8%时，紫淮山药板栗酸奶的感官评分最高（p＜0.05），为（81.45±0.78）分。板栗浆添加过多会使组织凝集性差，添加量过少又会影响整体的口感与风味。因此，8%的板栗浆用量较为适宜。

表4 板栗浆用量对紫淮山药板栗酸奶品质的影响

2.3 白砂糖用量对紫淮山药板酸奶品质的影响

由表5可知，随着白砂糖用量的增加，紫淮山药板栗酸奶感官总分也在增加，当白砂糖用量为7%时，紫淮山药板栗酸奶感官评分最高（p＜0.01），为（81.84±0.42）分，但与白砂糖用量8%时无显著性差异（p＞0.05）。考虑经济成本，白砂糖用量选用7%即可。

表5 白砂糖用量对紫淮山药板栗酸奶品的质影响

2.4 发酵剂用量对紫淮山药板酸奶品质的影响

由表6可知，随着发酵剂用量的增加，紫淮山药板栗酸奶感官总分也在增加，当发酵剂用量为0.35%时，紫淮山药板栗酸奶感官评分最高（p＜0.01），为（82.45±0.44）分，这是因为发酵剂用量过少会降低组织凝集成型，而产酸量大直接影响口感与风味。因此，发酵剂用量选择0.35%左右为宜。

表6 发酵剂用量对紫淮山药板栗酸奶品质的影响

2.5 紫淮山药板栗酸奶的正交试验结果

由表7中的R值可知，影响紫淮山药板栗酸奶感官评分的顺序是A＞D＞B＞C，即紫淮山药浆用量＞发酵剂量＞板栗浆用量＞糖用量，表明影响紫淮山药板栗酸奶感官评分最主要因素是紫淮山药的用量。通过比较K值得出，紫淮山药板栗酸奶的最佳工艺为A2B2C3D2，即紫淮山药浆用量17%、板栗浆用量7%、白砂糖用量8%、发酵剂用量0.35%。为进一步研究各因素对产品品质的影响程度，对表7正交试验结果进行方差分析，结果见表8。

表7 正交试验结果

由表8可知，在所选的4个因素中，影响紫淮山药板栗酸奶的主次因素为A＞D＞B＞C，即紫淮山药浆用量＞发酵剂量＞板栗浆用量＞糖用量，这与表7正交试验结果中的极差分析相一致，通过方差分析结果得出因素A与因素D显著（p＜0.05），因素B、因素C不显著。

表8 方差分析表

2.6 验证试验

根据正交试验得出的最优水平（紫淮山药浆用量17%、板栗浆用量7%、白砂糖用量8%、发酵剂用量0.35%）做验证试验，所得的紫淮山药板栗酸奶感官评分为84.65分，结果与正交优化试验相一致。因此，可作为最优工艺参数。

3 结论

在紫淮山药板栗酸奶制备过程中，在所选因素与水平范围内，紫淮山药浆用量和发酵剂用量对紫淮山药板栗酸奶的感官品质影响显著（p＜0.05），板栗浆用量和白砂糖用量对紫淮山药板栗酸奶的感官品质影响不显著（p＞0.05）。

采用紫淮山药和板栗为主要原料，以紫淮山药板栗酸奶感官评分为指标，在单因素试验基础上采用正交试验优化了紫淮山药板栗酸奶工艺配方：在100 mL纯奶牛中添加17%紫淮山药浆、7%板栗浆、8%白砂糖，然后接种0.35%发酵剂，42 ℃恒温发酵6 h后再置于0～4 ℃条件下后熟24 h。所得紫淮山药板栗酸奶品质最佳（p＜0.05），其感官评分为84.65分，该款酸奶色泽明亮、光泽且呈淡紫色、口感细腻，酸甜适中，为充分利用我国丰富的淮山药和板栗资源提供技术借鉴。