二次灭菌的木瓜果粒酸奶配方筛选及优化
张云鹤,杨茜,范江平*,黄艾祥,毛华明
(云南农业大学食品科技学院,昆明 650201)
摘要:近年来,由于果粒酸奶逐渐受到消费者的喜爱,因此,将营养丰富的木瓜和具有保健功效的酸奶结合,制成木瓜果粒酸奶有很大的发展前景。为了延长产品保质期,使产品的营养更加丰富,对木瓜果粒酸奶进行二次灭菌。通过单因素试验和正交试验确定了木瓜果粒酸奶的最佳配方是:木瓜用量8%,白砂糖用量7%,发酵时间6h,二次灭菌条件90℃、5min,得到的成品口感细腻,组织均匀,酸甜适度。另外,产品融合了木瓜和酸奶的风味,丰富了酸奶的品种。
关键词:木瓜;酸奶;二次灭菌;正交试验
酸奶是奶类在乳酸菌的作用下,经特定条件发酵得到的酸性奶制品。酸奶不仅具有特殊的味道,而且营养价值很高,具有一定的保健功效。在发酵过程中,牛奶内含的糖、蛋白质有20%左右被水解为葡萄糖和半乳糖,进而转化为乳酸和其他有机酸[1]。奶类经发酵后,特别是对乳糖不消化的人群,吃酸奶不会发生腹胀、腹痛、腹泻等现象[2]。牛奶在发酵后产生乳酸可以有效地提高钙、磷在人体中的利用率,使酸奶中的钙、磷更容易被人体吸收,防止婴儿佝偻病和老年人骨质疏松症[3]。酸奶还具有调节肠道菌群、降低血脂、活化免疫细胞等重要的保健功能[4]。
木瓜,素有“百益之果”的美称[5],其果皮光滑、果肉厚实、果香浓郁、营养丰富、甜美可口,具有保健、美容的功效,是岭南四大名果之一,深受消费者喜爱。木瓜富含17种以上氨基酸,其中7种为人体必需氨基酸,有机酸的质量分数为3.2%、糖分的质量分数为8%、维生素A的含量为6.35mg/g、维生素C的含量为96.8mg/g,此外还含有丰富的矿物质(钙、镁、磷、钾等)、番木瓜碱、木瓜蛋白酶等[6]。中医研究表明,木瓜味甘、性平、无毒,具有润肺、健脾胃、助消化等功效,是优良的防癌抗癌食品[7]。由于产品经过一次灭菌后有时会有残余的细菌,不能完全达到无菌条件。朱彦群[8]的研究结果表明二次灭菌奶的设备投资小,工艺简单,产品质量容易控制,产品可达到商业无菌,保质期超过五个月。因此我们可以通过对产品进行二次灭菌得到最佳的无菌状态,保证酸奶的质量,延长产品的保质期。
现在市场上所销售的果粒酸奶大都是添加黄桃、草莓、蓝莓的果粒酸奶,还没有木瓜果粒酸奶的产品。本研究以木瓜和奶粉为主要原料,通过正交试验,筛选出木瓜果粒酸奶生产的最佳工艺配方,制成搅拌型的木瓜果粒酸奶,其产品兼具木瓜和酸奶的双重功效,口感更好,营养加倍。并且为了保证酸奶质量,延长保质期,研究了木瓜酸奶二次灭菌工艺的温度和时间。对于二次灭菌的木瓜果粒酸奶的研究增加了酸奶的品种、提高了产品的保健功能,同时扩大了木瓜的加工途径。而且,由于二次灭菌的木瓜果粒酸奶的酸甜可口,营养丰富,货架期长,便于储存、运输等优点,产品具有广阔的市场前景,其研究和开发具有一定的现实意义。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验材料
木瓜(市场购买)、邓川无蔗糖奶粉、白砂糖(市售)、发酵剂(保利亚乳杆菌和嗜热链球菌)、稳定剂(食用黄原胶)
1.1.2 试验设备
恒温培养箱、高压灭菌锅、电炉、蒸煮锅、果汁机、冰箱、糖度仪(2801手持折光糖度仪)、酸度计(PH-2602酸度仪)、酸奶瓶、包装纸、橡皮筋若干
1.2 方法
1.2.1 工艺流程
木瓜果粒的制备:木瓜→挑选→清洗→去皮→切块
木瓜酸奶的制备:全脂奶粉、白砂糖、稳定剂→混合搅拌→预热→混合→杀菌→冷却→加发酵剂→装瓶→发酵→后熟→搅拌→加木瓜果粒→二次灭菌→冷却→成品
1.2.2 操作要点
(1)木瓜果粒的制备。选择市售成熟的无虫、无霉变的新鲜的木瓜;用水果刀将木瓜去皮,去籽,切成大小均等的小块,备用。
(2)木瓜酸奶的制备。
a将水烧开,然后加入奶粉混合。将白砂糖和稳定剂预先用热水溶解后按一定比例加入混合好的奶粉中,搅拌均匀。
b混合。用果汁机搅拌混合料,使质地细腻。
c杀菌。采用63℃,2-3min,杀灭混合料中的微生物。
d冷却、加发酵剂:待装好瓶的原料冷却到45℃左右,加入混合乳总量4%的发酵剂,充分混匀。
e发酵。将添加好发酵剂的原料放入42℃的培养箱内培养一定时间后,待原料凝固后拿出。
f后熟。将发酵好的原料放入4℃的冰箱内后熟8h,得到样品。
g搅拌、加果粒。把切好的木瓜块加入样品中搅拌均匀。
h二次灭菌。将以上样品按一定的时间和温度进行二次灭菌,冷却后得到成品。
1.3 测定方法
1.3.1 理化指标的测定
酸度:酸度仪 糖度:糖度仪
1.3.2 感官指标的测定
感官评分法:组成7人评分小组,分别从色泽、滋味和气味、组织状态三方面对所得酸奶进行感官质量评分,具体评分规则见表1[9],将得分去掉一个最高分和一个最低分,取其平均值。
表1酸奶感官评定表
项目 |
特征 |
得分 |
色泽 |
色泽均匀一致,呈乳白色
色泽不均匀,呈乳白色
浅黄色
浅灰色或灰白色
异常颜色 |
25-20
20-15
15-10
10-5
5-0 |
滋味和气体 |
有浓郁的奶香、纯正的酸奶味,酸甜适口
有微弱的奶香、纯正的酸奶味,酸甜适口
有微弱的奶香、纯正的酸奶味,稍酸或稍甜
过酸或过甜
异常的滋味和气味 |
25-20
20-15
15-10
10-5
5-0 |
组织状态 |
组织细腻、均匀、表面光滑、无气泡、无乳清析出
组织细腻、均匀、表面光滑、无气泡、少量乳清析出
组织粗糙、有裂纹、无气泡、有少量乳清析出
组织粗糙、有裂纹、有气泡、乳清析出
组织粗糙、有裂纹、有大量气泡、乳清析出严重、有颗粒 |
25-20
20-15
15-10
10-5
5-0 |
1.4 单因素试验和正交试验
1.4.1 单因素试验
就白砂糖的用量(5%、7%、9%)、木瓜用量(6%、8%、10%)、发酵时间(2h、4h、6h)、二次杀菌的温度和时间(70℃、15min,80℃、10min,90℃、5min)这四个单因素,分别研究它们对木瓜果粒酸奶成品的影响。
1.4.2 正交试验
用白砂糖用量A、发酵时间B、木瓜用量C、二次灭菌条件D采用L9(34)正交表进行正交试验,根据感官评定进行评分,确定最佳配方,正交因素水平表如下:
表2 因素与水平表
序号 |
A |
B |
C |
D |
白砂糖用量(%) |
发酵时间(h) |
木瓜用量(%) |
二次灭菌条件(℃/min) |
1
2
3 |
5
7
9 |
2
4
6 |
6
8
10 |
70/15
80/10
90/ 5 |
2 结果与分析
2.1 单因素对木瓜果粒酸奶的影响
2.1.1 白砂糖的用量对成品的影响
从表3酸度和糖度及品尝后得到白砂糖的用量为7%时酸甜适中,效果更佳。
表3 白砂糖用量对成品的影响
白糖用量(%) |
酸度 |
糖度 |
5 |
5 |
28.5 |
7 |
5.5 |
29.5 |
9 |
6 |
31 |
2.1.2 木瓜用量对成品的影响
由表4酸度和糖度及品尝后得到木瓜用量为8%时口感更好。
表4 木瓜用量对成品的影响
木瓜用量(%) |
酸度 |
糖度 |
6 |
5 |
28.5 |
8 |
5.5 |
29 |
10 |
6 |
30 |
2.1.3 发酵时间对成品的影响
由表5及品尝后得到发酵时间6h的酸奶更好。
表5 发酵时间对成品的影响
发酵时间(h) |
酸度 |
糖度 |
2 |
6.5 |
29 |
4 |
6 |
29.5 |
6 |
5.5 |
28 |
2.1.4 二次灭菌条件对成品的影响
对酸奶进行二次灭菌可以杀灭乳中绝大部分微生物包括全部的致病菌,延长酸奶的保质期,还可以防止成品乳清的析出[10]。由表6的数据及品尝后得到二次灭菌条件为90℃、5min时口感更好,酸甜适度。
表6 二次灭菌条件对成品的影响
二次灭菌条件 |
酸度 |
糖度 |
70℃ 15min |
5 |
29 |
80℃ 10min |
6 |
28.5 |
90℃ 5min |
5.5 |
28 |
2.2 木瓜果粒酸奶正交试验
由表7可见,木瓜果粒酸奶的最佳配比为A2B3C2D3,即白砂糖用量为7%,发酵时间为6h,木瓜用量为8%,二次灭菌条件为90℃、5min。按照此配比进行验证试验,所得木瓜果粒酸奶的口感细腻、组织均匀、酸甜适度。以各因素水平平均值为纵坐标,各水平因素为横坐标,做出因素指标关系图(见图1)。由图1可看出,连线越陡,波动越大,对酸奶品质的影响越大,为主要的影响因素。同时由正交试验表7中R值可见,RA=4>RB=3.33>RD=1.66>RC=1.33,可确定白砂糖用量是影响酸奶的主要因素,其次是发酵时间,再次是二次发酵的条件,木瓜用量影响最小。
表7 木瓜果粒酸奶正交试验结果
试验号 |
A |
B |
C |
D |
感官评分 |
1
2
3
4
5
6
7
8
9 |
5
5
5
7
7
7
9
9
9 |
2
4
6
2
4
6
2
4
6 |
6
8
10
8
10
6
10
6
8 |
70/15
80/10
90/5
90/5
70/15
80/10
80/10
90/5
70/15 |
57
59
61
63
61
65
60
63
64 |
K1
K2
K3 |
177
189
187 |
180
183
190 |
185
186
182 |
182
184
187 |
|
k1
k2
k3 |
59
63
62.33 |
60
61
63.33 |
61.67
62
60.67 |
60.67
61.33
62.33 |
|
R |
4 |
3.33 |
1.33 |
1.66 |
|
图1配方因素与指标关系
3 结论
结合以上试验得出木瓜果粒酸奶的最佳配比:木瓜用量8%,白砂糖用量7%,发酵时间6h,二次灭菌条件是90℃、5min,得到的成品口感细腻,组织均匀,酸甜适度。产品融合了木瓜和酸奶的风味,口感好,组织状态均匀,丰富了酸奶的品种,具有良好的市场前景。
参考文献
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[9] 吕加平,刘心伟,夏志春,任星环.转谷氨酞胺酶提高酸奶品质的工艺研究.中国乳品工业,2008,(2):4~12
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