劉花蘭，姜竹茂，劉曉，張頌，單靜，余志堅，陳超

（1.煙臺大學(xué)，山東煙臺264005；2.東君乳業(yè)（禹城）有限公司，山東禹城 251200）

0 引 言

番茄具有潤腸通便，清熱解毒，降脂降壓，利尿排鈉，抗血凝聚，防癌抗癌，延緩衰老,美容護膚等多方面的功效[1-2]。乳酸菌可防治乳糖不耐癥，促進蛋白質(zhì)、單糖及鈣、鎂等營養(yǎng)物質(zhì)的吸收[3,4]；改善人體胃腸道功能，恢復(fù)人體腸道內(nèi)菌群平衡[5]等作用。研究番茄汁乳酸菌飲料的制造工藝，即通過改變影響風(fēng)味的因素[6,7]，并通過正交實驗尋求生產(chǎn)番茄汁乳酸菌飲料的最佳工藝條件，對番茄酸乳飲料的生產(chǎn)具有現(xiàn)實意義。將番茄汁加入到發(fā)酵酸乳中制成番茄酸乳飲料不僅具有防癌抗癌，延緩衰老美容護膚的作用，而且還能改善胃腸道功能，抑制膽固醇吸收，降血脂血壓，增強人體免疫力等諸多功效，具有雙重營養(yǎng)保健作用。

1 實 驗

1.1 材料

保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）、嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）。生鮮牛奶，新鮮番茄，白砂糖，果膠，明膠，飲用水，蒸餾水。

主要試劑：氫氧化鈉，鄰苯二甲酸氫鉀，硫酸，硼酸，硫酸鉀，硫酸銅，酚酞，甲基紅指示劑，亞甲基藍指示劑，體積分數(shù)為95%乙醇，鹽酸標液，異戊醇，海砂等。

1.2 儀器

pH計，超凈工作臺（SW-CJ-1D型），電子天平，電子分析天平，立式壓力蒸汽滅菌鍋（LDZX-50KB），儀表恒溫水浴鍋，漩渦混合器（XW-80和X-5），電熱恒溫培養(yǎng)箱（DNP-9082）等。

燒杯，凱氏定氮設(shè)備，乳脂肪離心機，蓋勃氏乳脂計，干燥器，量筒，酸奶瓶，三角瓶，不同規(guī)格的移液槍，堿式滴定管，容量瓶等。

1.3 方法

蛋白質(zhì)的測定方法采用凱氏定氮法[8]；脂肪的測定方法采用蓋勃氏法[9]；非脂乳固體的測定方法采用水浴加熱法[10]；酸度的測定采用酸堿滴定法[11]。

評定番茄酸乳飲料穩(wěn)定性的方法采用水浴加熱法：80～85℃水浴，記錄產(chǎn)品保持時間，保持時間與產(chǎn)品質(zhì)量成正比，保持時間在20 min以上時，說明穩(wěn)定效果好[19]。

1.4 工藝流程與要點

1.4.1 發(fā)酵酸乳的工藝流程[12-14]

原料奶→加熱→調(diào)配→冷卻→均質(zhì)→殺菌→冷卻→接種→發(fā)酵→酸奶→冷藏備用

1.4.2 番茄汁制備的工藝流程

番茄→挑選→清洗→榨汁→過濾→番茄汁

1.4.3 番茄酸乳飲料的工藝流程

酸奶→加熱→加入番茄汁→加白砂糖→混合調(diào)配→冷卻→調(diào)酸→均質(zhì)→殺菌→成品

1.4.4 工藝操作要點

（1）原料奶在使用前要進行抗生素及理化指標的檢驗，指標要求：蛋白質(zhì)≥2.9%，脂肪≥3.1%，非脂乳固體≥8.1%（均為質(zhì)量分數(shù)），其他符合原奶國家質(zhì)量標準[9-11]。

（2）菌種活化[4,13]：對所用菌種分別進行三次活化，第一次活化72 h，第二次活化48 h，第三次活化24 h，溫度為42℃，將活化好的菌種于冰箱中冷藏備用。

（3）把原料奶倒入三角瓶內(nèi)水浴加熱到70～75℃，加入白砂糖，用攪拌器攪拌15 min至完全溶解后降溫至30℃左右并加水定容。

（4）均質(zhì)壓力18～20 MPa，溫度為60～70 ℃。

（5）殺菌溫度為95℃，保持時間300 s。

（6）由于溫度過高或過低都會影響菌種的活性甚至使菌種失活,通過查閱資料可知42～44℃是菌種的最適溫度.殺菌結(jié)束后立即冷卻到42～44℃并在無菌操作臺上進行接種，接種前將奶煮沸10 min并立即降溫至42～44℃，加入需要量的菌種并用攪拌器攪拌至菌種完全溶解，使菌種在奶中分散均勻。

（7）發(fā)酵溫度為42～44 ℃，發(fā)酵時間為4～8 h，在此過程中對發(fā)酵奶測酸度，當酸度合適酸甜適口且組織細膩狀態(tài)良好時,發(fā)酵結(jié)束。立即進行冷卻破乳然后降溫至15～18℃，立即進行灌裝。

（8）成品保證0.5 h內(nèi)進行冷藏，冷藏溫度為2～6℃。

（9）冷藏后熟12 h以后方可。

（10）番茄的挑選必須挑選新鮮多汁酸甜適口的紅番茄。

（11）番茄汁過濾時，需用80目濾布進行過濾。

（12）番茄酸乳飲料調(diào)酸時要用冷水溶酸。

1.5 評分標準

表1 發(fā)酵酸乳評分標準[15-16]

2 結(jié)果與分析

2.1 原料奶中理化指標的檢測

采用上述方法，對原料奶中的蛋白質(zhì)、脂肪、非脂乳固體以及酸度進行了理化指標的檢測，測得所用原料奶中蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為3.12%，脂肪質(zhì)量分數(shù)為3.34%，非脂乳固體質(zhì)量分數(shù)為8.67%，原料奶的酸度為13.2°T。均符合原奶國家質(zhì)量標準，可進行下一步操作。

表2 番茄酸乳飲料評分標準

2.2 發(fā)酵酸奶的單因素實驗

2.2.1 生鮮牛奶的添加量對發(fā)酵酸奶口感的影響

按生鮮牛奶的添加量為80%，85%，90%，95%，100%，以感官評定為評分標準，確定不同生鮮牛乳添加量對發(fā)酵酸奶滋氣味及組織狀態(tài)和色澤的影響，根據(jù)實驗所得數(shù)據(jù)制得生鮮牛奶添加量對發(fā)酵酸奶感官影響趨勢圖，如圖1所示。

圖1 生鮮牛乳添加量對發(fā)酵酸乳感官的影響

由圖1可以看出，生鮮牛奶添加量的多少對發(fā)酵酸奶的感官也會有一定程度的影響，隨著生鮮牛乳添加量的增多，感官評分呈現(xiàn)明顯的先增后減的趨勢，當原料奶的添加量為90%時發(fā)酵酸奶的感官評分最高。

2.2.2 白砂糖添加量對發(fā)酵酸奶口感的影響

按白砂糖添加量為1%，3%，5%，7%，9%，以感官評定為評分標準，確定不同白砂糖添加量對發(fā)酵酸奶滋氣味及組織狀態(tài)和色澤的影響，根據(jù)實驗所得數(shù)據(jù)制得白砂糖添加量對發(fā)酵酸奶感官影響趨勢圖，如圖2所示。

圖2 白砂糖添加量對發(fā)酵酸乳感官的影響

眾所周知，白砂糖添加量對發(fā)酵酸奶的滋氣味具有很大的影響，由圖2可以看出，當白砂糖質(zhì)量分數(shù)為7%時，感官評分最高，如圖總體的趨勢為先增后減，當白砂糖添加量為3%時感官評分有所下降，原因可能由品評人員對糖的喜好程度不同。

2.2.3 發(fā)酵時間對發(fā)酵酸奶口感的影響

按發(fā)酵時間為4，5，6，7，8 h為為評分標準，確定不同發(fā)酵時間對發(fā)酵酸奶口感及組織狀態(tài)的影響，根據(jù)實驗所得數(shù)據(jù)制得發(fā)酵時間對發(fā)酵酸奶感官影響趨勢圖，如圖3所示。

圖3 發(fā)酵時間對發(fā)酵酸乳口感的影響

發(fā)酵4 h時測得其酸度為52°T，口感很甜，組織狀態(tài)不好；發(fā)酵5 h時測得酸度為62°T，口感較甜，狀態(tài)較稀；發(fā)酵6 h后酸度為70°T，口感偏甜，狀態(tài)良好；發(fā)酵7 h后測得酸度為75°T，酸甜適口，狀態(tài)優(yōu)良；發(fā)酵8 h后酸度為82°T，偏酸，狀態(tài)良好，并給出以上評分，由圖3可知發(fā)酵7 h時感官評分最高，此時酸度為75°T，并測其pH值為4.23。

2.3 番茄酸乳飲料的單因素實驗

2.3.1 酸奶添加量對番茄酸乳飲料感官的影響

按酸奶添加量為20%，25%，30%，35%，40%，以番茄酸乳飲料的感官評定為評分標準，確定不同添加量的酸奶對番茄酸乳飲料滋氣味色澤及組織狀態(tài)的影響，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)制得酸奶添加量對番茄酸乳飲料感官影響趨勢圖，如圖4所示。

圖4 發(fā)酵酸乳添加量對番茄酸乳飲料感官的影響

由圖4可知，隨著酸奶添加量的增多，感官評分由低到高再變低，酸奶的添加量過低，口感稀薄，水感太重，而酸奶添加量過高不僅造成產(chǎn)品過于黏稠，而且會提高生產(chǎn)成本，當添加量為25%時感官評分最高。

2.3.2 番茄汁添加量對番茄酸乳飲料的感官

按番茄汁添加量為10%，12%，14%，16%，18%，以番茄酸乳飲料的感官評定為評分標準，確定不同添加量的番茄汁茄酸乳飲料滋氣味色澤及組織狀態(tài)的影響，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)制得酸奶添加量對番茄酸乳飲料感官影響趨勢圖，如圖5所示。

圖5 番茄汁添加量對番茄酸乳飲料口感的影響?

很明顯，番茄汁的多少會直接影響番茄酸乳飲料的口感及色澤，如圖5可知，當番茄汁的添加量低于14%時，產(chǎn)品中番茄口味淡，色澤很淺，呈淺乳褐色；當番茄汁的添加量為14%時，其感官評分最高，即其滋氣味及色澤最好；當番茄添加量超過14%時，口感較酸，且產(chǎn)品的顏色過深，呈現(xiàn)紅褐色。因此14%為番茄汁的最適添加量。

2.3.3 白砂糖添加量對番茄酸乳飲料的感官評分影響

按白砂糖的添加量為2%，4%，6%，8%，10%[18]，以番茄酸乳飲料的感官評定為評分標準，確定不同添加量的白砂糖對番茄汁茄酸乳飲料滋氣味色澤及組織狀態(tài)的影響，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)制得白砂糖添加量對番茄酸乳飲料感官影響趨勢圖，如圖6所示。

圖6 白砂糖添加量對番茄酸乳飲料口感的影響

白砂糖添加量的多少，會明顯影響番茄酸乳飲料的口感，如圖6也可以看出，當白砂糖添加量為4%時，產(chǎn)品的感官評分最高，即口感最好。

2.3.4 檸檬酸添加量對番茄酸乳飲料的感官影響

按檸檬酸的添加量為0，0.02%，0.04%，0.06%，0.08%，以番茄酸乳飲料的感官評定為評分標準，確定不同添加量的檸檬酸對番茄酸乳飲料滋氣味色澤及組織狀態(tài)的影響，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)制得檸檬酸對番茄酸乳飲料感官影響趨勢圖，如圖7所示。

檸檬酸的添加與否會明顯影響番茄酸乳飲料的滋味及口感，合適的添加量會使產(chǎn)品酸甜適口，為人們所接受和喜愛。由圖7可知，當添加量為0.04%時最受大眾歡迎。

2.3.5 番茄酸乳飲料的正交實驗

番茄酸乳飲料的實驗結(jié)果及數(shù)據(jù)處理如表3所示。

圖7 檸檬酸添加量對番茄酸乳飲料口感的影響

由表3可以看出各因素對番茄酸乳飲料品質(zhì)的影響程度依次為D＞B＞C＞A，即檸檬酸添加量對產(chǎn)品感官影響最為嚴重，其次是番茄汁添加量，再次是白砂糖添加量，對番茄酸乳飲料影響最小的是酸奶添加量。綜合各因素的K值直接比較，最佳參數(shù)組合為A2B3C3D3，即酸奶25%，番茄汁14%，白砂糖6%，檸檬酸0.04%（均為質(zhì)量分數(shù)）。

2.4 不同穩(wěn)定劑對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響

2.4.1 果膠添加量對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響

以水浴加熱時飲料的穩(wěn)定時間為標準，確定不同添加量的果膠對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響[19]，結(jié)果如圖8所示。

由圖8可以看出，隨著果膠添加量的增高，產(chǎn)品穩(wěn)定性逐漸升高。隨著果膠添加量的繼續(xù)增加，產(chǎn)品的穩(wěn)定時間逐漸延長，但當添加量達到0.07%后，增長趨勢緩慢，從成本考慮不再添加。

2.4.2 明膠添加量對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響

以水浴加熱時飲料的穩(wěn)定時間為標準，確定不同添加量的明膠對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響[19]，結(jié)果如圖9所示。

圖9 明膠添加量對番茄酸乳飲料穩(wěn)定性的影響

由圖9可以看出，隨著明膠添加量的增高，產(chǎn)品穩(wěn)定性逐漸升高。隨著明膠添加量的繼續(xù)增加，產(chǎn)品穩(wěn)定時間逐漸延長，但當添加量達到0.7%后，增長趨勢緩慢，從成本考慮不再添加。

2.3.3 復(fù)配穩(wěn)定劑對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響

根據(jù)穩(wěn)定性實驗確定復(fù)配穩(wěn)定劑對產(chǎn)品感官的影響，結(jié)果如表4所示。

表4 復(fù)配穩(wěn)定劑添加量對產(chǎn)品穩(wěn)定性影響

由表4可以看出，當果膠添加量為0.07%，明膠添加量為0.3%時產(chǎn)品穩(wěn)定時間明顯比單獨使用果膠與明膠時延長。說明復(fù)配穩(wěn)定劑對產(chǎn)品穩(wěn)定性較好。

2.4.4 產(chǎn)品理化指標的檢測

根據(jù)以上方法對番茄酸乳飲料的蛋白質(zhì)、脂肪質(zhì)量分數(shù)以及酸度進行檢測，以酸奶25%，番茄汁14%，白砂糖6%，檸檬酸0.04%配置而成的番茄酸乳飲料中，蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為0.78%，脂肪質(zhì)量分數(shù)為0.84%，酸度為77°T，符合酸乳飲料國家標準[20]。

3 結(jié)論

本文通過單因素、正交實驗，最終得到番茄酸乳飲料的最佳配方。根據(jù)其最佳配方對其穩(wěn)定性進行了探究，得到如下結(jié)論：

（1）感官評價得到的發(fā)酵酸奶最佳工藝配方為：原料奶90%，白砂糖7%（均為質(zhì)量分數(shù)），發(fā)酵時間為7 h,終點酸度為70°T,pH值為4.23。

（2）發(fā)酵酸奶的穩(wěn)定性實驗表明：果膠與明膠單獨使用時效果不如兩者復(fù)配使用時效果好，實驗表明果膠和明膠復(fù)配使用具有相互增效的作用，且最適的復(fù)配比率為明膠0.3%+果膠0.07%。

（3）通過感官評價得到的番茄酸乳飲料最佳工藝配方為：酸奶25%，番茄汁14%，白砂糖6%，檸檬酸0.04%（均為質(zhì)量分數(shù)）

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