吳建民 劉紹軍 邵松林

（1.河北省秦皇島市食品化妝品稽查支隊，河北 秦皇島 066001；2.河北科技師范學院食品科技學院，河北 秦皇島 066004）

馬鈴薯營養(yǎng)豐富，營養(yǎng)學組分也比較合理。其中除含有碳水化合物和蛋白質外，還含有豐富的維生素。所含的Vc是蘋果的10倍，B族維生素是蘋果的4倍，各種礦物質是蘋果的幾倍至幾十倍不等［1］。另外，馬鈴薯還具有降血壓等食療功效［1，2］，是優(yōu)良的食物資源。目前，國內外馬鈴薯加工利用途徑主要是提取淀粉、釀造酒精、加工方便食品和快餐等［2］，而相關飲料類產品并不多見。為改善馬鈴薯食品的感官品質，豐富馬鈴薯食品的花色品種，充分挖掘馬鈴薯的潛在價值，本研究擬以馬鈴薯和鮮牛奶為原料，經過乳酸菌發(fā)酵，制成一種既含有馬鈴薯營養(yǎng)成分又去掉馬鈴薯的土腥味，還具有乳酸發(fā)酵風味的乳酸菌飲料，為馬鈴薯資源的開發(fā)利用探索新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

馬鈴薯：產自河北承德平泉縣；

牛奶：蒙牛唐山公司；

酸牛奶（作為發(fā)酵劑，內含有嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌和乳雙歧桿菌4種益生菌）：君樂寶公司；

白砂糖：食品級，市售。

1.1.2 主要儀器

電子天平：AB104－N型，上海第二天平儀器廠；

微波爐：MH6343SDB型，韓國LG公司；

生化培養(yǎng)箱：SPX－100B－Z型，上海博訊實業(yè)有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

馬鈴薯→去皮→切塊→打漿→除淀粉→過濾取上清液→混合（添加新鮮牛奶、白糖）→加熱殺菌→冷卻→接種→發(fā)酵→后熟→成品

1.2.2 操作要點

（1）去皮：選擇無機械傷、飽滿、成熟的馬鈴薯。去皮后清洗干凈。

（2）切分、打漿：切成長寬高均為1.5cm左右的小塊，快速放入組織搗碎機，加水打漿6～8min。

（3）除淀粉：向馬鈴薯汁液加冷純凈水至400mL，靜置30min，去除馬鈴薯汁液中自然沉降的淀粉，避免多余淀粉對滅菌和發(fā)酵產生不良影響。

（4）過濾：將靜置分離后的溶液以2層紗布過濾，收集濾液，即得到馬鈴薯浸提液。

（5）配制和滅菌：將新鮮牛奶、馬鈴薯濾液和白糖按照一定配比混合，以微波爐800W下加熱至沸騰，以殺滅微生物。在無菌室自然冷卻至45℃［3］。

（6）接種：將冷卻好的混合液在無菌室里按一定的比例接種含有4種益生菌的酸乳（作為發(fā)酵劑），并用保鮮膜封口［4，5］。

（7）培養(yǎng)：把接種好的混合液轉移到生化培養(yǎng)箱中，于43℃下培養(yǎng)3～7h，觀察凝乳時間［6－8］。

（8）后熟：將發(fā)酵成的酸奶放入冰箱中4℃下后熟24h以上，得到成品［9－11］。

1.2.3 單因素試驗設計

（1）馬鈴薯浸提液與鮮牛奶體積比單因素試驗：將馬鈴薯浸提液與鮮牛奶體積比分別調整為80∶10，70∶20，60∶30，50∶40，40∶50，在加糖量4%（m/V）、發(fā)酵劑接種10%（V/V）、43℃發(fā)酵4h的條件下，考察馬鈴薯浸提液與牛奶體積比對發(fā)酵效果的影響。記錄凝乳時間，測定pH，每個水平重復3次。

（2）加糖量單因素試驗：在馬鈴薯浸提液與鮮牛奶體積比為70∶20、發(fā)酵劑添接種量10%（V/V）、43℃發(fā)酵4h的條件下，分別加入3%，4%，5%，6%，7%（m/V）的白糖，考察加糖量對發(fā)酵效果的影響。記錄凝乳時間，測定pH，每個水平重復3次。

（3）發(fā)酵劑添加量單因素試驗：以酸乳作為發(fā)酵劑，在馬鈴薯浸提液與鮮牛奶體積比為70∶20、加糖量4%（m/V）、43℃發(fā)酵4h的條件下，分別接種6%，8%，10%，12%，14%（V/V）的發(fā)酵劑，考察發(fā)酵劑接種量對發(fā)酵效果的影響。記錄凝乳時間，測定pH，每個水平重復3次。

（4）發(fā)酵時間單因素試驗：在馬鈴薯浸提液與鮮牛奶體積比為70∶20、加糖量4%（m/V）、發(fā)酵劑添加量10%（V/V）的條件下，分別于43℃發(fā)酵3，4，5，6，7h后觀察凝乳情況，測定pH，每個水平重復3次。

1.2.4 正交試驗設計 以馬鈴薯浸提液與牛奶比例、加糖量、發(fā)酵劑添加量、發(fā)酵時間為4個因素，以單因素試驗結果為參考，以產品感官評價為依據，進行四因素三水平正交試驗。

1.2.5 測定項目及方法

（1）凝乳時間：以發(fā)酵開始至凝乳正常的時間為凝乳時間［7］。

（2）pH 值：采用精密試紙法［9］。

（3）蛋白質含量：采用凱氏定氮法［4］。

（4）脂肪含量：采用離心法［4］。

（5）酸度：采用滴定法［4］。

（6）苯甲酸鈉：采用色譜法［8］。

（7）菌落總數檢驗：采用傾注平板法［4，9］。

（8）大腸菌群檢驗：采用九管法［9］。

（9）感官評價：馬鈴薯酸奶感官評價標準［7］見表1。感官評價小組由10人組成，共3各小組，取每小組平均值，滿分為100分。

表1 產品感官評分標準Table 1 Product sensory scoring standard

1.3 數據處理

采用DPS 7.05版和EXCEL2003版軟件對試驗數據進行處理。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果與分析

2.1.1 馬鈴薯浸提液與鮮牛奶體積比對凝乳效果的影響

由表2可知：馬鈴薯浸提液添加量過高，導致酸奶飲料凝乳時間過長甚至不能凝固，pH偏高，口感欠佳。當馬鈴薯浸提液與鮮牛奶體積比為20∶70時，凝乳時間最短且達到顯著水平，酸奶凝固的效果最好，口味酸甜可口。可能是由于馬鈴薯上清液中可能含有某些抑制因子，所以添加量不能過高。

2.1.2 加糖量對凝乳效果的影響 白糖添加量過高，會導致酸奶甜度過高，影響酸度；白糖添加量過低會導致酸奶甜度不足，口感欠佳。此外，加糖量過高還會影響乳酸菌的生長與發(fā)酵。由表3可知：當白糖添加量為4%～5%（m/V）時，酸奶的凝固效果最佳且差異顯著。

表2 馬鈴薯浸提液與鮮牛奶體積比對凝乳效果的影響Table 2 Effects on coagulating effect from ratio of potato（n＝3）

表2 馬鈴薯浸提液與鮮牛奶體積比對凝乳效果的影響Table 2 Effects on coagulating effect from ratio of potato（n＝3）

同列不同字母表示差異顯著（P＜0.05）。

馬鈴薯浸提液與鮮牛奶體積比凝乳時間/h pH 10∶80 3.50±0.52a 5.11±0.51a 20∶70 3.40±0.54b 4.58±0.61b 30∶60 3.60±0.65c 4.54±0.55c 40∶50 不凝 4.55±0.67c 50∶40 不凝 4.81±0.56c

2.1.3 發(fā)酵劑添加量對凝乳效果的影響 由表4可知：當發(fā)酵劑接種量小于6%（V/V）時，酸奶發(fā)酵不均勻，口感較甜，口感不好；當接種量大于8%（V/V）時雖然凝乳均勻，但是酸奶的感官質量下降，酸度顯著降低；因此，接種量為6%～8%（V/V）時酸奶的發(fā)酵效果和風味最好。說明以酸奶作為菌種進行酸奶發(fā)酵，也需要合適的添加量。

2.1.4 發(fā)酵時間對凝乳效果的影響 由表5可知：隨著發(fā)酵時間的增加酸奶的凝結狀態(tài)在改善，酸度在降低。當發(fā)酵時間為5h時酸奶酸甜可口，口感最好。發(fā)酵時間與酸奶質量有明顯關系，發(fā)酵時間過長會造成酸度過高，過短會造成凝乳不良。

表3 加糖量對凝乳效果的影響Table 3 Effect on coagulating effect of sugar addition（n＝3）

表3 加糖量對凝乳效果的影響Table 3 Effect on coagulating effect of sugar addition（n＝3）

同列不同字母表示差異顯著（P＜0.05）。

加糖量%（m/V） 凝乳時間/h pH 3.00 3.50±0.60a 4.44±0.54a 4.00 3.40±0.58b 4.47±0.62b 5.00 3.40±0.64b 4.49±0.55b 6.00 3.30±0.62c 4.49±0.63b 7.00 3.30±0.59c 4.45±0.58a

表4 發(fā)酵劑量對凝乳效果的影響Table 4 Effect on coagulating effect of inoculation amount of fermentation agent（n＝3）

表4 發(fā)酵劑量對凝乳效果的影響Table 4 Effect on coagulating effect of inoculation amount of fermentation agent（n＝3）

同列不同字母表示差異顯著（P＜0.05）。

發(fā)酵劑添加量%（V/V） 凝乳時間/h pH 6.00 3.60±0.54a 4.36±0.61a 8.00 3.40±0.54b 4.34±0.46a 10.00 3.40±0.55b 4.40±0.64b 12.00 3.30±0.58c 4.45±0.63c 14.00 3.30±0.65c 4.51±0.57d

2.2 發(fā)酵條件優(yōu)化

根據單因素試驗結果，以馬鈴薯浸提液和新鮮牛奶添比例、加糖量、發(fā)酵劑添加量、發(fā)酵時間（表6）進行四因素三水平的正交試驗。

表5 發(fā)酵時間對凝乳效果的影響Table 5 Effect on coagulating effect of fermentation time（n＝3）

表5 發(fā)酵時間對凝乳效果的影響Table 5 Effect on coagulating effect of fermentation time（n＝3）

同列不同字母表示差異顯著（P＜0.05）。

發(fā)酵時間/h 凝乳時間/h pH 3.00 3.50±0.55a 4.89±0.54a 4.00 3.60±0.58b 4.54±0.62b 5.00 3.50±0.54a 4.25±0.65c 6.00 3.50±0.57a 4.03±0.54d 7.00 3.60±0.64b 4.00±0.66e

表6 馬鈴薯酸奶發(fā)酵工藝正交試驗因素水平表Table 6 Factors and levels of orthogonal experiment of potato yogurt fermentation process

由表7可知，馬鈴薯酸奶感官質量影響因素主次順序為A＞B＞C＞D，即馬鈴薯浸提液與牛奶的比例＞加糖量＞發(fā)酵劑添加量＞發(fā)酵時間。由表8可知，考察的四因素各水平間的差異達到極顯著水平。由表7可知理論上4個因素各水平最佳配合為A2B1C2D3，即馬鈴薯浸提液與鮮牛奶體積比為20∶70（V∶V），蔗糖為4%（m/V），發(fā)酵劑添加量8%（V/V），發(fā)酵時間6h。

表7 馬鈴薯酸奶發(fā)酵工藝優(yōu)化結果Table 7 Results the potato yogurt fermentation process（n＝3）

表8 方差分析表Table 8 Analysis of variance table

2.3 產品質量指標

2.3.1 感官指標 產品外觀為白色均勻的半固體，凝塊均勻，基本無乳清析出，無沉淀分層，口感細膩潤滑，酸甜適口，具有馬鈴薯香氣和乳酸發(fā)酵特有的氣味，無腥味和異味。

2.3.2 理化指標 脂肪含量＞3%；蛋白質含量＞3%；酸度＞70.0°T；苯甲酸鈉不得檢出。

2.3.3 微生物指標 大腸菌群＜5CFU/mL；酵母菌總數＜100CFU/mL；霉菌總數＜30CFU/mL；致病菌不得檢出。

3 結論

本研究結果表明馬鈴薯酸奶的最佳發(fā)酵工藝為：馬鈴薯浸提液與鮮牛奶體積比20∶70，白糖添加量4%（m/V），發(fā)酵劑添加量8%（V/V），發(fā)酵時間6h。該條件下制備的馬鈴薯酸奶為白色，凝塊均勻口感細膩、酸甜適口，具有馬鈴薯香氣和酸乳香氣，無異味。但馬鈴薯品種及品質等因素對產品質量的影響等方面還有待于進一步的研究。

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