王 然

（1.長春職業(yè)技術學院 食品與生物技術分院，吉林 長春 130033；2.吉林大學 生物與農(nóng)業(yè)工程學院，吉林 長春 130022）

我國馬鈴薯產(chǎn)量位居世界首位，馬鈴薯因其營養(yǎng)豐富[1]、易于調(diào)味、熟制后口感綿軟，所以廣受消費者歡迎，是百姓餐桌的常見菜肴[2]。農(nóng)業(yè)部在2015年也將馬鈴薯提高到了主糧的重要地位。山藥是薯蕷科植物薯蕷的塊莖，性溫味甘，含有山藥多糖、糖蛋白、尿囊素、皂苷等多種活性成分[3-4]，具有健脾養(yǎng)胃，補腎益肺等功效，屬于藥食兼用作物，在我國已有兩千余年的食用歷史[5]。酸奶由于其營養(yǎng)、健康、美味，已經(jīng)成為百姓餐桌的主要乳品。目前，酸奶新產(chǎn)品的開發(fā)主要集中于功能性酸奶的研制。陳亞楠等[1]以馬鈴薯和鮮牛乳為原料，研究得出酸奶中的最佳馬鈴薯配比；劉春芬等[4]以山藥和奶粉為原料經(jīng)益生菌發(fā)酵確定了主要原料添加配比及發(fā)酵條件；王新惠等[6]以黃豆和紫薯為原料，經(jīng)過優(yōu)化工藝得到紫薯大豆酸奶的工藝參數(shù)。國外研究人員也進行了相關研究報道[7-8]。但是，對以馬鈴薯、山藥和豆乳為主要原料，經(jīng)過發(fā)酵工藝制備的酸奶，其制備工藝及貯藏品質(zhì)方面的研究鮮有報道。

國務院發(fā)布的《國民營養(yǎng)計劃（2017～2030年）》中提出“推進以馬鈴薯為主食的功能性食品的開發(fā)”以及“利用優(yōu)質(zhì)動、植物蛋白，開展雙蛋白營養(yǎng)食品的開發(fā)”等要求。大豆蛋白是優(yōu)質(zhì)的植物蛋白來源，本研究將馬鈴薯和山藥應用于大豆復合酸乳的加工中，既豐富了酸乳的營養(yǎng)成分和功能特性[9]，又解決了大豆酸乳凝乳不良的問題。同時，大豆復合酸乳在貯藏的過程中容易發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象[10]，導致產(chǎn)品品質(zhì)變劣，本實驗通過研究馬鈴薯、山藥、豆乳等主要原料添加比例對復合酸乳貯藏品質(zhì)的影響，為馬鈴薯、山藥、大豆等農(nóng)產(chǎn)品應用于功能性酸乳中的開發(fā)提供方法和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

山藥、大豆：本地農(nóng)貿(mào)市場；馬鈴薯雪花全粉：赤峰凌志食品有限公司；α-淀粉酶（3 700 U/g）：北京奧博星生物技術有限責任公司；牛乳：完達山乳業(yè)股份有限公司；益生菌發(fā)酵劑：北京川秀科技有限公司；檸檬酸、抗壞血酸鈉：國藥集團化學試劑北京有限公司；實驗所用所有化學試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

TA-XTplus2質(zhì)構(gòu)儀：英國Stable Micro Systems公司；CRS300實驗室乳化機：上海馳翔新能源設備科技有限公司；GNP9080恒溫培養(yǎng)箱：常州菲普實驗儀器廠；SW-CJ-1D超凈工作臺：蘇州凈化設備有限公司；HH-W600電熱恒溫水浴箱：金壇市醫(yī)療儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 馬鈴薯山藥復合大豆酸奶的制備工藝流程及操作要點

馬鈴薯漿的制備：取馬鈴薯全粉，按質(zhì)量比1∶8加水混合均勻，添加α-淀粉酶40 U/g（按馬鈴薯粉懸浮液計算），混合均勻后，置于50℃水浴攪拌12 min；然后置于沸水浴中進行滅酶處理10 min，過80目篩，得到平均葡萄糖當量值（DE）為13.85的馬鈴薯漿[11-12]。

山藥漿的制備：取新鮮山藥去皮后切成0.3 cm左右的薄片，立即放入含有D-抗壞血酸鈉（質(zhì)量濃度1 g/L）和檸檬酸（質(zhì)量濃度3 g/L）的護色液中，浸泡30 min；然后，徹底清洗山藥片，放入沸水中燙漂5 min滅酶。山藥與水以質(zhì)量比2∶1進行打漿，過80目篩，得到山藥漿[4，13]。

大豆預處理：大豆經(jīng)過除雜、清洗之后，在清水中浸泡至豆粒膨脹，并除去豆粒表面皮層。

磨漿：大豆與水的質(zhì)量比為1∶5，使用磨漿機磨漿，然后過120目篩，得到濾液，加熱至90℃，保溫15 min。

調(diào)配：牛乳按體積比1∶3加入豆?jié){中，然后將馬鈴薯漿、山藥漿加入其中并混合均勻，加入質(zhì)量分數(shù)8%的綿白糖。

殺菌：在95℃條件下加熱處理15min，然后冷卻至40℃。

接種、發(fā)酵：接種2 g/L復合乳酸菌發(fā)酵劑（保加利亞乳桿菌∶嗜熱鏈球菌=1∶2），然后灌裝50 g樣品于帶蓋廣口瓶中，在42℃進行保溫發(fā)酵10 h。

后熟、成品：發(fā)酵完成后立即冷卻至室溫（20℃），然后置于4℃冰箱中后熟24h，即制成馬鈴薯山藥復合大豆酸奶。

1.3.2 單因素試驗設計

選擇馬鈴薯漿、山藥漿與乳液的體積比（0∶0∶100、3∶15∶82、6∶12∶82、9∶9∶82、12∶6∶82、15∶3∶82），調(diào)制的復合乳液在發(fā)酵劑接種量2 g/L、發(fā)酵溫度42℃的條件下，進行恒溫發(fā)酵10 h，經(jīng)24 h低溫后熟，即制得馬鈴薯山藥復合大豆酸奶樣品。研究馬鈴薯山藥復合大豆酸乳在分別貯藏1d、3d、5d、7 d、9d時，其主要原料的不同體積比（0∶0∶100、3∶15∶82、6∶12∶82、9∶9∶82、12∶6∶82、15∶3∶82）對馬鈴薯山藥復合大豆酸乳樣品的理化性質(zhì)及感官品質(zhì)的影響。

1.3.3 測定方法

（1）酸度測定

酸乳樣品的酸度測定按照GB 5009.239—2016《食品安全國家標準食品酸度的測定》進行檢測。

（2）乳清析出率測定

選用直接稱量法測定酸乳樣品的乳清析出率[10]，其計算公式如下：

式中：M1為乳清的質(zhì)量，g；M2為酸乳樣品的質(zhì)量，g。

（3）持水性測定

稱取25 g酸乳樣品置于離心管中，設置離心機的離心力450 g，轉(zhuǎn)速3 000 r/min，離心10 min，倒掉上清液后稱質(zhì)量[14]。樣品持水性計算公式如下：

式中：W1為酸乳樣品離心后的質(zhì)量，g；W2為酸乳樣品離心前的質(zhì)量，g。

（4）質(zhì)構(gòu)性質(zhì)測定

使用質(zhì)構(gòu)儀對酸乳樣品的硬度、破裂強度、彈性和膠黏性進行測定。選取直徑為45 mm的圓柱形探頭，測試前速2.0 mm/s，測試中速1.0 mm/s，測試后速2.0 mm/s，初始應力2.0 g，壓縮深度15 mm[15]。

（5）乳酸菌數(shù)測定

按照GB 4789.35—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗乳酸菌檢驗》檢測酸乳樣品中桿菌和球菌的活菌數(shù)，檢測結(jié)果以對數(shù)值（lg）表示[16]。

（6）感官評定

選擇8名品評員（男女各4人）組成的感官評定小組，分別對6種酸乳排列組成的帶有編號的18個樣品（每種酸乳提供3個不同編號的樣品）從外觀、組織狀態(tài)、口感、風味和適口性等方面進行感官評價并賦分，滿分100分，每個酸乳樣品感官品質(zhì)得分結(jié)果取12人評分的平均值，具體評價標準見表1[17-19]。

表1 馬鈴薯山藥復合大豆酸奶感官評分標準Table 1 Sensory evaluation standard of soy yogurt with potato and Chinese yam

續(xù)表

1.3.4 試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用IBM SPSSStatistics20統(tǒng)計分析軟件對試驗數(shù)據(jù)進行分析。選擇Duncan分析，在95%的置信水平范圍內(nèi)，計算試驗數(shù)據(jù)之間差異的顯著性。試驗結(jié)果取自3個平行樣品的檢測結(jié)果，以平均值±標準差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同原料配比對酸乳樣品貯藏性質(zhì)的影響

2.1.1 不同原料配比對酸乳樣品酸度的影響

在酸乳樣品發(fā)酵過程中，乳酸菌進行生長和繁殖，并產(chǎn)生大量有機酸，這是構(gòu)成酸乳獨特風味的主要物質(zhì)之一。由表2可知，隨著貯藏時間的延長，6種酸乳樣品的酸度均在不同程度的增加，并且，馬鈴薯漿、山藥漿的添加比例對大豆復合酸乳在貯藏過程中的酸度變化產(chǎn)生一定的影響。通過對比6種酸乳樣品貯藏1 d（樣品制作完成后24 h）的酸度發(fā)現(xiàn)，馬鈴薯漿、山藥漿與乳液體積比為3∶15∶82的酸乳樣品，其酸度最高（72.9°T），然而，不含馬鈴薯漿和山藥漿的酸乳樣品（0∶0∶100）其酸度最低（68.2°T），這可能是因為大豆蛋白能夠降低乳酸菌發(fā)酵過程中的酸度增長速率[20]。此外，酸乳樣品的酸度隨著山藥漿含量的增加而升高，在貯藏過程中，6種酸乳樣品酸度的平均增長率由高到低依次為3∶15∶82＞6∶12∶82＞9∶9∶82＞15∶3∶82＞12∶6∶82＞0∶0∶100，其酸度增長速率依次為3.76%、2.56%、1.78%、1.76%、1.54%、1.32%。

表2 不同原料配比對酸乳樣品貯藏過程中酸度的影響Table 2 Effect of different ratio of raw material on the acid degree of yogurt samples during storage°T

2.1.2 不同原料配比對酸乳樣品乳清析出率的影響

乳清析出率是評價酸乳品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標，乳清析出率低的酸乳口感潤滑，品質(zhì)更高。馬鈴薯漿、山藥漿添加比例對酸乳在貯藏過程中乳清析出率的影響見表3。由表3可知，在貯藏期1 d，6種酸乳樣品均無乳清析出即乳清析出率為0；在第3天，不含馬鈴薯漿、山藥漿的酸乳樣品（0∶0∶100）開始析出乳清，而其他酸乳樣品均無乳清析出；在第5天，所有酸乳樣品均有乳清析出，并且隨著貯藏時間的延長，乳清析出率增加。在貯藏第9天，馬鈴薯漿、山藥漿與乳液體積比為3∶15∶82的酸乳樣品的乳清析出率最低，而不含馬鈴薯漿和山藥漿的酸乳樣品（0∶0∶100）其乳清析出率最高。在貯藏過程中，6種酸乳樣品乳清析出率數(shù)值從小到大依次為3∶15∶82＞6∶12∶82＞9∶9∶82＞12∶6∶82＞15∶3∶82＞0∶0∶100。

表3 不同原料配比對酸乳樣品貯藏過程中乳清析出率的影響Table 3 Effect of different ratio of raw material on whey separation rate of yogurt samples during storage%

2.1.3 不同原料配比對酸乳樣品持水性的影響

酸乳凝乳的組織結(jié)構(gòu)與其物理性質(zhì)持水性具有密切的關系，在離心力的作用下，酸乳的持水性越好，其乳清析出率越低，不同原料配比對酸乳樣品持水性的影響見表4。

表4 不同原料配比對酸乳樣品貯藏過程中持水性的影響Table 4 Effect of different ratio of raw material on water holding of yogurt samples during storage%

如表4所示，隨著貯藏時間的增加，所有酸乳樣品持水性均呈現(xiàn)下降的趨勢；同時，試驗發(fā)現(xiàn)，在貯藏過程中馬鈴薯漿和山藥漿的體積比對酸乳樣品的持水性影響顯著（P＜0.05）；馬鈴薯漿、山藥漿與乳液體積比為3∶15∶82的酸乳樣品的持水性最好，在貯藏過程中，隨著山藥漿添加比例的降低，酸乳樣品的持水性下降，這可能是由于山藥漿中的山藥淀粉與酸乳中的酪蛋白相互作用，致使酸乳體系黏度增加，酸乳脫水收縮的敏感性降低，進而提高酸乳持水性[5]。然而，不含馬鈴薯漿、山藥漿的酸乳樣品（0∶0∶100），其持水力顯著低于其他5種酸乳樣品（P＜0.05）。這與酸乳樣品乳清析出檢測結(jié)果相一致，酸乳樣品原料體積比為3∶15∶82的持水性高，則乳清析出率低；相反，酸乳樣品0∶0∶100的持水性低，則乳清析出率高。

2.1.4 不同原料配比對酸乳樣品質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響

硬度和稠度反映了酸乳組織狀態(tài)和口感，是評價酸乳質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的重要指標。不同原料配比對酸乳樣品硬度的影響如表5所示，隨著貯藏時間的延長，酸乳樣品的硬度略有增加；同時，在貯藏過程中，隨著馬鈴薯漿添加比例的增加，酸乳樣品的硬度也表現(xiàn)出增加的趨勢，其硬度增加率由低到高依次為6∶12∶82＜12∶6∶82＜9∶9∶82＜15∶3∶82＜3∶15∶82＜0∶0∶100，硬度增加率依次為2.49%、2.52%、2.94%、3.09%、3.96%、7.09%。其中，不含馬鈴薯漿、山藥漿的酸乳樣品（0∶0∶100），其硬度顯著低于其他5種酸乳樣品（P＜0.05），其硬度增加率卻為最高。這可能是由于乳液中大豆蛋白在乳酸菌產(chǎn)酸的誘導下形成凝膠[21]，但是凝膠結(jié)構(gòu)并不穩(wěn)定，當在乳液中添加了山藥漿和酶解后的馬鈴薯漿時，馬鈴薯漿中的低聚糖、糊精以及沒有完全酶解的淀粉等成分能夠促進凝膠結(jié)構(gòu)的形成，并有助于酸乳樣品的硬度的增加；在貯藏過程中，酸乳樣品硬度增加比較緩慢。

稠度表示為質(zhì)構(gòu)儀探頭下壓酸乳樣品所做的功。貯藏過程中馬鈴薯漿、山藥漿添加量對酸乳樣品稠度的影響見表6。

表5 不同原料配比對酸乳樣品貯藏過程中硬度的影響Table 5 Effect of different ratio of raw material on hardness of yogurt samples during storage g

表6 不同原料配比對酸乳樣品貯藏過程中稠度的影響Table 6 Effect of different ratio of raw material on consistency of yogurt samples during storage g/s

由表6可知，6組酸乳樣品的稠度隨貯藏時間的增加而增加。在添加了馬鈴薯漿和山藥漿的酸乳樣品中，原料配比為15∶3∶82時的稠度最高，原料體積比為3∶15∶82時的稠度最低，這與乳清析出率的結(jié)果相反，因此原因不排除酸乳樣品乳清析出率增加所導致的酸乳樣品稠度的升高[9]。

2.1.5 不同原料配比對酸乳樣品乳酸菌活菌數(shù)的影響

在貯藏過程中，不同原料配比對酸乳樣品中活菌數(shù)的影響見表7。由表7可知，6種酸乳樣品的乳酸菌活菌數(shù)幾乎均呈現(xiàn)增加的趨勢。在貯藏過程中，酸乳樣品3∶15∶82的桿菌和球菌活菌數(shù)最高，這與表2中此樣品酸度值最高的結(jié)果相一致。酸乳樣品中桿菌活菌數(shù)和部分樣品的球菌活菌數(shù)均隨著山藥漿添加比例的降低而減少，原因可能是山藥中含有的膳食纖維、山藥多糖和薯蕷皂苷元[5]等成分，這些成分都可能作為益生元，促進乳酸菌生長和繁殖。然而，在6種酸乳樣品中，不含馬鈴薯漿和山藥漿的酸乳樣品（0∶0∶100），其桿菌和球菌活菌數(shù)均最少，這可能是由于大豆蛋白能降低乳酸菌的發(fā)酵速率[20]，并對乳酸菌生命活動產(chǎn)生抑制。

表7 不同原料配比對酸乳樣品乳酸菌活菌數(shù)的影響Table 7 Effect of different ratio of raw material on viable counts of lactic acid bacteria in yogurt samples during storage lg（CFU/mL）

2.1.6 不同原料配比對酸乳樣品感官評價的影響

感官評價是決定酸乳產(chǎn)品能否被消費者接受的主觀評價指標之一，不同原料配比對酸乳樣品感官評價的影響見圖1。

圖1 不同原料配比對酸乳樣品感官評價的影響Fig.1 Effect of different ratio of raw material on sensory evaluation of yogurt samples during storage

如圖1所示，在貯藏過程中，所有酸乳樣品的感官評價得分均呈現(xiàn)降低的趨勢，但是添加不同比例的馬鈴薯漿和山藥漿對酸乳樣品的感官評價得分產(chǎn)生顯著影響（P＜0.05）。原料體積比為3∶15∶82酸乳樣品在貯藏期1 d的感官評價得分為91.37分，在貯藏期3 d的感官評價得分為90.65分，即在貯藏期前3 d，此酸乳樣品感官品質(zhì)未發(fā)生明顯變劣，并且感官評價得分明顯高于其他5種酸乳樣品。隨著乳液中山藥漿添加比例的下降，酸乳的感官評價得分也出現(xiàn)不同程度的降低。然而，在貯藏過程中，原料體積比為15∶3∶82酸乳樣品和不含馬鈴薯漿和山藥漿的酸乳樣品的感官評價得分呈大幅度下降，主要原因是這兩種樣品的乳清析出率高，并且酸乳樣品的組織結(jié)構(gòu)粗糙，其中，隨著貯藏時間的增加，酸乳樣品15∶3∶82有明顯顆粒感，可能是由于沒有完全酶解的馬鈴薯淀粉老化所致，而不含馬鈴薯漿和山藥漿的酸乳樣品質(zhì)地過軟，凝乳一觸即碎。馬鈴薯漿、山藥漿和乳液體積比為3∶15∶82的酸乳樣品表面光滑，凝塊完整，酸甜適度，入口潤滑，具有純正的發(fā)酵豆乳香味并且?guī)в猩剿幒婉R鈴薯香味，香味和諧，無異味。

3 結(jié)論

本研究以馬鈴薯、山藥、大豆為主要原料，接種乳酸菌進行發(fā)酵，制成馬鈴薯山藥復合大豆酸乳。通過單因素試驗，研究貯藏過程中不同原料配比對復合酸乳品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，馬鈴薯漿、山藥漿與乳液體積比為3∶15∶82的酸乳樣品，在貯藏過程中，具有適宜的酸度，較低的乳清析出率，良好的持水性，適中的硬度和稠度，并且具有較高的活菌數(shù)，此外，在20℃的條件下，貯藏3 d時，其感官評分仍在90分以上，說明馬鈴薯漿和山藥漿的添加提高了酸乳樣品的貯藏品質(zhì)的穩(wěn)定性。制備的馬鈴薯山藥復合大豆酸乳酸甜適口、風味純正、營養(yǎng)豐富，為農(nóng)產(chǎn)品應用于功能性酸奶的開發(fā)提供參考和理論依據(jù)。