胡興仁

[摘要]以洋姜為原料，以木糖醇為甜味劑，通過單因素試驗和正交試驗對菊粉功能性酸奶進行研制，得到的最佳配方為洋姜6%、甜味劑8%、發(fā)酵劑3%、發(fā)酵時間5h。所制成的洋姜乳酸飲料滋味獨特，香氣濃郁，價格低廉，具有較高的營養(yǎng)和保健價值，有較廣的市場前景，同時也為洋姜資源開辟了新的途徑。

[關(guān)鍵詞]洋姜；酶解；乳酸發(fā)酵；酸乳飲料

洋姜又名菊芋（Helisnthustuberosus）、是菊科向日葵屬多年生草本植物。洋姜有著很高的營養(yǎng)價值，預防齲齒，增加腸道益生菌數(shù)量的作用：還可降低膽固醇和甘油三酯在血清中的含量：促進營養(yǎng)的吸收，特別是鈣的吸收：防治腹瀉和便秘的作用。洋姜塊莖可開發(fā)成菊粉（菊糖），菊粉具有促進腸道內(nèi)雙歧桿菌生長、長效釋放能量、提高運動耐力、替代脂肪等多種作用，作為一種食品功能性添加劑已被廣泛用于奶制品、冷飲食品以及低脂或無脂食品中。菊粉經(jīng)高科技生物技術(shù)轉(zhuǎn)化可制成高純度的低聚果糖和超高果糖漿，而低聚果糖可增殖人體內(nèi)雙歧桿菌，促進腸道功能，防止便秘，提高人體免疫功能，有良好的抗衰老作用；可降低血脂，改善脂質(zhì)代謝，降低血液中膽固醇和甘油三酯的含量；低熱量。洋姜中含有豐富的菊糖，采用現(xiàn)代生物技術(shù)將洋姜進行精深加工而制成的菊粉、低聚果糖和超高果葡糖漿，成為了現(xiàn)代保健食品行業(yè)中的全新多功能配料。

酸乳具有克服乳糖不耐癥，調(diào)節(jié)腸道微生物菌群，改善消化功能的作用：一方面它可降低膽固醇，預防冠心病，保護肝腎；另一方面它可排除體內(nèi)毒素，延緩人體衰老，潤膚美容；此外它還可以抑制腫瘤，減緩藥物的毒副作用。酸乳的保健功能還可羅列很多，例如：預防骨質(zhì)疏松，減輕過敏變態(tài)反應，治療神經(jīng)性厭預癥障等。酸乳和普通牛乳相比其總固體碳水化合物、蛋白質(zhì)及礦物質(zhì)均有所提高和普通牛乳相比酸乳更易于受到消化酶的作用也更有利于人體消化吸收。

1.洋姜酸乳的生產(chǎn)工藝流程工藝流程：

脫脂奶粉→復原乳→添加洋姜、甜味劑→預熱→均質(zhì)→殺菌→冷卻→接種發(fā)酵劑→灌裝→發(fā)酵→冷卻→冷藏→成品。

操作要點如下：

復原乳：將脫脂奶粉溶于蒸餾水中，備用。

均質(zhì)：在復原乳中加入適量的洋姜、甜味劑等輔料，此實驗以木糖醇為甜味劑。將已添加輔料的原料乳預熱至60-70℃，使一部分的乳清蛋白凝固，加強了酪蛋白的熱穩(wěn)定性，避免滅菌時凝固，同時賦予酸奶適當?shù)恼扯龋蛊渚环€(wěn)定，提高了酸奶的穩(wěn)定性和黏稠度。

殺菌：在90℃的水浴中、殺菌30m in以上，使得原料基液中大部分雜菌與所有的致病菌被殺滅以確保食用安全性，鈍化了原料乳內(nèi)的天然抑制劑，抑制了發(fā)酵劑的作用，為乳酸菌生長繁殖創(chuàng)造了外部條件，提高了乳中蛋白質(zhì)和水的親和力，然后冷卻到42℃左右。

接種、發(fā)酵：溫度為42℃左右，接入工作發(fā)酵劑。攪拌均勻，分杯灌裝后放入42℃的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)發(fā)酵。

冷卻后熟：乳凝固后取出放至0-4℃冰箱內(nèi)冷藏24h?？煽刂飘a(chǎn)品的酸度，使得產(chǎn)品特征（組織形態(tài)、滋味、口感與酸度等）達到預期的要求。

本實驗以洋姜為原料，添加一定量的木糖醇，與牛奶一起進行乳酸發(fā)酵生產(chǎn)酸乳飲料。該工藝既降低了加工過程中蔗糖的用量，又強化了產(chǎn)品的保健性能和營養(yǎng)性能。所得產(chǎn)品不但具有良好的洋姜兼乳酸風味，而且富含多種營養(yǎng)成分，是一種理想型的保健營養(yǎng)飲料。本研究為開發(fā)洋姜資源開辟了一種新的途徑。

2.材料與方法

2.1實驗材料與設備

實驗材料：洋姜、脫脂奶粉、丹尼斯克直投菌種、木糖醇等，均為市購。實驗設備有：均質(zhì)機（CGJB60-70）、電熱恒溫培養(yǎng)箱（DRP-9002型）、夾層鍋（HHL-50型）。

2.2理化指標測定

酸度：參照GB/5009.46-2003《乳與乳制品衛(wèi)生標準的分析方法》規(guī)定的滴定法測定：微生物：參照GB/4789.18-1010《食品衛(wèi)生微生物學檢驗：乳與乳制品檢驗》規(guī)定的方法檢驗：乳酸菌：參照GB/4789.35-2010《食品衛(wèi)生微生物學檢驗：乳酸菌飲料》乳酸菌檢驗規(guī)定的方法檢驗。

2.3正交試驗

以綜合感官評分作為指標，采用正交試驗L9（3⁴）方法進行試驗設計，探究洋姜的添加量、甜味劑的添加量、發(fā)酵劑的添加量、發(fā)酵時間這4個因素對感官的影響，以確定最佳的配比，試驗因素水平表見表1。

3.結(jié)果與分析

3.1洋姜的添加量對感官的影響

當洋姜的添加量為6%時感官評分最高，添加量少于6%時色澤較不佳、無洋姜的獨特風味，當添加量多于6%時又過多，影響酸乳凝結(jié)狀態(tài)，出現(xiàn)明顯分層，顏色呈現(xiàn)褐色，質(zhì)地略粗糙，影響感官。所以，本試驗選擇4%、6%、8%三個水平用于正交試驗。

3.2甜味劑添加量對感官的影響

甜味劑的添加量為8%時感官評分最高，這主要是因為甜味劑的添加量在低于8%時口感較差，當高于8%時添加量過多，有明顯乳清析出，口感稍發(fā)澀，當添加量為10%時，酸乳不凝固，且偏澀。這可能是因為木糖醇本身有一定的抑菌作用，抑制了乳酸菌的生長。所以，選取6%、8%、10%這三個水平進行正交試驗。

3.3發(fā)酵劑添加量對感官的影響

當發(fā)酵劑的添加量為3%時感官評分最高，這主要是因為當發(fā)酵劑的添加量過高時，發(fā)酵速度過快，酸度大繼而影響口感；而當添加量低時菌種含量也小，酸度值達不到酸乳質(zhì)量標準。所以，選取2%、3%、4%這三個水平進行正交試驗。

3.4發(fā)酵時間對感官評價影響

發(fā)酵時間為5h時感官評分最高，時間少于5h時發(fā)酵時間不夠.酸奶凝結(jié)狀態(tài)略差，酸度適中：但是當時間多于5h時后，凝結(jié)狀態(tài)較差，乳清不斷析出，過酸，嚴重影響感官評分。因此，選取4、5、6h三個水平進行正交試驗。

3.5正交試驗

據(jù)表2可得，依R值的大小，可得出4個因素的主次關(guān)系為C

從表5可以看出，B因素（甜味劑添加量）F值為10399>F_{0.01（2，2）}=99.00影響極顯著D因素（發(fā)酵時間）F值為33.87>F_{0.05（2，2）}=19.00影響顯著，而A、C因素影響不顯著。根據(jù)實際情況，得試驗的最佳組合為A₂B₂C₁D₂，即洋姜的添加量為6%、甜味劑的添加量為8%、發(fā)酵劑的添加量為3%、發(fā)酵時間為5h。

3.6驗證實驗

用正交試驗得到的最佳配比為A₂B₂C₁D₂，置3組平行樣，選取15人根據(jù)表1標準對洋姜酸乳進行感官評分，得評分數(shù)值為94，結(jié)果顯示，所得的酸奶色澤均一，呈均勻的凝乳狀，口感細嫩爽滑，酸甜適口，具有濃郁的果香味，無異味，無分層現(xiàn)象無雜物，無或少量的乳清析出。

3.7微生物指標實驗

發(fā)酵后的乳酸菌為18×10⁸CFU/g，沒有檢出致病菌。

4結(jié)論

通過合理的試驗設計以及科學的感官評定方法，發(fā)現(xiàn)在洋姜添加量6%、甜味劑添加量8%、發(fā)酵劑添加量3%、發(fā)酵時間5h的條件下所得的洋姜酸乳口感，滋味及所呈現(xiàn)的外在形態(tài)最佳。在此條件下得到的洋姜酸乳酸甜適口，細膩爽滑，色澤均一，組織狀態(tài)呈凝乳狀。其不僅有洋姜特殊的果香味及洋姜所呈現(xiàn)的保健功效，還有酸奶醇香的口感，營養(yǎng)豐富且熱量低，老少皆宜，符合現(xiàn)代人崇尚食品安全營養(yǎng)的新觀念，在食品領(lǐng)域具有廣闊的市場前景，同時也為洋姜新型資源的研發(fā)開辟了新的途徑。