全 文 ：雪莲果保健酸奶的工艺研究
曾艺琼 1, 2 ,邱树毅 1, 2＊ ,陈燕 1, 2 ,王文平 1, 2 ,李玉梅 1 ,谢静 1　
(1.贵州大学化学工程学院,贵州贵阳 550003;2.贵州省发酵工程与生物制药重点实验室 ,贵州贵阳 550003)
摘要　[目的 ]研制一种新型的雪莲果保健酸奶。 [方法]通过活化菌种、制备母发酵剂和生产发酵剂制备雪莲果保健酸奶研究了雪莲
果保健酸奶生产工艺的影响因素。 [结果 ]单因素试验表明 ,以黄原胶和明胶为稳定剂的稳定效果最好;当稳定剂添加量为 0.20%(明
胶 0.10%+黄原胶 0.10%)时 ,稳定效果较好 ,白砂糖添加量为 5%时成品感官评分最高;雪莲果浓缩果汁添加量为 5%时 ,成品酸甜可
口 ,感官评分最高;当发酵时间为 4.0h时 ,酸度适中 ,成品感官评分最高。发酵时间对雪莲果保健酸奶品质的影响最大 ,其次是稳定剂
和雪莲果浓缩果汁添加量 ,而白砂糖添加量的影响最小。 [结论]正交试验得生产雪莲果保健酸奶的最佳工艺条件为:稳定剂 0.15%
(明胶∶黄原胶)+发酵时间 4.5h+雪莲果浓缩果汁 4% +白砂糖 5%。
关键词　雪莲果;低聚果糖;酸奶;加工工艺
中图分类号　TS252.54　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2010)19-10237-03
TechnologicalInvestigationonHealthyYoghurtofSmalanthussonchifolius
ZENGYi-qiongetal　(CollegeofChemicalEngineering, GuizhouUniversity, Guiyang, Guizhou550003)
Abstract　[ Objective] ThepurposewastoprepareanewtypeofhealthyyoghurtofSmalanthussonchifolius.[ Method] Throughactivating
strains, preparingoriginstarterculture, productiveoriginstartercultureandhealthyyoghurtofS.sonchifolius, theinfluencefactorsofitspro-
ductiontechnologywereinvestigated.[ Result] Thesinglefactortestindicatedthatwithxanthangumandgelatinasstabilizer, itsstabilization
effectwasbest.Whentheadditionamountofstabilizerwas0.20%(0.10%gelatin+ 0.10%xanthangum), itsstabilizationefectwasbet-
ter.Whentheadditionamountofsucrosewas5%, thesensescoreofproductwashighest.Whenadditionamountofconcentratedfruitjuice
ofS.sonchifoliuswas5%, theproductwassourandsweet, tasty, anditssensescorewashighest.Whenthefermentationtimewas4.0h, the
acidityofproductwasmoderateanditssensescorewashighest.TheinfluenceoffermentationtimeonthequalityofhealthyyoghurtofS.son-
chifoliuswasgreatest.TheinfluenceofstabilizerandadditionamountofconcentratedfruitjuiceofS.sonchifoliuswassecondaryandtheinflu-
enceofadditionamountofsucrosewasleast.[ Conclusion] TheoptimumtechnologicalconditionforproducinghealthyyoghurtofS.sonchifoli-
uswasobtained:0.15%stabilizer(gelatin∶xanthangum)+fermentationtimeof4.5h+4%concentratedfruitjuiceofS.sonchifolius+
5%sucrose.
Keywords　Smalanthussonchifolius;Fructo-oligosaccharide;Yoghurt;Processingtechnology
基金项目　贵州大学 2007研究生创新基金项目。
作者简介　曾艺琼(1985-),女 ,湖南益阳人,硕士研究生,研究方向:食品
生物技术。＊通讯作者 , E-mail:mickey166122@126.com。
收稿日期　 2010-04-06
　　雪莲果(Smalanthussonchifolius)植物学分类上属菊科
(Compositae)向日葵属(HelianthusL)双子叶草本植物 [ 1] ,原
产南美洲安第斯山一带 ,是当地印第安人的一种传统根茎食
品 。雪莲果含有大量的低聚果糖 ,被称为 “低聚果糖之
王 ”[ 2] ,且果肉汁多 ,含大量的水溶纤维 ,属低热量食品 ,特别
适合糖尿病患者及减肥者食用 ,它还能有效地控制胆固醇和
糖尿病。同时 ,雪莲果还含有 20多种人体必需的氨基酸及
丰富的矿物质和较高的钙 、镁 、铁 、钾等微量元素 [ 3-5] 。
酸奶也有极高的营养价值 ,且可被患有乳糖不适应症的
人群食用;同时 ,其中的活性乳酸菌和有机酸也可有效地抑
制肠道中有害微生物的繁殖 ,从而调节肠道微生态平衡 ,具
有很好的保健功能 [ 6] 。
由于雪莲果水分含量大 ,不易加工 、贮藏和运输 ,目前雪
莲果以鲜食为主 ,使用受季节限制 ,所以雪莲果的开发还停
留在初级阶段 。笔者以雪莲果为原料 ,利用其中的低聚果糖
能使酸奶中的乳酸菌得到大量增殖的情况 ,研制出一种集雪
莲果和酸奶的保健功能于一体的的新型酸奶 ,为雪莲果的开
发应用供新的思路 ,也可开辟乳品业的新市场。
1　材料与方法
1.1　材料　雪莲果 ,白砂糖 ,鲜奶 ,脱脂奶粉(购买于当地市
场)。试剂:黄原胶 ,明胶 ,果胶 , CMC,革兰式染色试剂 ,氢氧
化钠 ,酚酞 ,维生素 C,柠檬酸 ,琼脂 ,乳糖 ,牛肉膏 ,酵母膏 ,蛋
白胨 ,氯化钠等。菌种:保加利亚杆菌(Lactobacilusbulgari-
cusLb.),嗜热链球菌(StreptococusthermophilusSt.),购于丹
尼克斯(中国)有限公司 。仪器设备:RE-52B旋转蒸发仪(上
海亚荣生化仪器厂), PHS-25B型 pH计(上海大普仪器有限
公司), SPX-250B-Z型生化培养箱(上海博迅实业有限公司
医疗设备厂), HR-7803D型微波炉(青岛海尔微波制品有限
公司),电子显微镜 ,手持式折光仪及榨汁机等。
1.2　试验方法
1.2.1　菌种的活化。称取脱脂奶粉溶解于蒸馏水中(12%)
并搅拌 ,待完全溶解后 ,分装于 10 ml预干热灭菌(160 ℃, 2
h)试管中 ,并将试管包扎好 ,放入手提式压力蒸汽消毒器内
120℃下灭菌 20min,灭菌结束后 ,将其冷却到 41℃下。在
洁净工作台内 ,接种嗜热链球菌 、保加利亚杆菌 ,然后置于恒
温 43℃中培养 ,杆菌需培养 5 h以上 ,球菌则需要培养 6 h
以上活化 [ 7] 。
1.2.2　母发酵剂的制备。称取脱脂奶粉溶解于水中(12%)
并搅拌 ,待完全溶解后 ,分装于经预干热灭菌(160℃, 2h)的
三角瓶中 ,并将三角瓶包扎好 ,放入手提式压力蒸汽消毒器
内 120 ℃下灭菌 20 min,灭菌结束后 ,将其迅速冷却到 41 ℃
下。在洁净工作台内 ,用灭菌吸管吸取适量的菌种纯培养物
(3%)接种于灭菌好的奶中 ,嗜热链球菌 、保加利亚杆菌各接
种 1个三角瓶中 ,然后置于恒温 43℃,待凝固后再如此重复
2 ～3次 ,使发酵剂保持活力 ,用于制备生产发酵剂 [ 7] 。
1.2.3　生产发酵剂的制备。为了满足生产的需要 ,取实际
生产量 2% ～ 3%的新鲜乳 ,装入经灭菌的生产发酵剂容器
中 ,在 95℃的条件下杀菌 5min,冷却到 43℃下 ,然后无菌添
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2010, 38(19):10237-10239 责任编辑　李菲菲　责任校对　卢瑶
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2010.19.054
加 3%的母发酵剂 ,并充分搅拌 ,在 43℃的条件下发酵 2.5 ～
3.0 h,凝固后贮存于冰箱或冷库中待用 [ 7] 。
1.3　工艺流程及操作要点
1.3.1　雪莲果浓缩果汁生产工艺 [ 8] 。
1.3.1.1　工艺流程。雪莲果挑选※清洗※去皮※切块※护
色※微波灭酶※护色※清洗※榨汁※过滤※浓缩※杀菌※
冷藏待用。
1.3.1.2　操作要点。原料选择:原料应新鲜 ,表皮呈黄色 ,
无病斑 、虫害 、无裂纹 、腐烂 、无机械损伤;清洗:用高压水流
冲洗 ,去泥沙及杂物 ,再逐个用硬刷洗净细纹中的泥沙 ,防止
杂质进入下道工序;去皮:用不锈钢刀去净表皮 ,内部有变色
的将其去除完全;切块:切块 1.5cm×1.5cm×3.0cm;护色:
切好的雪莲果放入护色液溶液中;微波灭酶:将放在护色液
中的雪莲果放到微波炉中加热灭酶 1 min即可;护色:微波灭
酶后再放入重新配置的护色液 [ 9]中冷却 ,继续护色 20 min;
清洗:用蒸馏水洗 1 ～ 2遍;榨汁:用榨汁机榨汁至雪莲果为
细浆状;真空浓缩:50 ℃下真空浓缩;杀菌:85 ℃下灭菌
15 min。
1.3.2　雪莲果保健酸奶的生产工艺。
1.3.2.1　工艺流程。
白砂糖 、稳定剂　　　　冷却→杀菌→浓缩雪莲果汁
　　↑　　　　　　　　↑
鲜牛奶※配料※混合※杀菌※冷却※接种※装瓶※发酵※
冷藏※成品。
1.3.2.2　操作要点。配料:将称量好的白砂糖和稳定剂预
先进行搅拌 ,混合均匀后 ,加入少量鲜牛奶加热搅拌;杀菌:
混合料在 85 ℃下杀菌 15 min;冷却:使混合料快速冷却至 40
℃左右;接种:接种 3%的工作发酵剂 ,并混合均匀;装瓶:灌
装于已干热灭菌(160 ℃, 2h)瓶中;发酵:置于 43 ℃生化培
养箱内培养;冷藏:放于 0 ～ 5℃冰箱内进行冷藏。
1.4　感官质量评定方法　雪莲果保健酸奶感官评定具体指
标见表 1。
表 1　雪莲果保健酸奶感官评定指标和评分参考
Table1　EvaluationcriterionofsenseonhealthySmalanthussonchifoliusyogurt
级别Grade 乳清析出 Wheyappeared得分 状态
风味Flavor
得分 状态
组织状态 Organizationstate
得分 状态
滋味 Taste
得分 状态
总分Totalscore
1级Firstgrade 13～ 15 无乳清析出 18～ 20 具有浓郁的酸乳和雪莲果香气
27～ 30 凝乳稳固细腻 ,均匀一致 32～ 35 酸甜适中 , 乳酸味浓厚且柔和
90 ～ 100
2级Secondgrade 10～ 12 有乳清析出 15～ 17 酸乳和雪莲果香气明显 24～ 26 凝乳 细腻、稳定、均匀 29～ 31 酸甜适中 , 酸味较浓 80～ 89
3级Thirdgrade 5～ 9 有明显乳清析出 10～ 14 酸乳和雪莲果香气平淡 20～ 23 凝乳粗糙或柔软不结实 25～ 28 酸甜一般 , 酸味较淡或较重 70～ 79
4级Fourthgrade <5 乳清析出严重 <10 酸乳和雪莲果香气微弱 <20 不成凝乳 <25 酸甜不协调 ,风味平淡 60以下
2　结果与分析
2.1　不同稳定剂使用及添加量　菌种比为嗜热链球菌∶保
加利亚杆菌 =2∶1,接种量 3%,白砂糖 5%,雪莲果浓缩果汁
6%,选用不同的复合稳定剂 [ 10] ,其添加量 0.2%(1∶1),发酵
时间 4 h,研究其对成品的稳定效果见表 2。
表 2　不同的稳定剂的稳定效果
Table2　Theefectofdifferentstabilizers
稳定剂
Stabilizer
乳清及组织状态
Wheyand
organizationstate
感官评分
Sensory
scoring
黄原胶∶明胶(1∶1)Xanthan:Gelatin(1∶1) 无乳清析出 ,凝乳细腻　　 78
果胶∶明胶(1∶1)Pectin:Gelatin(1∶1) 乳清析出少重 ,凝乳较细腻 75CMC∶黄原胶(1∶1)CMC∶Xanthan(1:1) 乳清析出严量 ,凝乳不细腻 70
CMC∶明胶(1∶1)CMC∶Gelatin(1∶1) 乳清析出严重 ,凝乳较细腻 71
　　由表 2可以看出 ,稳定剂选用黄原胶和明胶稳定效果最
好 。在此基础上 ,进一步确定明胶 +黄原胶的添加量对雪莲
果保健酸奶稳定效果的影响 ,其结果见表 3。
表 3　明胶+黄原胶的添加量对雪莲果保健酸奶的影响
Table3　EffectofdosageofgelatinandxanthanonhealthySmalan-
thussonchifoliusyogurt
明胶(%)+黄原胶(%)
Gelatin+Xanthan
乳清及组织状态
Wheyandorganizationstate
感官评分
Sensory
scoring
0.10+0.05 无乳清析出 ,凝乳较细腻 75
0.10+0.10 无乳清析出 ,凝乳很细腻 78
0.10+0.15 无乳清析出 ,凝乳较细腻 76
0.10+0.20 乳清析出 ,凝乳很不细腻 74
　　由表 3可以看出 ,当稳定剂为 0.20%(明胶 0.10%+黄
原胶 0.10%)时 ,无乳清析出 ,且凝乳细腻 ,稳定效果较好。
2.2　白砂糖添加量　菌种比为嗜热链球菌∶保加利亚杆菌
=2∶1,接种量 3%,稳定剂为明胶 0.10%+黄原胶 0.10%,
雪莲果浓缩果汁 6%,发酵时间 4 h,冷藏 12 h。分别添加不
同量的白砂糖 ,对成品质量的影响如下:添加量为 3%、4%、
5%、6%、7%时 ,感官评分分别为 75、80、83、79、77。
由此可以看出 ,白砂糖添加量为 5%感官评分 83为最
高。糖添加量少 ,就会造成产品只有酸味 ,甜味不足;糖添加
量过多 ,其味偏甜 ,并且当糖的添加量大于 10%的时候 ,就会
影响发酵剂的发酵效果。
2.3　雪莲果浓缩果汁添加量　菌种嗜热链球菌∶保加利亚
杆菌 =2∶1,接种量 3%,稳定剂明胶 0.10% +黄原胶
0.10%,白砂糖 5%,发酵时间 4 h,冷藏 12 h。分别添加不同
的雪莲果浓缩果汁 ,对成品的影响结果如下:添加量为 3%、
4%、5%、6%、7%时 ,感官评分分别为 75、80、84、82、76。
由此表明 ,雪莲果浓缩果汁添加量 5%时 ,成品酸甜可
口 ,感官评分最高。
2.4　发酵时间　接种比定为嗜热链球菌∶保加利亚杆菌 =
2∶1,接种量 3%,稳定剂明胶 0.10%+黄原胶 0.10%,白砂
糖 5%,雪莲果浓缩果汁 5%。研究不同的发酵时间对产品
的影响 ,结果见表 4。
　　由表 4可以看出 ,当发酵时间为 4.0h时 ,酸度适中 ,感
官评分最高。
10238 　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2010年
表 4　发酵时间的影响
Table4　Effectoffermentationtime
试验号
TestNo.
发酵时间∥h
Fermentationtime
酸度∥°T
Acidity
感官评分
Sensoryscoring
1 3.0 81 80
2 3.5 82 84
3 4.0 85 86
4 4.5 85 85
5 5.0 88 82
2.5　正交试验及结果　在单因素试验基础上 ,进行 L9(34)
正交试验 [ 11] ,其因素水平见表 5。按 3组每组 10人对试验
样品进行评分(评分标准见表 1),以 3组的平均分作为每个
样品的感官评价得分 ,并以感官评分作为成品的评价标准 ,
其正交试验结果表 6。
表 5　正交试验因素水平
Table5　Factorsandlevelsoforthogonalexperiment
水平Levels
因素Factors
明胶(%)+黄原胶(A)∥%Gelatin+Xanthan
白砂糖(B)∥%Sugar
浓缩雪莲果汁(C)∥%ConcentratedSmalanthussonchifoliussyrup
发酵时间(D)∥hFermentationtime
1 0.10+0.05 4 4 3.5
2 0.10+0.10 5 5 4.0
3 0.10+0.15 6 6 4.5
表 6　正交试验结果及分析
Table6　Resultsandanalysisoforthogonalexperiment
试验号
TestNo. A B C D
感官评分
Sensoryscoring
1 1 1 1 1 86
2 1 2 2 2 90
3 1 3 3 3 93
4 2 1 2 3 91
5 2 2 3 1 83
6 2 3 1 2 88
7 3 1 3 2 86
8 3 2 1 3 94
9 3 3 2 1 82
k1 89.667 87.667 89.333 83.667
k2 87.333 89.000 87.667 88.000
k3 87.333 87.667 87.333 92.667
R 2.334 1.333 2.000 9.000
　　由表 6中的极差大小可知:RD>RA>RC>RB, 说明因素
D即发酵时间对雪莲果保健酸奶品质影响最大 ,其次是稳定
剂和雪莲果浓缩果汁添加量 ,而白砂糖的添加量对雪莲果保
健酸奶的品质影响是最小的。且通过正交试验得到最佳工
艺 A1B2C1D3 ,即发酵时间 4.5 h、稳定剂 0.15%(明胶 0.10%
+黄原胶 0.05%)、白砂糖 5%、雪莲果浓缩果汁 4%。按该
组合的物料用量进行 3次重复验证试验 ,所得的产品呈淡黄
色 ,凝乳结实 ,表面光滑 ,无乳清析出 ,酸甜可口 ,有发酵乳特
有的乳酸香和雪莲果的滋味 ,即感官综合评分的平均值大于
95分 。
2.6　雪莲果酸奶质量指标
2.6.1　感官指标。成品呈淡黄色 ,凝乳结实 ,表面光滑 ,无
乳清析出 ,酸甜可口 ,有发酵乳特有的风味和雪莲果的芳香。
2.6.2　理化指标。雪莲果保健酸奶的理化指标测定结果见
表 7。
表 7　雪莲果保健酸奶的理化指标
Table7　PhysicalandchemicalstandardsonhealthySmalanthusson-
chifoliusyogurt
项目
Items
国家标准
National
standard
检测结果
Test
results
结论
Conclusion
蛋白质Protein∥% ≥2.3 2.8 合格
脂肪(部分脂肪产品)Fat∥% 0.8～ 1.6 1.5 合格
非脂乳固体Non-fatmilksolid∥% ≥6.5 8.4 合格
酸度Acidity∥°T 70～ 110 85 合格
2.6.3　微生物指标。雪莲果保健酸奶的理化指标测定结果
见表 8。
表 8　雪莲果保健酸奶的微生物指标
Table8　BacteriumstandardonhealthySmalanthussonchifoliusyo-
gurt
项目Items
国家标准GB2746-1999NationalstandardGB2746-1999
检测结果Testresults 结论Conclusion
乳酸菌∥个 /mL ≥1×106 2.47×108 合格
Lacticacidbacteria
大肠杆菌∥个 /100ml ≤90 30 合格
Escherichiacoli
3　结论
该课题以鲜牛奶和雪莲果浓缩果汁为发酵主原料 ,辅以
稳定剂 、白砂糖等成分 ,选用保加利亚杆菌和嗜热链球菌作
混合发酵剂 ,生产雪莲果保健酸奶 。试验结果表明 ,其最佳
工艺条件为:稳定剂 0.15%(明胶:黄原胶)、发酵时间 4.5 h、
雪莲果浓缩果汁 4%、白砂糖 5%。在此条件下得到的雪莲
果酸奶色泽淡黄 ,酸甜适中 ,口感细腻 ,没有异味 ,风味纯正 ,
各项质量指标均符合国家标准。
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