全 文 ：佛手瓜酸奶发酵工艺条件的优化筛选
王晓杰 , 危 晴 , 李双石 , 曹奇光
(北京电子科技职业学院 ,北京 100029)
摘要:以佛手瓜鲜汁和鲜牛奶为主要原料 ,采用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵 ,生产佛手瓜酸奶。通过正交
试验优化与筛选最佳发酵条件。试验表明 , 佛手瓜鲜汁用量 40%(体积分数)、白砂糖添加量 70g/L、接种量 4%、发酵
时间 3h的发酵效果最好。
关键词:佛手瓜;酸奶;发酵;工艺条件;筛选;优化
中图分类号:TS252.54 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2009)06-0330-02
收稿日期:2009-03-24
基金项目:北京市自然科学基金(编号:5093026);北京市属市管高等
学校人才强教计划资助项目(编号:PHR);北京市职业院校教师素
质提高工程经费资助。
作者简介:王晓杰(1975—),女 ,吉林桦甸人 ,硕士 ,讲师 ,主要从事功
能性食品开发与研究。 Tel:(010)84642625;E-mail:wxj0045@si-
na.com。
佛手瓜(Cechiumedule)系葫芦科佛手瓜属栽培种 ,原产
墨西哥和中美洲 , 19世纪初传入我国 ,在西南和华南栽培最
多 。佛手瓜清脆多汁 ,味美可口 ,营养丰富 ,含有丰富的蛋白
质 、脂肪 、纤维素、碳水化合物 、维生素 、核黄素和人体必需的
矿物质等 [ 1 ] 。中医认为佛手瓜具有理气和中 、疏肝止嗳作
用 ,可用于预防和治疗消化不良 、胸闷气胀 、呕吐 、肝胃气痛以
及气管炎 、咳嗽多痰等症状 ,研究还发现 ,佛手瓜具有预防和
治疗高血压和肾病的功效 [ 2 ] 。由于具有丰富的营养 、药用价
值和保健功能 ,因此佛手瓜具有良好的开发前景 。但目前佛
手瓜大多用于生食 ,加工仅限于腌制等传统方法 。佛手瓜的
综合利用及产品深加工将带来较好的经济效益 。
本研究以佛手瓜和鲜牛奶为主要原料 ,开发研制佛手瓜
酸奶 ,通过正交试验对佛手瓜酸奶的发酵工艺条件进行优化
筛选 ,并参考国内外相关质量标准 ,制定佛手瓜酸奶生产工艺
的质量标准 。
1 材料与设备
1.1 材料
新鲜佛手瓜(市售);全脂鲜牛奶(市售 ),理化指标和微
生物指标合格 ,不含抗生素;酸奶发酵剂(北京庄尔科技有限
公司),保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌 1 ∶1混合;白砂糖 、明
胶 、海藻酸钠 、羧甲基纤维素钠(市售),食品级 。
1.2 设备
高压均质机 (加拿大 ATS, AH110B-30);恒温培养箱
(哈尔滨市东联电子科技开发有限公司 , HPS-250);高压灭
菌锅(上海申安医疗器械厂 , LDZX-50K);无菌灌封机(杭州
尚精机械制造有限公司 , XKB-2J);电子天平(梅特勒 -托利
多仪器有限公司 ,奥豪斯 AR2140);组织捣碎机(江苏省金坛
市医疗仪器厂 , A-88);冰箱(青岛海尔股份有限公司 , BCD
-206SA)等 。
2 方法
2.1 工艺流程
佛手瓜酸奶发酵生产流程如下:
全脂鲜牛奶 发酵剂
↑ ↑
佛手瓜※清洗※切半去软核※切块※打浆※过滤※佛手瓜汁※调配
※均质※杀菌※冷却※接种※发酵※冷藏※后熟※产品
←
稳定剂、甜味剂
2.2 操作要点
2.2.1 佛手瓜汁制备 选择新鲜无腐烂的嫩佛手瓜 ,清洗干
净 ,切半去核 ,切块 ,用组织粉碎机打浆 ,打浆后用 100目滤布
6层加压过滤 ,避免过多纤维影响瓜汁的感官质量 。
2.2.2 调配 在一定量的新鲜脱脂牛奶中加入一定量的稳
定剂(明胶)和甜味剂(白砂糖),搅拌 ,使稳定剂充分溶解 ,将
牛奶预热到 65 ℃,按比例加入新鲜的佛手瓜汁 ,搅拌均匀。
2.2.3 均质 、杀菌 将调配好的物料在 65 ℃、15 MPa压力
下均质 2次 ,然后升温至 90 ～ 95℃杀菌 10 min,冷却至室温 。
2.2.4 调配发酵剂 将脱脂奶粉按 1 ∶7的比例加入温水 ,
溶解配成牛奶 ,高压灭菌(115℃, 10min)后冷却至 40 ℃,无
菌条件下接种 1.8g/L的菌种粉末 ,发酵 8h后即可作为发酵
剂使用 。
2.2.5 接种 在无菌条件下 ,向灭菌后的物料中加入 4%的
菌种(发酵剂),充分搅拌均匀 ,无菌灌封 。
2.2.6 发酵 将灌封好的酸奶在恒温培养箱中培养至凝固
状态 。通过 L9 (34 )正交试验对影响佛手瓜酸奶质量的主要
发酵工艺参数包括发酵时间 、接种量等进行优化筛选 ,经感官
评定小组成员对各组产品进行感官综合评分判定 ,从而确定
最佳发酵时间和接种量 。
2.2.7 冷藏 、后熟 将发酵好的佛手瓜酸奶冷却到 20 ℃以
下 ,放入 4 ℃冰箱中冷藏 、后熟 , 20 h后得到产品。
2.3 感官评定方法
请 7位感官正常的人组成感官评定小组 ,运用综合评分
的方法评定佛手瓜酸奶的组织状态 、色泽 、气味 、口感和酸碱
度 ,综合 5项因素评分取平均值得最终评分结果(表 1)。
—330— 江苏农业科学 2009年第 6期
DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2009.06.114
表 1 佛手瓜酸奶的感官评分标准
评分项目 评分标准 分值(满分 100分)
组织状态 细腻润滑 ,质地均匀 ,无沉淀,无气泡 ,黏稠 20 ～ 25
(25分) 度和流动性适宜
质地较均匀 ,有少量气泡 ,有轻微乳清析出 15 ～ 19
乳清析出较多 ,但无严重分层 10 ～ 14
浑浊或出现严重分层 ,无凝块 <10
色泽 浅绿色或黄绿色 ,色泽均匀 12 ～ 15
(15分) 微绿色或略带黄色 ,色泽较均一 8 ～ 11
乳白色 ,色泽一般 4 ～ 7
乳白色 ,色泽较差 <4
气味 有佛手瓜清香和乳香 ,无异味 16 ～ 20
(20分) 香味清淡 ,无异味 11 ～ 15
无佛手瓜香味或乳香 6 ～ 10
有异味 <6
口感 口感醇厚 ,细腻柔和 20 ～ 25
(25分) 口感较细腻 ,但不够柔和 15 ～ 19
口感不细腻 ,但不粗糙 10 ～ 14
口感粗糙 <10
酸甜度 酸甜度适中 12 ～ 15
(15分) 酸味稍稍过量或不足 8 ～ 11
酸味较淡 4 ～ 7
无酸味 <4
3 结果与分析
3.1 佛手瓜酸奶稳定剂的选择
为防止佛手瓜酸奶在后发酵过程中产生沉淀和分层现
象 ,增加酸奶口感的润滑度 ,本试验对常用稳定剂的使用效果
进行了对比 ,寻找一种最佳的稳定剂并确定了稳定剂的用量 ,
结果见表 2和表 3。由表 2和表 3可以看出 ,明胶作为稳定
剂 ,用量为0.15%时 ,佛手瓜酸奶凝乳均匀 ,细腻 、润滑 ,无颗
粒性物质 ,无分层现象 ,效果最好 。
表 2 稳定剂种类对佛手瓜酸奶感官质量的影响
稳定剂 用量(%)
产品稳
定状态
凝乳口感
的润滑度
明胶 0.15 凝乳均匀 好
羟甲基纤维素钠 0.15 分层 差
海藻酸钠 0.15 分层 差
明胶 +羟甲基纤维素钠 0.1+0.05 凝乳均匀 ,稍有分层 一般
海藻酸钠 +羟甲基纤维素钠 0.05+0.1 分层 一般
表 3 稳定剂用量对佛手瓜酸奶感官质量的影响
稳定剂用量(%) 产品稳定状态 凝乳口感的润滑度
0.05 有乳清析出 ,有分层 一般
0.10 有轻微乳清析出 好
0.15 凝乳均匀 好
0.20 凝集成块 ,外观粗糙 差
3.2 佛手瓜酸奶最佳工艺条件的确定
在单因素试验的基础上 ,通过 L9(34 )正交试验对影响佛
手瓜酸奶质量的主要工艺参数佛手瓜汁用量 、白砂糖添加量 、
接种量和发酵时间进行了优化筛选 ,正交试验因素水平选定
见表 4 ,正交试验结果见表 5,方差分析见表 6。
从表 5的 R值看出 ,各因素对佛手瓜酸奶的感官质量影
响的先后顺序为 C>A>B>D,即接种量对佛手瓜酸奶的感
官质量影响最大 ,其次是佛手瓜汁用量 ,再次是白砂糖添加
量 ,对试验影响最小的是发酵时间。同时 ,从 k值可看出 ,最
优配方组合为 A3 B3 C3 D3 ,即佛手瓜汁用量 40%(体积分数 ),
白砂糖添加量 70 g/L,接种量 4%,发酵时间 3 h。经 3次重
复试验验证 ,此工艺条件为最佳 。
表 4 佛手瓜酸奶最佳工艺条件正交试验因素水平
水平
因素
A:佛手瓜汁
用量(%)
B:白砂糖添
加量(g/L)
C:接种量
(%)
D:发酵
时间(h)
1 20 50 2 1
2 30 60 3 2
3 40 70 4 3
表 5 佛手瓜酸奶最佳工艺条件筛选正交试验结果
试验号 A:佛手瓜汁用量
B:白砂糖
添加量
C:接
种量
D:发酵
时间
感官
评分
1 1 1 1 1 70
2 1 2 2 2 75
3 1 3 3 3 87
4 2 1 2 3 80
5 2 2 3 1 86
6 2 3 1 2 73
7 3 1 3 2 95
8 3 2 1 3 83
9 3 3 2 1 91
k1 77.333 81.667 75.333 82.333
k2 79.667 81.333 82.000 81.000
k3 89.667 83.667 89.333 83.333
R 12.334 2.334 14.000 2.333
表 6 佛手瓜酸奶最佳工艺条件筛选正交试验结果方差分析
因素 偏方平均差 自由度 F比 F临界值 显著性
A 257.556 2 31.325 19.000 ＊
B 9.556 2 1.162 19.000
C 294.222 2 35.785 19.000 ＊
D 8.222 2 1.000 19.000
误差 8.22 2
从表 6方差分析结果可看出 ,佛手瓜汁用量和接种量的
F比远远高于临界值 ,达到显著水平 ,而白砂糖添加量和发酵
时间对佛手瓜酸奶的感官质量影响不显著 。其中接种量对佛
手瓜酸奶的感官质量影响最显著 ,发酵时间影响最不显著 。
3.3 佛手瓜酸奶质量标准
3.3.1 感官指标 [ 3] 佛手瓜酸奶颜色略带浅绿色或黄绿色 ,
凝乳均匀 ,色泽均匀 ,有佛手瓜的清香和乳香味 ,口感细腻柔
和 ,质地均匀 , 无气泡产生 , 无乳清析出 , 黏稠度和流动性
适宜 。
3.3.2 理化指标 [ 4] 脂肪含量 ≥3.3%;蛋白质含量 ≥
2.5%;非脂乳固体含量≥6.5%;酸度 70 ～ 75 °T;维生素 C含
量 120mg/kg;β -胡萝卜素含量 180mg/kg;重金属含量符合
国家规定的标准 。
(下转第 332页)
—331—王晓杰等:佛手瓜酸奶发酵工艺条件的优化筛选
出口冷冻虾仁辐照技术研究
李俐俐 ,严登秀 ,赵永富 ,王 超 ,肖 蓉 ,季 萍 ,汪昌保 ,石 岩
(江苏省农业科学院原子能农业利用研究所 /南京辐照中心 /江苏瑞迪生科技有限公司 ,江苏南京 210014)
摘要:冷冻虾仁是江苏近年重要出口水产品 ,在加工过程中极易污染致病菌及氯霉素 , 常因超标而被欧美退货。
采用 5 ～ 6 kGy射线辐照 , 能杀灭虾仁中金黄色葡萄球菌 , 有效降低氯霉素含量;棉被包裹可减少辐照过程中产品失
重 ,满足商家要求。
关键词:虾仁;辐照;杀菌;失重;氯霉素
中图分类号:TS205.9 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2009)06-0332-02
(上接第 331页)
3.3.3 微生物指标 [ 5] 乳酸菌数 ≥107个 /ml;大肠菌群≤
600个 /L;致病菌不得检出 。
4 结论
试验表明佛手瓜酸奶的最佳生产工艺条件为:在脱脂鲜
牛奶中加入 40%佛手瓜汁 (体积分数 )、 0.15 g/L明胶 、
70 g/L的白砂糖 ,调配好后均质杀菌并进行灌封 ,然后接种
4%的发酵剂 , 42 ℃发酵 3 h后放入 4 ℃冰箱中冷藏 ,后熟
20 h后即得到佛手瓜酸奶 。
佛手瓜酸奶生产符合一般酸奶的生产条件 ,工艺简单易
行 。佛手瓜酸奶中含有丰富的营养成分 ,并具有较好的药用
价值和保健功能 ,产品口感细腻 ,带有佛手瓜特有的清香和乳
香 ,酸甜适中 ,并且易于消化和吸收 ,是一种优良的酸奶产品 ,
具有较好的推广价值 。
参考文献:
[ 1]莫凤珊 ,陈 杰 ,李尚德.佛手瓜微量元素含量的测定 [ J].广东
微量元素科学 , 2005, 12(9):67-68.
[ 2]杜先锋.佛手瓜营养成分的分析研究 [ J] .食品科技 , 2002(2):72
-73.
[ 3]刘凤珠 ,牛小明 ,刘 飞.桑葚功能性酸奶的研究 [ J] .食品研究
与开发 , 2008, 29(9):87-89.
[ 4]全国信息与文献工作标准化技术委员会.GB/T5009.46— 2003
乳与乳制品卫生标准的分析方法 [ S].北京:中国标准出版社 ,
2003:367-376.
[ 5]全国信息与文献工作标准化技术委员会.GB/T4789.18— 2003
食品卫生微生物检验 [ S] .北京:中国标准出版社 , 2003:143-
146.
冷冻虾仁是淡水龙虾经蒸煮 、剥皮 、包装和低温冷冻而制
得的 ,我国的虾仁产品远销欧美市场 ,深受消费者欢迎 。成品
虾仁可直接食用 ,因而进口国对其卫生 、品质质量控制十分严
格 。对龙虾生长 、捕捞 、加工及保鲜技术要求正逐年相应地
提高 。
辐照处理是解决冷冻虾仁质量问题的有效方法 。已有试
验表明 , 3 ～ 5 kGy的辐照剂量可以杀灭冷冻虾仁中 99%以上
的微生物 , 0 ～ 10 kGy辐照对虾仁的蛋白质无明显影响 。但
辐照对冷冻虾仁主要病原物———金黄色葡萄球菌杀灭的有效
剂量 、辐照能否有效降解氯霉素和辐照过程中出现的回温解
冻失重现象等问题的研究尚缺乏 ,本研究对此进行了探讨 。
1 材料与方法
1.1 取样
供试冷冻虾仁分别从巢湖 、洪泽 、盐城和河南购置 。所有
产品真空包装 ,冷冻保存 。
收稿日期:2009-10-09
基金项目:农业部公益性行业科研专项 “核技术农业应用 ”。
作者简介:李俐俐(1979—),女 ,江苏盐城人 ,实习研究员 , 主要从事
辐射剂量测定和食品微生物检验工作。
通讯作者 ,赵永富(1963—),男 ,安徽肥东人 ,研究员 ,主要从事核技
术应用及环境科学工作。 E-mail:rdszyf@sina.com。
1.2 辐照处理
辐照在南京辐照中心Ⅱ 、Ⅲ装置上进行 。剂量设定为 0、
1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 kGy,共 7个处理 。辐照时间皆为
2 h。
1.3 金黄色葡萄球菌检验
按照 GB4789.20食品卫生微生物学检验 水产食品检验
进行检测 。
1.4 氯霉素辐照降解试验
样品制备:采用 1 mg/L的氯霉素溶液对巢湖 、洪泽和河
南 3个产地的虾仁进行浸泡 , 24h后取出 。样品分成等重量
的 2份 ,其中 1份 4.0 kGy辐照处理 ,一份作为对照(不进行
辐照处理)。样品由江苏省出入境检验检疫局检测 ,方法参
照 SOP-SP-018。
1.5 冷冻虾仁失重试验
冷冻虾仁失重实验分别在 22℃室温以及 40 ℃的烘箱内
进行 ,保温方式分别为裸露 、泡沫箱 、单层棉被和双层棉被 4
种 ,保存时间分别为 0、4、8、12、16、20 h。称量其不同时间重
量 ,计算失重率 。
失重率 =(m0 -m1)/m0 ×100%
其中 m0为冻虾仁解冻前重量(g), m1为冻虾仁解冻后重量
(g)。
—332— 江苏农业科学 2009年第 6期