酸奶保留了牛奶的所有特質(zhì)與優(yōu)點，經(jīng)過一系列加工處理后還巧妙避開了牛奶的一些弊端，讓某些優(yōu)勢變得更加明顯，深受消費者喜愛。普通酸奶、功能型酸奶和風味型酸奶是酸牛奶最主要的三種類別，其中風味酸奶又分為攪拌型和凝固型，前者指的是經(jīng)過乳酸菌發(fā)酵后原料奶直接變凝固狀，然后加入各種風味物質(zhì)調(diào)制而來，若風味物質(zhì)中的成分兼具保健功能，那這種酸奶還可歸屬于保健酸奶。后者指的是預先將調(diào)配天然風味物質(zhì)加入原料中，經(jīng)巴氏消毒法處理后往里面添加普通酸奶菌種等待發(fā)酵制成。本文探究石榴風味酸奶加工工藝和相關影響因素。
1 材料與方法
1.1 材料與儀器
紅石榴水果、巴旦木干果、蔗糖；巴氏滅菌乳、復合穩(wěn)定劑、乳桿菌混合菌粉、嗜熱鏈球菌。
1.2 試驗方法
1.2.1 石榴汁的制備和關鍵操作
工藝流程：嚴格按照既定標準篩選高品質(zhì)紅石榴——用清水將果皮表層清洗干凈——剝?nèi)スぁプ选尤胨嶙o色——反復過濾——加熱處理消滅各種酶——等待酶解液體變澄清——冷藏備用。
1.2.2 巴旦木乳的制作及關鍵操作
工藝流程：篩選原味巴旦木——剝殼——浸泡后去皮——置于熱風中干燥處理——高溫烤培——碾磨粉碎——打漿——過膠體磨——冷藏備用。
1.2.3 發(fā)酵劑制備選擇
調(diào)試好發(fā)酵溫度，恒定保持在0-4℃這一范圍內(nèi)，先將保加利亞乳桿菌加入其中，混合比例嚴格按照1:1進行，由此獲得的濕熱乳鏈球菌混合菌粉需要即刻與滅菌鮮乳接入，然后放置在溫度恒定（42℃）的環(huán)境中等待培養(yǎng)，約4個小時，在凝乳酸度高于70°T的時候，立馬停止培養(yǎng)，然后將其放置于4℃左右的冰箱中冷藏。整個活化處理環(huán)節(jié)要反復進行2次，徹底激發(fā)發(fā)酵劑的活性，然后將對應的菌粉混合到母發(fā)酵劑中，按要求冷藏處理。
1.2.4 酸奶發(fā)酵工藝
工藝流程：嚴格按照要求對巴氏殺菌乳進行熬制處理——有序往里添加各種配料——攪拌直至徹底溶解——均質(zhì)處理——消毒滅菌——降控接發(fā)酵劑的溫度——等待發(fā)酵——在0-4℃范圍內(nèi)環(huán)境中冷藏。
1.2.5 單因素試驗
(1）石榴汁添加量：固定好試驗發(fā)酵溫度，恒定保持在42℃，等待發(fā)酵完成，約4個小時，逐一添加蔗糖、復合穩(wěn)定劑與巴旦木乳，濃度分別對應7%、0.27%和4%，接種量保持在2%的情況下，分別用1%、2%、5%、7%、9%的石榴添加量開展考察工作，以感官評價的方式得出酸奶品質(zhì)水平。
(2）巴旦木乳添加量：固定好試驗發(fā)酵溫度，恒定保持在42℃，發(fā)酵時間共計4小時，添加濃度為7%的蔗糖、濃度為0.27%的復合穩(wěn)定劑，濃度為5%的石榴汁，此時保持接種量（2%）恒定不變，逐一使用不同濃度的巴旦木乳（2%、3%、4%、5%、6%）進行添加觀察試驗，對酸奶品質(zhì)進行評價，以感官為主要評價方式。
(3）蔗糖添加量：固定好試驗發(fā)酵溫度，恒定保持在42℃，發(fā)酵時間共計4小時，添加濃度為0.27%的復合穩(wěn)定劑、濃度為5%的石榴汁、濃度為4%的巴旦木乳，接種量保持在3%的情況下，分別用2%、3%、4%、5%、6%的蔗糖量開展考察工作，以感官評價的方式得出酸奶品質(zhì)水平。
發(fā)酵時間：固定好試驗發(fā)酵溫度，恒定保持在42℃，添加濃度為0.27%的復合穩(wěn)定劑、濃度為5%的石榴汁、濃度為4%的巴旦木乳、濃度為7%的蔗糖，接種量保持在3%的情況下，分別用2h、3h、4h、5h和6h的發(fā)酵時長開展考察工作，以感官評價的方式得出酸奶品質(zhì)水平。
(5）發(fā)酵劑接種量：固定好試驗發(fā)酵溫度，恒定保持在42℃，等待發(fā)酵完成，約4個小時，逐一添加蔗糖、復合穩(wěn)定劑和石榴汁，濃度分別對應7%、0.27%和5%，此時保持巴旦木乳（4%）恒定不變，逐一使用不同濃度的發(fā)酵劑接種量（1%、2%、3%、4%、5%）進行添加觀察試驗，對酸奶品質(zhì)進行評價，以感官為主要評價方式。
1.2.6 響應曲面試驗設計
將Box-Behnken設計方法作為依據(jù)，將參照單因素展開試驗所獲的最終數(shù)據(jù)作為依據(jù)，決定巴旦木乳（4%）具體的添加量，每種添加量用-1、0和1表示，可能對石榴風味酸奶口味和質(zhì)量造成影響的因素將采?。?/span>A、B、C、D）水平編碼，感官評分值作為因變量。
1.2.7 感官評分標準
感官評定人員共計10名，當中上班族2名、大學生2名、中學生2名、退休人員2名，其中男性5名，女性5名。感官評分圍繞石榴風味酸奶主要設定了4個指標，分別是色澤、組織狀態(tài)、口感和風味。
1.2.8 微生物及理化指標檢測
檢測可能影響酸奶營養(yǎng)價值的因素以及威脅到食品安全的要素，測定酸度的方法選擇酚酞指示劑法，測定結(jié)果的呈現(xiàn)單位為吉爾涅爾度（°T）。測定蛋白質(zhì)的方法選擇自動凱氏定氮儀法。測定脂肪的方法選擇蓋勃氏法。測定總固體的方法選擇恒重測定。測定大腸桿菌數(shù)的方法選擇平板計數(shù)法。測定乳酸菌數(shù)的方法選擇稀釋平板菌落計數(shù)法。
1.3 數(shù)據(jù)處理
本次研究所有數(shù)據(jù)處理都由SPSS24.0統(tǒng)計學軟件完成，響應面結(jié)果分析由Design Expert V8.0.6處理。
2 結(jié)果與分析
2.1 單因素試驗結(jié)果與分析
(1）石榴汁添加量對酸奶感官評分的影響：在其他相關因素恒定不變的情況下，感官評分結(jié)果與石榴汁加入量的影響關系為，評分結(jié)果隨加入量增加先升后降，感官評分最高值對應的石榴汁添加量為5%，添加量太小的情況下沒有明顯石榴風味，添加量太大又將導致酸奶酸度升高，因此5%為石榴汁添加量最佳值。
(2）巴旦木乳添加量對酸奶感官評分的影響：在其他相關因素恒定不變的情況下，感官評分的最高點對應的巴旦木乳添加量為5%，若巴旦木乳添加量持續(xù)上升，感官評就開始慢慢下降。如果添加的巴旦木乳太少，酸奶組織狀態(tài)會受影響，太多會蓋住石榴風味，所以巴旦木乳的添加量最佳值定為4%。
(3）蔗糖添加量對酸奶感官評分的影響：在其他相關因素恒定不變的情況下，感官評分的最高點對應的蔗糖添加量為7%，若蔗糖添加量持續(xù)上升，感官評分就開始慢慢下降。蔗糖添加量一旦超過7%，將抑制乳酸菌的發(fā)酵活力，要達到既定發(fā)酵標準所需要的時間將被延長，在此過程中還會破壞石榴風味，酸奶酸度不足導致口感太甜。因此，優(yōu)化方案的制定中將7%作為蔗糖添加量。
(4）發(fā)酵時間對酸奶感官評分的影響：在其他因素保持不變的情況下，剛開始發(fā)酵時間越長，感官評分越高，感官評分的最高點對應的發(fā)酵時長為4小時，若發(fā)酵時間延長，感官評分就開始慢慢下降。發(fā)酵時間太長，會對酸奶口感造成影響，并且酸度偏高，加之最適合乳酸菌的環(huán)境PH值為4-6，酸奶酸度偏高會讓乳酸菌的生長被抑制，一旦出現(xiàn)雜菌污染，酸奶品質(zhì)就會大幅下降。所以，石榴酸奶發(fā)酵時長定為4個小時。
(5）發(fā)酵劑接種量對酸奶感官評分的影響：在其他存在關聯(lián)性因素保持穩(wěn)定的前提下，感官評分最高值對應3%的發(fā)酵劑接種量，接種量太少就需要長時間發(fā)酵，奶組織太軟嫩，品質(zhì)不佳；接種量太多就會縮短凝乳時間，酸度得不到平衡，且乳清較多，風味大打折扣。因此確定3%的接種量。
2.2 響應面分析
(1）響應面分析試驗結(jié)果：自變量設置為對石榴汁風味有影響的主要因素A、B、C、D；因變量設置為感官評分，觀察每個因素對石榴風味酸奶感官評分的影響。表1為試驗設計方案與結(jié)果。
表1 響應面設計試驗方案與結(jié)果
(2）模型建立及方差分析：對試驗結(jié)果進行多元回歸擬合分析，得知石榴風味酸奶加工工藝的響應面二次多項回歸模擬方程為：
Y=8 7.9 4-4.5 8 B+3.4 9 B-1.4 9 C-1.6 0 D-0.25AB+1.45AC-1.65AD+0.32BC-2.35BD+0.30CD-7.37A2-11.00B2-9.15C2-7.82D2
P值<0.01，說明該模型顯著性高；失擬項P=0.1825>0.05，無顯著特征，說明該模型擬合度好，誤差?。粵Q定系數(shù)R2=0.9720，擬合度良好，R2Adj=0.9441，說明該模型可將94.41%的感官評分變化正確的反應出來，能夠應用于石榴風味酸奶研發(fā)工藝優(yōu)化中。此外，一次項中的A和B表現(xiàn)為非常顯著（P值<0.01),C和D表現(xiàn)為一般顯著（P值<0.05）；交互項中表現(xiàn)顯著的只有B和D(P值<0.05）；二次項每個模型直接的表現(xiàn)都非常顯著（P<0.01）。所以，經(jīng)過方差分析，選定F值為重點，根據(jù)F值高低判斷多個因素對石榴汁風味酸奶品質(zhì)的影響，從高到低排序為A、B、D、C，說明影響最大的是石榴汁添加量，影響最小的是發(fā)酵劑接種量。
(3）交叉項響應曲面圖結(jié)果分析：蔗糖和石榴汁這兩種添加物的含量之間不存在明顯的交互性。保持石榴汁添加量不變，感官評分隨蔗糖添加量增加而上升，最佳值表現(xiàn)于蔗糖添加量為7%時。
石榴汁和發(fā)酵劑這兩種物質(zhì)在含量上不存在明顯的交互性。保持石榴汁添加量不變，感官評分最佳值表現(xiàn)于發(fā)酵劑接種量為3%時。
石榴汁在制備過程中的添加量并不會受到發(fā)酵時長太大的影響。保持石榴汁添加量不變，感官評分隨發(fā)酵時間增加呈現(xiàn)先升后降的趨勢，4小時左右為最佳。
蔗糖在制備過程中的添加量并不會受到發(fā)酵時長太大的影響。保持蔗糖添加量不變，感官評分隨發(fā)酵時間增加呈現(xiàn)先速升后降的趨勢，4小時左右為最佳。
蔗糖和發(fā)酵劑這兩種物質(zhì)的含量之間不存在明顯的交互性。保持發(fā)酵劑接種量不變，感官評分最佳值表現(xiàn)于蔗糖添加量為7%的時候。
發(fā)酵時間長短和發(fā)酵劑接種量之間不存在明顯的交互性。保持發(fā)酵劑接種量不變，感官評分隨發(fā)酵時間增加呈現(xiàn)先升后降的趨勢，最佳值表現(xiàn)于發(fā)酵時長為4小時的時候。
(4）最佳工藝參數(shù)及驗證試驗
按照回歸模擬方程和方差方式分析，能夠算出A、B、C、D每個因素的最佳工藝值，A為4.37%,B為7.17%,C為2.90%,D為3.90h。在實際生產(chǎn)操作中，根據(jù)分析結(jié)果微調(diào)最優(yōu)工藝條件，石榴汁和蔗糖添加量分別為4.4%和7.2%，發(fā)酵劑接種量為3%，發(fā)酵時長為4h。就這一工藝條件進行5組平行試驗，最終獲得的感官評分值高達（90.73±0.42）分。
2.3 微生物及理化指標檢測結(jié)果分析
微生物及理化指標檢測結(jié)果如表2所示。
表2 石榴風味酸奶微生和物理化指標檢測結(jié)果
3結(jié)論
本次試驗先從單因素角度出發(fā)，研究了石榴酸奶品質(zhì)的影響因素，然后采用響應面分析進一步優(yōu)化了石榴酸奶發(fā)酵工藝對應的參數(shù)值設定，具體結(jié)果為：發(fā)酵環(huán)境為42℃恒溫、添加4%的巴旦木乳、7.2%的蔗糖、4.4%的石榴汁、3%的發(fā)酵劑接種量，等待約4個小時的發(fā)酵過程。根據(jù)上述工藝標準進行生產(chǎn)，所獲的酸奶無乳清滲出、表層平滑無氣泡、色澤粉紅、組織均勻，整體處于恰到好處的凝乳狀態(tài)，在保有傳統(tǒng)酸奶風味的同時還有石榴汁的清香。全面分析石榴風味酸奶感官評分結(jié)果不難看出，石榴汁添加量的多少是最主要的影響因素；最后對諸多關鍵性微生物、理化指標進行檢測后，確定各項指標都與國家標準相符。
