薏苡仁酸奶的流變性及工藝條件的優化研究

朱旭君，黃 杰，王 妍，顧欣辰，劉少偉

(華東理工大學食品科學與工程系，上海200237)

薏苡仁酸奶的流變性及工藝條件的優化研究

朱旭君，黃 杰，王 妍，顧欣辰，劉少偉*

(華東理工大學食品科學與工程系，上海200237)

實驗用復原乳制備薏苡仁酸奶，研究其流變學性質。結果顯示，與生鮮乳相比，復原乳酸奶粘度顯著提高，但感官性質(口感、色澤、滋味等)下降，持水力也降低。通過均質處理可以提高酸奶的品質，最佳均質壓力為20MPa，且當白砂糖的添加量為6%～8%，薏苡仁提取液添加量為4%時，薏苡仁酸奶品質最佳。

薏苡仁，復原乳，酸奶，均質，流變學性質

薏苡仁酸奶為一款新型的保健型酸奶。薏苡仁具有清熱、健脾、補肺、滲濕等功能，此外還具有抗癌、降血糖和增強免疫等作用［1－2］。吳傳茂等人以大豆為原料，初步探討了大豆薏苡仁酸奶的生產工藝，主要闡述了菌體發酵對生產工藝的影響［3］。呂嘉櫪等人以鮮牛乳制備薏苡仁酸奶，通過對酸度和活菌數的評估確定了最佳的配方［4］。但目前還沒有關于復原乳制備薏苡仁酸奶的研究報道。復原乳是指將乳粉添加適量水制備成與原乳中水、固形物比例相當的乳液。復原乳保留了生鮮牛乳的基本營養物質，但仍存在一定的區別，這主要是因為乳粉經兩次超高溫處理后，營養成分損失較大。由于季節因素和地域的影響，南方地區生鮮牛奶的供應受到一定的限制，尤其是在炎熱的夏天［5］。因此目前市場上出現了復原乳乳制品，但是利用復原乳制備酸奶會對酸奶的品質產生一定的影響。莫蓓紅等人用復原乳替代部分鮮牛乳制備酸奶，結果表明隨著復原乳替代比例的增加，酸奶的品質逐漸下降［5］。本實驗以復原乳為原料奶制備薏苡仁酸奶，研究其流變學性質、持水力和感官等方面的性質，并確定最佳配方和生產工藝。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

鮮牛乳與全脂乳粉 上海光明乳業公司提供，分別符合GB19301－2010和GB19644－2010;白玉棠牌一級白砂糖、薏苡仁 市售;發酵菌種 保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)和嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)。

電熱恒溫水浴鍋 H.H.S－11，上海醫療器械廠;高速組織搗碎機 DS－1，上海標本模型廠;恒溫培養箱 LHS－250SC，上海一恒科技有限公司;高速離心機 DL－5－B，飛鴿牌;高壓均質機 GYB40－10S，上海東華高壓均質機廠;數顯表觀黏度計 SNB－2數字旋轉粘度計，上海地質學儀器研究所;冰箱，電子天平等。

1.2 實驗方法

1.2.1 復原乳的制備 將全脂乳粉溶于40℃水中，配成總乳固體含量為11.8%的復原乳(生鮮牛乳的乳固體含量標準化為11.8%)，冷卻，在4℃下儲存備用。

1.2.2 薏苡仁提取液的制備［4］挑選大小適中、形狀規則的薏苡仁粒，清洗后用10倍的水浸泡約30min。然后進行蒸煮，煮沸后保持微沸30min，然后將煮得的薏苡仁汁倒出，再添加10倍的水重復該操作。將2次所得汁液混合后過濾，并立即封口于95℃左右滅菌10min，冷卻后備用。

表3 薏苡仁酸奶的感官評分標準［7］

1.2.3 工藝流程［4］

1.2.3.1 原味酸奶的工藝流程 鮮牛奶、復原乳的預處理(添加糖)→預熱到50～60℃→均質→熱處理殺菌(90～95℃，5～10min)→冷卻至發酵溫度→接種發酵劑→保溫發酵→冷卻→攪拌→灌裝→冷藏后熟→成品→4℃下儲存

1.2.3.2 薏苡仁酸奶的工藝流程 薏苡仁→清洗→水煮→薏苡仁提取液→加熱滅菌(95℃，10min)→封口→冷藏備用鮮牛奶、復原乳的預處理(添加糖、薏苡仁提取液)→預熱到50～60℃→均質→熱處理殺菌(90～95℃，5～10min)→冷卻至發酵溫度→接種發酵劑→保溫發酵→冷卻攪拌→灌裝→冷藏后熟→成品→4℃下儲存

將原料乳加熱到50℃左右添加白砂糖，然后再進行均質、殺菌，添加3%的發酵劑(保加利亞乳桿菌∶嗜熱鏈球菌=1∶1)，攪拌均勻后恒溫發酵(41～43℃)，之后在4℃下冷藏。其中制備薏苡仁酸奶時，添加白砂糖的同時加入薏苡仁提取液，其它步驟相同。

1.2.4 原料乳對酸奶品質的影響 分別使用復原乳和生鮮牛乳制備薏苡仁酸奶，評價原料乳對產品酸度、粘度、持水力和感官性質的影響。同時比較薏苡仁酸奶與原味酸奶之間的差異，分析薏苡仁提取液對酸奶品質的影響。原味酸奶與薏苡仁酸奶的配方如表1所示。

表1 原味酸奶與薏苡仁酸奶的配方(%)

1.2.5 均質壓力 以第4組配比的復原乳薏苡仁酸奶為研究對象，分別采用0、10、20、30MPa對原料乳進行均質，其中0MPa下使用高速攪拌機對原料進行高速攪拌。分析不同均質壓力對酸奶粘度、持水力和感官性質的影響，確定最佳的均質壓力。

1.2.6 白砂糖和薏苡仁提取液的添加量 分別在原料乳中添加6%、8%和10%的白砂糖與4%、6%和8%的薏苡仁提取液，通過對產品酸度和感官性質的評估確定最佳的添加量。白砂糖和薏苡仁提取液添加量如表2所示。

表2 白砂糖和薏仁提取液的添加量(%)

1.2.7 性質的測定

1.2.7.1 酸度的測定 使用GB5413.34－2010測定酸奶的酸度。

1.2.7.2 粘度的測定 利用數顯表觀黏度計分別測定在6、12、30、60r/min轉速下樣品的表觀黏度。讀出黏度計上顯示的數據，即為酸奶在不同轉速下的粘度。

1.2.7.3 持水力的測定 稱取一定量經冷卻后熟24h的酸奶樣品，在10℃下以4800r/min速度離心30min后，傾去上清液，使離心管保持倒置狀態10min，之后立即測定剩余物體的質量，持水力即為剩余質量占原有質量的百分比［6］。

1.2.7.4 感官評定 組成12人的感官評定小組分別從組織狀態(20)、香味(10)、流動性(10)、口感與滋味(30)、色澤(30)5個方面評價酸奶的感官性質。

1.2.8 數據統計分析方法 每組實驗重復測定三次，取平均值，并用SPSS軟件分析實驗數據。

2 結果與討論

2.1 復原乳和薏苡仁提取液對酸奶品質的影響

2.1.1 酸度的影響 從表4中可以看出，相同工藝條件下，復原乳酸奶的酸度高于生鮮乳酸奶，該實驗結果與莫蓓紅等人的研究結果相符合，此外薏苡仁酸奶的酸度稍大于原味酸奶的酸度。復原乳和薏苡仁提取液會輕微提高酸奶的酸度，但影響不是很大。

表4 原味酸奶與薏苡仁酸奶的酸度(°T)

2.1.2 粘度的影響 從圖1和圖2中可以看出，無論原味酸奶還是薏苡仁酸奶，復原乳酸奶的粘度明顯高于生鮮乳酸奶，這可能是由于復原乳中酪蛋白凝膠顆粒的直徑大于生鮮乳［8］，而酸奶的粘度大小與凝膠性質密切相關。此外隨著轉速逐漸增大，粘度變小，當轉速從6r/min增加到30r/min時，酸奶粘度急劇減小，隨著轉速進一步加大，粘度降低幅度變小。

圖1 不同轉速下原味酸奶的粘度變化

圖2 不同轉速下薏苡仁酸奶的粘度變化

2.1.3 持水力的影響 由圖3可以看出，生鮮乳的持水力高于復原乳，其原因主要可能是復原乳中蛋白成分經過熱處理變性，持水力下降;薏苡仁復原乳酸奶的持水力大于復原乳原味酸奶可能與其中成分變化有關，如蔗糖添加量提高、添加薏苡仁提取液。

圖3 生鮮乳和復原乳酸奶的持水力

2.1.4 感官性質的評定 從表5中可以看出，在感官評定的五項指標中，流動性和香味之間的區別不大，而口感與滋味，組織狀態，色澤都有明顯的區別。當復原乳替代生鮮乳作為原料乳，酸奶外觀結構粗糙，有明顯的砂粒感，各項感官指標的得分都會有不同程度的降低。特別在酸奶的顏色上，當用復原乳作為原料乳時，會出現深黃色，引起感官品質的下降。因此在相同的工藝條件下，使用復原乳在感官上與生鮮乳存在較大差別。

2.2 均質壓力的影響

2.2.1 均質壓力對復原乳薏苡仁酸奶酸度的影響從表6中可以看出，各均質條件下酸奶的酸度相似，因為均質的作用主要是破碎乳中的脂肪球，使其更加均勻地分布，而酸奶的酸度主要是乳糖被乳酸菌分解產生的酸度，所以均質壓力大小對酸度不會產生很大的影響。

表5 原味酸奶與薏苡仁酸奶的感官評定統計表(分)

表6 不同均質條件下薏仁酸奶的酸度表

2.2.2 均質壓力對復原乳薏苡仁酸奶粘度的影響

從圖4中可以看出，當均質壓力一定時，隨著剪切速度的加快，攪拌型薏苡仁酸奶的粘度逐漸降低;當攪拌速度一定時，均質壓力增大，粘度稍微增大，總體上講變化不大。均質主要作用是破碎脂肪球，使脂肪和蛋白質緊密結合，形成穩定的酪蛋白網狀結構［9］。當均質壓力為20MPa時，攪拌型薏苡仁酸奶的粘度最佳、抗剪切能力最好。復原乳通過均質處理可以有效改善酸奶的最終品質。

圖4 不同均質條件下復原乳薏苡仁酸奶粘度的變化

2.2.3 均質壓力對復原乳薏苡仁酸奶持水力的影響從圖5中可以看出隨著均質壓力的增大，酸奶的持水力增強，持水力大小與粘度相關，隨粘度增強而變大，因為隨粘度增大乳蛋白膠體結合水的能力增強。但20MPa和30MPa下酸奶的持水力相差不大，

因此選擇20MPa為最佳的均質壓力。

圖5 不同均質壓力下復原乳薏苡仁酸奶的持水力變化

2.3 確定白砂糖和薏苡仁提取液的添加量

從感官評定的結果(表7)可以看出，第1和8組的總分和偏好最高，即白砂糖添加量為6%～8%，薏苡仁提取液為4%時，薏苡仁酸奶為乳白色，色澤光亮，酸甜適中，口感滑爽細膩，并且不含薏苡仁異味。薏苡仁提取液的添加量對于酸奶的流動性和組織狀態的影響并不是很大，但對于色澤、口感與滋味、香味的影響卻比較明顯，因為薏苡仁帶有一定的甘苦味道，此外由于薏苡仁提取液是深黃色的，所以若添加過多薏苡仁會使酸奶色澤呈淡黃色，滋味和香味上都存在略苦。結果表明，白砂糖的最佳添加量為6%～8%，薏苡仁提取液為4%。

表7 不同白砂糖和薏苡仁提取液添加量的感官評定統計表(分)

圖6 薏仁酸奶的感官評定雷達圖

圖7 薏仁酸奶的感官評定結果示意圖

3 結論

復原乳制備的薏苡仁酸奶酸度與生鮮乳酸奶相差不大，粘度明顯較高，持水力相對較低。在感官方面，外觀較為粗糙，具有輕微的沙粒感，色澤偏黃，但香味濃郁，且具有良好的流動性。由于薏苡仁提取液為深黃色，因此可以在一定程度上掩蓋復原乳產生的色差，增強持水力。通過確定最佳的均質條件，可以改善酸奶的組織狀態，獲得較均一的品質。由于酸奶本身的酸澀味和薏苡仁的甘苦味，通過添加一定量的白砂糖可以調和口味。以復原乳為原料乳，在均質壓力為20MPa，白砂糖的添加量為6%～8%，薏苡仁提取液添加量為4%的條件下制備的薏苡仁酸奶不但具有濃郁的奶香味和薏苡仁香味，還具有溫和細膩的口感。

［1］劉曉梅.薏苡仁的藥理研究與臨床新用［J］.中國醫藥指南，2010(2):36－37.

［2］趙素霞.薏苡仁藥理研究新進展［J］.河南中醫，2004，24(2):83－84.

［3］吳傳茂，吳周和.薏苡酸奶工藝的探討［J］.飲料工業，2000，3(3):21－22.

［4］呂嘉櫪，馬亞寧.薏苡仁酸奶的研制［J］.中國釀造，2006(7):76－77.

［5］莫蓓紅，孫克杰，何楚瑩.復原乳在酸奶生產中的應用研究［J］.乳業科學與技術，2002，25(2):10－15.

［6］王攀.發酵溫度對羊奶酸奶粘度和持水性的影響［J］.中國乳業，2009(11):48－50.

［7］王麗娜.檸檬紅茶酸奶的加工工藝［J］.中國乳品工業，2010，38(2):27－30.

［8］李春，劉寧.熱處理對鮮牛乳和復原乳蛋白多態性的影響［J］.食品工業科技，2008(1):95－97.

［9］伍子玉.均質在酸奶生產中的作用探討［A］.中國奶業協會2008年年會論文集［C］.2008.

Research of rheologic properties of coix seed yoghurt using recombined milk and optimization of processing

ZHU Xu－jun，HUANG Jie，WANG Yan，GU Xin－chen，LIU Shao－wei*

(Department of Food Science and Technology，East China University of Science and Technology，Shanghai 200237，China)

The rheologic properties of coix seed yoghurt had been studied using reconstituted milk.The result indicated that viscosity increased while sensory properties deteriorated(including taste，color，flavor and so on)and water holding power reduced compared with using fresh milk.The quality of yoghurt could be improved through high－pressure homogenization，the best pressure was 20MPa，at the same time when additive amount of white sugar and extract of coix seed were 6%～8%and 4%，respectively，the best quality of coix seed yoghurt was obtained.

coix seed;recombined milk;yoghurt;homogenization;rheologic properties

TS252.54

B

1002－0306(2011)09－0294－04

2010－08－04 *通訊聯系人

朱旭君(1986－)，女，碩士，研究方向:乳及乳制品。

上海市浦江人才計劃項目(09PJ1403700);華東理工大學啟動項目(YF0142122)。