番木瓜發酵乳工藝條件的優化

李海薇，靳改龍

（新疆農業職業技術學院，新疆昌吉 831100）

番木瓜（Carica papayaL.）原產熱帶美洲，是番木瓜科、番木瓜屬植物[1]。其成熟的果肉為橙黃色或者橙紅色，番木瓜乳汁是制作松化粉（嫩肉粉）的純天然材料之一[2]。醫學研究表明，番木瓜具有抗炎抗菌、增強免疫力、利尿、防止肝硬化、降血脂血糖、促進肝細胞再生和抗衰老等多種功效[3-5]。

發酵乳是由乳酸菌發酵的各類乳制品，其比牛乳更易被人體吸收利用[6]。目前在市場上主要以酸性乳和活性乳等富含大量有益活性菌的乳制品為主要產品。木瓜發酵乳不僅具有發酵乳本身所具有的營養特點，還彌補了發酵乳中所缺乏的維生素等營養物質，同時賦予了木瓜特殊的營養功效，是人們追求營養與保健養生的理想食品[7]。番木瓜發酵乳的產生為番木瓜深加工產業開辟了一條新出路，同時又對提高農產品的市場競爭力具有現實意義[8-9]?，F有的番木瓜發酵乳工藝主要是以新鮮牛乳或優質全脂乳粉和木瓜汁為主要原料，以純菌種（保加利亞乳桿菌、雙歧桿菌和嗜熱鏈球菌等為主）或按一定配比的復合菌為菌種制作發酵劑[10-11]，在均質狀態下，經滅菌冷卻后加入發酵劑進行液態發酵，研制出具有較高營養價值和獨特風味的番木瓜發酵乳[12-13]。

本研究將新鮮番木瓜汁和風味發酵乳有機結合起來，采用單因素試驗和正交試驗確定出最佳配方和發酵條件，為研制新型番木瓜發酵乳提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料和菌種

材料：市場銷售的番木瓜，新鮮、成熟、無爛點；全脂乳粉；白砂糖。

發酵劑/菌種：市售商品發酵劑（菌種為保加利亞乳桿菌與嗜熱鏈球菌的復合菌）。

1.2 儀器和設備

MLR-352H-PC型通用環境實驗箱（普和希株式會社-日本PHCbi）；BSC-1304ⅡA2型生物安全柜（蘇州安泰空氣技術有限公司）；榨汁機；SX-500蒸汽滅菌器（日本-Tomy）。

1.3 試驗方法

1.3.1 測定方法

酸度測定：FE28型pH計[梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司]；脂肪測定：索氏提取法[14]；糖度測定：HT-113ATC型手持糖度計；蛋白質測定：凱氏定氮法[15]；可溶性固形物測定：WYA-3S型阿貝折光儀。

1.3.2 發酵乳制備工藝流程

番木瓜汁制備工藝流程為果實精選→清洗去皮→去籽清洗→切塊開水熱燙→榨汁過濾→加熱→二次過濾→裝罐封口→保存備用。

番木瓜發酵乳制作工藝流程為全脂乳粉加白砂糖→稀釋溶解→加番木瓜汁→混合預熱→滅菌→冷卻接種→發酵→冷藏。

1.3.3 番木瓜發酵乳配方的正交試驗

番木瓜發酵乳的品質主要與新鮮番木瓜汁、全脂乳粉和白砂糖3者之間的配比有關。本研究以單因素試驗為基礎，進行3因素3水平正交試驗（表1），在產品發酵結束之后，由10人組成的評定小組對產品開展感官評定，取平均值，并根據評分結果確定番木瓜發酵乳配方。

表1 番木瓜發酵乳配方的正交試驗設計

1.3.4 番木瓜發酵乳發酵條件的單因素試驗

（1）菌種接種量對番木瓜發酵乳感官質量的影響。試驗在發酵溫度44 ℃，發酵時間5 h，新鮮番木瓜汁、白砂糖和全脂乳粉添加量分別為30%、6%和l5%，pH值為自然的條件下，設置發酵劑菌種接種量分別為4%、5%、6%、7%、8%和9%進行單因素試驗。

（2）發酵溫度對木瓜發酵乳感官質量的影響。在發酵時間5 h、發酵劑接種量7%、新鮮番木瓜汁添加量30%、全脂乳粉添加量15%和白砂糖添加量6%，pH值為自然的條件下，選擇發酵溫度分別為40 ℃、42 ℃、44 ℃、46 ℃、48 ℃和50 ℃進行單因素試驗。

（3）發酵時間對番木瓜發酵乳感官質量的影響。在發酵溫度44 ℃，接種量7%，鮮番木瓜汁、白砂糖和全脂乳粉添加量分別為30%、6%和l5%，pH值自然的條件下，分別選擇發酵時間4.0 h、4.5 h、5.0 h、5.5 h、6.0 h和6.5 h進行單因素試驗。

1.3.5 番木瓜發酵乳發酵條件確定的正交試驗

以接種量（%）、發酵溫度（℃）和發酵時間（h）為考察因素，以香氣、口味和組織狀態為考察指標，進行3因素3水平正交試驗，番木瓜發酵乳發酵條件的正交試驗設計見表2。

表2 番木瓜發酵乳發酵條件的正交試驗設計表

1.3.6 產品的質量指標

番木瓜發酵乳理化指標和環境衛生參照國家標準《食品安全國家標準 發酵乳》。番木瓜發酵乳的感官評定標準見表3。

表3 番木瓜發酵乳的感官評定標準

2 結果與分析

2.1 番木瓜汁的制備

番木瓜果肉和水質量比為2∶1進行打漿，經過二次過濾制得備用的果汁。果肉的出汁率保持在65%～85%最好，經過測定，經二次過濾的番木瓜汁糖度是7%，酸度是5.9。

2.2 番木瓜發酵乳的最佳配方確定

由表4可知，影響發酵乳感官質量的因素（添加量）的先后順序為新鮮番木瓜汁＞白砂糖＞全脂乳粉。因此，木瓜發酵乳的最佳配方組合為新鮮番木瓜汁、全脂乳粉和白砂糖的添加量分別為30%、15%和8%。在此配方條件下，番木瓜發酵乳的感官評定最好，感官評分為85.2分。

表4 番木瓜發酵乳配方的正交試驗結果

2.3 番木瓜發酵乳發酵條件的確定

2.3.1 菌種接種量對番木瓜發酵乳感官品質的影響

菌種接種量不僅對乳酸菌的生長具有一定的影響，還影響著發酵乳的組織狀態、口感和香氣。若菌種接種量較低，將抑制菌種產酸或不能穩定地產酸；同時對菌種的生長環境產生不利影響，菌種無法生長。若菌種接種量高，因產酸過快，酸度上升較高，嚴重影響番木瓜發酵乳的香味，最終會導致番木瓜發酵乳產品的組織狀態存在缺陷。由表5可知，當菌種接種量為6%、7%、8%時，番木瓜發酵乳感官品質屬于較優水平，且當菌種接種量為7%時，番木瓜發酵乳的氣味、口感、色澤和組織狀態最好，故正交試驗中菌種接種量的3個因素水平是6%、7%和8%。

表5 接種量對番木瓜發酵乳感官品質的影響

2.3.2 發酵溫度對木瓜發酵乳感官品質的影響

發酵溫度影響番木瓜發酵乳中的菌種生長速度[16]。在發酵過程中，發酵溫度過高，雙歧桿菌的生長比嗜酸乳桿菌要旺盛，會出現刺激性較為濃烈的酸味，同時會使發酵乳的硬度增大、香味不足、色澤不好以及口感不佳。此外，在保存過程中，酸度依舊會不斷增高，造成口感過酸。若番木瓜發酵乳在發酵過程中發酵溫度較低，則會發生嗜酸乳桿菌比雙歧桿菌生長旺盛的狀態，從而引起酸味不足、酸奶硬度不夠等缺陷，進而影響整個實驗的進度以及發酵乳產品的感官質量。由表6可知，發酵溫度為44 ℃時，產品的色澤、氣味、口感、組織狀態最好，故正交試驗選擇發酵溫度的3個水平分別為44 ℃、46 ℃和48 ℃。

表6 發酵溫度對番木瓜發酵乳感官品質的影響

2.3.3 發酵時間對番木瓜發酵乳感官品質的影響

在發酵過程中，如果發酵時間過長，導致酸度過高，乳清析出過多，影響發酵乳的口感和風味；如果發酵時間太短，木瓜發酵乳所發酵的組織狀態不夠黏稠細膩，風味口感也會比較差[17]。由表7可知，當發酵時間在5.0 h時，產品的口感、色澤、組織狀態最好，故正交試驗選擇發酵時間的3個水平分別是5.0 h、5.5 h和6.0 h。

表7 發酵時間對番木瓜發酵乳感官品質的影響

2.3.4 番木瓜發酵乳發酵條件確定的正交試驗

由表8可知，影響發酵乳感官品質的因素大小為接種量＞發酵溫度＞發酵時間，經驗證，組合D2E1F2的感官評分最高，得出番木瓜發酵乳產品的最佳發酵條件為接種量是7%、溫度為44 ℃、時間為5.5 h。在上述條件下對產品進行發酵，其口感、色澤、組織狀態最好，感官評分為90.6分。

表8 番木瓜發酵乳發酵條件的正交試驗結果

2.4 產品的質量指標

2.4.1 感官指標

番木瓜發酵乳的香味與口感為酸度適中，甜膩滑爽，具有濃郁的番木瓜清香，發酵乳風味獨特，有發酵乳特有的口感和氣味；組織狀態為質地均勻，黏度適宜，未出現乳清分離現象；色澤狀態為色澤均勻，呈淺紅色。

2.4.2 理化指標

蛋白質：2.88%；脂肪：3.10%；pH值：4.16；可溶性固形物：l5.2%。

3 結論

本研究結果表明番木瓜發酵乳以最佳原料配比（番木瓜果肉∶水=2∶1）進行打漿，二次過濾得到番木瓜汁，果汁糖度維持在7%。番木瓜發酵乳的最佳配方為鮮番木瓜汁、全脂乳粉、白砂糖的添加量分別為30%、15%和8%；發酵條件為7%接種量，44 ℃發酵5.5 h。通過對番木瓜發酵乳（色澤、氣味、組織狀態和口感）的感官評價及理化指標測定，表明把鮮番木瓜汁添加到原料乳液中進行發酵能夠生產出高品質、高營養、受歡迎的風味番木瓜發酵乳。