发酵型山药果冻的研制.pdf

贵州农业科学2 0 1 0，3 8(9)：1 9 8 2 0 2G u i z h o uA g r i c u l t u r a lS c i e n c e s 文章编号 1 0 0 1 3 6 0 1(2 0 1 0)0 9 0 6 2 0 0 1 9 8 0 5发酵型山药果冻的研制付荣霞，杨树成，刘华(天津农学院食品科学系，天津3 0 0 3 8 4)摘要 以山药、脱脂奶粉、蔗糖为主要原料，运用正交试验对发酵型山药果冻的加工工艺进行了研究。结果表明，最佳护色方案为：0 3 V c，0 0 5 N a H S O。，0 5 柠檬酸，扩色时间1 5m i n；山药发酵乳制作的最佳比例为：3 0 山药浆，1 0 脱脂奶粉，6 蔗糖，2 发酵剂；复合胶的最佳比例为：0 1 5 琼脂，0 3 魔芋胶，0 1 黄原胶、0 6 卡拉胶；发酵型山药果冻最佳配方为：1 2 5 复合胶，2 0 发酵乳，4 蔗糖，0 1 2 柠檬酸。由此制得的发酵型山药果冻质地均匀、光滑、乳白色、半透明，有淡淡的发酵乳特有的芳香，酸甜适口，弹性和韧性良好，营养丰富。关键词 山药；果冻；发酵 中图分类号$5 6 7 9 文献标识码 AP r e p a r a t i o no fF e r m e n t e dC h i n e s eY a mJ e I|YF UR o n g x i a，Y A N GS h u c h e n g，L I UH u a(D e p a r t m e n to fF o o dS c i e n c e，T i a n j i nA g r i c u l t u r a lC o l l e g e，T i a n j i n3 0 0 3 8 4，C h i n a)A b s t r a c t：T h ep r o c e s s i n gt e c h n o l o g yo ff e r m e n t e dC h i n e s ey a mj e l l ym a d ef r o mC h i n e s ey a m，s k i mm i l kp o w d e ra n ds u c r o s ew a so p t i m i z e db yt h eo r t h o g o n a ld e s i g n T h er e s u l t ss h o w e dt h a tt h eo p t i m u mp r o t e c t i v ec o l o r a t i o nc o n d i t i o ni n c l u d e d0 3 V c，0 0 5 N a H S 0 3a n d0 5 c i t r i ca c i df o r1 5m i n，t h eo p t i m u mp r o p o r t i o nf o rp r o d u c i n gC h i n e s ey a mf e r m e n t e dm i l kw a s3 0 C h i n e s ey a mp u l p，10 s k i mm i l kp o w d e r，6 s u g a ra n d2 s t a r t e rc u l t u r e s，t h eo p t i m u mp r o p o r t i o nf o rc o m p l e xg u mw a s0 15 a g a r，0 3 d e v i l s t o n q u eg u m，0 1 x a n t h a ng u ma n d0 6 c a r r a g e e n a n，a n dt h eo p t i m u mf o r m u l af o rf e r m e n t e dC h i n e s ey a mj e l l yw a s1 2 5 c o m p l e xg u m，2 0o AC h i n e s ey a my o g h u r t，4 s u g a ra n d0 1 2 c i t r i ca c i d T h ef e r m e n t e dC h i n e s ey a mj e l l yu n d e rt h ea b o v e m e n t i o n e dp r o c e s s i n gt e c h n o l o g yh a dt h ea d v a n t a g e so fe v e nt e x t u r e，s m o o t h，m i l kw h i t e，s e m i t r a n s p a r e n t，p e c u l i a rf r a g r a n t，p a l a t a b l es o u ra n ds w e e t，g o o ds t r e n g t ha n dr e s i l i e n c ya n dr i c hi nn u t r i t i o n K e yw o r d s：C h i n e s ey a m；j e l l y；f e r m e n t a t i o n山药味甘、性平，入肺、脾、肾经；不燥不腻；具有健脾补肺、益胃补肾、固肾益精、聪耳明目、助五脏、强筋骨、长志安神、延年益寿的功效n 3 。利用山药浆进行乳酸发酵，乳酸菌可利用山药中的可溶性养分，而不具备分解纤维素的酶系统，也不具备水解蛋白质的酶系统，发酵过程不会降低其营养价值，且乳酸菌在发酵过程中会产生多种维生素，山药浆发酵后V。，、V 酏、V 糯、谷氨酸等含量均增加，营养价值提高 4 3，制成的果冻风味更为独特，原料风味与发酵风味浑然一体，可产生令人喜爱的香味；更利于人体健康 5 。果冻作为人们喜欢的休闲食品，大部分保健功能非常有限，且营养价值低，有的果冻中过量的人工合成色素和防腐剂不但没有保健作用，而且对其主要消费人群的健康是有害的。因此，本试验探讨了发酵型山药果冻的最佳生产工艺，利用山药研制山药保健果冻，以期能为生产上生产出口感较好，且集山药和果冻的营养价值于一体的新型果冻提供参考。1 材料与方法1 1材料山药：市售山药，无霉烂，无病虫害。奶粉：伊利脱脂奶粉。乳酸菌菌种：保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌混合菌种，由食品科学系实验搴提供。菌种经灭菌脱脂牛乳试管接种活化，按比例混合扩大培养驯化制得生产发酵剂。蔗糖、柠檬酸、V c、卡拉胶、琼脂、魔芋胶、黄原胶均为食用级；氢氧化钠、亚硫酸氢钠(N a H S O。)为分析纯。1 2仪器J J 一2 组织捣碎匀浆机(天津市华北实验仪器有限公司)，J M L 一5 0 胶体磨(温州市一洲机械有限公司0，S p e c t r u m 一7 2 3 可见分光光度计(上海光谱仪器有限公司)，D P X-9 0 5 2 B-I 电热恒温培养箱(上海福玛实验设备有限公司)。I 3工艺流程山药浆的制备：山药一清洗一去皮一切片一护色一打浆山药发酵乳的制作：蔗糖、脱脂奶粉、山药浆一混匀一杀菌一冷却一接种一发酵发酵型山药果冻的制作：发酵乳、复合胶、熟山药丁、蔗糖、柠檬酸一调配一罐装一冷却一成品 收稿日期 2 0 1 0 0 3 3 0；2 0 i 0 0 8 0 5 修回 作者简介 付荣霞(1 9 7 2-)女博士副教授从事营养与生物技术的教学及研究工作。E m a i l：f u r o n g x i a s i n a t o m万方数据第9 期付荣霞等发酵型山药果冻的研制1 9 9 1 4操作要点1)切片和护色。把洗净的山药去皮后切片(切片厚度约为4 r a m)，放入护色液中护色(山药和护色液的质量比为1：2)。为了选择最佳的护色方案，取不同护色液处理后的山药2 9 研磨，加入1 5 m L蒸馏水匀浆2 r a i n，以16 0 0 r r a i n 离心分离5 r a i n，用紫外一可见分光光度计测定褐变指数H 川。2)山药发酵乳的制作。将护色完的山药和护色液用组织捣碎机破碎3 r a i n。然后将山药浆用胶体磨细磨3 r a i n，使山药颗粒进一步细化 8 。将脱脂奶粉与水按1：6 充分溶解后，加入适量蔗糖，与处理后的山药浆按比例调配混合，于9 0 9 5 杀菌5 1 0 m i n，山药浆冷却到4 2 4 5 时接人适量的发酵剂，于4 2 培养箱中发酵6 h，然后放入4 冰箱中放置4 8h 备用。3)发酵型山药果冻的制作。把山药去皮后切成5 m m 大小的山药丁，煮熟备用。在复合胶(卡拉胶、琼脂、魔芋胶、黄原胶)中加适量的水，待充分吸水膨胀后，加热溶解，趁热加入山药发酵乳、蔗糖、柠檬酸。先将5 1 0 粒熟山药丁加入准备好的容器中，再将混合液趁热迅速装入容器并封口，待冷却后凝冻，即得成品。1 5试验设计1 5 1复合护色液的最佳配方选择试验山药中含有的多酚氧化酶(P P O)，在有氧存在的条件下，可将山药中的酚类物质氧化成醌类，发生褐变，影响成品的感官质量。为了保持山药汁和山药粒的洁白色泽，抑制褐变，N a H S O。(A)、柠檬酸(B)、V c(C)和选择时间(D)4 个因素(表1)，在室温下进行正交试验，通过测定褐变指数，选出复合护色液的最佳配方。褐变指数测定是用紫外一可见分光光度计法，波长为4 2 0 n m，以蒸馏水为对照 9。0|。1 5 2山药发酵乳最佳组合比例试验选用对发酵乳品质影响较大的I J J 药浆(A)、脱脂奶粉(B)、蔗表l山药汁和山药粒护色效果的正交试验因素及水平T a b l e1T h eo r t h o g o n a ld e s i g nf o rp r o t e c t i v ec o l o r a t i o no fC h i n e s ey a mju i c ea n dg r a i n s表2山药发酵乳最佳工艺条件正交试验的因素及水平T a b l e2T h eo r t h o g o n a ld e s i g nf o ro p t i m u mp r o c e s s i n gc o n d i t i o no fC h i n e s ey a mf e r m e n t e dm i l k糖(C)、接种量(D)4 个因素(表2)进行4 因素3 水平正交试验。从色泽、外观、气味、口感方面为样品进行综合评分(表3)，通过对产品的感官评定和正交分析，确定最佳工艺条件。1 5 3复合胶比例试验选择琼脂(A)、魔芋胶(B)、黄原胶(C)、卡拉胶(D)4 个因素，进行4 因素3水平(表4)正交试验。从凝胶状态、透明度、均一性、持水性(表5)1 L 多方面为每一样品综合评分，通过对产品的感官评定和正交分析，确定最佳比例。1 5 4发酵型山药果冻配方的确定试验以产品的感官评定为指标，对复合胶(A)、发酵乳(B)、蔗糖(C)和柠檬酸(D)4 个因素进行正交试验(表6)。以色泽、透明度、气味、口感为指标对样品进行综合评表3山药发酵乳的感官评分指标T a b l e3T h es e n s o r ye v a l u a t i o ni n d e xo fC h i n e s ey a mf e r m e n t e dm i l k项HI t e m指标I n d e x色泽(3 0 分)乳白色外观(3 0 分)质地均匀，无乳清析出，无分层，无杂质气味(2 0 分)具有浓郁发酵乳风味和爽口的山药昧，无异味口感(2 0 分)酸甜适L J，【J 感细腻、柔和表4复合胶比例正交试验的因素及水平T a b l e4T h eo r t h o g o n a ld e s i g nf o rc o m p l e xg u mt e s t表5复合胶的感官评分指标T a b l e5T h es e n s o r ye v a l u a t i o ni n d e xo fc o m p l e xg u m项目I t e m指标I n d e x凝胶状态(3 0 分)凝胶具有良好的弹性和韧性，胶液黏度和凝胶强度良好透明度(3 0 分)凝胶为透明状态持水性(2 0 分)放置较长时间后凝胶析水现象不严重均一性(2 0 分)凝胶的质地均匀，尤分层无气泡。无杂质表6发酵型山药果冻配方的正交试验因素及水平T a b l e6T h eo r t h o g o n a ld e s i g nf o rf o r m u l ao ff e r m e n t e dC h i n e s ey a mj e l l y表7发酵型山药果冻的感官评分指标T a b l e7T h es e n s o r ye v a l u a t i o ni n d e xo ff e r m e n t e dC h i n e s ey a mj e l l y项目I t e m指标I n d e x色泽(3 0 分)乳白色、光滑透明度(3 0 分)半透明、尤裂痕质地均匀。无明显凝块气味(2 0 分)淡淡的发酵乳香味和山药的清香味。香味自然、柔和E l 感(2 0 分)果冻陵甜适口、细腻弹性和韧性良好，山药丁保持定的脆度万方数据贵州农业科学分(表7)，通过对产品的感官评定和正交分析，确定最佳配方。1 5 5发酵型山药果冻理化指标的测定总酸用酸碱滴定法测定，总糖用糖度计测定。2结果与分析2 1复合护色液的最佳配方从表8 看出，吸光度增加，山药的褐变程度也增大，说明褐变指数较小的护色液是较好的护色液。根据极差分析，各因素对山药褐变保护作用的强弱为V c N a H S O。柠檬酸 时间。最佳护色方案为A 2B。C。D 3，即0 1 0 N a H S O。、0 5 柠檬酸、0 3 0 V c、4 5 m i n 护色效果最佳。经验证对比，最佳护色方案护色所测得的吸光度值为0 1 0 1，为所有吸光度值中最小的，即护色效果最佳。另外，从表中看出，时间对于护色效果的影响较小，护色剂的确定主要是由V c、N a H S 0。和柠檬酸的含量决定，因此工业生产时为了节省时间，可选护色时间为1 5 r a i n，即以A。B 3 C。D，为最终选择。2 2山药发酵乳最佳比例从表9 看出，山药发酵乳最佳比例为A：B 3 C，D：，即：3 0 山药浆，1 0 脱脂奶粉，6 蔗糖，2 接种量。各因素对产品质量的影响依次为蔗糖 山药浆 脱脂奶粉 接种量。其中，蔗糖和山药浆的量对产品质量影响较大，脱脂奶粉和发酵剂的量对产品质量的影响较小。2 3复合胶最佳比例由表l o 看出，复合胶的最佳比例为A。B 2 C：耽，即：0 1 5 琼脂，0 3 魔芋胶，0 1 黄原胶，0 6 卡拉胶。各因素对产品质量的影响依次为卡拉胶琼l i B 魔芋胶 黄原胶，卡拉胶的量对产品质量影响最大，琼脂次之，魔芋胶和黄原胶的量对产品质量的影响较小。2 4发酵型山药果冻的最佳配方由表1 1 看出，各因素对产品质量的影响依次为复合胶 发酵乳 蔗糖 柠檬酸。发酵型山药果冻的最佳配方为A。B。C，D。，即：1 2 5 复合胶、2 0 发酵乳、4 蔗糖和0 1 2 柠檬酸。通过验证试验，用最佳配方制作的产品感官评分为9 9 2，比其他组合感官评分都高，由此制得的产品其质地均匀、光滑、乳白色、半透明，弹性和韧性佳，口感良好，有淡淡的发酵乳特有的芳香，果冻表面无明显水滴析出。产品的理化指标总酸o 2 4，总糖7 0。表8不同护色液对山药汁和山药粒的护色效果及极差分析T a b l e 8E f f e c t so fd i f f e r e n tp r o t e c t i v ec o l o r a t i o ns o l u t i o no nc o l o ro fC h i n e s ey a mg r a i na n dju i c ea n dr a n g ea n a l y s i s里鲞!：吸光度ABcDA b s o r b a n c eN a H S O a柠檬酸V c时间l11lO 2 6 7l2220 1 8 21333O 1 5 221230 1 2 722310 1 0 323120 1 7 231320 1 8 232l30 2 5 233210 1 6 4O 6 0 100 4 0 2 0O 4 4 8 00 2 0 0 3O 1 3 4 00 1 4 930 0 6 630 5 7 6 0O 5 3 7O0 4 8 80O 1 9 2 0O 1 7 9 00 1 6 27O 0 2 93O 6 9 100 4 7 3 0O 4 3 7 00 2 3 0 30 1 5 7 7O 1 4 570 0 8 460 5 3 4 0O 5 3 6 0O 5 3 1OO。1 7 8 0O 1 7 8 70 17 7OO 0 0 17表9不同山药发酵乳组成的感官评定结果及极差分析T a b l e9S e n s o r ye v a l u a t i o no fd i f f e r e n tC h i n e s ey a mf e r m e n t e dm i l kc o m p o s i t i o na n dr a n g ea n a l y s i s试验号N O 因素F a c t o rA 山药浆Y a mp u l pB 脱脂奶粉S k i mm i l kp o w d e rC 蔗糖S u g a rD 接种量I n o c u l a t i o na m o u n t感官评分分S c o r e1112223332 4 0 4 02 5 3 2 02 4 2 1 08 0 1 38 4 4 08 0 7 04 2 7123l231232 4 4 2 02 4 1 9 02 4 9 6 08 1 4 08 0 6 38 3 2 02 5 71232313122 5 4 5 02 4 2 6 02 3 8 6 08 4 8 38 0 8 77 9 5 35 3 0l233122312 4 1 7 02 4 7 5 02 4 6 5 08 0 5 78 2 5 08 2 1 71 9 3厶堂一淞号一。ooooo，oon他B融融R798697911叭鸺约暑吕伯他豁踟。ooooo，8on 磁nm 融融R万方数据第9 期付荣霞等发酵型山药果冻的研制2 0 1 表l O不同复合胶比例组合的感官评定结果及极差分析T a b l e10S e n s o r ye v a l u a t i o no fd i f f e r e n tc o m p l e xg u mp r o p o r t i o na n dr a n g ea n a l y s i s试验号N 0 因素F a c t o rA 琼脂B 魔芋胶C 黄原胶D 卡拉胶感官评分S c o r e表1 1发酵型山药果冻最佳配方的正交试验与结果T a b l e1T h eo r t h o g o n a ld e s i g nf o rf e r m e n t e dC h i n e s ey a mj e l l yf o r m u l a3结论与讨论3 1结论本试验以山药浆、脱脂奶粉、蔗糖为主要原料，以保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌为发酵剂制成山药发酵乳，然后以山药发酵乳、蔗糖、复合胶、柠檬酸为主要原料，制成发酵型山药果冻。通过正交试验确定了最佳的护色方案，山药发酵乳制作的最佳工艺条件，复合胶的最佳比例和发酵型山药果冻的最佳配方。研究表明，最佳的护色方案为：0 1 0 N a H S O。、0 5 柠檬酸、0 3 V c、1 5r a i n。山药发酵乳制作的最佳工艺条件为：3 0 山药浆、1 0 脱脂奶粉、6 蔗糖、2 发酵剂，4 2 发酵6h。复合胶的最佳比例为：0 1 5 琼脂、0 3 魔芋胶、0 1 黄原胶、0 6 卡拉胶。发酵型山药果冻最佳配方为：1 2 5 复合胶、2 0 发酵乳、4 蔗糖、0 1 2 柠檬酸。由此制得的发酵型山药果冻质地均匀，光滑、乳白色、半透明，既有发酵乳特有的芳香，又有山药特殊的风味，酸甜适口，弹性和韧性良好，具有很高的营养价值。3 2讨论3 2 1护色效果的确定在山药护色的过程中，可通过添加不同浓度的多酚氧化酶抑制剂来抑制由多酚氧化酶引起的酶促褐变，起到护色的效果。V c可提高食品的营养价值，可螯合山药中的辅基C u 2 十，可还原醌类物质，可被直接氧化，同时V c 可调节护色液的p H 值。酸性溶液中氧气的溶解度较小而兼有抗氧化作用，对防褐变有增效作用。N a H S 0。可以降低山药多酚氧化酶作用于一元酚的活力，对多酚氧化酶的活性有一定抑制作用，N a H S o。浓度越大护色效果越好，但过高浓度的N a H S O。溶液会增加山药制品中的二氧化硫残留量，影响山药的卫生指标。柠檬酸中的羰基可与多酚氧化酶中的铜离子产生比较强的螫合作用，对山万方数据贵州农业科学药多酚氧化酶的活性有一定的抑制，即柠檬酸浓度越高，护色效果越好；但过高浓度的柠檬酸溶液会影响山药的E l 感。3 2 2山药发酵乳的最佳工艺条件山药浆用量的多少直接影响山药发酵乳的风味及营养价值。山药浆用量过少，则无法体现山药特有的香气，产品风味不突出；用量过大，则山药味过于浓郁，不易为多数消费者接受，故选择山药浆用量为3 0。脱脂奶粉的用量对于试验也有很大的影响，发酵乳营养价值较高，风味独特，但脱脂奶粉的用量过大，会增加产品的成本，所以脱脂奶粉的用量为1 0，既保证了发酵乳的风味，又降低了产品的成本。接种量的大小对产品的风味也有很大的影响。接种量过小，影响产品的发酵速度；接种量过大，细胞衰老并自溶，释放的物质会给发酵液的风味造成不良影响。3 2 3复合胶的比例在试验过程中发现，单一胶的成胶性能不如复合胶，凝胶状态、透明度、均一性、持水性等方面各有不足。在一定范围内，卡拉胶的用量越大，果冻的凝胶状态越好，但卡拉胶有腥味，用量越多，腥味越重，在不影响果冻的感官质量和风味的前提下，卡拉胶的用量确定为0 6。卡拉胶形成的凝胶弹性和韧性都不佳，琼脂和黄原胶的加入增强了果冻的弹性和韧性。魔芋胶溶液黏度大，透明性和稳定性较好。溶液搅拌均匀后，低温加速冷却对凝胶体系的均一性有很大改善。3 2 4发酵型山药果冻的配方在果冻中，发酵乳的加入量对果冻的风味和口感有很大的影响。发酵乳用量过少，则产品风味不突出，没有达到应有的效果；用量过大，则成本过高。2 0 发酵乳，既保证了发酵型山药果冻的风味，又控制了成本。在果冻中，分布体系由液体状态转化为凝胶状态，丽呈味物质必须溶解在水中才能被味觉神经感知，因此，在果冻制作过程中，必须添加适量的蔗糖才能获得适宜的甜度，但如果加入的蔗糖过多，则会使果冻粘稠度增大，故果冻的总糖含量应控制在7 以下。柠檬酸的加入量也会影响果冻的E I 感和复合胶的稳定性。柠檬酸的用量偏少时，果冻口感偏甜；而柠檬酸的用量偏大时，影响凝胶性。柠檬酸的加入时间也不宜过早，柠檬酸可以使p H 值降低，在较热的条件下凝胶易发生酸化水解，由稠变稀，影响果冻胶体的感官性状，故加入时间较晚。参考文献 1 王维周发酵山药酸奶的工艺探讨 J 安徽农学通报，2 0 0 7(2)：1 4 5 2 谢荣辉，钱利众鲜切山药护色研究 J 温州大学学报：自然科学版，2 0 0 7(6)：3 0 3 4 3 宋照军，张浩，孙恒艳发酵山药酸奶工艺的研究I-J 食品工业，2 0 0 3(1)：2 2 2 3 4 I s t i kH u s s a i n Q u a l i t yC o m p a r i s o no fP r o b i o t i ca n dN a t u r a lY o g u r t J P a k i s t a nJ o u r n a lo fN u t r i t i o n，2 0 0 9(1)：9-1 2 5 张亚雄，李伟，胡滨。等果蔬发酵饮料的研制E J l 中国乳品工业，2 0 0 4(8)：1 9 2 1 6 郁志芳，彭贵霞鲜切山药酶促褐变机理的研究I-J 食品科学。2 0 0 3(5)：4 4 4 9 7 谢荣辉，钱利众鲜切山药护色研究E J 温州大学学报：自然科学版，2 0 0 7(6)：3 0 3 4 8 宋照军，潘润淑，苏国宏山药保健果冻的研制 J 中国农村科技，2 0 0 3(2)：5 8-6 0 9 宋照军，张军合，张浩，等发酵型山药酸奶的生产工艺E J-I 食品与机械，2 0 0 2(3)：2 7 2 8 D o 赵俊，杜连祥，陈莹，等粒粒山药酸乳的制备工艺口 食品与发酵工业，2 0 0 6(6)：1 2 5 1 2 6 1 1 赵凯，赵冠里，缪铭低热量果冻的开发研究f J-I 食品工业科技，2 0 0 4(7)：8 5 9 0。(责任编辑：聂克艳)万方数据