颗粒状冷水可溶性淀粉在凝固型酸奶中的应用研究

摘要：以牛奶、蔗糖为主要原料，颗粒状冷水可溶淀粉为稳定剂，生产凝固型酸奶。对凝固型酸奶的工艺配方进行研究，确定了凝固型酸奶生产的工艺配方为: 颗粒状冷水可溶淀粉添加量 0.3%，蔗糖添加量 9%，接种量 2%，发酵温度为 42℃，得到无乳清分离、口感细腻、酸甜适中的凝固型酸奶。
颗粒状冷水可溶淀粉( GCWS) 是一种介于淀粉多晶物态和糊化物态之间的新型变性淀粉，一般的制备方法是采用乙醇、碱等化学剂对淀粉进行处理，使原淀粉发生物理变性，而得到与原淀粉化学相同的变性淀粉。颗粒状冷水可溶淀粉具有可溶于冷水，溶解速度快，糊液透明稳定等优点。由于改性后淀粉粒依然呈颗粒状，具有良好的光泽度、粘弹性和冻融稳定性，因此可广泛地应用于食品生产中，其冷水可溶的性质也使颗粒型冷水可溶淀粉更适于应用在冷冻食品等冷加工的食品中。
凝固型酸奶是人们喜爱的一种酸奶制品，目前在工业生产中可选择使用的稳定剂和增稠剂有变性淀粉、琼脂、明胶、瓜尔豆胶、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠以及多种产品组合的复合稳定剂。而稳定剂和增稠剂的功能、作用机理和使用量直接影响到产品质地、口感特征并限制生产工艺，必须根据要求找到适当的切合点。颗粒状冷水可溶淀粉所具有的特性正适于酸奶的生产，本试验以颗粒状冷水可溶淀粉为主要增稠剂和稳定剂，对凝固型酸奶的生产工艺配方进行研究，采用正交试验的方法确定的工艺配方，为颗粒状冷水可溶淀粉在酸奶生产中的应用提供理论依据。
1 试验材料与设备
1.1 试验材料
鲜牛奶( 完达山乳业有限公司) ; 蔗糖( 上海好汁味糖业有限公司) ; 颗粒状冷水可溶性淀粉( 黑龙江八一农垦大学食品学院实验室自制) ; 羧甲基变性淀粉( 任丘市亿邦化工有限公司) ; 菌种( 保加利亚杆菌: 嗜热链球菌 1∶1，黑龙江八一农垦大学食品学院实验室自制) 。
1.2 试验设备
DHP-9272 型电热恒温培养箱 ( 上海一恒科技有限公司) ; DELTA320 型 pH 计( 北京博思瑞达仪器仪表有限公司) ; 高压质机（杭州惠合机械设备有限公司）; LDZX-40II 型立式自动电热压力蒸汽灭菌锅( 上海申安医疗器械厂) 。
1.3 试验方法
1.3.1 工艺流程
鲜牛奶→预处理→添加蔗糖→预热→质→杀菌→冷却→接种→加入颗粒状冷水可溶性淀粉→灌装→培养→冷却→后熟→成品。
1.3.2 工艺要点
( 1) 发酵剂的要求。菌种选用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌;
( 2) 原料乳的要求。新鲜牛乳，不含抗生素和抑菌物质，酸度 16 ～18°T 酒精试验阴性，其他指标符合我国生鲜乳的收购标准;
( 3)预热与质。质温度为 50 ～ 60℃，压力为 20MPa;
( 4) 杀菌。杀菌条件为 85 /15 min;
( 5) 添加蔗糖。加入适量蔗糖并搅拌匀，使其溶解;
( 6) 菌种的活化。本试验采用的菌种为三角瓶保存的发酵剂，由于活力不旺盛，使用前必须活化。活化采用牛乳培养基，灭菌冷却后接入菌种，恒温培养 3 ～5 h 凝固后再移植到新的灭菌乳三角瓶中，如此传代几次，至菌种经过 3 ～ 5 h 培养能产生凝乳，表明活力已恢复，可以进行使用。每次使用时要继续向下接种作为下次使用;
( 7) 乳的冷却、接种、发酵。杀菌后，冷却到接种温度。接种操作要严格在间进行，在的条件下，将培养好且活力旺盛的发酵剂接入已调配杀菌冷却的牛乳中，充分混合。培养发酵4 h。酸乳凝固即达到发酵终点;
( 8) 后熟。酸乳的风味物质大多是在发酵结束后 12 ～24 h 产生的，冷却后的酸乳置于 4℃冰箱冷藏，降低乳酸菌的产酸速度，同时使其成熟产香，使酸乳具有良好纯正的风味。
1.3.3 单因素试验设计
以蔗糖添加量、颗粒状冷水可溶淀粉( GC-WS) 添加量、接种量和发酵温度为参数，以感观评分为指标进行凝固型酸奶的生产，确定主要的影响参数。
1.4 检测方法
1.4.1 感官评定方法
酸奶样品获得后，从产品口感﹑香气及滋味、组织状态﹑色泽，进行感官评定，需要确定各指标的权重。由具有酸奶感官评定经验的 10 位感官评定人员组成小组，按感官评分标准分别评分，取平值，对凝固型酸奶进行综合评价。
1.4.2 卫生指标
( 1) 微生物指标。乳酸菌数≥1 × 106cfu /mL，产品质量依据国家 GB2746-1999 标准; 大肠菌群数≤3 MPN/100mL; 霉菌总数≤30 cfu/mL;酵母菌数≤50 cfu/mL; 致病菌不得检出。
( 2) 理化指标。蛋白质≥2.3 g; 脂肪≥2.5g; 非脂乳固体≥6.5 g; 酸度≥76°T。
2 试验结果与分析
2.1 单因素试验结果与分析
2.1.1 蔗糖添加量对凝固型酸奶品质的影响
蔗糖的用量影响酸乳的口感，为确定蔗糖的加入量，在原料乳中分别添加不同量的蔗糖，于42℃ 恒温发酵 5 h。
蔗糖加入量为 7% ～9% 时酸乳的口感较好，因此正交试验中蔗糖的添加量水平应选7 %、8%、9%。
2.1.2 颗粒状冷水可溶性淀粉添加量对凝固型酸奶品质影响
按单因素试验设计在原料乳中分别添加不同量的颗粒状冷水可溶淀粉，于 42℃恒温发酵 5 h。冷水可溶性淀粉添加量在 0.1%左右时，有大量乳清析出，感官评分为 73 分。当达到 0.5% 时，酸乳的质量已受到明显的影响，感官评分为 78 分。因此正交试验中冷水淀粉的添加量水平应选 0.2%、0.3%、0.4% 。
2.1.3 接种量对凝固型酸奶品质的影响
如采用相同的发酵时间，当接种量较低时，乳酸菌得不到足够的生长，产酸不稳定，达到所需酸度所用时间较长，产品的组织状态有缺陷，而且接种量大于 3，5% 时，产酸过快，给酸乳带来缺陷，达到所需酸度所用的时间也不会明显的缩短，因此正交试验中接种量的水平应选 2.0% 、2.5% 、3.0%。
2.1.4 发酵温度对凝固型酸奶品质的影响
发酵温度为 40℃ 时，感官评分为 81。发酵温度为 44℃时，感官评分为 82，酸奶质量的变化较小，因此在试验中选择 42℃，正交试验中也不考虑此因素。
2.2 正交试验结果与分析
2.2.1 正交试验因素与水平的确定
因为颗粒状冷水可溶性淀粉、蔗糖、接种量、淀粉是影响产品组织状态和风味的主要因素。所以采用 L9( 34) 三因素三水平正交试验，并对试验产品进行感官评定。
2.2.2 正交试验结果分析
试验采用差分析法，对各因素的 K，k 及Ｒ的大小进行分析。
经差分析影响发酵的主次因素为 A ＞ B ＞ C，优水平组合为 A2B3C1，即颗粒状冷水可溶性淀粉添加量为 0.3%; 蔗糖添加量为 9%; 接种量为 2.0%。
2.2.3 验证试验
采用上述组合颗粒状冷水可溶性淀粉0.3% 、蔗糖 9% 、接种量 2% ，发酵温度为 42℃ ，做验证试验，制得凝固型酸奶的感官评分为 89，酸奶呈乳白色，组织细腻，味道温和，无乳清分离，具有酸奶特有的风味，酸甜适口。
另取羧甲基变性淀粉做对比试验，羧甲基变性淀粉添加量与颗粒状冷水可溶性淀粉相同，其他条件相同，制得凝固型酸奶感官评分为 84，酸奶呈乳白色，无乳清分离，味稍酸。
2.3 微生物指标与理化指标
2.3.1 微生物指标
乳酸菌数: 1.05 × 106 cfu/mL; 大肠菌群数:2.1 MPN /100mL; 霉菌总数: 18 cfu / mL; 酵母菌数: 50 cfu/mL; 致病菌未检出。
2.3.2 理化指标
蛋白质: 2.5g; 脂肪: 2.8g; 非脂肪固体: 6.8g;酸度: 92.15°T。

来源：惠合胶体磨研磨设备厂

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