朱福宝 王帅 宫春颖
（黑龙江完达山乳业股份有限公司 黑龙江 哈尔滨 150090）
摘要：本试验通过乳酸菌组合乳清发酵制备乳清发酵液，研究了以牛油果、雪梨、乳清发酵液为原料制备果味乳清发酵饮料的配方工艺条件。采用单因素试验和正交试验对乳清发酵液、牛油果雪梨乳清饮料配方工艺进行了研究。结果表明：制备乳清发酵液的最佳条件为：发酵剂接种量为0.1U/kg，发酵时间为8h，发酵温度为40℃，菊粉添加量为3%。在牛油果雪梨果汁添加量40%，乳清发酵液添加量25%，白砂糖添加量4%时，可得到一种酸甜适口、营养丰富、具有浓郁的牛油果和雪梨混合的清香，且稳定性较好的果味酸乳饮料。
关键词：乳清饮料；牛油果；雪梨；发酵
乳清是生产奶酪、干酪素等产品的副产物，一般每生产1kg奶酪会产生9kg乳清液[[[] 包怡红.乳清多肽乳酸菌饮料的研制[J]食品与发酵工业,2003,29（3）:89-91.]-[[] V. Lagrange. 功能性乳制品和新型保健食品配料的乳清产品及其新组分[J].中国乳品工业,1999,27( 4 ):32-37.]]。乳清蛋白的营养价值非常高，有研究表明，乳清蛋白可以降低低密度脂蛋白(LDL)胆固醇水平，还可以促进人体对钙元素吸收从而增强骨强度。乳清蛋白还含有乳铁蛋白、免疫球蛋白等许多生物活性因子[[[] 林金资.乳的深度加工.中国乳品工业,1995,23(4):199-201.]]。乳清蛋白因此具有保健和防止疾病的作用，这也决定了乳清原料的市场开发前景。目前，关于乳清饮料的研究报道较少，欧美等国家对乳清饮料的研究主要集中在3个类型[[[] Micaela Pescuma，Elvira María Hébert，Fernanda Mozzi，et al. Functional fermented whey-beverage using lacticacid bacteria [J] . International Journal of Food Microbiology，
2010，141：73-81.]]，①调配型乳清饮料、②蛋白澄清饮料、③发酵型乳清饮料。其中蛋白澄清饮料研究的较多[[[] 翟丽丽. 乳清及乳清饮料的研究现状及其展望[J]. 农产品加工(学刊), 2014(15):63-64.]]。而发酵型乳清饮料具有原料来源丰富、产品营养价值高、工艺过程简单等特点[6-8]，
1 材料与方法
1.1材料与仪器
电动搅拌器—RW20 德国IKA 有限公司；电子分析天平 上海精密仪器仪表有限公司；超净工作台 苏州安泰空气技术有限公司；电热恒温培养箱 上海一恒科技有限公司；PHM220PH计 雷迪美特中国有限公司；高压均质机 上海东华高压均质机厂
1.2工艺流程
本试验所采用的主要工艺流程，请见图1。
图1 牛油果雪梨乳清发酵饮料工艺流程图
1.3操作要点
1.3.1 牛油果汁制备 将成熟的牛油果去皮去核，切成2-3cm小块，榨汁时牛油果与水的比例为1：3榨汁结束后用两层纱布对果汁进行过滤得到牛油果汁。
1.3.2 雪梨汁制备 将新鲜的雪梨削皮去核，切成4cm左右小块，榨汁时雪梨与水的比例为1：1，榨汁结束后用两层纱布对果汁进行过滤得到雪梨汁。
1.3.3 乳清处理 称取100g的脱盐乳清粉溶解至1L，后用两层纱布过滤得到乳清液。
1.3.4 加热 采用巴氏杀菌法，杀菌温度为85℃，杀菌时间15min。
1.3.5 发酵 冷却温度至40℃，进行菌种接种，在40℃下发酵培养8h左右。
1.3.6 调配 添加白砂糖，并根据需要添加柠檬酸、食用色素、稳定剂等。
1.4乳清发酵工艺条件的优化
选择发酵剂接种量、发酵时间、发酵温度和菊粉添加量四个因素进行单因素实验，以乳清发酵液感官评价为指标，益生菌乳清发酵液感官评价标准见表2-1对这四个因素对乳清发酵液的感官影响进行研究。固定发酵时间8h、发酵温度37℃，菊粉添加量3%，分别在发酵剂接种量0.05U/kg、0.1U/kg、0.15U/kg、0.2U/kg的条件下进行发酵，对发酵剂接种量进行优化选择；固定发酵剂接种量0.1U/kg、发酵温度37℃，菊粉添加量3%，分别在发酵时间4h、6h、8h、10h、12h的条件下进行发酵，对发酵时间进行优化选择；固定发酵剂接种量0.1U/kg、发酵时间8h，菊粉添加量3%，分别在发酵温度32℃、35℃、37℃、40℃、43℃的条件下进行发酵，对发酵温度进行优化选择；固定发酵剂接种量0.1U/kg、发酵温度37℃，发酵时间8h分别在菊粉添加量1%、2%、3%、4%、5%的条件下进行发酵，对菊粉添加量进行优化选择。
1.5牛油果雪梨乳清发酵饮料配方条件的优化
本试验选用牛油果雪梨果汁添加量（经前期试验，选择牛油果汁和雪梨汁的比例为1:2制作牛油果雪梨果汁）、乳清发酵液添加量和白砂糖添加量，三个因素设计正交试验，以感官评价为指标，感官评价正交因素水平表见表1。
表1正交试验设计因素水平表
1.6感官评价
选择有产品开发经验和品尝经验的10名人员对乳清发酵液和牛油果雪梨乳清发酵饮料进行感官评价。乳清发酵液感官评价标准见表2，牛油果雪梨乳清发酵饮料感官评价标准见表3，评定结果取平均值。
表2 乳清发酵液感官评价标准表[[[] 马玲,响应面法优化低糖益生菌乳清发酵饮料的研究[J],中国乳品工
2 结果与讨论
2.1乳清发酵工艺条件优化研究
2.1.1 发酵剂接种量对乳清发酵饮料的影响
发酵剂接种量对于乳酸菌发酵的速度、产酸情况和乳清发酵液的感官有很大影响，发酵剂接种量对乳清发酵饮料的感官评价见图2[[[] 方靖, 陈中, 林伟锋,等. 乳酸菌发酵剂对直接发酵法生产面包品质的影响[J]. 食品工业科技, 2013, 34(010):212-214.]]。从图2可以看出，当发酵剂接种量为0.1U/kg时，乳清发酵液的感官评价最高，为78分，显著高于其他发酵剂接种量的乳饮料感官值，因此选择发酵剂接种量为0.1U/kg。
图2 发酵剂接种量对乳清发酵饮料的感官影响
2.1.2 发酵时间对乳清发酵饮料的影响
发酵时间的长短对于发酵过程有较大影响，尤其是对于乳酸菌在生长过程中风味物质的产生尤为重要[[[] 张一爽, 曲晓军, 崔艳华. 发酵乳中乳酸菌产生的风味物质[J]. 中国乳品工业, 2017, 45(010):28-32.]]，发酵时间对乳清发酵液感官评价的影响见图3。从图3可以看出，随着发酵时间的增加，乳清饮料的感官评价逐渐升高，在8h时达到最大值77分，当继续增加发酵时间时，乳清饮料的口感降低。因此在乳清饮料的发酵时间上，选择8h为宜。
图3 发酵剂时间对乳清发酵饮料的感官影响
2.1.3 发酵温度对乳清发酵饮料的影响
发酵温度决定了乳酸菌的生长情况，选择适宜的发酵温度对于菌种的发酵过程及使产品产生更好的风味、缩短发酵时间等方面是非常重要的，发酵时间对乳清发酵液感官评价的影响见图4。当发酵温度为32℃时，乳清饮料的评分仅为66分，而当升高发酵温度至40℃时，乳饮料的口感达到最佳，评分达到最高为79分，可见适宜的温度对于乳酸菌的生长是至关重要的。本实验选择40℃作为乳清发酵饮料的最适温度。
图4 发酵剂温度对乳清发酵饮料的感官影响
2.1.4 菊粉添加量对乳清发酵饮料的影响
菊粉是一种果聚糖的混合物，聚合度在2-60之间，是存在于多种果蔬中的天然成分，是良好的益生元[[[] 邹东旭, 芦明春, 郑晓丽,等. 不同分子质量的菊粉对乳酸杆菌生长的影响[J]. 大连工业大学学报, 2013, 032(001):15-17.]]。菊粉具有中性味道，可以掩盖苦涩并给人柔软的感觉，适用于饮料中使用[[[] 魏凌云, 王建华, 郑晓冬,等. 菊粉研究的回顾与展望[J]. 食品与发酵工业, 2005(07):85-89.
作者简介：朱福宝（1976--），男，高级工程师，主要从事乳制品加工管理。
]]。从图5可以看出，随着菊粉添加量的增加，乳清发酵饮料的感官值呈现先升高后下降的趋势，当菊粉添加量为3%时，乳清发酵液的感官评价最高，为76分，因此选择菊粉添加量为3%。
图5 菊粉添加量对乳清发酵饮料的感官影响
2.2牛油果雪梨乳清发酵饮料配方条件优化研究
本试验采用L9(34)正交试验，分别考虑牛油果雪梨果汁添加量、乳清发酵液添加量和白砂糖添加量三个因素对其进行筛选并确定其最佳配方，其正交因素水平分析表如表4。
表4 正交试验方案与结果
计算各因素的均值和极差，并对其进行分析。比较表4中R值大小可知，牛油果雪梨果汁添加量、乳清发酵液添加量和白砂糖添加量对牛油果雪梨乳清发酵饮料的感官状态有不同程度的影响，由极差分析得出RB>RA>RC，且空列RD的值远小于实验组的值，说明其他三个因素的效应是可靠的界限。综上说明各因素对牛油果雪梨乳清发酵饮料的感官质量影响主次顺序为B>A>C，发酵乳清液的极差值是三个因素中最大的，其次是牛油果雪梨果汁添加量，白砂糖添加量为最次因素。较佳配方条件为A2B2C2即牛油果雪梨果汁添加量40%，乳清发酵液添加量25%，白砂糖添加量4%。
3 结论
本实验利用乳清液进行发酵得到发酵乳清液，并通过与牛油果汁和雪梨汁的调配制备出具有发酵乳清特有香味，酸甜可口，口感优质，果味清香的发酵乳清饮料。本研究为开发乳清副产品的利用方向提供了参考，同时丰富了乳清产品的类型。
（1）通过单因素试验确定制备乳清发酵液的最佳参数为：发酵剂接种量为0.1U/kg，发酵时间为8h，发酵温度为40℃，菊粉添加量为3%。
（2）通过正交实验优化了牛油果雪梨乳清发酵饮料的配方工艺。确定的最佳比例为：牛油果雪梨果汁添加量40%，乳清发酵液添加量25%，白砂糖添加量4%。
参考文献：