琼脂复配开发红菜苔酸奶稳定剂的研究

李利红 李炜娴 史丹宇 任艳婷 张亚楠 张越 郭彩珍

摘 要：选用琼脂、果胶和玉米变性淀粉3种稳定剂复配得出适合红菜苔酸奶货架期品质好的稳定剂，使红菜苔酸奶在货架期后的感官评分达到最优状态。在单因素试验基础上确定红菜苔汁、琼脂、果胶和玉米变性淀粉的最佳用量。选用响应面优化试验研究琼脂加入量、果胶加入量和玉米变性淀粉加入量对产品感官评价分数的影响，根据响应面给出最优方案并进行验证。试验结果表明：红菜苔酸奶稳定剂的最优复配方案为红菜苔汁加入量5%，琼脂加入量0.10%，果胶加入量0.11%，玉米变性淀粉加入量0.43%。在响应面优化下的红菜苔酸奶口感达到最佳状态，持水性为63%，粘度为2069mPa·s，酸度为75°T，感官评分为91.8分。在该工艺条件下，红菜苔酸奶在货架期稳定性和口感达到最佳状态。

关键词：琼脂;红菜苔;复配稳定剂

中图分类号 TS252.54文献标识码 A文章编号 1007-7731（2020）20-0134-05

Study on Compound of Agar to Exploit Aed bolt Yoghourt Stabilizer

LI Lihong et al.

（Department of Life Science，Lüliang College，Lvliang 033000，China）

Abstract：Three stabilizers，agar，pectin and corn modified starch，were used to prepare a stabilizer suitable for the shelf-life quality of Brassica campestris yoghurt. The sensory score of Brassica campestris yoghurt reached the optimal state after shelf-life. The optimum dosage of carrot moss juice，agar，pectin and corn modified starch was determined on the basis of single factor. Response surface optimization experiment was used to analyze the effects of agar，pectin and corn modified starch on sensory evaluation of the product，and the optimum formula was determined and verified. The results showed that the optimum compound formula of the stabilizer for carrot coating yoghurt was 5% of carrot coating juice，0.10% of agar，0.11% of pectin and 0.43% of corn modified starch. Under this condition，the taste of carrot moss yoghurt reached the best state，with water holding capacity of 63%，viscosity of 2069 mPa·s，acidity of 75°T，sensory score of 91.8. Under this condition，the stability and taste of carrot moss yoghurt reached the best state during shelf life.

Key words：Agar;Aed bolt;Compound stabilizer

紅菜苔，又名芸苔菜和紫菜苔，其茎是紫色的，皮是紫色的，花是金黄色的。植物属于芸苔属植物种类，以芸苔属植物为主的白菜亚种的一个变种，是我国南方地区普遍种植的一年生草本植物[1]。湖北省武汉市洪山区生产的红菜苔久负盛名，因此红菜苔又称“洪山菜苔”[2]。红菜苔外面的表皮和叶脉都是呈现紫红色，果肉浅绿色;红菜苔不只是适应性强、生产量也特别高，而且营养比较丰富[3]，富含大量的蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、和人体必需的微量元素等，在唐代曾被封为“金殿玉菜”[4]。

前人已对琼脂复配开发酸奶稳定剂、琼脂复配开发酸乳饮料和红菜苔生物活性[5]等进行了大量的研究。虽然很多学者已经研究了一些琼脂复配优化方案，但总体来看，琼脂和红菜苔产品在乳制品中的复配应用研究比较少。为此，本实验将营养价值全面的红菜苔汁与酸奶结合起来，通过7d货架期后的感官评价为指标，利用琼脂产品和其他稳定剂在红菜苔酸奶中复配，进行优化实验，得到一款口感好、品质优的红菜苔酸奶[6]。

1 材料与方法

1.1 主要材料 新鲜红菜苔：购于湖北省武汉市;古城全脂奶粉、绵白糖：购于星玛客超市;乳酸菌：购于北京市中关村;琼脂（食品级）、果胶（食品级）、玉米变性淀粉（食品级）：市售。

1.2 主要设备 高速离心机（TG18G）：金坛市高科仪器厂;恒温培养箱（BJPX150）：济南百瑞生物技术有限公司;九阳榨汁机（ZY-01）：广州市九阳榨汁机厂家;数字式粘度计（DJN）：上海力辰邦西仪器科技有限公司;低速离心机（TD6M）：盐城市凯特实验仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程 复原乳、红菜苔汁、绵白糖、稳定剂→溶解、混合→过滤→均质→杀菌→冷却→接种→发酵→冷藏→成品

复原乳的制备：将12g的古城全脂奶粉溶于100 mL的饮用水（50～55°C）中，搅拌均匀，得到复原乳。

红菜苔汁的制备：挑选新鲜良好、成熟的红菜苔，去除腐烂、伤残部分，清洗干净，在沸水中浸泡杀菌，压榨成汁，经过滤去除杂质。

溶解、混合、过滤：将制备好的复原乳、红菜苔汁、绵白糖、稳定剂按一定的比例混合，拿玻璃棒搅拌均匀混合，充分溶解后过滤。

均质：均质温度为65～70°C，压力为20MPa。

杀菌：将混合奶液加热至85℃，灭菌20min。

冷却、接种：冷却到42°C接入菌种搅拌10～15min。

发酵、冷藏：接种后，将其在42°C恒温发酵箱中发酵6h，将发酵好的酸奶放入4°C冰箱中冷藏12h。

1.3.2 单因素试验

1.3.2.1 红菜苔汁加入量 在原料乳用量为12%，绵白糖加入量为8%，乳酸菌添加量为0.10%的条件下，分别添加3%、5%、7%、9%、11%的红菜苔汁，考察对酸奶感官评价分数的影响[7]。

1.3.2.2 琼脂加入量 在原料乳用量为12%，绵白糖加入量为8%，红菜苔汁添加量为5%，乳酸菌添加量为0.10%的条件下，分别添加0.06%、0.08%、0.10%、0.12%、0.14%的琼脂产品，考察对红菜苔酸奶感官评价分数的影响[8]。

1.3.2.3 果胶加入量 在原料乳用量为12%，绵白糖加入量为8%，红菜苔汁添加量为5%，乳酸菌添加量为0.10%的条件下，分别添加0.07%、0.09%、0.11%、0.13%、0.15%的果胶产品，考察对红菜苔酸奶感官评价分数的影响。

1.3.2.4 玉米变性淀粉加入量 在原料乳用量为12%，绵白糖加入量为8%，红菜苔汁添加量为5%，乳酸菌添加量为0.10%的条件下，添加0.40%、0.45%、0.50%、0.55%、0.60%的玉米变性淀粉产品，考察对红菜苔酸奶感官评价分数的影响[9]。

1.3.3 红菜苔酸奶稳定剂的响应面试验 根据Box-Behnken8.0试验设计及单因素试验确定响应面因素水平，以琼脂的加入量、果胶的加入量、玉米变性淀粉的加入量进行3因素3水平的响应面试验设计，考察3个因素之间的相互作用对感官指标的影响[9]见表1。

1.3.4 响应面验证试验 根据优化后的试验结果，将最佳琼脂加入量、果胶加入量和玉米变性淀粉加入量进行实验，进行3次试验，验证试验结果是否正确。

1.3.5 感官评定方法 通过对红菜苔酸奶的口感、色泽、组织状态、滋味和气味进行综合评分[10]。选择本专业的老师和学生对酸奶的色、香、味和质地等诸多感官特性做出正确评价的10人分别打分，取平均值作为感官评分。感官评价见表2。

1.3.6 理化指标测定

1.3.6.1 粘度 在4℃冰箱中冷藏12h后的酸奶取到室温下搅拌均匀，放置20h，用粘度计3号转子，转速15r/min，将每杯酸奶测定3次，酸奶粘度即为3次测定值的平均值。

1.3.6.2 持水性 10℃以下，将10g酸奶放入离心管中，4000r/min离心10min，除去上清液后称其重量，根据公式（2-1）计算样品持水性，持水性为测定3次结果的平均值。

[持水性（%）=离心后沉淀的质量样品质量×100] （2-1）

1.3.6.3 pH 酸度计法：先校正酸度计，然后将酸度计的探头放入待测的酸奶中测定pH。

1.3.6.4 滴定酸度 在装有20mL蒸馏水的锥形瓶中加入10mL酸奶，滴入0.5mL酚酞摇匀，用氢氧化钠溶液（0.1mol/L）滴定，换算为滴定酸度（°T）。滴定酸奶所用去的氢氧化钠毫升数乘以10即为酸奶的酸度。

2 结果与分析

2.1 红菜苔酸奶稳定剂单因素试验结果

2.1.1 红菜苔汁加入量 由图1所示，酸奶的感官评分随着红菜苔汁加入量的增大，呈现出先增大后减小的趋势。当红菜苔汁的加入量小于5%时，酸奶感觉不到红菜苔汁的風味，红菜苔汁用量在5%的时候，酸奶口感最好。添加量大于5%时酸奶时，会出现不良风味，影响酸奶品质，感官评分逐渐下降。因此，红菜苔汁的最佳加入量为5%。

2.1.2 琼脂加入量 由图2可知，当琼脂加入量小于0.10%时，红菜苔酸奶的感官评分随着琼脂加入量的增加逐渐上升。当琼脂添加量为0.10%时，红菜苔酸奶感官评分达到最高值90分，此时无乳清析出，粘稠度正合适，组织细腻，无气泡。当琼脂加入量大于0.10%时，红菜苔酸奶的感官评分呈现下降的趋势。因此，选择琼脂的最佳加入量为0.10%。

2.1.3 果胶加入量 如图3所示，红菜苔酸奶的感官评分随着果胶加入的量的增大，呈现出先增大后减小的趋势。当果胶用量在0.11%时，无乳清析出，组织细腻，红菜苔酸奶感官评分最好。因此，果胶的最佳加入量为0.11%。

2.1.4 玉米变性淀粉加入量 由图4可知，红菜苔酸奶感官评分随着玉米变性淀粉加入的量的增大，呈现出先增大后减小的趋势。当玉米变性淀粉用量为0.45%时，无乳清析出，粘度正合适，组织细腻，感官评分最好，当玉米变性淀粉加入量为0.60%时，感官评价分数出现最低值，此时红菜苔酸奶粘度、滋味等各项指标的感官评分都出现最低值。因此，玉米变性淀粉的最佳加入量为0.45%。

2.2 红菜苔酸奶稳定剂的响应面试验优化工艺

2.2.1 试验设计和结果 在单因素试验的基础上，以琼脂、果胶和玉米变性淀粉加入量3个因素为自变量，以感官评分为响应值，进行Box-Behnken 8.0设计以及响应面分析试验，结果如表3所示。

2.2.2 回归模型的显著性及方差分析 利用Design Expert 8.0软件对表3中的试验数据进行回归分析，得出红菜苔酸奶的感官评分与琼脂、果胶、玉米变性淀粉加入量3个因素的二次多项式回归方程式如下：Y=91.60+1.78A+0.59B-1.29C-0.58AB-2.03AC-0.10BC-5.18A2-8.25B2-2.30C2

模型的显著性检验及方差分析见表4。由表4可知，响应值的二次回归模型实验极显著，失拟项为不显著，拟合程度比较好;感官评分R2=0.9939。说明该回归模型可以很好的表达响应值和各个因素之间的真实关系。由表4可以得出，3种因素对感官评分的影响的主要次序为：琼脂>玉米变性淀粉>果胶。

2.2.3 红菜苔酸奶稳定剂的响应面分析 从5的曲面图和等高线图中可以直观的看出，琼脂的加入量和果胶的加入量2个因素对感官分数的影响。由等高线图可以看出等高线轮廓呈椭圆形，说明琼脂和果胶之间的因素作用较显著。伴随琼脂和果胶加入量的增大，感官评分出现先升高后降低的趋势，琼脂和果胶交互作用的响应曲面抛物线是开口向下的，响应曲面较陡，说明琼脂和果胶对感官评分的影响显著。

从图6可以直观的看出，琼脂的添加量和玉米变性淀粉的添加量及其交互作用对红菜苔酸奶的影响。从曲面图中可以看出，在玉米变性淀粉不变的前提下，红菜苔酸奶感官分数随着琼脂加入量的改变出现先缓慢增大后迅速下降的明显变化，趋势较陡，且等高线较密集，呈现椭圆形，说明琼脂添加量与玉米变性淀粉交互作用较显著。

从图7等高线图可以看出，果胶加入量在水平0.11～0.12和玉米变性淀粉加入量在水平0.43～0.45时感官分数存在最大值，等高线呈椭圆形，较密集。从曲面图中可以看出，在玉米变性淀粉不变的前提下，红菜苔酸奶感官评分随着果胶加入量的改变呈现出先升高后下降的趋势，在果胶添加量不变的前提下，红菜苔酸奶感官分数随着玉米变性淀粉添加量的增加呈先缓慢增加后缓慢下降的趋势，但整体变化不大，说明玉米变性淀粉加入量对红菜苔酸奶感官分数的影响没有果胶加入量对红菜苔酸奶感官分数影响明显。

2.2.4 红菜苔酸奶稳定剂的响应面验证试验 在响应面优化条件下，选取琼脂最优加入量0.10%、果胶最优加入量0.11%、玉米变性淀粉最优加入量0.43%的条件下，进行3次验证实验，得到最优水平条件下的红菜苔酸奶感官评分为91.8分，与预测值接近。

2.2.5 红菜苔酸奶稳定剂理化指标的测定 在响应面验证实验下的红菜苔酸奶理化指标：粘度为2069mPa·s，持水性为63%，酸度为75°T，pH为4.13，感官评分为91.8分。该工艺条件下的理化指标符合酸奶标准。

3 结论

本试验先用单因素实验确定红菜苔汁、琼脂、果胶和玉米变性淀粉的最佳添加量，再利用响应面软件对琼脂、果胶和玉米变性淀粉进行响应面优化。响应面以感官评价分数作为响应值，优化酸奶稳定剂的配方得到琼脂加入量0.10%、果胶加入量0.11%、玉米变性淀粉加入量0.43%。在该工艺下，红菜苔酸奶持水性63%、粘度为2069mPa·s、酸度为75°T、感官评分为91.8分，表明该工艺下红菜苔酸奶货架期稳定性、口感达到最优状态。

参考文献

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[10]翟敬华.生物有机肥料对红菜苔生长发育的影响以及山药的品质分析[D].武汉：江汉大学，2017.

（责编：张宏民）