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摘要[目的] 确定胡萝卜酸奶的最佳工艺参数以及最佳工艺条件。[方法] 以胡萝卜汁、全脂奶粉为主要原料，通过单因素试验和正交试验，研究胡萝卜汁含量、海藻酸钠含量以及发酵时间对胡萝卜酸奶品质和稳定性的影响。[结果]试验表明，在胡萝卜汁含量为22%、海藻酸钠含量为10 g/L以及发酵时间为4.0 h时，胡萝卜酸奶稳定性最好，且此时酸奶呈淡橘黄色，质地均匀，口感细腻，无分层，无明显乳清析出，品质较好。[结论] 研究所制得胡萝卜酸奶提高了酸奶的食用价值和商品价值，且生产工艺简单，为实际生产提供了有力的支持。
关键词胡萝卜汁；酸奶；正交试验；稳定性
中图分类号S879.1文献标识码A文章编号0517-6611（2015）21-277-03
胡萝卜，别名红萝卜、丁香萝卜、葫芦菔金[1]。研究表明，胡萝卜具有提高免疫力、抗癌、明目等作用。美国科学家的最新研究又证实，每天吃2根胡萝卜，可使血中胆固醇降低10%～20%；每天吃3根胡萝卜，有助于预防心脏疾病和肿瘤[2]。胡萝卜果汁酸奶是在搅拌性酸奶中加入萝卜汁，通过一定的加工工艺，制备出兼备胡萝卜与牛奶风味的酸奶，并且酸奶呈现稳定的橙黄色，使人们在享受酸奶的香醇时更加赏心悦目，食欲大增[3]。搅拌性酸奶在加入胡萝卜汁后，营养价值提升的同时稳定性、感官等也发生了很大的改变。由于胡萝卜汁的酸度，易与乳蛋白结合形成沉淀，稳定性遭到破坏[4-5]。笔者对配比、稳定剂、发酵时间3个因素进行了研究，以确定胡萝卜酸奶的最佳工艺参数以及最佳工艺条件。
1材料与方法
1.1材料
原料：新鲜胡萝卜，烟台市莱山区新世界百货；全脂奶粉、脱脂奶粉，呼伦贝尔雀巢有限公司。主要仪器：高压灭菌锅，山东省潍坊诸城市永泰机械；均质机，上海张堰轻工机械厂；无菌操作台（SWCJIF），苏州安泰空气技术有限公司；恒温培养箱（LRH150），广东医疗器械厂；电子天平，奥豪斯国际贸易上海有限公司；打浆机，济南好尔为有限公司。
1.2工艺流程
1.2.1酸奶的制备。
胡萝卜汁的制备：
胡萝卜选择→清洗→切块→高温预煮（100 ℃）→榨汁→多次过滤→高温杀菌（120 ℃）→备用。
胡萝卜酸奶的制备：
全脂奶粉→溶解→调配，加入胡萝卜汁→均质→高温杀菌（100 ℃、15 min）→冷却（45 ℃）→接种→发酵（42 ℃，4 h）→冷却后熟（4 ℃，24 h）→检验→成品。
1.2.2操作要点。
1.2.2.1预处理。
原料选择与清理：选择颜色鲜艳、成熟度适宜、香味浓郁、无病虫害的新鲜胡萝卜，清洗干净去除表面杂质和污泥。
1.2.2.2预煮。
在90～95 ℃热水中预煮，煮30～40 min直至胡萝卜变得柔软，便于胡萝卜汁的制备。
1.2.2.3过滤。
用打浆机将胡萝卜打汁，用6层纱布过滤胡萝卜汁，除去粗纤维和果皮。
1.2.2.4调配。
将海藻酸奶用温水搅拌溶解，将8 g糖与溶解的海藻酸钠一起加入12 g全脂奶粉中，加入78 ml温水，充分混合，用均质机均质。之后加入胡萝卜汁22 ml均质获得发酵液。注意搅拌时间不宜过长，避免产生过多的气泡，影响产品品质。
1.2.2.5杀菌、冷却、接种。
将发酵液置于高温灭菌锅中加热至100 ℃，维持15 min，杀死有害的微生物，进一步混合均匀。冷却至40 ℃左右。将培养完成的二代菌种在超净工作台中接种到发酵液中，混合均匀，封口。
1.2.2.6发酵、冷却、冷藏。
将接种完成的接种液置于42 ℃恒温培养箱中发酵，发酵4 h。发酵温度要恒定，避免忽高忽低。4 h后取出产品。所得产品置于冰箱中4 ℃下冷藏，后熟24 h。
1.3稳定性测定与感官风味判斷
1.3.1稳定性判断。
取待测液，在3 000 r/min下离心10 min，弃去上清液，准确称量沉淀物质量。
沉淀率 =沉淀物质量/样品质量×100%
沉淀率越大，说明样品的稳定性越好；相反，稳定性差的酸奶就表现出较低的沉淀率[6-7]。
1.3.2酸奶感官风味判断。具体感官评价标准及得分见表1。
2结果与分析
2.1单因素试验
2.1.1胡萝卜汁含量对酸奶品质和稳定性的影响。
酸奶的
1级色彩柔和，呈淡橘红色27～30乳白色或微黄色的凝乳，质地均匀，无气泡，无分层27～30口感细腻，酸度适中18～20有浓厚的酸奶和胡萝卜味18～2090～99
2级色彩柔和24～26浅黄色的凝乳，有少量的气泡24～26酸味过量或不足，口感较好15～17酸乳和胡萝卜味较明显15～1780～89
3级色彩较浅18～23色泽不均且较深18～23酸味较浅，无酸奶特有风味10～14酸乳和胡萝卜味较平淡10～1460～79
4级颜色较浅≤18无凝块，成糊状，颜色灰暗≤18无酸味，口感粗糙≤10酸乳和胡萝卜味弱或无味≤10≤60
凝固是由于乳酸菌将牛奶中的乳糖发酵产生乳酸，使pH下降。当pH下降到4.6左右时，乳中的酪蛋白变性沉降而凝固。因此，若加入胡萝卜汁过量时，会引起酸奶过分酸化而沉降，加入过低时，则会影响酸奶的口感和营养价值。因此要选用合适的胡萝卜汁含量。在将胡萝卜汁灭菌之后，分别以10%、15%、20%、25%的配比，加入已灭菌的复原乳中，3组平行试验，并观察其对酸奶稳定性和酸奶品质的影响。
由表2可得，胡萝卜汁添加量为20%时酸奶感官质量最佳，口感爽口圆滑，酸奶味浓郁，胡萝卜味道清淡适中，色彩柔和，呈橘黄色，酸奶质地均匀，无分层，无气泡，乳清析出较少，稳定性较高。胡萝卜汁添加量25%时虽然稳定性较好，但是口感较差，且颜色不如20%颜色外观合适，因此选取胡 2.1.2海藻酸钠添加量对酸奶品质和稳定性的影响。
由于海藻酸钠中有大量的类活性基因，因而具有制备特殊的凝胶性、增稠性和稳定性。常被用做酸奶的稳定剂添加进产品中[8-9]。当海藻酸钠添加量过少时无法起到增强稳定性的效果；添加过量时则使酸奶稠度过大，影响风味口感，因此要选择合适的海藻酸钠添加量。确定胡萝卜汁添加量为20%，发酵时间为4 h后将海藻酸钠添加量6、8、10、12、14 g/L分别加入混合物中，3次平行试验，并观察其对酸奶稳定性和品质的影响。
由表3可得，当海藻酸钠添加量为10 g/L时酸奶感官质量且稳定性较高。此时酸奶口感细腻爽滑不粗糙，质地均匀无分层，色彩柔和呈淡橘黄色。当海藻酸钠少于10 g/L时，酸奶色彩不均匀，呈糊状，且口感稀薄，组织松散不爽滑，稳定性较差；当海藻酸钠大于10 g/L时，酸奶虽然稳定性高，但是口感过于黏稠粗糙，色泽不均匀。所以最佳稳定剂添加量
2.1.3发酵时间对胡萝卜酸奶品质和稳定性的影响。
发酵时间对乳酸菌的增殖和产酸影响极为重要。如果发酵时间过短，则酸奶的组织柔软，风味欠佳；如果发酵时间过长，则造成酸度过高，乳清析出，营养价值大大降低[10-12]。因此应选用合适的发酵时间。将20%的胡萝卜汁与复原乳的混合物，海藻酸钠为10 g/L，分别在恒温箱中发酵3.5、4.0、4.5、5.0、5.5 h，3组平行试验。并观察其对酸奶稳定性和酸奶品质的影响。
由表4可得，在发酵时间为4.0 h时酸奶感官质量最佳。此时口感细腻爽滑，色彩呈柔和的淡橘黄色，质地均匀无分层，稳定性较高。发酵时间短于或大于4.0 h时酸奶稳定性降低，质地不均匀，易分层，有较多沉淀从而影响口感。
2.2发酵酸奶最佳配方筛选
为综合考虑各种因素对酸奶稳定性以及感官风味的影响，得到最佳制备工艺。因此采用正交试验，以胡萝卜汁添加量，海藻酸钠添加量以及发酵时间为试验因素进行综合研究。选出胡萝卜酸奶制备的最佳方案。正交试验设计见表5，结果分析见表6。
由表6可知，RA>RC>RB，所以影响酸奶稳定性的主次因素为胡萝卜汁添加量、发酵时间、海藻酸钠添加量。对酸奶品质而言，要求酸奶质地均匀，无乳清析出，口感细腻且具有胡萝卜香味。因此根据感官得分情况得出最优水平的组合为A3B2C2，即胡萝卜汁为22%，海藻酸钠为10 g/L，发酵时间为4.0 h，时酸奶的品质最好。
3结论
通过单因素试验和正交试验可知，胡萝卜酸奶的最佳工艺条件为，胡萝卜汁为22%，发酵时间为4.0 h，海藻酸钠为10 g/L时得到的胡萝卜酸奶风味适中，口感醇厚，酸甜爽滑，色泽明艳稳定，且离心率较高，稳定性较好。该研究最独特之处在于研制出的酸奶呈现均匀稳定的淡橘黄色，不仅提高了酸奶的食用价值和商品价值，而且生产工艺简单，为实际生产提供了有力的支持。
参考文献
[1] 阮婉贞.胡萝卜的营养成分及保健功能[J].中国食物与营养，2007（6）：51-53.
[2] 王鹏，王文亮.胡萝卜的保健功能及其食品开发前景[J].农产品加工·学刊，2009（12）：54-59.
[3] 赵文恩，韩雅珊，乔旭光.类胡萝卜素清除活性氧自由基的机理[J].化学通报，1999（4）：25-27.
[4] 陈正宏，郑博强，陈敢，等.果汁乳饮料稳定性研究[J].食品科技，2000（5）：40-41.
[5] 陈云亮.浅谈乳酸菌饮料中的稳定性[J].食品工业科技，1998（2）：59-60.
[6] 卢寅泉，赵谋明，郑宗坤，等.提高酸奶稳定性的研究[J].华南理工大学学报，1993，21（4）：110-117.
[7] 王凤芳.含乳果汁饮料稳定性的研究[J].食品工业科技，1998（6）：43-46.
[8] 郑瑞生.海藻酸钠等单一胶体对花生乳稳定性影响[J].粮食與油脂，2010（4）：18-21.
[9] 张佳程，杨同舟.稳定剂的添加方法对搅拌型酸奶物理性质的影响[J].食品科学，1996，17（4）：53-55.
[10] 文峰，王稳航.乳酪蛋白胶束结构及其凝胶形成机制概述[J].食品研究与开发，2004，25（2）：29-31.
[11] 胡志和，区翠颜，朱利民，等.酪蛋白水解物对瑞士乳杆菌生长的影响[J].食品科学，2010，31（23）：188-193.
[12] 夏庆，薛正莲.胰蛋白酶水解酪蛋白所得产物抗菌活性的研究[J].安徽工程科技学院学报，2007，22（1）：23-26.
关键词胡萝卜汁；酸奶；正交试验；稳定性
中图分类号S879.1文献标识码A文章编号0517-6611（2015）21-277-03
胡萝卜，别名红萝卜、丁香萝卜、葫芦菔金[1]。研究表明，胡萝卜具有提高免疫力、抗癌、明目等作用。美国科学家的最新研究又证实，每天吃2根胡萝卜，可使血中胆固醇降低10%～20%；每天吃3根胡萝卜，有助于预防心脏疾病和肿瘤[2]。胡萝卜果汁酸奶是在搅拌性酸奶中加入萝卜汁，通过一定的加工工艺，制备出兼备胡萝卜与牛奶风味的酸奶，并且酸奶呈现稳定的橙黄色，使人们在享受酸奶的香醇时更加赏心悦目，食欲大增[3]。搅拌性酸奶在加入胡萝卜汁后，营养价值提升的同时稳定性、感官等也发生了很大的改变。由于胡萝卜汁的酸度，易与乳蛋白结合形成沉淀，稳定性遭到破坏[4-5]。笔者对配比、稳定剂、发酵时间3个因素进行了研究，以确定胡萝卜酸奶的最佳工艺参数以及最佳工艺条件。
1材料与方法
1.1材料
原料：新鲜胡萝卜，烟台市莱山区新世界百货；全脂奶粉、脱脂奶粉，呼伦贝尔雀巢有限公司。主要仪器：高压灭菌锅，山东省潍坊诸城市永泰机械；均质机，上海张堰轻工机械厂；无菌操作台（SWCJIF），苏州安泰空气技术有限公司；恒温培养箱（LRH150），广东医疗器械厂；电子天平，奥豪斯国际贸易上海有限公司；打浆机，济南好尔为有限公司。
1.2工艺流程
1.2.1酸奶的制备。
胡萝卜汁的制备：
胡萝卜选择→清洗→切块→高温预煮（100 ℃）→榨汁→多次过滤→高温杀菌（120 ℃）→备用。
胡萝卜酸奶的制备：
全脂奶粉→溶解→调配，加入胡萝卜汁→均质→高温杀菌（100 ℃、15 min）→冷却（45 ℃）→接种→发酵（42 ℃，4 h）→冷却后熟（4 ℃，24 h）→检验→成品。
1.2.2操作要点。
1.2.2.1预处理。
原料选择与清理：选择颜色鲜艳、成熟度适宜、香味浓郁、无病虫害的新鲜胡萝卜，清洗干净去除表面杂质和污泥。
1.2.2.2预煮。
在90～95 ℃热水中预煮，煮30～40 min直至胡萝卜变得柔软，便于胡萝卜汁的制备。
1.2.2.3过滤。
用打浆机将胡萝卜打汁，用6层纱布过滤胡萝卜汁，除去粗纤维和果皮。
1.2.2.4调配。
将海藻酸奶用温水搅拌溶解，将8 g糖与溶解的海藻酸钠一起加入12 g全脂奶粉中，加入78 ml温水，充分混合，用均质机均质。之后加入胡萝卜汁22 ml均质获得发酵液。注意搅拌时间不宜过长，避免产生过多的气泡，影响产品品质。
1.2.2.5杀菌、冷却、接种。
将发酵液置于高温灭菌锅中加热至100 ℃，维持15 min，杀死有害的微生物，进一步混合均匀。冷却至40 ℃左右。将培养完成的二代菌种在超净工作台中接种到发酵液中，混合均匀，封口。
1.2.2.6发酵、冷却、冷藏。
将接种完成的接种液置于42 ℃恒温培养箱中发酵，发酵4 h。发酵温度要恒定，避免忽高忽低。4 h后取出产品。所得产品置于冰箱中4 ℃下冷藏，后熟24 h。
1.3稳定性测定与感官风味判斷
1.3.1稳定性判断。
取待测液，在3 000 r/min下离心10 min，弃去上清液，准确称量沉淀物质量。
沉淀率 =沉淀物质量/样品质量×100%
沉淀率越大，说明样品的稳定性越好；相反，稳定性差的酸奶就表现出较低的沉淀率[6-7]。
1.3.2酸奶感官风味判断。具体感官评价标准及得分见表1。
2结果与分析
2.1单因素试验
2.1.1胡萝卜汁含量对酸奶品质和稳定性的影响。
酸奶的
1级色彩柔和，呈淡橘红色27～30乳白色或微黄色的凝乳，质地均匀，无气泡，无分层27～30口感细腻，酸度适中18～20有浓厚的酸奶和胡萝卜味18～2090～99
2级色彩柔和24～26浅黄色的凝乳，有少量的气泡24～26酸味过量或不足，口感较好15～17酸乳和胡萝卜味较明显15～1780～89
3级色彩较浅18～23色泽不均且较深18～23酸味较浅，无酸奶特有风味10～14酸乳和胡萝卜味较平淡10～1460～79
4级颜色较浅≤18无凝块，成糊状，颜色灰暗≤18无酸味，口感粗糙≤10酸乳和胡萝卜味弱或无味≤10≤60
凝固是由于乳酸菌将牛奶中的乳糖发酵产生乳酸，使pH下降。当pH下降到4.6左右时，乳中的酪蛋白变性沉降而凝固。因此，若加入胡萝卜汁过量时，会引起酸奶过分酸化而沉降，加入过低时，则会影响酸奶的口感和营养价值。因此要选用合适的胡萝卜汁含量。在将胡萝卜汁灭菌之后，分别以10%、15%、20%、25%的配比，加入已灭菌的复原乳中，3组平行试验，并观察其对酸奶稳定性和酸奶品质的影响。
由表2可得，胡萝卜汁添加量为20%时酸奶感官质量最佳，口感爽口圆滑，酸奶味浓郁，胡萝卜味道清淡适中，色彩柔和，呈橘黄色，酸奶质地均匀，无分层，无气泡，乳清析出较少，稳定性较高。胡萝卜汁添加量25%时虽然稳定性较好，但是口感较差，且颜色不如20%颜色外观合适，因此选取胡 2.1.2海藻酸钠添加量对酸奶品质和稳定性的影响。
由于海藻酸钠中有大量的类活性基因，因而具有制备特殊的凝胶性、增稠性和稳定性。常被用做酸奶的稳定剂添加进产品中[8-9]。当海藻酸钠添加量过少时无法起到增强稳定性的效果；添加过量时则使酸奶稠度过大，影响风味口感，因此要选择合适的海藻酸钠添加量。确定胡萝卜汁添加量为20%，发酵时间为4 h后将海藻酸钠添加量6、8、10、12、14 g/L分别加入混合物中，3次平行试验，并观察其对酸奶稳定性和品质的影响。
由表3可得，当海藻酸钠添加量为10 g/L时酸奶感官质量且稳定性较高。此时酸奶口感细腻爽滑不粗糙，质地均匀无分层，色彩柔和呈淡橘黄色。当海藻酸钠少于10 g/L时，酸奶色彩不均匀，呈糊状，且口感稀薄，组织松散不爽滑，稳定性较差；当海藻酸钠大于10 g/L时，酸奶虽然稳定性高，但是口感过于黏稠粗糙，色泽不均匀。所以最佳稳定剂添加量
2.1.3发酵时间对胡萝卜酸奶品质和稳定性的影响。
发酵时间对乳酸菌的增殖和产酸影响极为重要。如果发酵时间过短，则酸奶的组织柔软，风味欠佳；如果发酵时间过长，则造成酸度过高，乳清析出，营养价值大大降低[10-12]。因此应选用合适的发酵时间。将20%的胡萝卜汁与复原乳的混合物，海藻酸钠为10 g/L，分别在恒温箱中发酵3.5、4.0、4.5、5.0、5.5 h，3组平行试验。并观察其对酸奶稳定性和酸奶品质的影响。
由表4可得，在发酵时间为4.0 h时酸奶感官质量最佳。此时口感细腻爽滑，色彩呈柔和的淡橘黄色，质地均匀无分层，稳定性较高。发酵时间短于或大于4.0 h时酸奶稳定性降低，质地不均匀，易分层，有较多沉淀从而影响口感。
2.2发酵酸奶最佳配方筛选
为综合考虑各种因素对酸奶稳定性以及感官风味的影响，得到最佳制备工艺。因此采用正交试验，以胡萝卜汁添加量，海藻酸钠添加量以及发酵时间为试验因素进行综合研究。选出胡萝卜酸奶制备的最佳方案。正交试验设计见表5，结果分析见表6。
由表6可知，RA>RC>RB，所以影响酸奶稳定性的主次因素为胡萝卜汁添加量、发酵时间、海藻酸钠添加量。对酸奶品质而言，要求酸奶质地均匀，无乳清析出，口感细腻且具有胡萝卜香味。因此根据感官得分情况得出最优水平的组合为A3B2C2，即胡萝卜汁为22%，海藻酸钠为10 g/L，发酵时间为4.0 h，时酸奶的品质最好。
3结论
通过单因素试验和正交试验可知，胡萝卜酸奶的最佳工艺条件为，胡萝卜汁为22%，发酵时间为4.0 h，海藻酸钠为10 g/L时得到的胡萝卜酸奶风味适中，口感醇厚，酸甜爽滑，色泽明艳稳定，且离心率较高，稳定性较好。该研究最独特之处在于研制出的酸奶呈现均匀稳定的淡橘黄色，不仅提高了酸奶的食用价值和商品价值，而且生产工艺简单，为实际生产提供了有力的支持。
参考文献
[1] 阮婉贞.胡萝卜的营养成分及保健功能[J].中国食物与营养，2007（6）：51-53.
[2] 王鹏，王文亮.胡萝卜的保健功能及其食品开发前景[J].农产品加工·学刊，2009（12）：54-59.
[3] 赵文恩，韩雅珊，乔旭光.类胡萝卜素清除活性氧自由基的机理[J].化学通报，1999（4）：25-27.
[4] 陈正宏，郑博强，陈敢，等.果汁乳饮料稳定性研究[J].食品科技，2000（5）：40-41.
[5] 陈云亮.浅谈乳酸菌饮料中的稳定性[J].食品工业科技，1998（2）：59-60.
[6] 卢寅泉，赵谋明，郑宗坤，等.提高酸奶稳定性的研究[J].华南理工大学学报，1993，21（4）：110-117.
[7] 王凤芳.含乳果汁饮料稳定性的研究[J].食品工业科技，1998（6）：43-46.
[8] 郑瑞生.海藻酸钠等单一胶体对花生乳稳定性影响[J].粮食與油脂，2010（4）：18-21.
[9] 张佳程，杨同舟.稳定剂的添加方法对搅拌型酸奶物理性质的影响[J].食品科学，1996，17（4）：53-55.
[10] 文峰，王稳航.乳酪蛋白胶束结构及其凝胶形成机制概述[J].食品研究与开发，2004，25（2）：29-31.
[11] 胡志和，区翠颜，朱利民，等.酪蛋白水解物对瑞士乳杆菌生长的影响[J].食品科学，2010，31（23）：188-193.
[12] 夏庆，薛正莲.胰蛋白酶水解酪蛋白所得产物抗菌活性的研究[J].安徽工程科技学院学报，2007，22（1）：23-26.