孙亚利，周文美*，刘 丰，王小平

（1.贵州大学 发酵工程与生物制药重点实验室，贵州 贵阳 550025；2.贵州大学 酿酒与食品工程学院，贵州 贵阳 550025）

苦荞（Fagopyrum tataricum）有“五谷之王”的美誉，是药食两用的良药佳肴，具有多种生理活性[1]。苦荞黄酮作为重要活性成分之一，有降血压、降血糖、促进免疫调节及抗氧化、抗衰老等功效，应用前景广阔[2]。

雪莲果（Smallanthussonchifolius）中含有人体所需的20种氨基酸、水溶性维生素及钾、镁、铁等多种微量元素[3]。雪莲果的果寡糖含量是所有植物中最高的，占干物质的60%～72%，有润肠通便、排毒降火、控制血糖、美容养颜等功效，可供糖尿病患者食用，同时也是爱美人士、减肥人士的最佳选择[4]。

随着食品工业的多元化、多样化发展，开发出绿色、安全、营养、复合保健及药用价值于一身的产品至关重要[5-7]。酸奶是可提供多种营养元素的优质食品，是目前我国乳制品中增长最快的品种[8-9]，王静波[10]以苦荞米、苦荞芽、绿豆、黑米以及脱脂奶粉为主要原料，制备了苦荞复配酸奶；王家东等[11]以苦荞茶和鲜牛奶为主要原料，经发酵剂发酵确定了苦荞茶酸奶的最佳工艺条件；王良玉等[12]将雪莲果榨成汁，与牛乳相结合，发酵制备了凝固型雪莲果酸奶。国外专家也对水果酸奶做过相关的研究[13-15]，但少见苦荞-雪莲果酸奶及其品质分析方面的报道。

本研究将熟苦荞麦、雪莲果加入牛奶中并发酵成酸奶，不但保留了牛奶的所有优点，而且更易消化和吸收，各种营养素的利用率得以提高。通过单因素分析及正交试验确定了保健型苦荞-雪莲果酸奶的加工工艺条件，旨在为苦荞-雪莲果酸奶的生产工艺提供参考，为功能性酸奶的研发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

苦荞麦：2017年9月采集于贵州省贵阳市白云区；雪莲果（产地：贵州）、全脂奶粉（产地：新疆）：市售；蔗糖（食品级）：广西百色市万林糖业有限公司；双歧杆菌（Bifidobacterium）菌粉（市售）：江苏益菌加生物科技股份有限公司；纯净水（食品级）：贵州北极熊实业有限公司。氢氧化钠：成都金山化学试剂有限公司；七水合硫酸钴：广东省化学试剂工程技术研究开发中心；酚酞：天津市科密欧化学试剂有限公司；体积分数为95%乙醇：天津市富宇精细化工有限公司。实验所用化学试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

AL104电子天平：上海天呈科技有限公司；101-1电热鼓风干燥箱：石家庄金菱科教实验设备有限公司；GJB型高压均质机：常州市超力均质泵厂；DH5000BⅡ电热恒温培养箱：上海光学仪器厂；BCD-186D11D电冰箱：海信容声（广东）冰箱有限公司。

1.3 方法

1.3.1 苦荞-雪莲果酸奶的工艺流程及操作要点

操作要点

复原奶的制备：将全脂奶粉和70℃纯净水按照料水比1∶6（g∶mL）溶解即得复原奶。

熟苦荞麦的制备：精选带壳苦荞麦，多次水洗，除去附着其中的沙土、杂物等。加入适量的水浸泡12 h，沸水蒸煮30 min，65℃干燥8 min，于180℃烤箱中焙烤7 min，至表面呈现焦黄色，即得熟苦荞麦颗粒。

均质、杀菌：将熟苦荞麦颗粒、白砂糖按一定比例放入复原奶中，搅拌混匀，于50℃、20 MPa条件下均质5 min[16]。采用95℃、10 min杀菌，有效清除有害微生物，并使物料进一步混匀。

接种发酵：将直投式发酵剂按一定比例接种于上述灭菌物料中，经充分搅匀后，在41～45℃发酵6～8 h，酸度达75～85°T。

冷藏后熟：发酵结束后立即将酸奶储存于4℃冰箱中冷藏10 h以上，使之形成良好的风味。

雪莲果颗粒的制备：挑选成熟、无霉烂的雪莲果，洗去雪莲果表面的泥沙等杂物。用削皮刀将雪莲果表皮去净，切成大小均匀的颗粒（2 mm×2 mm），于沸水中浸泡5 min，沥干、快速添加至冷藏后熟酸乳中，添加量为4%～12%，即得苦荞-雪莲果酸奶。

1.3.2 分析检测

糖度的测定[17]：采用糖度计法测定酸奶样品糖度值；酸度的测定：按照国标GB 5009.239—2016《食品酸度的测定》的方法执行：采用滴定法测定酸奶酸度，利用浓度为0.1 mol/L NaOH溶液对样品进行滴定，样品后熟12 h后进行测定。

微生物的测定：按照国标GB 4789.18—2010《食品微生物学检验乳与乳制品检验》的方法执行。①大肠菌群：采用直接计数法计数样品中大肠杆菌数；②乳酸菌：采用稀释平板菌落计数法测定样品中乳酸菌总数。

1.3.3 感官评定

苦荞-雪莲果酸奶的感官评价标准是参照任亚梅等[18-19]对酸奶的评定标准来制定的，将样品提供给10位接受过感官培训的人员，按苦荞雪莲果酸奶评价标准[20]（见表1）对该样品进行感官评价，满分100分，感官评分结果取平均值。

表1 苦荞-雪莲果酸奶感官评分标准Table 1 Sensory evaluation standards of tartary buckwheatyacon yoghurt

1.3.4 苦荞-雪莲果酸奶工艺条件优化单因素试验

分别考察苦荞麦添加量（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%）、雪莲果添加量（4%、6%、8%、10%、12%）、双歧杆菌接种量（0.050%、0.075%、0.100%、0.125%、0.150%）、蔗糖添加量（5%、6%、7%、8%、9%）、发酵温度（41℃、42℃、43℃、44℃、45 ℃）、发酵时间（6.0 h、6.5 h、7.0 h、7.5 h、8.0 h）对酸奶感官评分和酸度的影响。

1.3.5 苦荞-雪莲果酸奶工艺条件优化正交试验

在单因素试验基础上，以感官评分（Y）为评价指标，选取苦荞添加量（A）、雪莲果添加量（B）、发酵温度（C）、发酵时间（D）进行L9（34）正交设计，确定苦荞-雪莲果酸奶的最佳生产工艺条件，正交试验因素与水平见表2。

表2 工艺条件优化正交试验因素与水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experiments for technology conditions optimization

1.3.6 数据处理

试验重复3次，取其均值。用软件DPS7.05中的Duncan新复极差法进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 苦荞麦添加量对酸奶品质的影响

在雪莲果添加量10%，发酵温度43℃，发酵时间7.0 h，双歧杆菌接种量0.100%，蔗糖添加量7%的条件下，考察苦荞麦添加量对苦荞-雪莲果酸奶品质的影响，结果见图1。

图1 苦荞麦添加量对苦荞-雪莲果酸奶感官品质的影响Fig.1 Effect of tartary buckwheat addition on the sensory quality of tartary buckwheat-yacon yogurt

由图1可知，当苦荞添加量为0.5%～2.5%时，随着苦荞麦添加量的增加，复合酸奶的感官评分先增加后减少；经差异性分析，1.0%和1.5%处理组分别与对照组（第一组）有极显著差异（P＜0.01），2.0%和2.5%的添加量与对照有显著差异（P＜0.05）。当苦荞麦颗粒添加量达到1.0%时，复合酸奶的品质最佳，感官评分为85分，酸度为78.68°T，这是因为苦荞中丰富的营养物质为活菌的生长提供了必要的营养[21]。苦荞麦添加量过少不利于苦荞风味的形成；苦荞麦含量过高则会使产品口味偏苦，口感粗糙。因此，苦荞麦颗粒添加量以1.0%为宜。

2.2 雪莲果添加量对酸奶品质的影响

在苦荞麦添加量为1.0%，蔗糖添加量为7%，双歧杆菌接种量0.100%，于43℃恒温发酵7.0 h条件下，考察雪莲果添加量对苦荞-雪莲果酸奶品质的影响，结果见图2。

由图2可知，随着雪莲果添加量（4%～12%）的增加，复合酸奶的感官品质先增加后减少；经差异性分析，雪莲果添加量为6%、8%、10%及12%处理组分别与对照组（第一组）有极显著差异（P＜0.01），当雪莲果添加量为10%时，复合酸奶的品质最佳，感官评分为81.5分，酸度为79.9°T。分析原因可得，当雪莲果较少时，产品嚼劲相对较低，产品特色不突出；当雪莲果过多时，则产品发涩，口感欠佳。因此，选择雪莲果添加量10%为宜。

图2 雪莲果添加量对苦荞-雪莲果酸奶感官品质的影响Fig.2 Effect of yacon addition on the sensory quality of tartary buckwheat-yacon yogurt

2.3 双歧杆菌接种量对酸奶品质的影响

在苦荞麦添加量为1.0%，雪莲果添加量为10%，蔗糖添加量7%，于43℃恒温发酵7.0 h的条件下，考察双歧杆菌接种量对苦荞-雪莲果酸奶品质的影响，结果见图3。

图3 双歧杆菌接种量对苦荞-雪莲果酸奶品质的影响Fig.3 Effect of Bifidobacterium inoculum on the quality of tartary buckwheat-yacon yogurt

由图3可知，当菌种接种量为0.050%～0.150%时，随着接种量的增加，复合酸奶的感官评分先增加后减少，经差异性分析，0.125%、0.150%处理组分别与对照组（第一组）有极显著差异（P＜0.01），0.100%的处理组与对照组有显著差异（P＜0.05）。当双歧杆菌接种量为0.100%时，感官评分为81.1分，酸度为79°T，复合酸奶无分层，组织状态均匀，乳清析出较少，色泽均匀。因此，选择接种量0.100%为宜。

2.4 蔗糖添加量对酸奶品质的影响

当苦荞麦添加量为1.0%，雪莲果添加量为10%，双歧杆菌接种量0.100%，发酵温度为43℃，发酵时间为7.0 h条件下，考察蔗糖添加量对苦荞-雪莲果酸奶品质的影响，结果见图4。

由图4可知，蔗糖添加量在5%～9%的范围内，随着蔗糖添加量的增加，复合酸奶的感官评分先增加后减少；经差异性分析，蔗糖添加量7%和9%处理组与对照（第一组）有显著差异（P＜0.05）。当蔗糖添加量为7%时，复合酸奶的品质最佳、感官评分为82.4分，酸度为80.39°T，风味独特、口味较好；当蔗糖添加量过多或过少时，酸奶则过酸或过甜，影响苦荞茶和雪莲果的风味，同时会影响菌种的生长[22]。因此，蔗糖添加量选择7%为宜。

图4 蔗糖添加量对苦荞-雪莲果酸奶品质的影响Fig.4 Effect of sucrose addition on the quality of tartary buckwheat-yacon yogurt

2.5 发酵温度对酸奶品质的影响

在苦荞麦添加量为1.0%，雪莲果添加量为10.0%，蔗糖添加量7%，双歧杆菌接种量0.100%，发酵时间为7.0 h的条件下，考察发酵温度对苦荞-雪莲果酸奶品质的影响，结果见图5。

图5 发酵温度对苦荞-雪莲果酸奶感官品质的影响Fig.5 Effect of fermentation temperature on sensory quality of tartary buckwheat-yacon yogurt

由图5可知，当发酵温度为41～43℃时，随着温度的升高，复合酸奶的感官得分逐渐增大；当发酵温度为43～45℃时，随着温度的升高，复合酸奶的感官得分逐渐减小。经差异性分析，43℃、44℃及45℃的发酵温度与对照（第一组）有极显著差异（P＜0.01），42℃与对照无显著差异（P＞0.05）。发酵温度为43℃时，感官评分为83.3，酸度为81.34°T，复合酸奶的凝乳质地良好，无乳清析出，品质较好。因此，发酵温度43℃为宜。

2.6 发酵时间对酸奶品质的影响

在苦荞麦添加量为1.0%，雪莲果添加量为10%，蔗糖添加量7%，双歧杆菌接种量0.100%，发酵温度43℃的条件下，考察发酵时间对苦荞-雪莲果酸奶品质的影响，结果见图6。

图6 发酵时间对苦荞-雪莲果酸奶感官品质的影响Fig.6 Effect of fermentation time on sensory quality of tartary buckwheat-yacon sonchifolius yogurt

由图6可知，当发酵时间为6.0～7.0 h，随着发酵时间的增加，复合酸奶的感官得分增加；发酵时间＞7.0 h后，感官评分逐渐下降。经差异性分析，各处理组均与对照组（第一组）有极显著差异（P＜0.01）。发酵时间过长产品口味偏酸，过短则发酵不完全、酸度偏低[23]，因此当发酵时间为7.0 h时，感官评分为84.7分，酸度为82.29°T，复合酸奶酸甜适中，乳香味浓，口感细腻，风味较佳。因此，发酵时间7.0 h为宜。

2.7 苦荞-雪莲果酸奶工艺条件优化正交试验

根据单因素试验结果，以苦荞添加量（A）、雪莲果添加量（B）、发酵温度（C）、发酵时间（D）为影响因素，以感官评分（Y）作为评价指标，按照表3进行L9（34）正交优化试验，对最终产品进行感官评价和酸度的测定从而确定苦荞-雪莲果酸奶的最佳生产工艺参数。结果与分析见表3，方差分析结果见表4。

表3 工艺条件优化正交试验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for technology conditions optimization

表4 正交试验结果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results

由表3可知，对产品感官品质影响顺序为雪莲果添加量＞发酵时间＞发酵温度＞苦荞添加量，最佳工艺条件组合为A3B2C3D2，即苦荞添加量1.5%、雪莲果添加量为10.0%、发酵温度为44℃、发酵时间为7.0 h。在此最佳工艺条件下进行3次验证试验，苦荞-雪莲果酸奶的感官评分为92分，酸度为83°T。由表4可知，苦荞添加量对酸奶感官品质的影响不显著（P＞0.05），雪莲果添加量、发酵温度及发酵时间对酸奶感官品质影响极显著（P＜0.01）。

2.8 产品品质指标

2.8.1 感官指标

色泽：均匀一致，呈现黄白色；外观：分布均匀，无气泡、无分层、无结块、无沉淀等现象；口感：具有良好的荞麦烘炒香味、雪莲果的清香和乳酸菌发酵酸奶香味，无异味，口感细腻，口味协调，酸甜可口。

2.8.2 理化指标

糖度：7.22 g/100 mL；酸度：81～84 °T（＞70 °T）。

2.8.3 微生物指标

乳酸菌：3.8×109CFU/mL；大肠菌群≤3 MPN/100 mL；致病菌：未检出。

3 结论

结果表明，苦荞-雪莲果酸奶的生产工艺条件为苦荞麦最佳添加量1.5%，雪莲果添加量10.0%，接种量0.10%，蔗糖添加量7%，发酵温度44℃，发酵时间7.0h。在此最佳条件下，苦荞-雪莲果酸奶的感官评分为92分，酸度为83°T。色泽黄白；外观分布均匀，无气泡、无分层、无结块、无沉淀等现象；具有良好的荞麦烘炒香味、雪莲果的清香和乳酸菌发酵酸奶香味，口感细腻，口味协调，酸甜可口。糖度为7.22 g/100 mL；酸度为81～84°T。乳酸菌3.8×109CFU/mL；大肠菌群≤3 MPN/100 mL；致病菌未检出。

以苦荞麦、雪莲果为原料制作的酸奶制品，比例适中，苦荞麦参与酸奶发酵，茶香纯正、奶味浓郁，口感细腻而润滑，苦荞茶香与酸奶香味融合较好，容易为人接受，长期饮用有助于身体健康，可以提高人体免疫力。