1、h u 畢業項目畢業項目畢業項目 2014 年年 05 月月 13 日日 項目類別項目類別: : 畢業論文 項目名稱項目名稱: : 紫薯酸奶工藝研究 院院 系系 : : 食品與營養工程學院 專專 業業 : : 食品營養與檢測 姓姓 名名 : : 付翔宇 學學 號號 : : 0104111209 班班 級級 : : 養檢 112 指導教師指導教師: : 沈旸 h u 誠誠 信信 聲聲 明明 本人鄭重聲明： 所呈交的畢業項目報告/論文紫薯酸奶工藝研究是本人在指導老師 的指導下，獨立研究、寫作的成果。論文中所引用是他人的無論以何種方 式發布的文字、研究成果，均在論文中以明確方式標明。 本聲明的法律結

2、果由本人獨自承擔。 作者簽名： 月 日 h u 摘摘 要要:以紫薯和酸奶為主要原料制備紫薯酸奶，利用感官評定方法對 配料的加入比例進行試驗，確定最終的最佳配料比。通過原料配比和發酵 條件的實驗，確定最佳工藝條件。得出其最優配方：紫薯漿與復原奶配比 為 4:6、蔗糖添加量 6%、菌種接種量 5%、發酵時間 5h、發酵溫度 43。 根據結果表明，紫薯酸奶生產工藝切實可行，并且口感純正，風味獨特， 是一種對人體有營養價值的保健型酸奶。 關鍵詞關鍵詞：紫薯營養成分；紫薯味；酸奶；工藝 h u 目 錄 1.1. 緒論緒論 .1 1 1.1.1.1. 酸奶的概念酸奶的概念.1 1 1.2.1.2. 紫薯酸

3、奶的概念紫薯酸奶的概念.1 1 2.2. 材料與方法材料與方法 .3 3 2.12.1 實驗材料實驗材料.3 3 2.22.2 實驗設備實驗設備.3 3 2.32.3 紫薯酸奶制作工藝流程紫薯酸奶制作工藝流程.3 3 2.42.4 操作要點操作要點.3 3 2.52.5 紫薯酸奶的配方優化紫薯酸奶的配方優化.4 4 2.62.6 感官評定標準感官評定標準.5 5 3 3 結果與分析結果與分析.6 6 3.13.1 原料配比單因素試驗原料配比單因素試驗.6 6 3.23.2 發酵條件單因素試驗發酵條件單因素試驗.7 7 3.33.3 紫薯酸奶優化試驗結果紫薯酸奶優化試驗結果.9 9 4.4.結論

4、結論 .1212 參參 考考 文文 獻獻 .1313 致致 謝謝 .1414 h u 紫薯酸奶的營養價值及工藝研究紫薯酸奶的營養價值及工藝研究 1. 緒論緒論 1.1.酸奶的概念酸奶的概念 目前市場上酸奶制品多以凝固型、攪拌型和添加各種果汁果醬等輔料的果味型為 多。酸奶是以新鮮的牛奶為原料，經過巴氏殺菌后再向牛奶中添加有益菌（發酵劑） ， 經發酵后，再冷卻灌裝的一種牛奶制品。酸奶不但保留了牛奶的所有優點，而且某些 方面經加工過程還揚長避短，成為更加適合于人類的營養保健品。 面粉經發酵制成饅頭就容易消化吸收，牛奶發酵制成酸奶也有同樣效果，發酵過 程使奶中糖、蛋白質有20%左右被分解成為小的分子（

5、如半乳糖和乳酸、小的肽鏈和 氨基酸等） 。奶中脂肪含量一般是3%-5%.經發酵后，乳中的脂肪酸可比原料奶增加2倍。 這些變化使酸奶更易消化和吸收，各種營養素的利用率得以提高。酸奶由純牛奶發酵 而成，除保留了鮮牛奶的全部營養成分外，在發酵過程中乳酸奶酸菌還可產生人體營 養所必須的多種維生素，如 vb1、vb2、vb6、vb12等。 特別是對乳糖消化不良的人群，吃酸奶也不會發生腹脹、氣多或腹瀉現象。鮮奶 中鈣含量豐富，經發酵后，鈣等礦物質都不發生變化，但發酵后產生的乳酸，可有效 地提高鈣、磷在人體中的利用率，所以酸奶中的鈣磷更容易被人體吸收。 酸奶還是鈣的良好來源，雖然說酸奶的營養成分取決于原料奶

6、的來源和成分，但 是一般說，酸奶比原料奶的成分都有所提高，一方面因為原料質量的要求高，另一方 面因為有些酸奶制作中加入少量奶粉。所以一般來講，飲用一150克的酸奶，可以滿足 10歲以下兒童一天所需鈣量的1/3、成人鈣量的1/5。 1.2.紫薯酸奶的概念紫薯酸奶的概念 現在人們越來越重視健康，為了吃得營養，也在不斷創新食物的搭配，早餐吃塊 紫薯再配上牛奶就是一例1，牛奶的營養大家都已熟悉和認可了，紫薯是近幾年走上 老百姓餐桌的，它除了具有普通紅薯的營養成分外，還富含硒元素和花青素，還有8種 維生素和磷、鐵等10多種礦物元素，其中，最為大家青睞的就是花青素，因為它是天 然強效自由基清除劑，也就是大

7、家熟知的抗氧化劑，花青素具有小分子結構，是唯一 h u 能透過血腦屏障清除自由基保護大腦細胞的物質，同時能減少抗生素給人體帶來的一 些危害。紫薯美麗的顏色也是含有花青素的緣故，所以早餐用紫薯和牛奶是一個不錯 的搭配。 紫薯的營養價值明顯高于普通紅薯，其中蛋白質、賴氨酸、銅、錳、鉀、鋅的含 量高于普通紅薯的 38 倍， 尤其是碘和硒的含量比普通紅薯高出20 倍以上。紫薯 具有降血壓、抗衰老、抗突變、改善肝功能、防便秘、防動脈硬化、防癌、抗癌、清 除自由基、抑制膽固醇、補血、益氣、潤肺、養顏的功效，是當前無公害、綠色、有 機食品中首推的保健食品。紫薯中含有大量的花青素是其最重要的特點之一。花青素

8、類色素具有優異的抗氧化性、抗突變和抗癌活性，是一類極具前途的功能型食品添加 劑和保健食品基料，是人類發現的防治疾病，維護人類健康最直接、最有效、最安全 的自由基清除劑，其清除自由基的能力是 vc 的 20 倍，ve 的 50倍，對100多種疾 病有預防和治療作用，被譽為繼水、蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素、礦物質之 后的第七大營養物質2。從紫薯中提取花青素苷酸化水粗提物，用不同濃度的酸化水 粗提物給12月齡的小鼠灌入胃中，結果表明小鼠體內血清總抗氧化能力大大提高，血 清中丙二醛含量下降，血清中超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶的活性提高，說 明紫薯花苷提取物具有明顯的抗生物氧化作用，可以延緩

9、衰老。紫薯中含有豐富的硒 是其另一重要特點。硒是人體必需的微量元素之一，具有抗癌、保護心肌等功能。硒 是谷胱甘肽過氧化物酶的組成成分，對清除體內自由基有特殊的貢獻。它可以抑制癌 細胞中 dna 的合成和癌細胞的分裂與生長，預防一些癌癥的發生，還可以增強機體免 疫力。紫薯中還含有豐富的膳食纖維，膳食纖維對促進消化和排泄固體廢物有著舉足 輕重的作用，適量地補充膳食纖維，可以使腸道中的食物增大變軟，促進腸道蠕動， 加快排便速度，有防止便秘和降低腸癌的風險，還能治療痔瘡、糖尿病、心臟病、高 膽固醇和肥胖病等多種疾。 1.2.1 紫薯酸奶的營養價值及銷售前景 我國紫薯薯資源極為豐富，具有廣闊的前景，但目

10、前紫薯產品較為單一，加工利 用水平低等因素制約了其的開發利用2。另外，我國乳源不足，特別是鮮乳的供應極 不平衡，加上成本較高，也制約了酸乳發展。用紫薯薯與鮮奶配合發酵制成的紫薯薯 酸奶，有紫薯薯的特有香味，同時增加了酸奶纖維素、維生素和多種微量元素含量， h u 減少脂肪含量，既可達到動植物營養互補，又能降低生產成本3。因此，合理開發利 用紫薯薯資源，使之代替乳源和糖源，對我國乳酸工業的發展和農產品資源的開發利 用是有意義的。 2. 材料與方法材料與方法 2.1 實驗材料實驗材料 紫薯 江蘇省淮安市青浦區城南市場出售；鮮牛乳 快鹿乳業生產；白砂糖 淮安白 玫廠生產；保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌。

11、羧甲基纖維素、阿拉伯膠、黃原膠、明膠、 瓜爾豆膠、海藻酸鈉 江蘇信仁食品添加劑有限公司提供，均為食品級。 2.2 實驗設備實驗設備 電熱恒溫培養箱，重慶市永恒實驗器材廠；電子天平，上海精天電子儀器廠； phs-3c 酸度計，成都世紀方舟科技有限公司，實驗室其他常用儀器。 2.3 紫薯酸奶制作工藝流程紫薯酸奶制作工藝流程 紫薯清洗蒸熟去皮糊化調配均質殺菌冷卻薯泥成品3 鮮牛奶滅菌添加白砂糖接菌種發酵混合冷藏 2.4 操作要點操作要點 2.4.1 菌種的活化 選用保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌(1:1)混合為發酵劑4。以滅菌脫脂復原奶為種 子培養基，將 2 種菌分別接種于試管培養基中，4243 攝氏度

12、下活化 1224 h 后，保存 于 05冰箱中，活化的次數根據菌種的活力來決定。菌種恢復活力后逐級進行擴大培 養以獲得生產發酵劑。 2.4.2 紫薯奶的預處理 原料配比后經雙層紗布過濾，濾液預熱至 6065進行均質，均質壓力控制在 20 mpa 左右5。 h u 2.4.3 滅菌 采用巴氏殺菌法對料液進行殺菌，控制殺菌溫度 8085，時間 30 min6。 2.4.5 發酵 將料液裝瓶置 40 45培養箱中發酵 35 h。 2.4.6 后熟 將酸奶冷卻至 10后放入冰箱進行后熟。后熟溫度為 05，時間為 1224 h7 2.5 紫薯酸奶的配方優化紫薯酸奶的配方優化 2.5.1 紫薯漿制備 選取

13、無霉變。無腐爛的新鮮紫薯清洗干凈后切塊，于微波爐內加熱 5 min 后，采 用不同的料水比(m:v)進行打漿，根據漿液的流動性、穩定性、顏色和香氣進行綜合評 定，以確定最佳料水比。 2.5.2 紫薯奶的制備 奶粉預處理后，按照不同比例與紫薯漿配比后，根據其流動性、穩定性、顏色和 香氣進行綜合評定，以確定紫薯液與復原奶的比配。 2.5.3 蔗糖添加量對紫薯酸奶品質的影響 蔗糖的添加量是影響酸奶質量的重要因素，通過單因素試驗確定蔗糖的較優添加 量。 2.5.4 紫薯酸奶原料配比優化試驗 根據以上單因素試驗結果，以紫薯與水的比例、紫薯漿與牛乳的比例、蔗糖添加 量為影響因素，按照正交表 l9(45)進

14、行正交優化試驗8，根據感官評價采用極差分析法 確定最佳原料比。 2.5.5 菌種接種量對紫薯酸奶品質的影響 在紫薯漿比例為 1:4，紫薯奶比例為 4:6，蔗糖添加量 6%，培養溫度 43，培養時 間 5 h 的條件下，菌種接種量分別為 3%、4%、5%、6%、7%，以感官評分為評價指標， 確定最佳接種量4。 2.5.6 培養溫度對紫薯酸奶品質的影響 在上訴實驗的基礎上，控制在紫薯漿比例為 1:4，紫薯奶比例為 4:6，蔗糖添加量 h u 6%，接種量 5%、培養時間 5 h 的件下，發酵溫度分別為 41，42，43，44 攝氏度，以 感官評分為評價指標，確定最佳發酵溫度。 2.5.7 發酵條件

15、優化試驗 本設計考察了接種量、發酵溫度、發酵時間對酸奶品質的影響，按正交表進行正 交優化試驗，根據感官評價采用極差分析法確定最佳工藝組合。 2.6 感官評定標準感官評定標準 表 1 感官評定標準 組織狀態/30 分口感/40 分風味/30 分 表面柔滑、無或少量乳清 析出細膩柔和、粘稠性好 質地均勻、無氣泡 （25-30 分） 酸甜適中細膩柔和 （35-40 分） 有酸奶特殊香氣以及紫薯味 且濃郁、協調 （25-30 分） 表面柔滑，有乳清析出粘 稠性欠佳有分層、少量氣 泡 （15-24 分） 酸甜比例稍有失調口感些許 粗糙不盡柔和、尚能接受 （20-34） 酸奶味濃紫薯味淡 （15-24 分

16、） 表面粗糙、大量乳清析出、 分層明顯或有大塊顆粒狀 凝塊 （0-15 分） 過酸或者過甜口感粗糙、難 以接受 （0-19） 無紫薯味、甚至有異味 （1-14） h u 3 結果與分析結果與分析 3.1 原料配比單因素試驗原料配比單因素試驗 3.1.1 紫薯漿與復原奶配比對紫薯奶品質的影響 實驗將發酵時間、白砂糖添加量分別設為 5 h 和 7%，研究了紫薯漿與鮮牛奶的比 例對紫薯酸奶品質的影響，紫薯漿（紫薯：水=1:4）與復原奶配比對紫薯酸奶奶品質 的影響見圖 1 圖 1 紫薯漿與復原奶配比對紫薯酸奶品質的影響 結果圖 2 表明，紫薯薯漿含量的增加對凝乳狀態、酸奶的特色風味和口感均有一 定變化

17、，加入過量使酸奶的特殊風味和口感較差，當紫薯薯漿與復原奶體積比為 46 時，成品特色風味較明顯，凝乳狀態較好，總體評價較高。 3.1.2 蔗糖的添加量對紫薯酸奶奶品質的影響 本產品中糖用蔗糖來計算，糖的添加量的多少可改善產品口感質量及其風味，因 h u 此要適當添加是即為重要的。分別以紫薯漿比例為 1:4，紫薯奶比例為 4:6，接種量 5 %， 培養溫度 43 攝氏度。培養時間 5 h 的條件下，對蔗糖不同的添加量 4%、5%、6%、7%進 行感官評分。實驗結果如圖 3 所示 圖 2 蔗糖的添加量對紫薯酸奶品質的影響 結果由圖 2 表明，蔗糖添加量為 6%時，質地良好，特色風味、凝乳狀態和口感

18、各 方面均較好；而蔗糖過多時（7%）酸奶甜度過高，影響特色紅薯風味的體現，也會抑 制乳酸菌的生長。當蔗糖的添加量為 4%時，口感粗糙，稍苦。而當添加量為 7%，則 口感過甜。當添加量為 6%時為較優水平。 3.2 發酵條件單因素試驗發酵條件單因素試驗 3.2.1 菌種接種量對紫薯酸奶品質的影響 試驗將紫薯漿與牛乳比例、發酵時間和蔗糖添加量分別設為 46、5h 和 6%，研究 了菌種接種量 3%、4%、5%、6%、7%對紫薯薯酸奶品質影響。菌種接種量對紫薯酸 奶品質的影響見圖 3。 h u 圖 3 菌種接種量對紫薯酸奶品質的影響 結果表明，當接種量為 5%時，酸奶質地均勻，無乳清析出，酸甜適中，

19、特色風味 突出；而當接種量較低（3%）時，酸奶凝乳狀態不佳，大量乳清析出；接種量較高 （7%）時，酸奶雖質地均勻，無乳清析出，但味略酸。 3.3.2 發酵時間對紫薯酸奶品質的影響 試驗將紅薯漿與牛乳比例、乳酸菌接種量、蔗糖添加量分別設為 46、5%和 6%， 研究了發酵時間 4h、4.5h、5h、5.5h、6h 對紅薯酸奶品質的影響。發酵時間對紫薯酸 奶品質的影響見圖 4。 圖 4 發酵時間對紫薯酸奶品質的影響 結果表明，當發酵時間 5h 時，酸奶質地均勻，無乳清析出；而當發酵時間較短時 （4h）時，酸奶凝固但強度不夠，大量乳清析出，特色風味沒有形成，基本無酸奶的 口感。 3.3.3 發酵溫度

20、對紫薯酸奶品質的影響 在紫薯漿與牛乳比例為 4:6、蔗糖添加量 6%、接種量 5%的條件下，分別在 41、42、43、44 下發酵 5 h，以感官評分為評價指標，確定最佳發酵溫度。結果如圖 6 所示 h u 圖 6 發酵溫度對紫薯酸奶品質的影響 由圖 6 可知，當培養溫度為 41時，感官評分較低。培養溫度 43時，感官評分 最高，為較優水平。 3.3 紫薯酸奶優化試驗結果紫薯酸奶優化試驗結果 采用 l9(45)正交試驗設計，以紫薯漿與復原奶配比、蔗糖的添加量、菌種接種量、 發酵時間、發酵溫度 5 個因素，每個因素設計 4 個水平，通過感官評定，對黑色混合 調制乳樣品進行客觀的分析，從而選出最佳

21、配方8。正交因素水平見表 2，正交結果見 表 3。 表 2 正交因素水平見表 因素/% 水平 紫薯漿與復原 奶配比 （a） 蔗糖添加量% （b） 菌種接種量% （c） 發酵時間 h （d） 發酵溫度 （e） 16:4444.541 25:5555.042 34:6665.543 43:7776.044 h u 表 3 正交實驗表 試驗號abc de 實驗結果 11111171 21222281 31333383 41444468 52123478 62214375 72341277 82432177 93134279 103243181 113312487 123421387 13414237

22、8 144231479 154324180 164413279 k1 303306312314309 k2 307316326323316 k3 334327318321323 k4 316311304302312 k1 75.7576.57878.577.25 k2 76.757981.580.7579 h u k3 83.581.7579.580.2580.75 k4 7977.757675.578 r7.755.25 5.50 5.30 3.50 由表 3 可知：影響混合調制乳感官品分的主次關系有小到大紫薯漿與復原奶配比 菌種接種量發酵時間蔗糖添加量發酵溫度，即正交最佳優水平 a3a3a2a2a3 在該條件下所配制的感官評分最高，故紫薯酸奶優化方結果為：紫薯漿與復原奶配比為 4:6、 h u 蔗糖添加量6%、菌種接種量 5%、發酵時間 5h、發酵溫度 43。進行驗證實驗，此時 感官評分為 92 分。 h u 4.結論結論 紫薯酸奶的最佳原料配比和發酵工藝為：紫薯漿比例 1:4，紫薯