阿拉伯糖酸奶发酵工艺的制作方法

本发明涉及一种阿拉伯糖酸奶发酵工艺，用于阿拉伯糖酸奶的发酵。

背景技术：

随着生活水平的提高，乳制品已不再是奢求，成为人们生活过程的必需品。酸奶因其独特的风味被广大消费者喜欢，也为乳糖不耐受的群体提供了一个补充蛋白质的机会。酸奶易消化，能够促进肠道蠕动，有润肠通便的作用，对便秘患者很有好处。酸奶已成为乳制品行业中增长最快的乳制品，因其独特的休闲特性而受到许多年轻消费者的青睐。优质酸奶还需要良好的组织状态，柔软的口感和持久的稳定性。当前，中国市场上的酸奶类型通常是果味，谷物和调味型，根据特定需求，人们还可以食用低乳糖，低卡路里，维生素或蛋白质强化的酸奶。现在，已有不少项目是在酸奶中添加多糖，不同的多糖使得酸奶拥有所需所期待的功能性作用，也能使多糖的功能性作用得到广泛的应用。这种功能性酸奶不仅具有普通酸奶的保健作用，还有一种或多种有助于人体生理机能的功能。目前大多数研究是多糖对酸奶品质的影响，还未有单糖对酸奶品质的研究。本课题是将阿拉伯糖这种单糖添加到酸奶中，研究其对酸奶品质的影响。

不同多糖有各种作用，比如，马昱阳等将毛木耳多糖添加到酸奶中，毛木耳多糖是酸性多糖，可有效改善人体的免疫系统，抗癌，抗氧化衰老，降低血糖水平并调节心脏功能。桑叶多糖具有多种生物活性，例如降低血糖，降低血液中的脂肪，降低血压，调节免疫力，抗氧化，抗肿瘤，抗衰老，抗凝血和抗菌作用。聂卫东等人将桑叶多糖添加到酸奶中，开发出一种新型的营养丰富的桑叶多糖功能性酸奶。方煌等研究硒化黄芪多糖对肾结石有抑制作用,可能是治疗和预防肾结石的候选药物。将其添加到酸奶中，可在平常生活中对肾结石有一定的预防作用。根据成分和加工方法的不同，功能酸奶可以加工成具有不同口味和保健功能的营养食品。在国外，已经开发了2000多种功能性酸奶，并受到了消费者的喜爱。

在玉米，麦麸和甜菜等农作物的组织中，阿拉伯糖含量特别丰富，并且是半纤维素的主要成分。它可以抑制人体中蔗糖的代谢和吸收；控制血糖和脂肪堆积的增加，缓解糖尿病，肥胖症，心血管疾病等一系列疾病，促进人体的乙醇代谢，实现宿醉和肝脏保护作用，预防便秘并促进双歧杆菌、芽孢杆菌的生长，骨骼肌纤维特性的变化等其他性质。阿拉伯糖对肥胖的预防作用机理主要在于可抑制α-葡萄糖苷酶的活性，抑制葡萄糖的吸收，从而抑制糖类向脂肪的转化。阿拉伯糖和未被吸收的蔗糖在肠道菌群的作用下发酵成有机酸和产出气体，肠道环境的改变刺激肠道蠕动，有利于清除宿便。阿拉伯糖最重要的作用是激活肠道中的双歧杆菌，促进生长和繁殖，同时抑制肠道中病原菌的生长，从而给人体带来更多健康影响。阿拉伯糖会起到解酒并保护肝脏的作用。当人体摄入过多的酒精时，它会侵入肝脏，在酒精的影响下，脱氢酶会在肝脏中产生有害的乙醛。乙醛在乙醛脱氢酶的作用下产生乙酸，对人体无害。l-阿拉伯糖对乙醛脱氢酶具有附加作用。它加速了乙醛向乙酸的转化，并减少了对人体的损坏的程度，达到了解酒保护了肝脏的作用。王成福等研究表明，阿拉伯糖具有特别的解酒醒酒的功能,酒前服用可以有效改善酒精中毒的症状。此外，阿拉伯糖的功能还有：调节降低尿素水平，预防痛风。l-阿拉伯糖可以促进肠道中有用细菌的附加值，并促进肠道中的发酵程度，可使肠内未消化的蔗糖作为碳源，人体中的尿酸被用作促进发酵的氮源，这对体内尿酸的消耗具有有益作用，从而防止痛风。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种阿拉伯糖酸奶发酵工艺，获得的阿拉伯糖酸奶结构稳固易保存。

为解决上述技术问题，本发明加入蔗糖、阿拉伯糖、发酵剂、脱脂奶粉和水混合调配后，在39℃-41℃下发酵5h-6h，冷却后熟后得到阿拉伯糖酸奶；蔗糖质量百分比为7％-9％，阿拉伯糖的质量百分比为2％-3％，发酵剂质量百分比为2％-2.625％，其余为脱脂奶粉和水，脱脂奶粉和水的料液比为1:5-9g/ml。

蔗糖质量百分比选择7％-9％，基于：在蔗糖添加时，随着蔗糖添加量的增加，酸奶的滴定酸度逐渐升高。蔗糖作为碳源，有利于乳酸菌的发酵。当蔗糖浓度较高时，由于蔗糖浓度过高，使得乳酸菌的细胞受到高浓度反渗透压力，造成部分细胞萎缩而死亡，不利于乳酸菌的发酵。而且，蔗糖浓度过高时，由于本身带有甜味，导致酸奶过甜，口味不佳。

阿拉伯糖质量百分比选择2％-3％，基于：阿拉伯糖有助于乳酸菌产酸，当阿拉伯糖的添加时，酸奶酸度随着阿拉伯糖添加量的增加而增加。随着阿拉伯糖添加量增加时，由于酸奶过酸，感官评分不高。阿拉伯糖增加了体系中分子的数目并形成了超分子网络结构，使得酸奶结构稳固易保存，当阿拉伯糖质量百分比超过2.5％后，随着阿拉伯糖的添加，体系中分子数目增加，影响多元分子之间交联形成超分子网格结构，有不良影响，表现为断面不光滑。当阿拉伯糖添加量为3％时，酸奶有气泡，组织粗糙，感官评分下降。阿拉伯糖对蔗糖的吸收具有很强的非竞争性抑制作用，减少由蔗糖吸收引起的血清葡萄糖浓度增加。

在阿拉伯糖酸奶中，阿拉伯糖的甜度是蔗糖的一半，同时也没有足够的碳源(蔗糖是主要碳源)供乳酸菌的发酵，影响了糖酸比。糖酸比使得酸奶口感适中，不过度甜，所以阿拉伯糖酸奶的感官评分更高。阿拉伯糖的存在抑制了乳酸菌的发酵，使得酸奶未发酵完全，乳清析出率偏大。随着在常温下存放时间的推移，阿拉伯糖酸奶和普通酸奶相比，不易有乳清析出，因为阿拉伯糖使得整个体系形成超分子网状结构，酸奶结构更加稳固，不易有乳清析出。

发酵剂接种量选择2％-2.625％，基于：随着发酵剂接种量的增多，酸奶的酸度越来越高，感官评分越来越低。发酵剂接种量越多，乳酸菌产酸越多。在发酵剂接种量达到一定量时，酸奶乳清析出严重，酸奶发酵过甚。且发酵剂接种量越多，酸奶过酸，酸甜比不当，口味不佳，感官评分降低。

发酵时间选择5h-6h，基于：酸奶的酸度随发酵时间增加，当发酵时间为5.5h时，酸奶不会沉淀乳清，适合具有酸甜味的细腻组织，并且具有发酵乳的独特味道。当发酵时间较少时，由于发酵时间短，酸奶未发酵完成，凝固性较差，有乳清析出，产品质量较差。发酵时间长后，乳酸菌产酸过多，酸奶过酸且有少量乳清析出，质量不佳，感官评分降低。

发酵温度选择39℃-41℃，基于：在一定范围内的温度越高，乳酸菌的生长越好，产酸的效果越好。温度影响乳酸菌的发酵，随着发酵温度的升高，酸奶酸度不断增加。在一定范围内的温度越高，乳酸菌的生长越好，产酸的效果越好。但在40℃以后，随着温度的升高，乳酸菌产酸过多，造成酸奶口感过酸，感官评分降低。

作为优选，所述蔗糖添加量为7.11％，阿拉伯糖添加量为2.52％，发酵剂接种量为2.17％，发酵时间为5.46h，发酵温度为40℃。

具体地，所述发酵剂为嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的混合菌。

本发明测定及评价方法如下：

感官评价：邀请20人对酸奶进行感官评价，感官评价如下表1：

表1酸奶感官评价表

酸度测定：按照gb5009.239-2016《食品安全国家标准食品酸度的测定》进行测定，平行测定三次。

质构特性测定：在4℃条件下后熟12小时后确定酸奶质构特性。使用30mm扁平端直径的圆柱形探头。在测试之前，确定变形度为20％。测量参数条件设置如下：测试前探头的下沉速度为2mm/s，测试过程中的速度为1mm/s，测试后的速度为2mm/s，测量距离为30mm。时间5s，触发力10g。测定酸奶的硬度、粘性。

持水力测定：采用聂卫东在《桑叶多糖发酵酸奶的研究》的方法：取后熟12h的酸奶进行测量，称重空的离心管的质量并记为w1。每个离心管添加10g酸奶，并以w2记为总重量。除去上清液，精确称量剩余的质量并将其记为w3，并平行测量3次。持水力计算公式为：

乳清析出率测定：取后熟24h的不同阿拉伯糖浓度的酸奶进行测定,精确称量酸奶的总质量,除去酸奶表面及底部的乳清，并称量其重量,求二者的比重得乳清析出率。乳清析出率计算公式为:

本发明工艺发酵的阿拉伯糖酸奶与普通酸奶进行比较分析，阿拉伯糖酸奶不仅在感官和保存方面优于普通酸奶。在同一发酵条件下，阿拉伯糖的存在抑制了乳酸菌的发酵，同时降低了酸奶的甜度，阿拉伯糖酸奶的感官评分高于普通酸奶。同一发酵条件下，阿拉伯糖增加了体系中分子的数目并形成了超分子网络结构，使得酸奶结构稳固易保存。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为蔗糖添加量对阿拉伯糖酸奶的影响图。

图2为阿拉伯糖添加量对阿拉伯糖酸奶的影响图。

图3为发酵剂接种量对阿拉伯糖酸奶的影响图。

图4为发酵时间对阿拉伯糖酸奶的影响图。

图5为发酵温度对阿拉伯糖酸奶的影响图。

具体实施方式

实施例1

加入质量百分比为3％的蔗糖、质量百分比为2％的阿拉伯糖，接种量为2％的发酵剂，其余为脱脂奶粉，加水混合调配后(脱脂奶粉和水的料液比为1:5g/ml)，在40℃下发酵5h，冷却后熟后得到阿拉伯糖酸奶。

实施例2-5与实施例1相同，区别在于：加入蔗糖的质量百分比分别为5％、7％、9％、11％。

对实施例1-6获得的酸奶进行滴定酸度和感官评分，结果如图1所示，在蔗糖添加量3％～9％时，随着蔗糖添加量的增加，酸奶的滴定酸度逐渐升高。蔗糖作为碳源，有利于乳酸菌的发酵。当蔗糖浓度为11％时，由于蔗糖浓度过高，使得乳酸菌的细胞受到高浓度反渗透压力，造成部分细胞萎缩而死亡，不利于乳酸菌的发酵。蔗糖浓度过高时，由于本身带有甜味，导致酸奶过甜，口味不佳。当蔗糖添加量为9％时，酸奶酸甜比合适且组织细腻，感官评分最高。

实施例6

加入质量百分比为7％的蔗糖、质量百分比为1％的阿拉伯糖，接种量为2％的发酵剂，其余为脱脂奶粉，加水混合调配后(脱脂奶粉和水的料液比为1:9g/ml)，在40℃下发酵5h，冷却后熟后得到阿拉伯糖酸奶。

实施例7-10与实施例6相同，区别在于：加入阿拉伯糖的质量百分比分别为1.5％、2.0％、2.5％、3.0％。

对实施例6-10获得的酸奶进行滴定酸度和感官评分，结果如图2所示，当阿拉伯糖的添加量为1％～2.5％时，酸奶酸度随着阿拉伯糖添加量的增加而增加。可知，阿拉伯糖有助于乳酸菌产酸。阿拉伯糖在添加量为2.5％时感官评分最高，阿拉伯糖添加量减少时，由于酸奶过酸，感官评分不高。李群飞等^[28]研究表明，随着阿拉伯糖的添加，体系中分子数目增加，影响多元分子之间交联形成超分子网格结构，有不良影响，表现为断面不光滑。当阿拉伯糖添加量为3％时，酸奶有气泡，组织粗糙，感官评分下降。有研究表明^[29]，阿拉伯糖对蔗糖的吸收具有很强的非竞争性抑制作用，可减少由蔗糖吸收引起的血清葡萄糖浓度增加。实验结果表明，阿拉伯糖最佳添加量为2.5％。

实施例11

加入质量百分比为7％的蔗糖、质量百分比为2％的阿拉伯糖，接种量为2％的发酵剂，其余为脱脂奶粉，加水混合调配后(脱脂奶粉和水的料液比为1:8g/ml)，在40℃下发酵5h，冷却后熟后得到阿拉伯糖酸奶。

实施例12-15与实施例11相同，区别在于：加入发酵剂的接种量分别为2.25％、2.5％、2.75％、3％。

对实施例11-15获得的酸奶进行滴定酸度和感官评分，结果如图3所示，随着发酵剂接种量的增多，酸奶的酸度越来越高，感官评分越来越低。发酵剂接种量越多，乳酸菌产酸越多。在发酵剂接种量为2.75％、3％时，酸奶乳清析出严重，酸奶发酵过甚。且发酵剂接种量越多，酸奶过酸，酸甜比不当，口味不佳，感官评分降低。在发酵剂接种量为2％时，感官评分最高，且酸奶酸度达到了gb19302-2010《食品安全国家标准发酵乳》发酵乳的酸度值≥70°t的要求，所以发酵剂最佳接种量为2％。

实施例16

加入质量百分比为9％的蔗糖、质量百分比为2.5％的阿拉伯糖，接种量为2％的发酵剂，其余为脱脂奶粉，加水混合调配后(脱脂奶粉和水的料液比为1:7g/ml)，在40℃下发酵4h，冷却后熟后得到阿拉伯糖酸奶。

实施例17-20与实施例16相同，区别在于：发酵时间分别为4.5h、5h、5.5h、6h。

对实施例16-20获得的酸奶进行滴定酸度和感官评分，结果如图4所示，酸奶的酸度随发酵时间增加。当发酵时间为5.5h时，酸奶不会沉淀乳清，适合具有酸甜味的细腻组织，并且具有发酵乳的独特味道。当发酵时间为4h时，由于发酵时间短，酸奶未发酵完成，凝固性较差，有乳清析出，产品质量较差。发酵6h后，乳酸菌产酸过多，酸奶过酸且有少量乳清析出，质量不佳，感官评分降低。最佳发酵时间为5.5h。

实施例21

加入质量百分比为9％的蔗糖、质量百分比为2.5％的阿拉伯糖，接种量为2％的发酵剂，其余为脱脂奶粉，加水混合调配后(脱脂奶粉和水的料液比为1:7g/ml)，在39℃下发酵5.5h，冷却后熟后得到阿拉伯糖酸奶。

实施例22-25与实施例21相同，区别在于：发酵温度分别为40℃、41℃、42℃、43℃。

对实施例21-25获得的酸奶进行滴定酸度和感官评分，结果如图5所示，随着发酵温度的升高，酸奶酸度不断增加。它表明温度可以影响乳酸菌的发酵。在一定范围内的温度越高，乳酸菌的生长越好，产酸的效果越好。但在40℃以后，随着温度的升高，感官评分反而降低。乳酸菌产酸过多，造成酸奶口感过酸，感官评分降低。发酵温度40℃时，感官评分最高，且酸度达到国标要求，故阿拉伯糖酸奶最佳发酵温度为40℃。在一定范围内的温度越高，乳酸菌的生长越好，产酸的效果越好。

上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

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