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腐乳浆与牛乳复合发酵凝乳制品加工工艺研究

湖南农业大学

全日制普通本科生毕业论文

腐乳浆与牛乳复合发酵凝乳制品加工工艺研究

StudyonProcessingTechniqueofYogurtthatmixingFermentedBeanCurdandMilk

学生姓名：

舒青青

学号：

201040717321

年级专业及班级：

2010级食品科学与工程

指导老师及职称：

夏延斌教授

学院：

食品科技学院

湖南·长沙

提交日期：

20年月

湖南农业大学全日制普通本科生毕业论文

诚信声明

本人郑重声明：

所呈交的本科毕业论文是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

毕业论文作者签名：

年月日

目录

摘要1

关键词1

ABSTRACT1

KEYWORDS2

1前言2

2材料和方法2

2.1原辅材料2

2.2主要仪器设备2

2.2.1主要仪器设备2

2.2.2主要试剂2

2.3方法3

2.3.1蛋白质的测定方法3

2.3.2脂肪的测定方法3

2.3.3碳水化合物的测定方法3

2.3.4感观指标评定方法4

2.4实验流程5

2.5操作要点5

2.5.1腐乳毛坯制备5

2.5.2毛坯水解5

2.5.3灭菌5

2.5.4原料复配5

2.5.5接种5

2.5.6酸奶发酵6

2.5.7单因素实验6

2.5.8正交实验6

2.5.9制作营养标签7

3结果与分析7

3.1单因素试验结果与分析7

3.1.1不同含糖量对复合酸奶的影响7

3.1.2不同接种量对复合酸奶的影响8

3.1.3不同发酵温度对复合酸奶的影响9

3.1.4不同发酵时间对复合酸奶的影响9

3.2正交实验结果与分析10

3.3营养标签11

4结论11

参考文献11

致谢12

腐乳浆与牛乳复合发酵凝乳制品加工工艺研究

学生：

指导老师：

教授

摘要：

目的确定复合酸奶的最佳生产加工工艺条件和营养风味特征。

方法本实验通过酸奶含糖量、接种量、发酵温度、发酵时间的单因素实验和四因素三水平正交实验，确定工艺条件，制得产品。

通过感观评价和理化分析方法，分析产品特征。

结果复合酸奶最佳工艺条件：

含糖量6%，接种量10%，发酵温度40℃，发酵时间7h。

风味特征：

滋味鲜香酸甜，口感细腻，色泽呈乳白色，组织状态均匀结实，无乳清析出。

营养特征为：

每100ml含蛋白质2.8g，碳水化合物8.3g，脂肪1.7g，钠0g，能量259.2KJ。

关键词：

腐乳;酸奶;凝乳;

StudyonProcessingTechniqueofYogurtthatmixingFermentedBeanCurdandMilk

Student:

Tutor:

Professor

ABSTRACT:

ObjectiveTodeterminethebestproducingandprocessingtechnologyconditionsandcharacteristicsofnutritionandflavorofthecompoundyogurt.MethodsIntheexperiment,makeproductsbyanarrayofsinglefactorexperiments,includingsugarcontent,inoculum,fermentationtemperatureandfermentationtime.Analyzeproductcharacteristicsbymethodsofsensoryevaluationandphysicochemicalanalysismethod.ResultsThebestprocessingconditions:

sugar6%,inoculum10%,fermentationtemperature40℃,fermentationtime7h.Flavorcharacteristics:

umami,sourandsweettaste;smoothtexture;milk-white.;uniformandstrongtissue;noprecipitationofwhey.Nutritioncharacteristics:

protein2.8g,carbohydrate8.3g,fat1.7g,Sodium0gandenergy259.2KJper100mlyogurt.

KEYWORDS:

Fermentedbeancurd;Yogurt;Curd;

1前言

腐乳既限制性水解豆乳，由我国首创，早于1500多年前就有相关记载，百年来一直沿用自然接种、自然霉制的方法制造，后采用分离和纯种发酵等传统工艺制法。

酸奶因其具有独特的生理功能和美味可口倍受消费者喜爱。

近年来，国内各大乳企不断推出新型和风味各异的酸奶产品，而国内外对酸奶的研究更可谓层出不穷。

在混合型酸奶方面，李俊芳，田阳[1]等以大豆和牛奶为原料研制新型发酵制品—豆腐脑酸奶。

董攀茗，吕静，于薇薇[2]等以大豆和豆油为主要原料研究凝固型大豆酸奶的加工工艺。

陈博，耿丽晶，周围[3]研制蓝莓大豆酸奶加工工艺。

此外，还有文献显示，相继有研究人员研发出了红莲酸奶、林芝-白灵菇酸奶、雪梨酸奶、绿茶酸奶等不同新型原料与酸奶的混合产品,其制作工艺大多相似。

而本研究课题将腐乳与牛乳复合后，利用发酵豆乳中游离的谷氨酸与氯化钠在一定条件下形成鲜味物质的特性，除了提高酸奶口味的层次感之外，更加促进了人体对豆乳及酸奶中蛋白质的吸收。

本课题小组已获得本复合酸奶加工方法的专利，在前期试验的基础上，本试验旨在优化复合酸奶的发酵工艺，研究其风味和营养特征。

2材料和方法

2.1原辅材料

同一批次腐乳豆腐坯制作腐乳，雀巢全脂奶粉作为牛乳原料，派派酸奶作为乳酸菌菌种来源，毛霉菌种来源于湖南农业大学。

2.2主要仪器设备

2.2.1主要仪器设备

电热鼓风干燥箱101A-3ET型上海实验仪器厂有限公司

美的冰箱BCD-203SM美的集团股份有限公司

无菌净化工作台CJ-2D型天津市泰斯特仪器有限公司

九阳料理机JYL-D051九阳股份有限公司

2.2.2主要试剂

石油醚AR国药集团化学试剂有限公司

硫酸铜AR天津市恒兴化学试剂制造有限公司

硫酸钾AR国药集团化学试剂有限公司

氢氧化钠AR国药集团化学试剂有限公司

无水乙醇AR衡阳市凯信化工试剂有限公司

2.3方法

2.3.1蛋白质的测定方法

常量凯氏定氮法测复合酸奶的蛋白质含量。

样品与浓硫酸和催化剂一同加热消化，使蛋白质分解，其中碳和氢被氧化为二氧化碳和水逸出，而样品中的有机氮转化为氨与硫酸结合成硫酸铵。

然后加碱蒸馏，使氨蒸出，用硼酸吸收后再以标准盐酸或硫酸溶液滴定。

根据标准酸消耗量可计算出蛋白质的含量。

计算公式：

蛋白质（%）=

×F×100

c-盐酸标准溶液的浓度，mol/L；

V1-滴定样品吸收液时消耗盐酸标准溶液体积，ml；

V2-滴定空白吸收液时消耗盐酸标准溶液体积，ml；

m-样品质量，g；

M-氮的摩尔质量，14.01g/mol；

F-氮换算为蛋白质的系数。

2.3.2脂肪的测定方法

索氏提取法测复合酸奶的脂肪含量。

经前处理而分散且干燥的样品用无水乙醇或石油醚等溶剂回流提取，使样品中的脂肪进入溶剂中，回收溶剂后所得到的残留物，即为脂肪（或粗脂肪）。

计算公式：

脂肪（%）=

×100

m2-接受瓶和脂肪的重量，g；

m1-接受瓶的质量，g；

m-样品的质量，g。

2.3.3碳水化合物的测定方法

（1）直接干燥法测水分。

利用食品中水分的物理性质，在101.3kPa，温度101-105℃下采用挥发方法测定样品中干燥减失的重量，包括吸湿水、部分结晶水和该条件下能挥发的物质，再通过干燥前后的称量数值计算出水分的含量。

计算公式：

水分（%）=

×100

m1—称量瓶（加海沙、玻璃棒）和试样的质量，g；

m2—称量瓶（加海沙、玻璃棒）和试样干燥后的质量，g；

m3—称量瓶（加海沙、玻璃棒）的质量，g。

（2）总灰分的测定（GB5009.4-2010）。

把一定量的样品经炭化后放入高温炉内灼烧，使有机物被氧化分解，以二氧化碳、氮的氧化物及水等形式逸出，而无机物质以硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氯化物等无机盐和金属氧化物的形式残留下来，这些残留物即为灰分，称量残留物的重量即可计算出样品中总灰分的含量。

计算公式：

灰分（%）=

×100

m1—空坩埚的质量，g；

m2—样品和空坩埚质量，g；

m3—残灰和空坩埚质量，g。

（3）重量法测纤维。

在热的稀硫酸作用下，样品中的糖、淀粉、果胶等物质经水解而除去，再用热的氢氧化钾处理，使蛋白质溶解、脂肪皂化而除去。

然后用乙醇和乙醚处理以除去单宁、色素及残余的脂肪，所得的残渣即为粗纤维，如其中含有无机物质，可经灰化后扣除。

计算公式：

粗纤维（%）=

×100

G—经高温灼烧后损失的质量，g；

m—样品质量，g。

（4）碳水化合物的计算。

根据GB/Z21922-2008得出碳水化合物含量。

计算公式：

碳水化合物=100-蛋白质-脂肪-水分-灰分-膳食纤维

2.3.4感观指标评定方法

制得复合酸奶样品后，邀请10位有品尝经验的人从组织状态、风味特点和色泽三个方面进行评分（表1）。

酸奶评分采用百分制，取平均值作为最后的样品感观评定得分。

表1复合酸奶感观评价标准

Table1Standardsofsensoryevaluationofthecompoundyogurt

评分内容

评分标准

分值

细腻均匀，有一定硬度，无水清析出

31-40

组织状态

细腻，凝结成型，少量水清析出

16-30

未凝结成型，呈稠状，析出较多水清

1-15

酸甜鲜为主要滋味，无苦味，口感调和

36-50

风味特点

酸甜为主要滋味，鲜味淡，无苦味

21-35

过酸/过甜/有苦味，口感稀

1-20

颜色均匀一致，呈乳白色

8-10

色泽

颜色均匀一致，呈淡黄色，偏暗

4-7

颜色不均，呈暗黄色

1-3

2.4实验流程

腐乳毛坯制备→毛坯水解→灭菌→原料复配→接种→酸奶发酵

单因素试验、正交试验选择出腐乳浆与牛乳复合酸奶的最佳工艺条件，制作营养标签。

2.5操作要点

2.5.1腐乳毛坯制备

将豆腐坯煮沸3分钟，自然冷却，在孢子悬浮液中浸泡接种,摆笼后于室温20℃条件下培菌，至白坯表面布满白色菌丝,经搓毛后即为腐乳毛坯。

2.5.2毛坯水解

于腐乳毛坯中加入与腐乳坯重量比为1:

8的水，混合打浆，制成腐乳浆液，在55℃保温水解12h。

2.5.3灭菌

取水解后的腐乳浆液，121℃、0.1-0.15MPa灭菌30min，冷却备用。

2.5.4原料复配

将全脂奶粉与温开水以1:

8比例冲泡，再与灭菌后的腐乳浆液按1:

1复配，加入6%的白糖，搅打均匀后巴氏杀菌20min，自然冷却至室温。

2.5.5接种

接种8%的派派酸奶，搅拌均匀，装杯，封口。

2.5.6酸奶发酵

于40℃条件下保温发酵，6-8h后取出冷藏。

制作营养标签

凯氏定氮法测定蛋白质含量，索氏抽提法测定脂肪含量，法测定总糖，计算NaCl含量和能量。

2.5.7单因素实验

以使用相同品质的腐乳浆和奶粉为前提，设计酸奶含糖量、接种量、发酵温度、发酵时间的单因素实验。

（1）含糖量的单因素实验设计。

限定酸奶8%的乳酸菌接种量，40℃的发酵温度，

8h的发酵时间，含糖量设计5%、6%、7%、8%、9%五个梯度，制作成品酸奶，进行感观评价。

（2）接种量的单因素实验设计。

限定酸奶8%的含糖量，40℃的发酵温度，8h

的发酵时间，乳酸菌的接种量设计4%、6%、8%、10%、12%五个梯度，制作成品酸奶，进行感观评价。

（3）发酵温度的单因素实验设计。

限定酸奶的6%的含糖量，8%的乳酸菌接种

量，8h的发酵时间，发酵温度设计25℃、30℃、35℃、40℃、45℃五个梯度，制作成品酸奶，进行感观评价。

（4）发酵时间的单因素实验设计。

限定酸奶6%的含糖量，8%的乳酸菌接种量，40℃的发酵温度，发酵时间设计6h、7h、8h、9h、10h五个梯度，制作成品酸奶，进行感观评价。

2.5.8正交实验

分析四个单因素实验结果，每个因素选择出包括最佳水平的三个水平，设计四因素三水平（34）正交试验，通过感观评价选择出拥有最佳风味特征的成品酸奶。

表2正交试验因素与水平

Table2Leveloforthogonaltestfactors

水平

因素

A含糖量（%）B接种量（%）C发酵温度（℃）D发酵时间（h）

168307

2710358

3812409

2.5.9制作营养标签

（1）凯氏定氮法测蛋白质

（2）索氏抽提法测脂肪

（3）计算碳水化合物含量

（4）计算钠含量。

以配料中人为添加的钠盐为主。

钠离子含量计算公式：

钠离子含量=（23×n÷钠盐分子量）×钠盐的添加量

n-钠盐分子式中钠的原子数量

（5）计算能量。

国际统一单位，即焦耳（J），或卡（cal）。

1kcal=4.184kJ。

三大产热营养素卡价

碳水化合物17.15kJ（4.0614kcal）

脂肪39.54kJ（9.3171kcal）

蛋白质16.7kJ（4.0613kcal

能量计算公式：

能量=碳水化合物含量×17.15+脂肪含量×39.54+蛋白质含量×16.7

（6）计算NRV%值。

对照GB28050-2011查出每种营养素对应的NRV值，如能量8400KJ、蛋白质60g、脂肪≤60g、碳水化合物300g、钠离子2000mg。

NRV%计算公式：

NRV%=

×100%

3结果与分析

3.1单因素试验结果与分析

3.1.1不同含糖量对复合酸奶的影响

在酸奶工艺中，糖主要起调味作用，是影响酸奶品质的重要因素之一。

糖调和酸味、鲜味、咸味，覆盖腐乳水解后的轻微苦涩味，形成以酸甜鲜为主体的酸奶口感。

在前期探究实验的基础上，对含糖量设计5%、6%、7%、8%、9%五个梯度，在乳酸菌接种量8%、发酵温度40℃、发酵时间8h的条件下，发酵复合酸奶，经感观评价，结果见表3。

表3不同含糖量对复合酸奶的影响

Table3Effectofdifferentsugaronthecompoundyogurt

序号

腐乳：

牛奶

含糖量/%

接种量/%

发酵温度/℃

发酵时/h

感观综评/分

1

5:

5

5

8

40

8

56

2

5:

5

6

8

40

8

75

3

5:

5

7

8

40

8

78

4

5:

5

8

8

40

8

76

5

5:

5

9

8

40

8

67

由表3可知，当含糖量为7%时，获得的感官评价最高。

复合酸奶的咸鲜酸甜口感调和，无苦味；9%的含糖量，则使酸奶口味过甜；5%的含糖量，则无法遮盖腐乳淡淡的苦味。

3.1.2不同接种量对复合酸奶的影响

乳酸菌接种量是影响酸奶的口味和组织状态的重要因素之一。

恰当的乳酸菌接种量，可以令酸奶在一定发酵时间内，形成良好的组织状态和适宜的酸味。

在前期探究实验的基础上，以派派酸奶作为乳酸菌的菌种来源，对接种量设计4%、6%、8%、10%、12%五个梯度，在含糖量6%、发酵温度49℃、发酵时间8h的条件下，发酵复合酸奶，经感观评价，结果见表4。

表4不同接种量对复合酸奶的影响

Table4Effectofdifferentinoculumonthecompoundyogurt

序号

腐乳：

牛奶

含糖量/%

接种量/%

发酵温度/℃

发酵时/h

感观综评/分

1

5:

5

6

4

40

8

53

2

5:

5

6

6

40

8

68

3

5:

5

6

8

40

8

82

4

5:

5

6

10

40

8

83

5

5:

5

6

12

40

8

75

由表4知，当接种量不小于8%时，酸奶获得良好的感观评分，其中以接种量为10%的酸奶评价最高，酸奶的凝结状态佳，酸味适宜，综合口味好。

接种量为4%的酸奶难以凝结成型，析出较多水清；接种量为12%的复合酸奶评分下降，主要是由于过多的接种量，对酸奶的组织状态没有明显的优化，而是促使复合的酸奶与派派酸奶的滋味越来越相似，失去了其风味特色。

3.1.3不同发酵温度对复合酸奶的影响

温度通过对乳酸菌发酵过程的作用，成为影响复合酸奶品质的重要因素之一。

乳酸菌作为一种益生菌，适宜的发酵温度使菌体具有较强的活性，促进复合酸奶的发酵进程，形成良好的风味和丰富的营养。

董攀茗，吕静，于薇薇[2]等对凝固型大豆酸奶的加工工艺进行探究，得出大豆酸奶的最佳发酵温度为30℃，以牛乳为原料的酸奶适宜发酵温度为40-42℃，结合前期探索试验结果，对温度设计25℃、30℃、35℃、40℃、45℃五个梯度。

复合酸奶在含糖量6%、接种量8%、发酵时间8h的条件下发酵，冷藏后，进行感观评价，结果见表5。

表5不同发酵温度对复合酸奶的影响

Table5Effectofdifferentfermentationtemperatureonthecompoundyogurt

序号

腐乳：

牛奶

含糖量/%

接种量/%

发酵温度/℃

发酵时/h

感观综评/分

1

5:

5

6

8

25

8

53

2

5:

5

6

8

30

8

74

3

5:

5

6

8

35

8

79

4

5:

5

6

8

40

8

75

5

5:

5

6

8

45

8

68

由表5知，发酵温度为35℃的复合酸奶获得最高的感观综评。

35℃发酵的复合酸奶凝固状态佳，色泽呈均匀乳白色，酸味适宜，滋味甜鲜；25℃下发酵的复合酸奶组织状态呈稠状，无法凝固成型，色泽偏暗，口感差；45℃下发酵的复合酸奶明显析出水清，凝固程度下降，酸味减弱。

3.1.4不同发酵时间对复合酸奶的影响

发酵时间是影响酸奶品质的重要因素之一。

合适的发酵时间是酸奶具有良好凝固效果的重要条件，同时在一定范围内，酸奶的酸度随发酵时间的增长而提高。

在前期探索试验的基础上，对发酵时间设计6h、7h、8h、9h、10h五个梯度，在含糖量6%、乳酸菌接种量8%、发酵温度40℃的条件下，发酵复合酸奶，经感观评定，结果见表6。

表6不同发酵时间对复合酸奶的影响

Table6Effectofdifferentfermentationtimeonthecompoundyogurt

序号

腐乳：

牛奶

含糖量/%

接种量/%

发酵温度/℃

发酵时/h

感观综评/分

1

5:

5

6

8

40

6

70

2

5:

5

6

8

40

7

74

3

5:

5

6

8

40

8

79

4

5:

5

6

8

40

9

73

5

5:

5

6

8

40

10

64

由表6可知，发酵时间为8h的复合酸奶获得最高的评分。

经6h的发酵，复合酸奶的凝固状态不理想，组织松散；经超过9h的发酵，令复合酸奶的酸味过重；10h发酵后，酸味已成为复合酸奶的主要滋味，甜味不明显，鲜味被完全遮盖。

3.2正交实验结果与分析

为了达到优化复合酸奶的发酵工艺，选择出具有最佳风味特征的复合酸奶的试验目的，根据单因素试验结果，对含糖量、接种量、发酵温度和发酵时间四因素分别选择三水平，进行四因素三水平（34）正交实验。

制成复合酸奶成品，感观评定结果和极差分析见表7。

表7正交实验结果和极差分析

Table7Resultsandranganalysisoforthogonalexperiment

试验号

因素

感观评定

综合得分

A

B

C

D

1

1

1

1

1

76

2

1

2

2

2

73

3

1

3

3

3

68

4

2

1

2

3

55

5

2

2

3

1

74

6

2

3

1

2

61

7

3

1

3

2

65

8

3

2

1

3

67

9

3

3

2

1

68

K1

217

196

204

218

T=607

K2

190

214

196

199

K3

200

197

207

190

k1

72.3

65.3

68.0

72.7

k2

63.3

71.3

65.3

66.3

k3

66.7

65.7

69.0

63.3

R

9.0

6.0

3.7

9.4

由表7进行分析，通过极差R的大小，得知影响复合酸奶品质的主要因素大小顺序是：

D>A>B>C，即发酵时间>含糖量>接种量>发酵温度。

最佳水平组合为A1B2C3D1，即含糖量6%，乳酸菌接种量10%，发酵温度40℃，发酵时间7h，此条件下制得的腐乳与牛乳复合凝乳酸奶滋味鲜香酸甜，口感细腻，呈乳白色，组织状态均匀结实，无水清析出。

3.3营养标签

通过分析试验测定各项营养素的含量后，经整理计算，结果见表7。

表8复合酸奶的营养标签

Table8Nutritioninformationofthecompoundyogurt

项目

每100ml（g）

NRV%

蛋白质

2.8（g）

4.7%

脂肪

1.7（g）

2.8%

碳水化合物

8.3（g）

2.8%

能量

259.2KJ

3.1%

钠

0（mg）

0%

4结论

试验结果表明，分别探究含糖量、乳酸菌接种量、发酵温度和发酵时间对复合酸奶品质的影响，含糖量的最佳指标为7%，接种量的最佳指标为10%，发酵温度的最佳指标为35℃，发酵时间的最佳指标为8h。

腐乳与牛乳的复合酸奶的加工工艺中，影响酸奶品质的因素主次顺序为：

D＞A＞B＞C，最佳工艺条件为A1B2C3D1，即含糖量6%，乳酸菌接种量10%，发酵温度40℃，发酵时间7h。

复合酸奶每100ml各类营养素的含量为，蛋白质2.8g，脂肪1.7g，总糖8.3g，能量259.2KJ，钠0mg。