酸奶富含優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)和益生菌，更利于人體吸收。同時，酸奶還具有改善腸道健康、調(diào)節(jié)膽固醇代謝、抗腫瘤等功能。隨著消費者生活水平的不斷提高，對酸奶的功能性和營養(yǎng)性的要求也不斷升高，具有高營養(yǎng)物質(zhì)及獨特風(fēng)味的酸奶已成為未來產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。天麻作為高營養(yǎng)物質(zhì)，可以作為酸奶的發(fā)酵原料，制作出一款具有獨特風(fēng)味的天麻酸奶。此外，發(fā)酵作為一種獨特的加工工藝，微生物代謝往往會顯著影響活性成分。例如，Zhang等將苦養(yǎng)葉進(jìn)行發(fā)酵、發(fā)現(xiàn)苦養(yǎng)葉中的蘆丁和ink-id="link-1769737126886-0.47616902858988164">槲皮素含量隨發(fā)酵時間均呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢，并與其抗氧化能力的變化相對一致。
綜上所述，本研究以天麻和奶粉為主要原料，研制天麻酸奶。通過感官評價，以單因素試驗和模糊數(shù)學(xué)評價結(jié)合響應(yīng)面試驗，優(yōu)化得到天麻酸奶的最佳工藝條件、分析其理化指標(biāo)、抗氧化活性和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，并探究在發(fā)酵過程中天麻活性成分含量的動態(tài)變化規(guī)律，以期為天麻在發(fā)酵食品的開發(fā)和應(yīng)用提供參考。
01
天麻干，湖北省羅田縣九資河鎮(zhèn)展鵬中藥材專業(yè)合作社;奶粉，鄭州市祥云食品有限公司;蔗糖，廣州福正東海食品有限公司;乳酸菌酸奶發(fā)酵劑(保加利亞乳桿菌(Lactobacilus delbruecki subsp. bulgaricus)、ink-id="link-1769737126886-0.4800431442642401">嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophils)、嗜酸乳桿菌(Lactobacilus acidophi)、乳雙歧桿菌(Bidobacterium lactis)、德氏乳桿菌乳亞種(Lactobacilus delbrueckilsubsp. lactis)、干酪乳桿菌(Lactobacilus casei)、副干酪乳桿菌(Lacticaseibacilus paracasei)、瑞士乳桿菌(Lactobacilus helveticus)、ink-id="link-1769737126888-0.6083698860843016">兩歧雙歧桿菌(Bidobacterium bihdum)、動物雙歧桿菌(Bifdobacterium animalis)、長雙歧桿菌(Bidobacteriumlongum)、短雙歧桿菌(Bidobacterium breve)、青春雙歧桿菌(Bidobacterium adolescentis)、發(fā)酵乳桿菌(Lactobacils fermentum)、鼠李糖乳桿菌(Lactobacilus rhamnosus)、羅伊氏乳桿菌(Limosilactobacilus reuteri)、格氏乳桿菌(Lactobacilusgasseri)、植物乳桿菌(Lactobacilus plantarum)、乳酸乳球菌乳脂亞種(Lactococcus lactis subsp. cremoris)、乳酸乳球菌雙乙酰亞種(Lactococcus lactis subsp. diacetvactis)、乳,酸乳球菌乳酸亞種(Lactococcus lactis subsp. lactis)、費氏丙酸桿菌謝氏亞種(Propionibacterium freudenreichil subsp, shermanil)、乳,雙歧桿菌BB-12 (Bifdobacterium animalis subsp. lactis BB-12)、嗜酸乳桿菌(Lactobacilus rhamnosus)HN001)，北京川秀科技有限公司。
02
感官評價
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感官評價
參考周紫潔等的方法，并稍加修改。對天麻酸奶的組織狀態(tài)、色澤、口感、風(fēng)味四個方面進(jìn)行感官評價。感官評價由10名受過專業(yè)培訓(xùn)的人員組成評價小組完成，評分體系滿分100分。天麻酸奶感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。
參考郭奇慧等的方法構(gòu)建模糊數(shù)學(xué)感官評價模型，首先選取組織狀態(tài)(u)、色澤(u)、口感(ug)、風(fēng)味(ug)作為評價因素集，確定因素集U，即U-{u,42,43,4)。其次，參考劉俊艷等的方法，建立天麻酸奶的等級集N，以優(yōu)(n;)、良(n)、中(n3)、差(ny)組成天麻酸奶每個因素的等級集，即N-(n,n2,ng;n4),其中m、n2、n3、n對應(yīng)的分值分別為90、80、70、60分。評議小組采用權(quán)重問卷調(diào)查法，對天麻酸奶的各個因素項目重要性進(jìn)行量化打分，通過統(tǒng)計分析確定組織狀態(tài)、色澤、口感、風(fēng)味的權(quán)重值。具體權(quán)重分布見表3。
根據(jù)單因素試驗結(jié)果，選取天麻汁添加量(A)、蔗糖添加量(B)、發(fā)酵時間(C)作為自變量，利用Design Expert軟件，采用Box-Behnken法進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗設(shè)計。固定發(fā)酵劑添加量為0.2%，發(fā)酵溫度為43 ℃，以感官評分(T)作為響應(yīng)值，進(jìn)行天麻酸奶發(fā)酵工藝優(yōu)化，試驗設(shè)計及結(jié)果見表5。
對表5進(jìn)行多元回歸擬合，得到天麻酸奶感官評分(7)對天麻汁添加量(A)、蔗糖添加量(B)、發(fā)酵時間(C)的二次多元回歸方程模型:7=88.94-0.486 3A+0.806 2B+0.067 5C-0.67AB-0.077 5AC-1.09BC-4.7542-5.29B2-3.3℃。回歸模型的方差分析見表6。
根據(jù)方差分析結(jié)果，該模型的P<0.0001，說明該二次多元回歸模型的影響達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。其次，模型的失擬性檢驗P-0.366 9>0.05，證明該模型與實際實驗擬合性充分，失擬不顯著[28]，表明回歸方程模型可用于天麻酸奶工藝優(yōu)化試驗結(jié)果的分析與預(yù)測。該模型的決定系數(shù)為0.993 5，校正決定系數(shù)R。為0.9818，證明該模型對試驗結(jié)果的擬合程度較好，能解析99.35%的響應(yīng)變化，僅存在0.65%的總變異，模型響應(yīng)值變化有98.18%來源于所選變量。響應(yīng)值(7)的變異系數(shù)C.V-0.644 3%<5%，表明試驗精度高，可靠性高。由回歸系數(shù)顯著性可知，二次項A2、B2、C對結(jié)果影響極顯著(P<0.01)，一次項A、B，交互項BC對結(jié)果影響顯著(P<0.05)，其余項對結(jié)果影響不顯著，三個因素對感官評分的影響程度:B(蔗糖添加量)>A(天麻汁添加量)>C(發(fā)酵時間)。
響應(yīng)面圖曲面變化越陡峭，等高線呈橢圓型且越密集時，說明各因子對響應(yīng)值影響越大，且兩因子存在交互作用。如圖4所示，交互項BC中隨著蔗糖添加量和發(fā)酵時間的增加，響應(yīng)面曲面呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢且曲面較陡峭，同時，等高線圖呈較密集的橢圓形，說明其對響應(yīng)值影響較顯著(P<0.05)，與回歸模型方差分析結(jié)果一致。
本研究以天麻和全脂奶粉為主要原料制備天麻酸奶，通過單因素和模糊數(shù)學(xué)評價法結(jié)合響應(yīng)面試驗，以感官評分為評價指標(biāo)，優(yōu)化確定了天麻酸奶的最佳工藝條件為:天麻汁添加量48%，蔗糖添加量4%，發(fā)酵時間8 h。在此條件下發(fā)酵制備的天麻酸奶組織狀態(tài)良好，酸甜協(xié)調(diào)適中，兼具天麻特色風(fēng)味與酸奶本味，感官品質(zhì)良好。理化指標(biāo)檢測結(jié)果表明，該工藝制備的天麻酸奶酸度為(83.6+0.3)T、蛋白質(zhì)含量為(3.78+0.05)g/100 g、脂肪含量為(3.56±0.19)g/100 g，各項指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)(GB 19302-2025)要求?？寡趸芰y定結(jié)果發(fā)現(xiàn)，天麻汁的添加可以有效提高酸奶的抗氧化能力，其中接近最佳工藝的樣品C對羥基自由基清除率達(dá)92.34%，與0.1 mol/LVC陽性對照組清除能力相近。揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析結(jié)果表明，發(fā)酵工藝可有效去除天麻汁中2,4-二叔丁基苯酚等異味相關(guān)物質(zhì)，改善產(chǎn)品適口性。此外，本研究建立的天麻素和對羥基苯甲醇機(jī)制匹配定量分析方法，經(jīng)方法學(xué)驗證準(zhǔn)確度與穩(wěn)定性良好;對發(fā)酵過程中兩種活性成分的動態(tài)變化規(guī)律的探究，揭示了其含量波動與微生物代謝的關(guān)聯(lián)機(jī)制。本研究結(jié)果為天麻資源的深加工利用及功能性酸奶產(chǎn)品的開發(fā)提供了理論依據(jù)與技術(shù)支撐。
來源：感官科學(xué)與評定。封面圖及文章配圖來源：創(chuàng)客貼。
參考文獻(xiàn)：陳煒,田玉超,劉暢.天麻酸奶的制備、品質(zhì)分析及發(fā)酵過程中活性成分變化規(guī)律[J/OL].保鮮與加工,1-19[2026-01-29].
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