黑龙江省轻工设计院 黑龙江哈尔滨 150040
摘要：将单因素实验作为基础，自变量可分为胶原蛋添加量、蔗糖添加量以及接种量，响应值为评分，在采用Box—Behnken中心组合设计原理以及响应面分析法优化胶原蛋白水牛乳酸奶制备工艺，最终取得的结果显示，胶原蛋白的添加量为2％时符合最佳工艺条件。
关键词：胶原蛋白；水牛乳；酸奶；工艺优化
在人体中，蛋白质质量约有百分之三十到四十为胶原蛋白，其作用主要为支撑器官以及保护机体。而胶原蛋白所起到的保健功能则主要可体现在以下四个方面，即：1）延缓衰老，具有美容的作用；2）补充钙含量；3）降低人体的血脂；4）维持血管的正常运行。
一、实验
就水牛乳而言，其属于一种南方特色的乳制品，不仅营养丰富，而且其乳脂肪、乳蛋白等的质量浓度相比荷斯坦牛乳要高，为此，这也就促使水牛奶具有较高的开发价值，同时也具有较高的加工潜力与价值。具体而言，在将水牛乳进行水解后，可在鲜奶、酸奶、乳饮料、奶粉等乳制品中广泛应用，比如：日本明治、森永等多企业的女性美容以及补钙乳制品中均所有应用。
1、材料
水牛奶、鱼胶原蛋白肽粉、乳酸菌菌种冻干粉以及蔗糖。
2、仪器设备
乳脂分离机、恒温培养箱、冰箱、自动封口机。
3、方法
3.1工艺流程
1）水牛奶、标准化以及加入蔗糖；2）鱼胶原蛋白肽粉、杀菌、冷却、加入发酵剂、培养发酵、在4摄氏度下进行冷却并后熟24小时、成品。
3.2感官评分
依据相关的感官评定要求对实验室中所得到的样品进行感官评分，评分的内容的主要可分为三个方面，即：1）色泽。样品均匀一致的乳白色或微黄色以及有光泽可得评分为18到20分；乳白色、黄色以及不均匀可得评分为17到10分；而小于9分一下的特征主要为有其他异常颜色或存在异物；2）滋味和气味。具有酸牛乳固有的滋味和气味，酸甜味适宜可得评分为40到35分；具有酸牛乳固有的滋味和气味可得评分为34到25分；含有极微弱的鱼腥味可得评分为24到10分；无发酵乳固有的滋味和气味，有异味可得评分小于等于9分；3）组织状态。细腻、均匀、无气泡，允许有少量乳清析出可得评分为40到35分；细腻、不均匀、有气泡，有少量乳清析出可得评分为34到25分；粗糙、有气泡，有少量乳清析出可得评分为24到15分；粗糙、有气泡，大量乳清析出可得评分小于等于14分。
2.3设计单因素实验
将感官评分作为指标，单因素实验的条件主要可分为胶原蛋白添加量、蔗糖添加量、接种量以及发酵温度。
2.4响应面法工艺优化设计
将单因素实验作为基础，自变量可分为胶原蛋添加量、蔗糖添加量以及接种量，响应值为评分，在采用Box—Behnken中心组合设计原理以及响应面分析法优化胶原蛋白水牛乳酸奶制备工艺，从而最终确定胶原蛋白水牛乳酸奶的最佳工艺的参数，而最终所取得的相关参数分别为：水平为-1时，胶原蛋白添加量、蔗糖添加量以及菌种添加量分别为1.5、6以及0.006；水平为0时，胶原蛋白添加量、蔗糖添加量以及菌种添加量分别为2、7以及0.007；水平为+1时，胶原蛋白添加量、蔗糖添加量以及菌种添加量分别为2.5、8以及0.008.
二、结果分析
1、单因素实验鱼胶原蛋白肽粉添加量
采用鱼胶原蛋白肽粉添加量对胶原尿蛋白水牛乳酸奶进行感官评价后所得，在鱼胶原蛋白肽粉添加量不断增加的情况下，胶原尿蛋白水牛乳酸奶的感官评分在不断下降，而究其原因，主要是由于鱼胶原蛋白肽粉的来源为鱼鳞以及鱼皮中，所以导致鱼胶原蛋白肽粉会散发出鱼腥味，且随着含量增加，则鱼腥味也就越重，最终也就导致胶原尿蛋白水牛乳酸奶的感官评分越低。
2、单因素实验蔗糖添加量
采用蔗糖添加量对胶原尿蛋白水牛乳酸奶进行感官评价后所得趋势，在蔗糖添加量不断增加的情况下，胶原尿蛋白水牛乳酸奶的感官评分呈现出先增加后降低的情况，而究其原因，主要是由于当蔗糖添加过多或过少时，都会对酸奶的酸甜度产生影响，具体而言，蔗糖添加过少会导致酸奶只有酸味，而没有甜味，而当蔗糖的添加过量时又会导致酸奶过甜，无法体现酸味。
3、单因素实验接种量
采用接种量对胶原尿蛋白水牛乳酸奶进行感官评价后所得趋势，在接种量不断增加的情况下，胶原尿蛋白水牛乳酸奶的感官评分呈现出先增加后降低的情况，而究其原因，主要是当菌种过少时，会导致发酵过缓，产酸也较少，进而所形成的特异性风味物质也较少，而当菌种过多时，会导致发酵过快，造成过酸化。导致酸奶的滋味较差以及显著降低了酸奶的质地。
4、单因素实验发酵温度
采用发酵温度对胶原尿蛋白水牛乳酸奶进行感官评价后所得趋势如图1。
图1：发酵温度对胶原尿蛋白水牛乳酸奶感官评分产生的影响
由图可知，在酵温度不断上升的情况下，胶原尿蛋白水牛乳酸奶的感官评分呈现出先增加后降低的情况，而究其原因，主要是因为温度过低不利于的嗜热链球菌的生长，所以也就造成的产酸的速率较低，对酸奶风味产生了影响。而当温度过高时，则会刺激嗜热链球菌产生甲酸，同时也会刺激保加利亚乳杆菌的繁殖和生长，最终对酸奶的风味产生影响。当发酵温度高于42℃时产，酸比较多，产品酸味突出，感官得分下降。因此，选择42℃为发酵温度。
2．5响应面实验结果
胶原蛋白水牛酸奶的响应面实验结果见表3，运用软件对实验结果进行二次多元回归拟合，得到二次多项回归方程为感官评分=92．40-1．00A+0．33B-0．58C+0．75AB-2．08AC--0．42BC-1．99A2-0．16B2—1．82C2回归模型达到显著水平（p<0．0001），而失拟项的P值为o．3699，大于o．05，表示失拟项不显著，说明回归方程与实际情况吻合的较好，实际误差小，因此可用该回归方程代替实验真实点对实验结果进行预测。从表中可以看出，一次项中A的偏回归系数极显著（P<O．0001），B和c的偏回归系数显著（P<O．05），说明胶原蛋白添加量A、蔗糖添加量B、接种量C对感官评分均有显著影响，且在选取的因素水平范围内，蔗糖添加量、接种量、胶原蛋白添加量对感官评分的影响程度依次增大，交互项Ac的偏回归系数极显著（P<O．0001），说明胶原蛋白添加量和接种量比例之间的交互作用对感官评分的影响极其显著，交互项AB和BC对响应值影响显著（P<O．05），二次项42和B2的偏回归系数极显（P<O．0001）。
结束语
通过单因素实验和响应面实验得到胶原蛋白水牛乳酸奶的最佳工艺条件为：胶原蛋白的添加量为2.0％，蔗糖添加量为8％，接种量为0.0067％，发酵温度42℃。所得到的产品色泽均匀，酸甜爽口，风味独特，营养丰富，兼具营养与保健双重功效，有很好的市场前景。
参考文献：
[1]杨攀，李玲，黄丽.含胶原蛋白水牛乳酸奶的工艺优化[J].中国乳品工业，2017，45（1）：50-53.
论文作者:韩宏伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/14
标签：水牛论文; 蔗糖论文; 评分论文; 感官论文; 乳酸论文; 胶原蛋白论文; 胶原论文; 《基层建设》2018年第28期论文;