怀山药，产于河南武陟、温县等地，富含淀粉[1]、黏质多糖[2]、微量元素、蛋白质、维生素、黄酮类化合物[3]、脂肪酸[4]等多种营养物质。具有降低血管脆性、降血脂、降胆固醇、健脾胃、益肺肾、止泄痢、化痰涎、润皮毛的功效[5]。
大枣含有钾、磷、钙、锰等矿物元素[6]、膳食纤维、多糖[7]、核苷类、维生素、皂苷类[8]及人体必需的18 种氨基酸，其中VC 含量高达5 mg/g～8 mg/g。味甘，性温；归脾、胃、心经；可治疗脾虚食少，乏力便溏，妇人脏躁等症状[9]。具有增强人体免疫力、养血补气、降低一些药物毒性及刺激性的功效。
酸奶是以牛乳为原料，经发酵制成的一种乳制品，具有牛乳的全部营养成分，在发酵过程产生的乳酸及B 族维生素，还可促进消化、提高人体免疫力。本研究在酸奶中添加怀山药和大枣，制成的怀山药大枣酸奶具有怀山药、大枣及酸奶的多重营养和保健功能。本产品不仅丰富了市场上乳制品的种类，为不同消费人群提供更多的选择空间，同时为怀山药、大枣的深加工开辟新途径。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
鲜牛奶：洛阳巨尔乳业有限公司；怀山药：河南温县的精品怀庆山药；大枣：新郑市远大食品有限公司；嗜热链球菌（hkdsp2-015）、保加利亚乳杆菌（hkdsp1-008）：河南科技大学食品学院生物工程实验中心保藏；氢氧化钠（分析纯）：天津市福禄化工厂；盐酸（分析纯）：南宁化工集团有限公司。
1.2 仪器与设备
培养箱（DHP-9272）：苏州江东精密仪器有限公司；胶体磨（JM50.85.130.210）：莱州市顺辉化工机械公司；均质机（FJ-200）：上海标本模型厂制造；离心机（TD3）：湖南相仪实验室仪器开发有限公司；鼓风干燥箱（DHG-9420A）：上海一恒科学仪器有限公司；凯氏定氮仪（K9840）：济南海能仪器有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 工艺流程
1.3.2 操作方法
1.3.2.1 山药浆的制备
选取新鲜优质的怀山药，清洗干净；于蒸锅中蒸15 min，冷却至室温、去皮，将山药切为1 cm～2 cm、称重；按照山药、水质量比1 ∶2 用胶体磨制成山药浆，重复3 次，使怀山药浆液均匀细腻，细度达到15 μm～40 μm。怀山药蒸煮以阻止山药褐变。
1.3.2.2 大枣汁的制备
选取肉质肥厚、大小均匀的优质大枣，洗净去核；按大枣、水（质量比）1 ∶8 置于 60 ℃水浴锅中浸泡 1 h；然后取出大枣打碎、加入浸泡用的全部水、过滤；制得的大枣汁密封备用。
1.3.2.3 调制、均质
鲜牛乳中加入白糖充分搅拌使溶解，按比例加入山药浆、大枣汁；于 55 ℃～60 ℃、10 MPa～15 MPa 条件下均质 1 次～2 次。
1.3.2.4 杀菌
把均质后的混合乳于90 ℃～95 ℃杀菌10 min[10]。
1.3.2.5 冷却、接种、发酵
把杀菌后的混合乳，冷却至45 ℃左右，无菌条件下接种发酵剂，混合均匀，于42 ℃培养4 h～5 h。
1.3.2.6 冷藏、成品
待酸奶凝固后，放入0 ℃～4 ℃冰箱中，后熟12 h～24 h。
1.3.3 单因素试验
研究怀山药浆、大枣汁、发酵剂、蔗糖添加量对酸奶的组织状态、口感、气味、风味的影响，确定怀山药浆、大枣汁、发酵剂的最适添加量。
1.3.4 正交试验
以怀山药浆、大枣汁、发酵剂、蔗糖为因素，设计L9（34）正交试验，通过感官评定筛选出最优工艺参数。
1.3.5 产品检测
1.3.5.1 感官评定
选20 名食品检验人员，对该酸奶进行感官评价，评价指标[11]如表1所示。
表1 怀山药大枣酸奶感官评定指标
Table 1 Sensory evaluation index of Huai yam-jujube yogurt
项目 评分标准 分数组织状态（30 分）质地均匀，组织细腻，少量或无乳清析出 2～30质地较均匀，有少量乳清析出 11～20不稳定，大量乳清析出 0～10口感（30 分）光滑细腻，山药、大枣滋味协调、酸甜适中 21～30山药、大枣味较浓或较弱，酸味不足或过酸 11～20口感粗糙，无山药、大枣味，过酸或无酸味 0～10色泽（20 分）乳白色，颜色均匀一致，有光泽 16～20乳白色或微带黄色，颜色不均匀 11～15颜色灰暗，不均匀 0～10气味（20 分）有明显的山药、大枣味，气味协调 16～20山药、大枣味不协调 11～15没有山药、大枣味或山药、大枣味过浓 0～10
1.3.5.2 理化指标
蛋白质测定，按照GB 5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中凯氏定氮法；脂肪测定，按照GB 5009.6-2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中碱水解法；非脂乳固体测定，按照GB 5413.39-2010《食品安全国家标准乳和乳制品中非脂乳固体的测定》；酸度测定，按照GB 5009.239-2016《食品安全国家标准食品酸度的测定》中酚酞指示剂法。
1.3.5.3 微生物测定
乳酸菌数测定，按照GB 4789.35-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验乳酸菌检验》；大肠杆菌测定，按照GB 4789.3-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》中平板计数法。致病菌测定，其中金黄色葡萄球菌检验，按照GB 4789.10-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验金黄色葡萄球菌检验》；沙门氏菌检验，按照GB 4789.4-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验沙门氏菌检验》；霉菌、酵母菌计数，按照GB 4789.15-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验霉菌和酵母计数》。
2 结果与分析
2.1 单因素试验
2.1.1 怀山药浆添加量对酸奶感官品质的影响
在鲜牛奶中分别添加质量分数10%、12%、14%、16%、18%、20%山药浆，8%蔗糖，4%发酵剂[12]，按照1.3.2 工艺流程制作酸奶，怀山药浆添加量对酸奶感官品质的影响见图1。
图1 怀山药浆添加量对酸奶感官品质的影响
Fig.1 Effect of the yam syrup content on yogurt sensory quality
怀山药浆添加量在10%～16%之间酸奶感官评分随添加量增加而逐渐升高，添加量为10%时怀山药味淡，凝乳状态良好，无乳清析出；随着怀山药浆添加量的增加山药味越来越浓，在14%～16%时口感光滑细腻，酸甜适中，组织状态良好，无乳清析出，且16%感官评分最高；当怀山药浆添加量超过16%，感官评分随添加量增加而逐渐降低，随着山药浆添加量增加，感官评分明显下降，口感粗糙，酸度不足，偏甜，有乳清析出现象，有些出现裂纹。说明怀山药浆添加量对酸奶感官品质影响较为显著。怀山药浆添加量对酸奶感官品质的影响，可能与怀山药中含有较多黏质多糖和淀粉有关，加入少量怀山药时，酸奶光滑细腻、无乳清析出；超过18%酸奶的风味和组织状态明显下降。因此，怀山药浆最佳添加量为16%，与许树峰[13]的研究结论相近。
2.1.2 大枣汁添加量对酸奶感官品质的影响
在鲜牛奶中分别添加5%、7%、9%、11%、13%、15%大枣汁，8%蔗糖，4%发酵剂，按照1.3.2 工艺流程制作酸奶，大枣汁添加量对酸奶感官品质的影响见图2。
图2 大枣汁添加量对酸奶感官品质的影响
Fig.2 Effect of jujube juice addition on sensory quality of yogurt
大枣汁添加量对酸奶感官品质有一定影响。添加量为5%时，大枣香味淡，乳凝状态较好，无乳清析出；随大枣汁添加量增加，大枣香味逐渐明显，当达到9%时，酸甜适中，组织均匀细腻，无乳清析出，感官评分最高；添加量大于9%时，随着添加量的增加，感官评分逐渐下降，口感粗糙，大枣味过浓，乳清析出量逐渐增加，说明大枣汁添加量影响酸奶的风味和组织状态。因此，大枣汁最佳添加量为9%。
2.1.3 蔗糖添加量对山药大枣酸奶感官品质的影响
在鲜牛奶中分别添加5 %、6 %、7 %、8 %、9 %、10%蔗糖，16%山药浆，9%大枣汁，4%发酵剂，按照1.3.2 工艺流程制作酸奶，蔗糖添加量对山药大枣酸奶感官品质的影响见图3。
图3 蔗糖添加量对怀山药大枣酸奶感官品质的影响
Fig.3 Effects of sucrose content on sensory quality of Huai yamjujube yogurt
蔗糖添加量对怀山药大枣酸奶感官品质有影响。添加量为5%时，酸奶甜度不足，酸度过高，风味较差；随着蔗糖添加量增加，酸甜味逐渐调和，添加量为8%时，酸奶口感光滑细腻，酸甜适中，组织状态良好，无乳清析出，感官评分最高；随着蔗糖添加量的增加，酸奶甜度过高，酸味不足感官评分明显下降。因此，蔗糖最佳添加量为8%。
2.1.4 发酵剂接种量对山药大枣酸奶感官品质的影响
在鲜牛奶中添加8%蔗糖，16%山药浆，9%大枣汁，按照1.3.2 工艺流程分别接种嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌（质量比1 ∶1）混合液3%、4%、5%、6%、7%，进行发酵，发酵剂接种量对山药大枣酸奶感官品质的影响见图4。
图4 发酵剂接种量对酸奶感官品质的影响
Fig.4 Effect of ferment quantity on sensory quality of yogurt
发酵剂接种量对酸奶口感及组织状态有显著影响。接种量为3%时，酸奶不凝固；随着接种量增加，酸奶逐渐凝固；接种量5%时，口感光滑细腻，酸甜适中，凝乳状态良好，无乳清析出，感官评分最高；接种量超过5%，酸度过高，有乳清析出现象。因此，发酵剂最佳添加量为5%。
2.2 正交试验
根据单因素试验，确定怀山药浆、大枣汁、蔗糖、发酵剂的添加量，进行L9（34）正交试验，因素水平如表2。
表2 怀山药大枣酸奶配方因素及水平
Table 2 Formulation factors and levels of Huai yam-jujube yogurt
水平 A 怀山药浆添加量/%D 发酵剂添加量/%1 14 8 7 4 2 15 9 8 5 3 16 10 9 6 B 大枣汁添加量/%C 蔗糖添加量/%
表3 怀山药大枣酸奶正交试验
Table 3 Orthogonal test of Huai yam-jujube yogurt
试验号 因素 感官评分A B C D 1 1 1 1 1 77 2 1 2 2 2 80 3 1 3 3 3 76 4 2 1 2 3 79 5 2 2 3 1 80 6 2 3 1 2 90 7 3 1 3 2 84 8 3 2 1 3 82 9 3 3 2 1 79 K1 233 240 249 236 K2 249 242 238 254 K3 245 245 240 237 R2 16 5 11 18
由表3 可知，各因素影响顺序为 D＞A＞C＞B，即发酵剂接种量影响最大，山药浆添加量次之，蔗糖、大枣汁添加量影响较小；产品最优组合是A2B3C1D2，即怀山药红枣酸奶的最佳配方为：怀山药浆添加量15%，大枣汁添加量10%，蔗糖添加量7%，发酵剂接种量5%，制成的酸奶呈乳白色，质地均匀，无乳清析出，口感光滑细腻，酸甜适中，既有甘甜的红枣味又有醇厚的山药味。
2.3 产品质量
2.3.1 感官状况
产品呈乳白色，组织细腻、均匀，无乳清析出，口感光滑，酸甜适中，有酸奶的芳香味，并兼有红枣的甘甜味和香气，后味为醇厚的山药味，无异味。
2.3.2 理化指标
脂肪≥2.51 g/100 g；蛋白质≥2.43 g/100 g；非脂乳固体质量分数为7.92 g/100 g～8.03 g/100 g；酸度为75.20 °T～80.53 °T。均符合 GB 19302-2010《食品安全国家标准发酵乳》。
2.3.3 微生物指标
乳酸菌数为1.49×107CFU/mL；大肠杆菌≤1 CFU/mL；致病菌未检出。均符合GB 19302-2010《食品安全国家标准发酵乳》
3 结论
本研究通过单因素试验确定了怀山药浆、大枣汁、蔗糖、发酵剂最适添加范围；正交试验确定了怀山药大枣酸奶的最佳配方：怀山药浆15%，大枣汁10%，蔗糖7%，发酵剂5%。该产品呈乳白色，质地均匀，表面光滑无气泡，口感细腻，酸甜适中，有红枣特有的甘甜香气和醇厚的山药味。理化和微生物指标均符合国家标准。
怀山药大枣酸奶不仅具有酸奶的营养价值，还含有怀山药、大枣的营养成分，其中黄酮类物质能降低血管脆性，降血脂和胆固醇；皂苷类物质具有抗菌、解热、镇静等功效。因此，怀山药大枣酸奶是一种保健食品，符合当今消费需求。本研究对该产品开发具有重要的指导意义。
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