随着时代进步，消费者对酸奶的认识逐渐提升[1]，从单一地追求酸奶种类向口感与保健功能兼得转变[2-3]，开发具有营养保健功能且具有特殊风味的酸奶已经成为研究热点[4-5]。黄高明[6]以椰汁为主要原料，研制出风味独特、口味酸甜且具有止咳利咽、滋养肺部功效的椰汁保健酸奶。黄亚东等[7]研制出了酸甜可口，兼具银杏保健功能的银杏保健酸奶。张筠等[8]研究了具有保健功能的姜汁酸奶，发现其能增强和加速血液循环且具有帮助消化[9]的功能。
新疆小白杏果肉软且多汁、甜酸适宜且营养丰富，适合加工成各种食品，深受大众的欢迎[10]。小白杏的营养价值极高，在成熟的果实中含有类黄酮[11-12]，它能够有效地预防心脏病和心肌梗死[13]；还含有大量的维生素，能够预防癌症[14-15]。目前，新疆库车小白杏的开发和加工相对较少[16]，孟岳成等[17]研究了小白杏果汁的稳定性；此外，小白杏还被用作护肤品，拉孜古丽·买买提等[18]就将其应用于化妆品领域；王慕欣[19]以山楂和小白杏为研究对象，对复合饮料的影响因素进行了研究。但关于小白杏风味酸奶的研究却相对较少[20]。
本文以用作呈香呈味物质的新疆库车特色小白杏为主要辅料[21]，考察小白杏汁添加量、白砂糖添加量、阿斯巴甜添加量和发酵时间4个单因素对小白杏风味酸奶的影响，并在此基础上进行响应面分析，以感官评分为指标，最终获得库车小白杏风味酸奶的最佳配方。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
库车小白杏（新鲜、无病虫害）、新鲜牛乳、白砂糖：市售；阿斯巴甜、安赛蜜：江苏维多股份有限公司；635稳定剂：嘉吉亚太食品系统（北京）有限公司；YF-L812发酵剂：阿拉尔新农乳业有限责任公司微生物试验室保存。
BPH-9042精密恒温发酵箱：上海一恒有限公司；SW-CJ-2FD超净工作台：苏州净化设备有限公司；SRH60-70均质机：上海沃迪科技有限公司；PK-001盖勃离心机：上海安亭科学仪器厂；LRH-250生化培养箱：上海博讯实业有限公司医疗设备厂；6006-3335FOSS消化炉：北京盈生胜恒泰科技有限责任公司；KJELTEC8400自动凯氏定氮仪：济南海能仪器股份有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 库车小白杏汁的制备工艺及操作要点
1.2.1.1 制备工艺
工艺流程：小白杏选择→果肉果核分离→果肉切碎→沸水煮→过滤→冷藏备用。
1.2.1.2 操作要点
将洗干净的小白杏去除果核，切成小块，放入沸水中，果肉与水料液比为 4∶1（g/mL），煮 30 min 左右，过滤取滤汁。
1.2.2 库车小白杏风味酸奶生产工艺及操作要点
1.2.2.1 生产工艺
工艺流程：牛奶→加热→加白砂糖、稳定剂等辅料→均质→灭菌→冷却→接种→添加小白杏汁→灌装→恒温发酵→冷藏→后熟→产品。
1.2.2.2 操作要点
原料乳：总固形物含量不低于12%，酸度不高于18°T，无异味无添加剂，杀菌彻底。
辅料：加入辅料时温度应在60℃左右，边加边搅拌15 min。
均质：将物料放入均质机进行均质，温度50℃，压力20 MPa，时间 10 min，均质 1 次。
杀菌：均质后的物料立即封膜，并加热至95℃～100℃，保温10 min左右。
冷却、接种：将杀菌后的物料冷却至40℃后，按照4%的体积分数加入菌种。
发酵：搅拌物料使其菌种分布均匀，将小白杏汁倒入聚酯瓶中后加入物料，于42℃的恒温培养箱中发酵5 h。
后熟：待发酵结束后将产品取出，冷却至室温25℃后再放入冰箱，温度控制在0℃～4℃，时间18 h。
1.2.3 感官评分标准
随机选10名感官评定人员，其中2名中学生、4名大学生、2名上班族、2名中老年人，男女比例为1∶1。主要从库车小白杏风味酸奶的色泽、风味、滋味口感和组织状态4个指标进行感官评分。具体评分标准见表1。
表1 小白杏风味酸奶感官评分标准
Table 1 Sensory scoring criteria for small white apricot flavored yogurt
指标 评分标准 分值色泽（15分）色泽均匀一致，呈现酸奶特有的乳白色或稍微带小白杏的微黄色11～15色泽较均一，颜色偏黄色 6～10色泽不自然，让人不适应 0～5风味（35分）具有小白杏特有的清香，酸奶味浓郁，且无任何异味26～35杏果味较为明显，奶味明显，香味不柔和 16～25无杏果味，奶味不明显，有异味 0～15滋味口感（30分）具有酸奶特有的润滑细腻的口感，且酸甜适宜，爽口20～30口感较细腻，润滑感不足，酸味较重 10～19口感粗糙，有杂质，且酸味过重 0～9组织状态（20分）质地均匀，无块状，乳白色凝乳，有Q弹感，无气泡和乳清析出11～20微黄色的凝乳，少量气泡，少量乳清析出 6～10凝乳不均匀，乳清析出严重 0～5
1.2.4 单因素试验
基础配方：新鲜牛奶为主料，加入0.006 5%安赛蜜、0.3%稳定剂，YF-L812菌种接种量为4%，所有配料均按照物料总和的百分比添加。
1.2.4.1 小白杏汁添加量对小白杏风味酸奶品质的影响
在基础配方的前提下，发酵温度42℃、发酵时间5 h、白砂糖添加量7%，阿斯巴甜添加量0.006 5%，后熟18 h的条件下，考察小白杏汁添加量为4%、6%、8%、10%和12%时对酸奶感官评分的影响。
1.2.4.2 白砂糖添加量对小白杏风味酸奶品质的影响
在基础配方的前提下，发酵温度42℃、发酵时间5 h、小白杏汁添加量8%，阿斯巴甜添加量0.006 5%，后熟18 h的条件下，考察白砂糖添加量分别为4%、5%、6%、7%和8%时对酸奶感官评分的影响。
1.2.4.3 阿斯巴甜添加量对小白杏风味酸奶品质的影响
在基础配方的前提下，发酵温度42℃、发酵时间5 h、小白杏汁添加量8%，白砂糖添加量6%，后熟18 h的条件下，考察阿斯巴甜添加量分别为0.005 8%、0.005 9%、0.006 0%、0.006 1%、0.006 2%时对酸奶感官评分的影响。
1.2.4.4 发酵时间对小白杏风味酸奶品质的影响
在基础配方的前提下，发酵温度42℃、阿斯巴甜添加量0.006 0%、小白杏汁添加量8%，白砂糖添加量6%，后熟18 h的条件下，考察发酵时间分别为3、4、5、6、7 h时对酸奶感官评分的影响。
1.2.5 响应面试验分析
在单因素试验的基础上，根据Box-Behnken的中心组合设计原理，以小白杏汁添加量（A）、白砂糖添加量（B）、发酵时间（C）为3个主要影响因素，以感官评分为响应值（Y）进行响应面试验，因素水平如表2所示。
表2 响应面试验因素水平
Table 2 Factor levels of response surface test
编码水平因素A小白杏汁添加量/% B白砂糖添加量/%C发酵时间/h-1 6 5 4 0 8 6 5 1 10 7 6
1.2.6 营养成分及微生物指标检测
对影响酸奶营养价值和安全性的主要指标进行检测，蛋白质含量采用GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中的自动凯氏定氮仪法测定。脂肪含量依据GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中的盖勃氏法测定。总固体含量根据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》恒重法测定。大肠菌群数根据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》中的大肠菌群平板计数法检测。乳酸菌数根据GB4789.35—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验乳酸菌检验》中稀释平板菌落计数法检测。
1.2.7 数据处理
单因素试验数据采用SPSS 17.0软件进行统计分析，响应面分析结果用Design Expert 8.0.6进行分析。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
2.1.1 小白杏汁添加量对酸奶感官评分的影响
小白杏汁添加量对酸奶感官评分的影响见图1。
图1 小白杏汁添加量对酸奶感官评分的影响
Fig.1 Effect of the amount of Xiaobai apricot juice addition on the sensory score of yogurt
由图1可知，随着小白杏汁添加量逐渐增加，酸奶的感官评分呈先增加后减小趋势。当小白杏汁添加量为8%时，感官评分达到最高点。此时具有酸奶和小白杏的双重味道，无异味，酸甜可口。当小白杏汁添加量继续增加时，感官评分也逐渐下降，此时，酸奶变稀，没有独特的醇厚浓郁风味和凝乳状态，因此选取8%为小白杏汁添加量的最佳水平。
2.1.2 白砂糖添加量对酸奶感官评分的影响
白砂糖添加量对酸奶感官评分的影响见图2。
图2 白砂糖添加量对酸奶感官评分的影响
Fig.2 Effect of white granulated sugar addition on sensory score of yogurt
由图2可知，随着白砂糖添加量逐渐增加，小白杏风味酸奶的感官评分呈先增加后减小的趋势；当白砂糖添加量为6%时，感官评分达到最大值，此时的酸奶有浓郁的小白杏清香和酸奶的奶香味；白砂糖不仅可以为菌种提供碳源还能改善酸奶的口感；当继续加大白砂糖添加量会使小白杏酸奶的口感过甜，抑制酸奶的发酵，使其乳清析出，也会掩盖小白杏特有风味，因此确定白砂糖的最佳添加量为6%。
2.1.3 阿斯巴甜添加量对酸奶感官评分的影响
阿斯巴甜添加量对酸奶感官评分的影响见图3。
图3 阿斯巴甜添加量对酸奶感官评分的影响
Fig.3 Effect of aspartame addition on sensory score of yogurt
由图3可知，随着阿斯巴甜添加量的增加，酸奶的感官评分出现先上升后下降的趋势；阿斯巴甜添加量为0.006 0%时感官评分最高，此时的酸奶酸度适宜，风味突出。阿斯巴甜可以与白砂糖产生协调作用，还能被人体自然吸收；当继续加大阿斯巴甜添加量时，会使小白杏酸奶的口感过甜。由图3可以看出，阿斯巴甜的添加量相对较少，感官评分随阿斯巴甜添加量的增加波动幅度较小，因此响应面分析时，阿斯巴甜添加量不作为关键性因素进行试验。
2.1.4 发酵时间对酸奶感官评分的影响
发酵时间对酸奶感官评分的影响见图4。
图4 发酵时间对酸奶感官评分的影响
Fig.4 Effect of fermentation time on sensory score of yogurt
由图4可知，随着发酵时间的持续上升，酸奶的感官评分先上升后下降；当发酵时间为5 h时，酸奶的组织状态、风味、口感均为最佳；而发酵时间过短或过长，都会使酸奶凝乳不佳，导致酸奶风味差，还会伴随着乳清的析出，因此确定发酵时间5 h为最优水平。
2.2 响应面试验分析
2.2.1 响应面分析试验结果
响应面试验结果见表3。
表3 响应面分析试验结果
Table 3 Test results of response surface analysis
试验号 A小白杏汁添加量B白砂糖添加量 C发酵时间 感官评分1-1 -1 72.6 2 0-1 1 72.5 0 3-1 76.3 4 0 0 0 90.5 0 1 5-1 1 0 74.5 6 1 0-1 71.6 7 88.6 8 1 0 1 73.5 0 0 0-1 -1 0 76.8 10 1 -1 0 76.4 11 0 0 0 88.5 12 0 1 1 77.5 13 -1 0 1 73.0 14 0 0 0 90.8 15 -1 0 -1 78.5 16 0 0 0 89.5 17 1 1 0 75.5 9
2.2.2 模型建立及方差分析
用响应面软件进行数据分析，得到对A、B、C 3个因素的二次多项回归模型为：Y=89.58-0.725A+0.6875B-0.3125C+0.35AB+1.85AC+0.325BC-7.1775A2-6.6025B2-8.252 5C2。
方差分析见表4。
表4 小白杏风味酸奶感官评分的ANOVA分析
Table 4 ANOVA analysis of sensory score of Xiaobai apricot flavor yogurt
注：** 表示差异极显著，P＜0.01。
度 均值 F值 P值 显著水平模型 790.442 1 9 87.826 9 19.796 4 0.000 4 **A 4.205 1 4.205 0.947 8 0.362 7 **B 3.781 3 1 3.781 3 0.852 3 0.386 6 **C 0.781 3 1 0.781 3 0.176 1 0.687 3 **AB 0.49 1 0.49 0.110 4 0.749 4 AC 13.69 1 13.69 3.085 8 0.122 4 **BC 0.422 5 1 0.422 5 0.095 2 0.766 6 A2 216.911 6 1 216.911 6 48.892 6 0.000 2 **B2 183.549 5 1 183.549 5 41.372 6 0.000 4 **C2 286.752 7 1 286.752 7 64.634 9 ＜0.000 1残差 31.055 5 7 4.436 5失拟项 26.587 5 3 8.862 5 7.934 2 0.182 5 不显著纯误差 4.468 4 1.117总和 821.497 6 16预测R2 0.962 2 R2Adj 0.913 6方差来源 平方和 自由
该试验的模型P值为0.000 4，由此可见该模型是极显著的，失拟项P=0.182 5＞0.05，不显著，则表明此模型的拟合程度良好，试验误差小；决定系数R2=0.962 2，模型拟合度良好，R2Adj=0.913 6，说明该模型能正确反映91.36%感官评分的变化，可以用于优化小白杏风味酸奶的研发工艺。根据方差分析中F值的大小，可知各因素对小白杏风味酸奶品质的影响大小排序为：A＞B＞C，即小白杏汁添加量影响最大，其次是白砂糖添加量，发酵时间对小白杏风味酸奶感官评分的影响最小。
2.2.3 响应面交互影响结果分析
小白杏汁添加量和白砂糖添加量交互作用对感官评分影响的响应面图见图5。
图5 小白杏汁添加量和白砂糖添加量交互作用对感官评分影响的响应面图
Fig.5 Response surface of the interaction between the addition of Xiaobai apricot juice and the addition of white granulated sugar on the sensory score
如图5所示，响应面走势陡峭，等高线呈圆形，说明小白杏汁添加量与白砂糖添加量之间的交互作用不显著，在阿斯巴甜添加量0.006 0%、发酵时间5 h的基础上，白砂糖添加量不变时，随着小白杏汁添加量的增加，小白杏风味酸奶的感官评分呈先增加后减小的变化趋势，并且变化范围较小；当小白杏汁添加量不变，随着白砂糖添加量的增加，小白杏风味酸奶的感官评分先增加后减小。由曲面的投影图可知，当小白杏汁添加量在8%附近、白砂糖添加量在6%附近时感官评分达到最佳值。
小白杏汁添加量和发酵时间交互作用对感官评分影响的响应面图见图6。
图6 小白杏汁添加量和发酵时间交互作用对感官评分影响的响应面图
Fig.6 Response surface of the interaction between Xiaobai apricot juice addition amount and fermentation time on sensory score
如图6所示，响应面走势较为陡峭，等高线呈椭圆形状，说明小白杏汁添加量与发酵时间的交互作用显著。在白砂糖添加量6%、阿斯巴甜添加量0.006 0%的基础上，小白杏汁添加量不变时，随着发酵时间的增加，响应值呈先增加后减小的变化趋势，并且变化范围较小；当发酵时间不变时，随着小白杏汁添加量的增加，响应值也呈先增加后减小的趋势。由曲面的投影图可知，小白杏汁添加量8%、发酵时间5 h附近时，响应值达到最佳值。
白砂糖添加量和发酵时间交互作用对感官评分影响的响应面图见图7。
图7 白砂糖添加量和发酵时间交互作用对感官评分影响的响应面图
Fig.7 Response surface of the interaction between white granulated sugar addition and fermentation time on sensory score
如图7所示，在小白杏汁添加量8%、阿斯巴甜添加量0.006 0%的基础上，白砂糖添加量不变时，感官评分随发酵时间的增加，呈缓慢升高后降低的趋势，在发酵时间5 h附近时达到最佳值；固定发酵时间，感官评分随白砂糖添加量的增加，呈缓慢升高后降低的趋势，在白砂糖添加量6%附近达到最佳值。
2.2.4 最佳工艺参数及验证试验
通过对响应面分析，得出最优工艺为：小白杏汁添加量8.12%，白砂糖添加量5.89%，发酵时间4.86 h，感官评分为90.8。为了方便后续的试验，调整小白杏汁添加量8%，白砂糖添加量6%，发酵时间5h。此条件下做3组平行验证试验，得到的感官评分均接近90.8分。
2.3 理化、微生物指标检测结果分析
在最优生产工艺条件下生产的小白杏风味酸奶，各项关键性微生物、理化指标的检测结果如表5所示。
表5 小白杏风味酸奶微生物及理化指标检测结果
Table 5 Microbiological and physicochemical indexes test results of Xiaobai apricot flavor yogurt
检测项目蛋白质/（g/100 g）脂肪/（g/100 g）总固体/（g/100 g）乳酸菌数/（CFU/g）大肠菌群数/（CFU/g）指标 ≥2.3 ≥2.5 ≥17.0 ≥1×106 ≤5检测结果 2.695±0.06 3.00±0.01 18.12±0.01 7.5×108 未检出
根据表5可知，小白杏风味酸奶的各项关键性指标均符合GB 19302-2010《食品安全国家标准发酵乳》中对风味酸奶的营养指标要求，同时乳酸菌活菌数远大于国标中风味酸奶乳酸菌数的最低限量值，大肠菌群未检出。
3 结论
本试验在单因素试验的基础上，利用响应面分析优化了小白杏风味酸奶的发酵工艺参数，在0.006 5%安赛蜜、0.3%稳定剂、4%YF-L812菌种接种量和发酵温度为42℃的条件下，确定了该酸奶的最佳工艺条件为：小白杏汁添加量8%，白砂糖添加量6%，发酵时间5 h。在此工艺条件下生产的小白杏风味酸奶组织状态良好、色泽乳白，且具有小白杏特有的风味、口感细腻、酸度适宜且品质优良。
根据国家标准，对影响酸奶品质的关键性理化指标和微生物指标进行检测。此酸奶产品的营养成分均符合国家标准，大肠菌群未检出，乳酸菌总数为7.5×108CFU/g。
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