摘要：以燕麥乳及復原乳為原料，以市售酸奶發酵菌種為發酵劑，開發一種新型燕麥酸奶。以感官評分及酸度為指標，通過單因素實驗探究燕麥乳與復原乳的復配比、菌種添加量、發酵時間、發酵溫度個因素對燕麥酸奶發酵效果的影響。在單因素實驗的基礎上采用正交試驗確定燕麥酸奶的最優發酵工藝，并對燕麥酸奶的基本理化指標包括蛋白質、脂肪、氨基酸、酸度、pH值進行測定分析，通過ABTS和DPPH法分析燕麥酸奶的抗氧化活性，通過氣質聯用法測定燕麥酸奶中風味物質。結果表明，燕麥酸奶的最優發酵工藝為：燕麥乳復原乳為2:1，發酵菌種接種量為0.2%，發酵時間9h，發酵溫度34℃。在此工藝條件下制得的燕麥酸奶呈均勻的乳白色，口感酸甜適中，富含燕麥清香。GCMS共檢測出燕麥酸奶36種香氣成分，主要為酯類、酸類和醛類。與市售酸奶相比，燕麥酸奶的蛋白質含量與其接近但脂肪含量只有其60%，且抗氧化活性及甘氨酸和精氨酸含量顯著提高，更適合減肥人群食用。

　　關鍵詞：燕麥，燕麥乳，燕麥酸奶，抗氧化活性，風味物質，理化性質

　　燕麥(ArenasativaL.)為禾本科燕麥屬植物，是人類八大糧食作物之一，是最好的全價營養谷類食品之一。燕麥是一種世界性栽培作物，在中國已有2100多年的種植歷史[1]。燕麥的營養價值極高，富含維生素、蛋白質、脂肪酸、膳食纖維、酚酸等多種營養成分，還含有β葡聚糖、亞油酸、皂苷、生物堿等多種生物活性成分，其中的葡聚糖是公認的具有降血脂功效的成分。此外燕麥還具有抗氧化、降血糖、保護腸胃、促進消化、減肥、增強免疫力、預防心臟病、抗腫瘤等功效[28]。近年來，隨著人們對燕麥健康作用的認知，燕麥越來越受到消費者的青睞[9]。

　　燕麥乳是以燕麥為原料，通過酶解工藝制作而成的一種飲品，其富含蛋白質、維生素等營養成分，營養豐富、口感細膩，富有燕麥的清香。酸奶是以牛乳為原料，加入白糖、發酵劑等物質在一定條件下發酵得到的一種發酵型乳制品[10]。酸奶在乳制品市場中占有重要地位，具有促消化、人體更易吸收、營養豐富、酸甜可口等優點，有較高的營養和保健價值[1114]。

　　酸奶按制作工藝不同可分為凝固型酸奶、攪拌型酸奶和飲用型酸奶[15]。酸奶中除含有豐富的維生素、礦物質外還含有大量的乳酸及有利于人體腸道健康的活性乳酸菌，可調節腸道微生態，刺激抗體免疫作用，具有潛在的治療作用[16]。燕麥酸奶以燕麥與牛奶為原料發酵制得，兼具燕麥原料與牛奶的營養成分，具有一定保健功能。現有的燕麥酸奶研究主要集中在將燕麥以燕麥粉或燕麥籽粒的形式直接或與其他原料如水果、薯類復配后，加入牛奶中進行酸奶發酵。如紫薯燕麥復合酸奶[17]、凝固型椰果燕麥酸奶[18]、燕麥膳食纖維酸奶[19]等。添加燕麥粉制作的燕麥酸奶中燕麥粉的添加量僅有3%左右，缺乏主要以燕麥為原料開發的燕麥酸奶。

　　以燕麥籽粒及牛奶為原料生產的燕麥酸奶制品雖然增加了消費者對燕麥的咀嚼感體驗，但燕麥籽粒在酸奶中分布不均勻，出現沉淀現象，且口感較硬，不利于消化，老人及兒童不適宜食用。本研究以實驗室前期開發的燕麥乳為主要原料，加入一定比例的復原牛乳并接種酸奶發酵劑，通過恒溫發酵制成燕麥酸奶并對其感官風味及營養成分進行分析測定。本課題旨在豐富燕麥精深加工產品的種類，提高燕麥的綜合利用率，為燕麥深加工及新型功能食品的開發提供理論依據和實踐經驗。

　　1材料與方法

　　1.1材料與儀器

　　燕麥米(十月稻田燕麥米)沈陽信昌糧食貿易有限公司;耐高溫淀粉酶(萬活力)、糖化酶(萬活力)河南萬邦實業有限公司;酸奶發酵劑善恩康生物科技(蘇州)有限公司;蒙牛全脂甜奶粉市售。氫氧化鈉、石油醚、無水乙醇均為分析純成都科隆化學品有限公司;FA2204電子分析天平力辰科技寧波市鄞州華豐電子儀器廠;RD700T榮事達豆漿機合肥榮事達小家電有限公司;DZKW電熱恒溫水浴鍋北京市永光明醫療儀器有限公司;AllegraX30R高速冷凍離心機貝克曼庫爾特商貿(中國)有限公司;BioteksynergyHTX酶標儀BioTekInstruments,Inc公司;SB5200DT超聲波清洗機寧波新芝生物科技固廢有限公司;SZT06A脂肪測定儀蘇州市天威儀器有限公司;7890A5975C氣相色譜質譜聯用儀美國Agilent公司;SPME手柄、65μmDVB/CAR/PDMS萃取頭美國SigmaAldrich公司。

　　1.2實驗方法

　　1.2.1燕麥酸奶工藝流程及操作要點

　　工藝流程：燕麥→烘烤→浸泡→糊化→液化→過濾→糖化→燕麥乳→復配(復原乳)→滅菌→接種→發酵→冷藏后熟→燕麥酸奶1.2.1.1燕麥乳制備操作要點[2022]：烤箱上下火180℃，烘烤燕麥米20min，烘烤前預熱，期間不時翻動燕麥，防止烤焦;烘烤后加入料液比(重量比g/g)1:4的涼開水浸泡12h;將浸泡好的原料及涼開水一起用榮事達豆漿機濕豆模式打漿;燕麥漿加入0.05%的耐高溫淀粉酶，80℃水浴50min進行液化。將液化后的燕麥漿過80目篩，取濾液加入0.11%糖化酶60℃水浴70min進行糖化，得到燕麥乳。

　　1.2.1.2燕麥酸奶制備

　　操作要點：將蒙牛全脂甜奶粉一袋(25g)加入160mL50℃的溫開水中，水合15min;燕麥乳與復原乳按一定比例混合后95℃、10min殺菌，殺滅有害微生物;滅菌后加入發酵劑進行酸奶發酵，將發酵好的燕麥酸奶放入4℃冷藏12h。

　　1.2.2燕麥酸奶發酵工藝優化

　　1.2.2.1燕麥酸奶單因素實驗將燕麥原料打漿后，以0.05%淀粉酶，0.11%糖化酶進行液化、糖化后過濾制得的燕麥乳與復原乳按1:1混合接種酸奶發酵劑，在菌種添加量為0.2%，發酵溫度為37℃，發酵時間為9h的基礎上，以感官評價及酸度為指標，考察燕麥乳與復原乳的比例(3:1、2:1、1:1、1:2、1:3)、菌種添加量(0.11%、0.14%、0.17%、0.2%、0.23%)、發酵時間(5h、6h、7h、8h、9h)、發酵溫度(31℃、34℃、37℃、40℃、43℃)個因素對發酵效果的影響。

　　1.2.2.2燕麥酸奶正交試驗在單因素實驗的基礎上設計因素水平正交試驗，以感官評價為指標確定最佳發酵工藝條件。

　　1.2.3燕麥酸奶感官評定

　　選取20名食品專業相關人員(男女各10人)，對其進行相關培訓后，按評價標準進行打分。

　　1.2.4燕麥酸奶理化指標

　　1.2.4.1燕麥酸奶微生物指標乳酸菌：參照GB4789.35—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗乳酸菌檢驗》測定;大腸桿菌：參照GB4789.3—016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗大腸菌群計數》測定。

　　1.2.4.2燕麥酸奶基本理化指標測定酸度：參照GB5009.239—2016《食品安全國家標準食品酸度的測定》測定。pH：本實驗采用電位分析法(pH計)對燕麥酸奶的pH測定。蛋白質含量：采用考馬斯亮藍250法，取120u/mL的牛血清蛋白0.20mL、0.40mL、0.60mL、0.80mL、1.00mL加入蒸鎦水稀釋至mL，分別加入mL考馬斯亮藍250溶液，混均后于(25±1℃)水浴10min，于595波長處測定，同時以mL蒸鎦水做空白對照，制作標曲。

　　將mL樣品稀釋100倍，加入mL考馬斯亮藍250溶液并比色測定，代入標曲中計算未知樣品蛋白質濃度。脂肪：參照GB5009.6—2016《食品安全國家標準食品中脂肪的測定》測定。氨基酸：參照GB5009.124—2016《食品安全國家標準食品中氨基酸的測定》測定。

　　1.2.5抗氧化活性分析

　　1.2.5.1樣品前處理

　　燕麥米烘干至恒重后粉碎，過60目篩，稱取1g加入9mL無水乙醇，超聲提取15分鐘后室溫13000r/min離心10min，取上清液至西林瓶中4℃冷藏待測。燕麥乳、燕麥酸奶、市售酸奶等，稱取1g加入9mL無水乙醇，SZ旋渦混合器旋渦振蕩10s混勻，后續步驟同上。

　　1.2.5.2ABTS自由基清除率的測定

　　取2mLABTS測定液，加入1mL樣品離心上清液，混勻后暗反應10min，在734nm波長處測吸光值;取mL無水乙醇與ABTS測定液反應測定吸光值[2529]。

　　1.3數據處理

　　所有實驗均重復次，采用系統統計軟件SPSS23.0進行統計分析。

　　2結果與分析

　　2.1燕麥酸奶發酵工藝的單因素實驗

　　2.1.1燕麥乳與復原乳不同配比對燕麥酸奶品質的影響

　　燕麥乳與復原乳配比對燕麥酸奶品質的影響較大，直接影響燕麥酸奶的發酵程度。隨著復原乳加入比例的提高，發酵出的燕麥酸奶的酸度逐漸上升，奶味明顯但燕麥風味越來越弱，感官評分呈先上升后下降的趨勢。燕麥乳加入比例的多少直接影響燕麥酸奶中燕麥風味的濃度。

　　但當燕麥乳占比過多，如燕麥乳：復原乳為3:1時，酸度僅為40.97°T且組織質地稀薄，感官評分也僅為40分。當燕麥乳和復原乳的比例為2:1時，感官評分最高為77分，此時的燕麥酸奶酸度為54.21°T，pH為4.05，發酵的酸奶酸度適中且具有燕麥獨特的風味，因此最佳復配比選擇2:1最合適，選擇1:1、1:2、2:1三個復配比進行正交試驗。

　　2.1.2菌種添加量對燕麥酸奶品質的影響

　　在菌種添加量為0.11%0.23%時，隨著菌種添加量的添加，牛奶中的乳糖充分發酵成乳酸，燕麥酸奶的酸度呈遞增趨勢。在實驗中發現，菌種添加量的對酸度的影響不大，但當菌種添加量達到0.23%時，燕麥酸奶過于粘稠，風味不足，且乳清析出嚴重。酸奶感官評分先增高再降低，酸度52.84°T，pH為4.08，達到最高的感官評分77分。因此，菌種添加量0.2%為最佳，選擇菌種添加量0.14%、0.17%、0.2%進行正交試驗。

　　2.1.3發酵時間對燕麥酸奶品質的影響

　　隨著發酵時間的增加，燕麥酸奶的酸度逐漸增高，同時感官評分也呈遞增趨勢，燕麥酸奶的感官評分在發酵時間為9h時達到最高，此時酸度54.71°T，pH為4.04。發酵時間過短時，燕麥酸奶酸度低，發酵程度不高，組織狀態沒有達到最佳狀態，風味口感不佳。發酵時間為9h時，燕麥酸奶組織均均勻細膩，少量乳清析出。發酵時間延長至10h，燕麥酸奶過酸且乳清析出嚴重，形成不好的風味，感官評分極低。因此，9h為最優發酵時間，選擇感官評分較高，酸度適中的3、6、9h進行正交試驗。

　　2.1.4發酵溫度對燕麥酸奶品質的影響

　　在發酵溫度為3443℃區間內，燕麥酸奶酸度呈遞增趨勢，感官評分先增加再降低，在發酵溫度為37℃發酵的燕麥酸奶感官評分最高，同時37℃也是發酵菌種的最適生長溫度。34℃及40℃時，感官評分相差不大。發酵溫度低時，酸奶的風味形成相對緩慢，需要的發酵時間相對較長。發酵溫度過高時，發酵溫度過高，發酵速度過快，還沒來得及良好的反應形成風味物質，酸奶品質下降。因此37℃為燕麥酸奶的最佳發酵溫度。

　　2.2燕麥酸奶制備工藝優化正交試驗

　　燕麥酸奶工藝優化正交實驗結果。影響燕麥酸奶感官評價的主次因素依次為燕麥乳與復原乳的配比、菌種添加量、發酵時間、發酵溫度。復配比、菌種添加量和發酵時間對試驗結果有極顯著影響(<0.01)，發酵溫度對試驗結果有顯著影響(<0.05)。燕麥酸奶工藝條件優化實驗的最優方案組合為，最優工藝條件為燕麥乳：復原乳：;菌種接種量0.2%;發酵時間9h;發酵溫度34℃。在此工藝條件下進行燕麥酸奶的制作，經感官評定后，感官評分為84分，制得的燕麥酸奶呈米白色，凝乳均勻，口感細膩潤滑，酸甜適中，營養豐富，酸奶味純正，富有燕麥的清香。

　　2.3抗氧化活性分析

　　四種樣品中燕麥米的ABTS自由基清除率最高，為45.30%±0.69%。燕麥酸奶的DPPH自由基清除率最高，為69.59%±0.15%。且燕麥酸奶的ABTS自由基清除率為43.44%±1.85%，僅次于燕麥米。從燕麥乳到燕麥酸奶兩種自由基的清除率均成上升趨勢，說明發酵有可能提高產品的抗氧化性，燕麥酸奶表現出較高的自由基清除率，具有良好的抗氧化活性。

　　2.4燕麥酸奶風味物質分析

　　燕麥酸奶的風味物質種類豐富，其特征風味是酮、酸、醛、醇、酯、烴等綜合作用的結果。燕麥酸奶中各類揮發性成分種類及所占的相對含量如表所示。實驗共檢測出36種香氣成分，其中包括10種酯類、種酸類、種醛類、種烴類、種酮類、種內酯、種酚類化合物、種其他化合物，含量分別為10.15%、60.2%、13.01%、3.61%、4.88%、1.15%、0.66%、2.2%。對燕麥酸奶風味貢獻最大的是酸類化合物，酸類會賦予酸奶在滋味上的爽口感及氣味上的典型清爽香氣。

　　其中稀釋后呈水果香氣的正辛酸含量高達28.07%。含量超過1.5%的組分還有：干奶酪味的正己酸(12.71%)、蜜蠟花香味的壬醛(4.90%)、濃厚水果香味的正辛醛(4.61%)、椰香味的鄰苯二甲酸二乙酯(4.21%)、月桂油、茶葉香的十二烷酸(3.03%)、脂肪及椰子香的壬酸(2.13%)、似花香味的右旋萜二烯(2.11%)、苦杏仁味的苯甲醛(1.51%)。市售酸奶的香氣成分約為2040種，主要香氣成分為乙醛和雙乙酯[3436]。與市售酸奶相比，燕麥酸奶中首次發現鄰苯二甲酸二乙酯、苯甲醛、右旋萜二烯等揮發性成分，此類揮發性組分賦予了燕麥酸奶獨特的風味。

　　3結論

　　本研究在酶解工藝制成的燕麥乳的基礎上，與復原乳進行一定比例的復配并接種酸奶菌種恒溫發酵，開發出一種新型的燕麥酸奶。研究以感官評分和酸度為指標進行單因素及正交試驗，結果表明燕麥酸奶的最優發酵工藝條件為燕麥乳復原乳2:1，菌種接種量為0.2%，發酵時間9h，發酵溫度34℃。此工藝條件下制得的燕麥酸奶呈米白色，口感適中，營養豐富，富有燕麥的清香。

　　用燕麥乳代替傳統牛乳發酵制成的燕麥酸奶，其蛋白質含量與蒙牛風味酸牛奶相差不大，但抗氧化活性與甘氨酸和精氨酸含量顯著提高，脂肪減少40%，燕麥酸奶更適合減肥人群食用，且制作成本較低。燕麥酸奶中的風味物質主要來源為酸類、酯類和醛類化合物，其中賦予燕麥酸奶獨特風味的特征香氣為正辛酸(水果香)、鄰苯二甲酸二乙酯(水果香、花香)、苯甲醛(苦杏仁、櫻桃及堅果味)、右旋萜二烯(花香、柑橘香)。燕麥酸奶風味獨特、營養豐富，有極大的食用價值及經濟效益。燕麥酸奶的研制也為豐富市場上酸奶的種類，燕麥精深加工產品及新型功能食品的開發提供理論依據和實踐經驗。

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　　作者：祝燁媛1,2，趙鋼1,2，王愛莉1,2*