CN117099848A - 一种清酒乳杆菌常温凝固型胡萝卜酸奶及其制备方法 - Google Patents

一种清酒乳杆菌常温凝固型胡萝卜酸奶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种清酒乳杆菌常温凝固型胡萝卜酸奶及其制备方法。本发明提供了一种常温凝固型胡萝卜酸奶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：将胡萝卜汁与牛奶混合均匀后加入可发酵糖，得到混合溶液；对所述混合溶液进行均质和高温灭菌，冷却至室温后得到灭菌溶液；向所述灭菌溶液中加入发酵剂进行发酵，得到常温凝固型胡萝卜酸奶。本发明提供的制备方法，成本低廉，显著缩短了制备时间；所制备的酸奶凝乳状态好，风味独特，口感细腻。

Description

一种清酒乳杆菌常温凝固型胡萝卜酸奶及其制备方法
技术领域
本发明属于微生物技术领域，具体涉及一种清酒乳杆菌常温凝固型胡萝卜酸奶及其制备方法。
背景技术
益生菌酸奶以其稳定的品质、良好的安全性、独特的风味和保健价值逐渐被大众消费者所接受(郑民，杜晶晶，陆毅，白语嫣.功能性酸奶的应用研究进展[J].现代食品,2022,28(13):48-50.)。大量研究表明，益生菌对人体具有多重保健功效，如调节肠道菌群，维持菌群内平衡，促进食物消化，改善便秘，降低胆固醇水平，缓解乳糖不耐，抑制肠道内有害菌增殖和有害物质的产生，抑制机体的衰老等。由此可见，益生菌的生理功能对机体的生命活动有很大益处。
研究表明发酵温度对酸奶的品质有较大影响(Lyn,C,Radke-Mitchell,et al.Influence of Temperature on Associative Growth of Streptococcus thermophilusand Lactobacillus bulgaricus[J].Journal of Dairy Science,1986,54(1):17-22.；Meybodi N M,Mortazavian AM,Arab M,et al.Probiotic viability in yoghurt:Areview of influential factors[J].International Dairy Journal,2020,109(1):104-793.)。目前酸奶发酵菌种主要为嗜热乳杆菌、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌，将这些常规发酵菌种按一定比例做成酸奶发酵剂，通过酸奶机控温37-42℃可实现居家制作酸奶。因此当前居家发酵酸奶依赖于发酵设备(例如家用酸奶机)控温，但酸奶机需要自行购买，会产生额外的花费。
中国专利申请202111577737.6公开了一种酸奶的制备方法，包括以下步骤：将牛奶和白糖混合，均质、灭菌后，将嗜热链球菌与德氏乳杆菌保加利亚亚种按照接种量比例为6：1-1：1接种，44-45℃发酵，发酵达到终点，终点pH≤4.5，酸度范围为70-80°T，得到所述酸奶。
中国专利申请202111659262.5公开了一种酸奶的制备方法，所述方法包括：将生牛乳和/或复原乳与甜味剂、新疆番茄酱、酸度调节剂、发酵剂和产GABA协同菌混合进行发酵，得到发酵奶；将稳定剂与水混合，所得料液再与所述发酵奶混合；所述发酵的温度为28-30℃，时间为24-36小时。
常温发酵的酸奶其品质要比其高温发酵的酸奶品质要高，且常温发酵的酸奶在凝固之后口感更加细腻润滑，具有发酵乳独特的香气且乳清析出量少(Meybodi N M,Mortazavian A M,Arab M,et al.Probiotic viability in yoghurt:A review ofinfluential factors[J].International Dairy Journal,2020,109(1):104-793.；ChoiY J,Jin H Y,Yang H S,et al.Quality and storage characteristics of yogurtcontaining Lacobacillus sakei ALI033 and cinnamon ethanol extract[J].Journalof Animal Science&Technology,2016,58(1):16.)。在熟化和冷藏阶段，常温发酵的酸奶要比高温发酵的酸奶酸度更稳定，后熟期间酸度和pH变化小。此外，常温发酵的酸奶脂肪含量要比高温发酵的酸奶要略微高一些(Ali,Mostafaie,Gholamreza,et al.Effect offermentation temperature and different Streptococcus thermophilus toLactobacillus bulgaricus ratios on Kermanshahi roghan and yoghurt fatty acidprofiles.[J].The Journal of dairy research,2018,23(3):72-75.)。
因此，目前本领域亟需可在常温发酵酸奶的方法，以节省发酵成本和改善酸奶的品质。
发明内容
本发明综合考虑制备原料的健康益处和消费者需求，选择将胡萝卜作为制备原料，同时发明人出乎意料地从酸菜中分离出一株清酒乳杆菌(也称清酒广布乳杆菌)CGMCCNo.27270。该清酒乳杆菌具有良好的发酵特性，能在牛奶中常温生长，适合用于常温酸奶发酵(A R P L,A M J M,A C A P,et al.Physicochemical and microbial changes inyogurts produced under different pressure and temperatureconditions.ScienceDirect[J].LWT,2019,99(3):423-430.；Marceau A,Zagorec M,Marie-Christine Champomier-Vergès.Positive effects of growth at suboptimaltemperature and high salt concentration on long-term survival ofLactobacillus sakei.[J].Research in Microbiology,2003,154(1):37-42.)。
本发明实现上述技术目的的技术方案如下所示：
保藏信息：
生物材料：MH-LS-01
分类命名：清酒广布乳杆菌(Latilactobacillus sakei)
保藏时间：2023年05月06日
保藏地点：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心
保藏编号：CGMCC No.27270。
本发明的目的之一，在于提供一种常温凝固型胡萝卜酸奶的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将胡萝卜汁与牛奶混合均匀后加入可发酵糖，得到混合溶液；
(2)对所述混合溶液进行均质和高温灭菌，冷却至室温后得到灭菌溶液；
(3)向所述灭菌溶液中加入发酵剂进行发酵，得到常温凝固型胡萝卜酸奶。
在一些实施方案中，所述步骤(1)还包括：
将胡萝卜粉碎、过滤后，得到胡萝卜汁。
在一些实施方案中，所述可发酵糖包括，但不限于葡萄糖、果糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖或麦芽三糖。
在一些优选的实施方案中，所述可发酵糖为蔗糖或麦芽糖，优选蔗糖。
在一些实施方案中，所述可发酵糖的质量体积比(g/mL)为5％-7％，其中g为可发酵糖的质量，mL为胡萝卜汁和牛奶的总体积。
在一些优选的实施方案中，所述可发酵糖的质量体积比为6％。
在一些实施方案中，步骤(2)中所述高温灭菌的条件为85℃，5min。
在一些实施方案中，步骤(2)中所述均质的条件包括：
1)压力为220-250bar；
2)温度为60-65℃。
在一些实施方案中，步骤(3)中所述发酵为恒温发酵。
所述发酵需在无菌条件下进行，本领域技术人员可根据公知常识和常规技术手段选择具体的无菌环境。
在一些实施方案中，步骤(3)中所述发酵为22℃-28℃恒温发酵。
在一些实施方案中，步骤(3)中所述发酵可以为22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃恒温发酵。
在一些优选的实施方案中，步骤(3)中所述发酵为25℃恒温发酵。
在一些实施方案中，步骤(3)中所述发酵的时间为14-18h。
在一些实施方案中，步骤(3)中所述发酵的时间为14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18h。
在一些优选的实施方案中，步骤(3)中所述发酵的时间为16h。
在一些实施方案中，步骤(3)还包括：
发酵停止后得到发酵液，进行冷藏后熟。
在一些优选的实施方案中，所述冷藏后熟的条件为4℃静置10-20h。
在一些实施方案中，所述发酵液的酸度为67.3-68.3°T。
在一些实施方案中，所述发酵液的活菌数至少为1.1×109CFU/mL。
在一些实施方案中，所述发酵剂包括嗜温乳酸菌。
在一些实施方案中，所述嗜温乳酸菌包括，但不限于植物乳杆菌、副干酪乳杆菌、清酒乳杆菌或弯曲乳杆菌。
在一些实施方案中，所述发酵剂包含至少7.5×107CFU/mL嗜温乳酸菌。
在一些优选的实施方案中，所述嗜温乳酸菌可以为清酒乳杆菌。
在一些优选的实施方案中，所述嗜温乳酸菌可以为CGMCC No.27270清酒乳杆菌。
在一些实施方案中，所述发酵剂包含7.68×107-1.31×108CFU/mL的CGMCCNo.27270清酒乳杆菌。
在一些实施方案中，所述发酵剂包含1.00×108-1.08×108CFU/mL的CGMCCNo.27270清酒乳杆菌。
在一些优选的实施方案中，所述发酵剂包含1.00×108、1.01×108、1.02×108、1.03×108、1.04×108、1.05×108、1.06×108、1.07×108、1.08×108CFU/mL的CGMCCNo.27270清酒乳杆菌。
在一些优选的实施方案中，所述发酵剂包含1.04×108CFU/mL的CGMCC No.27270清酒乳杆菌。
本发明的目的之二，在于提供一种前述任一方法所制备得到的常温凝固型胡萝卜酸奶。
在一些优选的实施方案中，所述常温凝固型胡萝卜酸奶为清酒乳杆菌常温凝固型胡萝卜酸奶。
在一些优选的实施方案中，所述常温凝固型胡萝卜酸奶为CGMCC No.27270清酒乳杆菌常温凝固型胡萝卜酸奶。
在一些实施方案中，所述常温凝固型胡萝卜酸奶的酸度为67.3-68.3°T，优选67.8°T。
在一些实施方案中，所述常温凝固型胡萝卜酸奶的活菌数至少为1.1×109CFU/mL，优选1.1×109CFU/mL。
在一些实施方案中，所述常温凝固型胡萝卜酸奶的持水率至少为40％。
在一些实施方案中，所述常温凝固型胡萝卜酸奶的pH值大于4.3，优选4.66-4.68。
在一些实施方案中，所述常温凝固型胡萝卜酸奶还包含食品上可接受的辅料，包括但不限于，明胶、果胶、琼脂、卡拉胶、结冷胶、变性淀粉(例如，羟丙基二淀粉磷酸酯)、乳清蛋白、牛奶蛋白、浓缩牛奶蛋白、稀奶油、食用香精、果葡糖浆、白砂糖、羟甲基纤维素钠、柠檬酸、柠檬酸钠、双甘油脂肪酸酯等。
本发明的目的之三，在于提供一种益生菌制品，所述益生菌制品包括前述任一常温凝固型胡萝卜酸奶和装载所述常温凝固型胡萝卜酸奶的容器。
在一些实施方案中，所述容器可以由多种材料形成，例如玻璃或塑料。所述容器容纳益生菌发酵物，其包括所述常温凝固型胡萝卜酸奶本身和/或其他益生菌发酵物(例如嗜热乳杆菌酸奶、保加利亚乳杆菌酸奶)。
所述益生菌制品可保持活性成分(例如嗜温乳杆菌，优选清酒乳杆菌)的生物学活性，并且不包含对将施用或食用所述益生菌制品的对象具有不可接受的毒性的另外的成分。
所述益生菌制品是无菌的。
与现有技术相比，本发明提供的清酒乳杆菌常温凝固型胡萝卜酸奶的制备方法至少具有以下技术效果：
(1)实现了常温发酵，摆脱了对发酵设备的依赖，显著节省制备成本；
(2)显著缩短了发酵时间，现有技术大多需要发酵20h以上，本发明最快仅需16h即可完成发酵；
(3)所制备的酸奶口感与风味俱佳，感官评分高达90.5，相对于对照组(菌粉组)提高了15.6％；
(4)所制备的酸奶酸度适宜、持水率更高，活菌数更高；
(5)表观黏度更高，更有利于保持凝固态。
附图说明
图1示出了菌种添加量对酸奶滴定酸度的影响。
图2示出了菌种添加量对酸奶感官评分的影响。
图3示出了发酵时间对酸奶活菌数的影响。
图4示出了发酵时间对酸奶滴定酸度的影响。
图5示出了发酵时间对酸奶感官评分的影响。
图6示出了发酵温度对酸奶活菌数的影响。
图7示出了发酵温度对酸奶滴定酸度的影响。
图8示出了发酵温度对酸奶感官评分的影响。
图9示出了蔗糖添加量对酸奶活菌数的影响。
图10示出了蔗糖添加量对酸奶滴定酸度的影响。
图11示出了蔗糖添加量对酸奶感官评分的影响。
图12和图13示出了不同因素(发酵时间与菌种接种量)之间的交互作用对感官评价的影响。
图14和图15示出了不同因素(发酵温度与菌种接种量)之间的交互作用对感官评价的影响。
图16和图17示出了不同因素(发酵温度与发酵时间)之间的交互作用对感官评价的影响。
图18示出了不同发酵剂对酸奶表观黏度的影响。
图19示出了不同发酵剂对酸奶感官评定的影响。
具体实施方式
除非另有定义，否则本发明使用的所有技术术语和科技术语都具有如在本发明所属领域中通常使用的相同含义。出于解释本说明书的目的，将应用以下定义，并且在适当时，以单数形式使用的术语也将包括复数形式，反之亦然。
除非上下文另有明确说明，否则本文所用的表述“一种”和“一个”包括复数指代。例如，提及“一个细胞”包括多个这样的细胞及本领域技术人员可知晓的等同物等等。
本文所用的术语“约”表示其后的数值的±20％的范围。在一些实施方式中，术语“约”表示其后的数值的±10％的范围。在一些实施方式中，术语“约”表示其后的数值的±5％的范围。
本文所使用的数值范围应被理解为已经列举了对该范围内的所有数字。例如，1至20的范围应当理解为包括来自下组的任何数字、数字组合或子范围：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20。
本文所用的术语“包括(comprises)”或“包含(comprising)”是指“包括但不限于”。该术语旨在是开放式的，以指定任何所述特征、要素、整数、步骤或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、要素，整数、步骤、组件或其组的存在或添加。因此，术语“包含”包括更具限制性的术语“由……组成”和“基本上由……组成”。在一个实施方式中，在整个申请中特别是在权利要求书中使用的术语“包含”可以被术语“由……组成”代替。
本文所用的术语“任选”、“任一”、“任意”或“任一项”意味着随后所描述地事件或环境可以但不必发生，该说明包括该事件或环境发生或不发生地场合。
本文所用的术语“和/或”应理解为意指可选项中的任一项或可选项中的任意两项或更多项的组合。
本文所用的术语“常温”是指室温或室内温度，即在不借助任何仪器和/或设备条件下的自然状态下的室内环境温度。在一些实例中，常温为20℃-28℃。在一些优选的实例中，常温为24℃-26℃。在一些更优选的实例中，常温为26℃。
本文所用的术语“清酒乳杆菌”、“CGMCC No.27270清酒乳杆菌”或“Latilactobacillus sakei”，是指革兰氏染色为阳性，过氧化氢酶试验为阴性，菌落形态为白色、有***、不透明、表面湿滑、菌落边缘规则，菌株形态为短杆、单个或成对排列的乳酸菌。在一些实例中，所述清酒乳杆菌保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，其保藏编号为CGMCC No.27270。在一些实例中，所述清酒乳杆菌也可称为清酒广布乳杆菌，本领域技术人员应知这两种名称均指的是Latilactobacillus sakei，优选CGMCC No.27270 Latilactobacillus sakei。
本文所用的术语“嗜温性乳酸菌”，是指一类最适生长温度为20-40℃，其主要特性是柠檬酸发酵产生双乙酰、乙醛和CO2的乳酸菌。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所有试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购的常规产品。为了更好地说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于构成对本发明的任何限制。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。这样的结构和技术在许多出版物，例如《分子克隆实验指南(第四版)》(冷泉港实验室科学出版社)、Ausubel，F.M等人，CurrentProtocols in Molecular Biology,Greene Publishing Assoc.和Wiley-lnterscience的出版中也进行了描述。
表1本发明涉及的主要试剂、材料
本发明的实验方法：
·pH值测定：用pH计测定，每次测3个平行组样，结果取平均值。
·酸度测定：参照GB 5009.239-2016《食品酸度的测定》采用滴定酸度法进行，每次测3个平行组样，结果取平均值。
·活菌数测定：参照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》进行活菌数的测定。
·持水力测定：称取后熟酸奶15-30g于离心管，设定离心条件为4000r/min、4℃离心20min，离心后除去上清液，称量剩余沉淀的质量，每个样品测定3个平行样，结果取其算术平均值(王鑫磊,王萌,闫春晓,耿伟涛,王艳萍.马乳酒样乳杆菌ZW3对酸奶风味及质构的影响[J].食品科学,2022,43(10):119-123.)。酸奶持水性的计算公式如下：
·流变特性测定：采用小振幅频率扫描法测定酸奶的流变特性。先将样品顺时针搅打10次，再逆时针搅打10次。选用直径50mm的不锈钢平板探头，平板与底面的间隙为1mm，测试温度控制在25±0.5℃。取适量酸奶放在旋转流变仪的基板上进行测量，具体测试条件为：直径为50mm平板，温度设置为25℃，调整夹缝距离为1mm，酸奶以0.1s-1上升至100s-1在5min内的剪切速率(雷勇刚.大豆酸奶流变学特性及微观结构的研究[D].华南理工大学,2013.)。
·感官评定：15位食品专业人员组成评定小组，从酸奶色泽、组织状态、气味、滋味、喜爱程度5个方面进行感官评价，评分3次取平均值。评价标准见表2：
表2酸奶感官评定参照表
本发明的实验数据处理：
采用Excel 2016、SPSS26.0软件进行数据统计，Origin 2019b软件作图，Design-Expert8.0.6.1软件设计响应面试验，并对数据进行分析。
本发明的常温凝固型酸奶制备方法：
·取新鲜胡萝卜洗净，用破壁机粉碎后纱布过滤，得到胡萝卜汁；
·将20％(v/v，胡萝卜汁的体积与牛奶体积的比值)胡萝卜汁与80％(v/v，牛奶体积与胡萝卜汁体积的比值)牛奶、6％(v/w，蔗糖的质量与(胡萝卜汁和牛奶)的总体积的比值)蔗糖混合后进行调配；
·均质(220-250bar压力、60-65℃)，85℃、5min杀菌后冷却至室温；
·在无菌条件下接种1.04×108CFU/mL清酒广布乳杆菌MH-LS-01培养物；
·混匀后25℃恒温发酵16h。
·发酵结束后进行冷藏后熟(4℃静置10-20h)，得到常温凝固型胡萝卜酸奶。
实施例1菌种的活化与制备
将清酒广布乳杆菌(Lactobacillus sakei)MH-LS-01，活化并接种于MRS肉汤培养基中，接种后放置于培养箱中培养12h，在超净工作台内稀释使乳酸菌数量为108CFU/mL，按3％的比例将乳酸菌接种于MRS液体培养基中，于20℃条件下培养3d，得到清酒广布乳杆菌MH-LS-01培养物，后续可以根据需要制成菌剂、菌粉或冻干粉以备使用。
实施例2常温凝固型胡萝卜酸奶制备
·取新鲜胡萝卜洗净，用破壁机粉碎后纱布过滤，得到胡萝卜汁；
·将200mL胡萝卜汁与800mL牛奶、60g蔗糖混合后进行调配；
·均质(220-250bar压力、60-65℃)，85℃、5min杀菌后冷却至室温；
·在无菌条件下接种1.04×108CFU/mL清酒广布乳杆菌MH-LS-01培养物；
·混匀后25℃恒温发酵16h。
·发酵结束后进行冷藏后熟(4℃静置10-20h)，得到常温凝固型胡萝卜酸奶。
实施例3菌种添加量对常温凝固型胡萝卜酸奶品质的影响
本实施例的酸奶的制备方法同实施例2，为控制单因素变量，仅改变菌种的添加量(各组实验的菌种添加量分别为107.72(5.24×107)CFU/mL、107.89(7.68×107)CFU/mL、108.02(1.04×108)CFU/mL、108.12(1.31×108)CFU/mL、108.20(1.57×108)CFU/mL)。
结果显示：
随着菌种添加量的增加，酸奶酸度逐渐增加，酸奶pH值不断下降(图1)；
酸奶感官评分随着菌种添加量的增加呈现先上升后下降的趋势，菌种添加量为1.04×108CFU/mL时，酸奶感官评分最高，酸奶具有细密组织状态和良好的色泽、酸甜口感；菌种添加比例低于1.04×108CFU/mL时，发酵过程缓慢，发酵不充分，产酸速度较慢，酸奶的酸度不足，呈现出半固态且结构不一致，影响酸奶品质；当菌种添加比例高于1.04×108CFU/mL时产酸速度和pH值下降速度加快(图2)。
因此，综合酸奶的酸度值与感官评分，选择发酵菌接种量为7.68×107-1.31×108CFU/mL进行响应面试验。
实施例4发酵时间对常温凝固型胡萝卜酸奶品质的影响
本实施例的酸奶的制备方法同实施例2，为控制单因素变量，仅改变发酵时间(各组实验的发酵时间分别为12h、14h、16h、18h、20h)。
结果显示：
随着发酵时间的增加，酸奶中清酒乳杆菌活菌数与酸奶酸度均增加，酸奶pH值不断下降(图3和图4)；
酸奶感官评分随着发酵时间的增加呈现先上升后下降的趋势。发酵时间为16h时，酸奶感官评分最高，酸奶具有细密组织状态和良好的色泽、酸甜口感；发酵时间低于16h时，发酵时间太短导致酸奶色泽不均匀，稠厚感不强，结构不均匀，影响酸奶品质；当发酵时间高于16h时，发酵时间太长导致酸奶酸味过酸，使得感官评分下降(图5)。
因此，综合酸奶的酸度值与感官评分，选择发酵时间14h-18h进行响应面试验。
实施例5发酵温度对常温凝固型胡萝卜酸奶品质的影响
本实施例的酸奶的制备方法同实施例2，为控制单因素变量，仅改变发酵温度(各组实验的发酵时间分别为19℃、22℃、25℃、28℃、31℃)。
结果显示：
随着发酵温度的升高，酸奶中清酒乳杆菌活菌数与酸奶酸度均增加，酸奶pH值不断下降(图6和图7)；
酸奶感官评分随着发酵温度的增加呈现先上升后下降的趋势。发酵温度为25℃时，酸奶感官评分最高，感官评分达最大值，此时酸奶凝乳均匀，香味浓郁，口感细腻顺滑；发酵温度低于25℃时，发酵过程缓慢，产酸速度较慢，酸奶无酸奶香气，表面有气泡，影响酸奶品质；当发酵温度高于25℃时，产酸速度和pH值下降速度太快，酸奶酸度过高，颜色不匀(图8)。
实施例6蔗糖添加量对常温凝固型胡萝卜酸奶品质的影响
本实施例的酸奶的制备方法同实施例2，为控制单因素变量，仅改变蔗糖添加量(各实验组的蔗糖添加量分别为2％、4％、6％、8％、10％)。
随着蔗糖添加量的增加，酸奶中清酒乳杆菌活菌数与酸奶酸度均呈现先上升后下降的趋势，酸奶pH值呈先下降后上升的趋势(图9和图10)；
酸奶感官评分随着蔗糖添加量的增加呈现先上升后下降的趋势。蔗糖的添加量为6％时，酸奶感官评分最高，酸奶具有细密组织状态和良好的色泽、酸甜口感；蔗糖添加比例低于6％时，口感偏酸，接受程度不高；当蔗糖添加比例高于6％时，酸奶酸甜比例失调，大众喜好度降低(图11)。
实施例7利用响应面试验进行发酵工艺优化
在单因素试验结果的基础上，以菌种添加量、发酵温度、发酵时间作为响应变量，以感官评分为响应值，利用Design Expert 8.0.6进行三因素三水平的Box-Behnken试验，优化最佳发酵剂发酵酸奶工艺，试验的各因素水平见表3。
表3实验因素水平编码表
7.1响应面试验设计
利用Design Expert8.0.6进行三因素三水平的Box-Behnken试验，试验设计及结果见表4。
表4响应面实验设计与结果
7.2模型的建立及显著性分析
根据表4的结果，利用Design-Expert软件进行二元回归方程拟合和方差分析。得到回归方程如下：Y＝33.54-1.35A-1.27B+0.44C-0.35AB-0.48AC+0.038BC-2.31A2-1.99B2-0.71C2，方差分析结果如表5所示。
表5回归方程方差分析表
注：**：表示极显著(p<0.01)；*：表示显著(p<0.05)
由表5可知，二次多项分析模型见表2可以看出该模型回归极显著(p<0.01)，说明模型与实际实验拟合较好；失拟误差项不显著(p>0.05)，说明模型的预测值和实际值非常吻合；且该模型R2＝0.9991，说明该模型99.91％响应值的变化源于所选变量，进一步说明模型拟合度较好，可以通过此模型来预测酸奶最佳工艺条件。在回归方程中，A、C、BC、A2、B2、C2对酸奶的感官评价影响极显著(p<0.01)，B、AB对多糖得率影响显著(p<0.05)。F值越大，表明其对应因素对实验指标影响越大，由表5可知，对影响酸奶感官评价的大小关系依次为：发酵时间>发酵温度>菌种添加量。
7.3各因素交互作用的响应面分析
利用Design-Expert 8.0.6.1软件，生成响应面分析图(图12-图14)。分析各因素之间的交互作用对感官评价的影响。
结果显示，通过响应面和等高线可说明实验中各因素的交互作用，发酵时间、发酵温度或菌种添加量对酸奶感官评价的影响结果，均升高后降低，响应值呈现出抛物线趋势，因此说明回归方程存在极大值。等高线接近椭圆形，说明时间和菌种添加量交互作用显著，与表5中交互项值的分析结果一致(图12)。等高线接近为圆形，说明发酵时间和发酵温度的交互作用影响不显著(图13)。发酵温度和菌种添加量交互作用显著，与表5中的分析结果一致(图14)。由此可知，响应面法可以用来对发酵酸奶工艺进行优化。
利用Design-Expert预测酸奶发酵最佳工艺条件为发酵温度为25.8℃、发酵时间15.39h、菌种添加量9.9×107CFU/mL，预测感官评分为91.5，活菌数为1.1×109CFU/mL。为便于实验操作，对优化条件取整后得到发酵温度为25℃，发酵时间为16h,菌种添加量为1.04×108CFU/mL。
由响应面优化分析可知，常温发酵酸奶的最佳工艺条件：发酵时间为16h，发酵菌种添加量为1.04×108CFU/mL，温度为25℃，此时感官评分为90.5分。
实施例8发酵剂对常温凝固型胡萝卜酸奶流变学特性的影响
本实施例选择采用不同的发酵剂进行发酵，以探究发酵剂对常温凝固型胡萝卜酸奶流变学特性的影响。
常温凝固型胡萝卜酸奶的制备方法同实施例2，只改变发酵剂的种类。
本实施例所用发酵剂包括：菌粉(即家家乐酸奶发酵粉IV，其含有德氏乳杆菌保加利亚亚种冻干粉、鼠李糖乳杆菌冻干粉、嗜热链球菌冻干粉、婴儿双歧杆菌冻干粉、长双歧杆菌冻干粉、干酪乳杆菌冻干粉和嗜酸乳杆菌冻干粉)；本发明的CGMCC No.27270清酒乳杆菌。
结果显示，两组酸奶的表观黏度在0.1-100s-1的剪切范围内都呈现出了随着剪切速率的增加而降低的现象，酸奶具有剪切变稀的性质。剪切稀释指凝固酸奶随着剪切速率的增加，表观黏度逐渐降低。在剪切速率升速的过程中，清酒乳杆菌组酸奶的表观黏度在初始剪切时大于菌粉组，随后趋于一致(图15)。
实施例9发酵剂对常温凝固型胡萝卜酸奶感官的影响
本实施例选择采用不同的发酵剂进行发酵，以探究发酵剂对常温凝固型胡萝卜酸奶感官的影响。
常温凝固型胡萝卜酸奶的制备方法同实施例2，只改变发酵剂的种类。
本实施例所用发酵剂包括：菌粉(同实施例8)；本发明的CGMCC No.27270清酒乳杆菌。
结果显示，菌粉组酸奶和清酒乳杆菌组酸奶的感官评分分别为90.5和78.3(图16)。与菌粉组相比，CGMCC No.27270清酒乳杆菌组酸奶口感更加细腻润滑、具有发酵乳独特的香气且乳清析出量少，并且显著提高酸奶感官评分(p＜0.05)，相比菌粉组酸奶感官评分提高了15.6％，CGMCC No.27270清酒乳杆菌组酸奶没有气味和口感方面的负面影响。
对比例发酵剂对常温凝固型胡萝卜酸奶品质的影响
本对比例选择采用不同的发酵剂进行发酵，以探究发酵剂对常温凝固型胡萝卜酸奶品质的影响。
常温凝固型胡萝卜酸奶的制备方法同实施例2，只改变发酵剂的种类。
本实施例所用发酵剂包括：菌粉(同实施例8)；本发明的CGMCC No.27270清酒乳杆菌；清酒乳杆菌ATCC 15521(购自ATCC)，结果如表6所示。
表6不同发酵剂对酸奶品质的影响
菌粉组酸奶的pH为4.04，酸度110.1°T，持水力33.12％，活菌数8.2×108CFU/mL；CGMCC No.27270清酒乳杆菌组酸奶的pH为4.47，酸度67.8°T，持水率为41.7％，活菌数为1.1×109CFU/mL；清酒乳杆菌ATCC 15521的pH为4.10，酸度85.3°T，持水率35％。与菌粉组和常规清酒乳杆菌(ATCC 15521)相比，酸度更适宜，持水率更高，品质更好。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (17)

1.一种常温凝固型胡萝卜酸奶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将胡萝卜汁与牛奶混合均匀后加入可发酵糖，得到混合溶液；
(2)对所述混合溶液进行均质和高温灭菌，冷却至室温后得到灭菌溶液；
(3)向所述灭菌溶液中加入发酵剂进行发酵，得到常温凝固型胡萝卜酸奶。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述发酵为恒温发酵。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述发酵为22℃-28℃恒温发酵。
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述发酵为25℃恒温发酵。
5.根据权利要求1-4中任一所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述发酵的时间为14-18h。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述发酵的时间为16h。
7.根据权利要求1-6中任一所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述发酵剂包含嗜温乳酸菌，其包括植物乳杆菌、副干酪乳杆菌、清酒乳杆菌或弯曲乳杆菌。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述发酵剂包含至少7.5×107CFU/mL嗜温乳酸菌。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述发酵剂为清酒乳杆菌。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述发酵剂为CGMCCNo.27270清酒乳杆菌。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述发酵剂包含1.00×108-1.08×108CFU/mL的CGMCC No.27270清酒乳杆菌。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述发酵剂包含1.04×108CFU/mL的CGMCC No.27270清酒乳杆菌。
13.根据权利要求1-12中任一所述的制备方法，其特征在于，所述可发酵糖包括葡萄糖、果糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖或麦芽三糖，优选蔗糖。
14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述可发酵糖的质量体积比(g/mL)为5％-7％，优选6％，其中g为可发酵糖的质量，mL为牛奶和胡萝卜的总体积。
15.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)还包括：
发酵停止后得到发酵液，进行冷藏后熟，其中所述冷藏后熟的条件为4℃静置10-20h。
16.根据权利要求1-15中任一所述的制备方法所制备的常温凝固型胡萝卜酸奶。
17.根据权利要求16所述的常温凝固型胡萝卜酸奶，其特征在于，所述常温凝固型胡萝卜酸奶还包含食品上可接受的辅料，包括明胶、果胶、琼脂、卡拉胶、结冷胶、变性淀粉、乳清蛋白、牛奶蛋白、浓缩牛奶蛋白、稀奶油、食用香精、果葡糖浆、白砂糖、羟甲基纤维素钠、柠檬酸、柠檬酸钠、双甘油脂肪酸酯中的至少一种。
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