2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵牦牛乳菌種篩選

發(fā)酵菌種篩選結(jié)果如表2所示。從表2可以看出，采用發(fā)酵乳桿菌、約氏乳桿菌和羅伊氏乳桿菌制備的發(fā)酵乳色澤為微黃色，口感微酸或較酸，符合消費(fèi)者的飲用喜好；發(fā)酵氣味濃郁有香氣，無(wú)異味；組織狀態(tài)均勻細(xì)膩、無(wú)沉淀；發(fā)酵時(shí)間分別為6h、7.3h和6h，發(fā)酵乳中的活菌數(shù)量為2.8×107cfu/mL、3.8×107cfu/mL和3.7×109cfu/mL，其中羅伊氏乳桿菌是10株菌中發(fā)酵得到活菌數(shù)最多的菌株。李正華發(fā)現(xiàn)羅伊氏乳桿菌制備的發(fā)酵乳滋味純正，香氣濃郁，凝乳質(zhì)地光滑，口感細(xì)膩，而且乳酸菌總數(shù)和羅伊氏乳桿菌總數(shù)均達(dá)到較高水平；許榮譽(yù)等研究發(fā)現(xiàn)約氏乳桿菌和羅伊氏乳桿菌具良好的發(fā)酵特性；于素素等發(fā)現(xiàn)含有發(fā)酵乳桿菌的發(fā)酵牦牛乳具有良好的性能及風(fēng)味。本試驗(yàn)結(jié)果符合上述發(fā)現(xiàn)，故選用發(fā)酵乳桿菌、約氏乳桿菌和羅伊氏乳桿菌作為發(fā)酵劑。

2.2 牦牛奶與荷斯坦牛奶比例的確定

添加不同比例荷坦牛乳的發(fā)酵牦牛乳理化指標(biāo)和感官評(píng)分，見(jiàn)表3和圖1。

從表3可以看出，隨著荷斯坦牛奶所占比例的升高，發(fā)酵乳的pH值逐漸下降，酸度增大，持水率先升高后下降。酸乳酸度通常在70~80°T口感最佳，當(dāng)牦牛奶與荷斯坦牛奶比例為3:1和2:1時(shí)，發(fā)酵乳酸度分別為
77.24°T和80.51°T，風(fēng)味較好。

由圖1可知，當(dāng)牦牛奶與荷斯坦牛奶比例為3:1時(shí)，發(fā)酵乳質(zhì)地較硬、顏色較黃，符合黃友鷹等的報(bào)道，
因?yàn)殛笈Ｄ讨竞透晌镔|(zhì)含量過(guò)高，發(fā)酵牦牛乳會(huì)出現(xiàn)質(zhì)地硬、香味不足等缺點(diǎn)。當(dāng)牦牛奶與荷斯坦牛奶比例為1:1、1:2和1: 3時(shí)，發(fā)酵乳有乳清析出，凝乳狀態(tài)較差，感官評(píng)分值低。這是因?yàn)槿榍逦龀龅亩嗌佟⑺崮痰馁|(zhì)地和口感由發(fā)酵乳的持水力決定，持水力越強(qiáng)則乳清析出越少。根據(jù)劉夢(mèng)云]的研究，發(fā)酵牦牛乳的持水力低于荷斯坦牛發(fā)酵乳，這可能是由于酪蛋白各組分含量和結(jié)構(gòu)不同造成的。荷斯坦牛發(fā)酵乳凝膠的微觀結(jié)構(gòu)空隙較小，交聯(lián)結(jié)構(gòu)大且致密，三維結(jié)構(gòu)中的空穴較少，發(fā)酵乳凝膠的持水力、黏度、硬度和內(nèi)聚性高于單一的發(fā)酵牦牛乳。結(jié)合表3和圖1的結(jié)果，牦牛奶與荷斯坦牛奶比例為2:1時(shí)發(fā)酵乳組織狀態(tài)好，感官評(píng)分最高，故選用該比例作為最佳比例。

在發(fā)酵過(guò)程中，糖添加量、菌種添加量、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時(shí)間均對(duì)發(fā)酵乳感官評(píng)分影響較大。用牦牛奶與荷斯坦牛奶比例為2:1進(jìn)行單因素試驗(yàn)，結(jié)果如圖2所示：

由圖2A可知，隨糖添加量的增加，發(fā)酵乳的感官評(píng)分先升高后降低，添加過(guò)多糖影響整體甜酸比，導(dǎo)致
感官評(píng)分下降，故選取最適糖添加量為9%。

由圖2B可知，菌種添加量為4%時(shí)感官評(píng)分最高，組織狀態(tài)均勻穩(wěn)定，口感爽滑細(xì)膩，風(fēng)味醇厚，酸度適
中。故選取最適菌種接種量為4%。

由圖2C可知，隨發(fā)酵溫度升高，發(fā)酵乳感官評(píng)分先升高后降低。發(fā)酵溫度為30℃時(shí)感官評(píng)分最高，此時(shí)混合菌相互促進(jìn)生長(zhǎng)，凝乳狀態(tài)較好。高于30℃，后混合菌產(chǎn)酸性增強(qiáng)，乳清析出，乳中的風(fēng)味物質(zhì)釋放較少，感官評(píng)分低，因此選擇30℃為最適發(fā)酵溫度。

由圖2D可知，發(fā)酵時(shí)間為30h時(shí)發(fā)酵乳感官評(píng)分最佳。隨時(shí)間延長(zhǎng)，乳酸菌繼續(xù)發(fā)酵產(chǎn)酸，導(dǎo)致部分酪蛋白溶解，乳中蛋白凝膠體受到破壞，黏度降低，乳清析出，感官評(píng)分降低，故選擇最適發(fā)酵時(shí)間為30h。

2.4 響應(yīng)面優(yōu)化發(fā)酵工藝

2.4.1 響應(yīng)面分析方案與結(jié)果

根據(jù)單因素試驗(yàn)的結(jié)果，建立Box-BehnkenDesign中心組合設(shè)計(jì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，通過(guò)擬合二次方程計(jì)算最佳工藝組合，選取糖添加量、菌種添加量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間進(jìn)行4因素3水平響應(yīng)面分析，結(jié)果見(jiàn)表4。

2.4.2 模型建立及顯著性檢驗(yàn)

利用Design-Expert8.0.6軟件對(duì)表4進(jìn)行多元回歸擬合，得到糖的添加量（X₁）、菌種添加量（X₂）、發(fā)酵溫度（X ₃）、發(fā)酵時(shí)間（X ₄）的二次方程為Y=92.33+0.42X1-5.42X₂+1.33X3-0.33X4+2.25X₁X₂-0.50X₁X₃+0.50X₁X₄-2.50X₂X₃+1.00X₂X₄-1.00X₃X₄-4.92X₁^2-10.67X₂²-5.04X₃²-4.29X₄²。回歸模型方差分析見(jiàn)表5。

由表5可知，感官評(píng)分回歸模型顯著性檢驗(yàn)P=0.0001＜0.01，表明二次多元回歸模型的顯著性為極顯著；感官評(píng)分回歸模型失擬性檢驗(yàn)P=0.3965＞0.05，表明發(fā)酵乳感官評(píng)分二次回歸模型與實(shí)際試驗(yàn)擬合性充
分，模型失擬不顯著。感官評(píng)分回歸模型表明，決定系數(shù)R2=95.61%，信噪比為15.780，CV值為2.48%，說(shuō)明方程的擬合度和可信度都很高，可用于發(fā)酵乳感官評(píng)價(jià)。綜上所述，回歸模型擬合程度良好，試驗(yàn)誤差小，可以準(zhǔn)確分析和預(yù)測(cè)發(fā)酵乳的感官評(píng)分，表明實(shí)驗(yàn)可信度高。由回歸系數(shù)顯著性表明，各因素對(duì)發(fā)酵乳感官評(píng)分的影響順序?yàn)椋壕N添加量＞發(fā)酵溫度＞糖添加量＞發(fā)酵時(shí)間。

3 結(jié)論

牦牛奶具有高蛋白質(zhì)和高脂肪的特點(diǎn)，因此牦牛發(fā)酵乳是一款營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高的飲品。研究發(fā)現(xiàn)發(fā)酵乳桿菌、羅伊氏乳桿菌和約氏乳桿菌具有良好的產(chǎn)香產(chǎn)酸能力，適合發(fā)酵牦牛乳，與保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌按1:1:1:1:1比例復(fù)配制成發(fā)酵劑，可有效改善發(fā)酵牦牛乳表層狀態(tài)不佳、組織粗糙、酸香味不足的問(wèn)題；在發(fā)酵牦牛乳時(shí)混合加入荷斯坦牛奶，能彌補(bǔ)單一牦牛發(fā)酵乳中存在的氣味不佳、質(zhì)地較硬等問(wèn)題。通過(guò)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化，探尋出了發(fā)酵牦牛乳的最佳工藝條件，為生產(chǎn)一款風(fēng)味獨(dú)特、符合食品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的牦牛乳品提供了依據(jù)。