酸奶最初是由北方的游牧民族在保存鲜奶的过程中，鲜奶经过自然发酵而得来，随后慢慢发展至今。酸奶因含有丰富的益生菌和蛋白质，口感细腻且易于消化，为广大消费者所喜爱。此外酸奶具有促进肠蠕动和胃液分泌，降低胆固醇、缓解乳糖不耐、促进钙的吸收等作用。

乳铁蛋白是一种由约690个氨基酸组成的铁结合糖蛋白，分子质量约为80 k Da，自然条件下颜色为淡红色。其不但可以促进机体对于铁的吸收与利用，从而改善贫血，还可以通过竞争铁的方式来抑制多种病毒、真菌的生长繁殖。此外乳铁蛋白还有免疫调节、抗炎、抗菌、抗肿瘤、促进骨骼的生长等多重生物学功能。另有研究表明，乳铁蛋白可作为营养补充剂，预防以及辅助治疗新型冠状病毒。乳铁蛋白原被收录在GB2760中，后又被列入GB14880，认定为食品营养强化剂，在婴幼儿奶粉中，为了使奶粉的营养成分更加接近于母乳、更好满足婴幼儿需求，奶粉生产厂家会使用乳铁蛋白来强化奶粉中的营养成分（添加量≤1.0 g/kg)，这是目前乳铁蛋白应用最为广泛的领域。相比之下，乳铁蛋白酸奶的品类及相关研究较为有限，研究内容也有待进一步深化。

乳铁蛋白本身具有热不稳定性等特性，酸奶加工工艺对其影响尚不明确。本实验根据国标规定乳铁蛋白作为营养强化剂的范围及用量，及其自身特性，通过改变酸奶制备工艺条件和乳铁蛋白添加量及添加方式，探究乳铁蛋白对酸奶品质特性的影响，并对成品乳铁蛋白酸奶进行储藏期实验，确定其货架期，为乳铁蛋白在酸奶中的应用提供一定的技术依据。

全脂乳粉；白砂糖；果胶；发酵剂；天然牛乳铁蛋白Hilmar1000；乳铁蛋白酶联免疫检测试剂盒。

电子分析天平；电热恒温水浴锅；离心机；电子天平：高压均质机；数显黏度计；p H计；多功能酶标仪；涡旋混合器；稳定性分析仪。

全脂乳粉、白砂糖→复原乳→加入果胶混合→预热（55℃）→均质（20 MPa）→85℃杀菌10min→冷却至42℃→接种→发酵→4℃冷却后熟24 h→破乳

在8%白砂糖，接种时加入0.03%乳铁蛋白，使用0.004%YF-L 904发酵剂的条件下，分别于30℃12 h、42℃6 h下进行发酵，探究发酵条件对乳铁蛋白酸奶品质的影响。

在8%白砂糖，接种时加入0.03%乳铁蛋白，42℃6 h下进行发酵的条件下，分别加入0.004%YF-L 904发酵剂以及YO-MIX 863发酵剂，探究发酵剂种类对乳铁蛋白酸奶品质的影响。

在接种时加入0.03%乳铁蛋白，使用0.004%发酵剂，42℃6 h下进行发酵的条件下，分别添加6%、8%、10%白砂糖，探究糖添加量对乳铁蛋白酸奶品质的影响。

在8%白砂糖，使用0.004% 904发酵剂，42℃6 h下进行发酵的条件下，在接种时分别添加0%、0.03%、0.05%乳铁蛋白，探究乳铁蛋白添加量对乳铁蛋白酸奶品质的影响。

在8%白砂糖，0.03%乳铁蛋白，使用0.004%发酵剂，42℃6 h下进行发酵的条件下，分别在杀菌前、接种时、发酵后加入0.03%乳铁蛋白，探究不同加工阶段添加乳铁蛋白对乳铁蛋白酸奶品质的影响。

将待测酸奶搅拌均匀，室温下使用p H计进行测定。

将破乳后的酸奶置于室温下，采用旋转黏度计进行测定。测定时使用3号转子，转速设置为12 r/min。

取3 g破乳后的酸奶置于5 m L离心管中，在4200 r/min下离心15 min，弃去上清液，称取其剩余质量。持水力计算公式：

式中：WHC，持水力，%；G1，去除上清液后样品与离心管总质量，g;G2，离心前样品与离心管总质量，g;G，离心管质量，g。

将20 m L破乳后的酸奶置于Turbiscan Lab专用圆柱形样品瓶中，设定测试参数，测试温度为25℃，每隔30 min扫描一次。4.5 h后得到样品Turbiscan稳定性图谱的BS曲线。应用Turbi Soft软件分析计算得到Turbiscan稳定性指数（TSI），通过TSI评估样品的稳定性。TSI计算公式：

式中：xi，在某以高度单次测量所获得的样品背散射光强值，%；xBS，样品自上而下扫描后所测得的xi的平均值，%；n，扫描总次数。

使用乳铁蛋白酶联免疫检测试剂盒测定。

感官评分标准依据RHB104-2020《发酵乳感官评价细则》进行制定，邀请10位食品专业人员对酸奶的色泽、组织状态、风味、口感进行评分，通过数据的处理以及分析，得出最终结果。评分采用百分制，评分标准见表1。

试验采用Excel 2016和SPSS 24.0对试验数据进行分析处理，结果以“平均值±标准差”的形式表示。采用Origin 2018进行作图。

发酵条件对于酸奶中乳酸菌的生长繁殖有一定影响。由表2可知，30℃12 h组的p H偏高，尚未发酵完全，口感较稀薄。其原因是发酵温度过低、发酵时间不足导致乳酸菌未能充分繁殖。42℃6 h组有更好的黏度以及持水力，此时酸奶发酵风味浓郁，组织均匀细腻。这是由于在该发酵条件下乳酸菌发酵良好，酪蛋白胶束整体结构稳定，酸奶因此产生更黏稠质地，提高了酸奶的黏度与持水力。发酵条件对于酸奶中乳铁蛋白的含量无显著影响（P>0.05）。

TSI用以表征样品的稳定性。同一时间下，TSI的值越小、变化趋势越平缓，样品的分散程度越好，整体稳定性越好。由图1可知，随着时间的增加，二者TSI值均在上涨，表明其稳定性正在降低。整体结果基本相似，因此发酵条件对乳铁蛋白酸奶的稳定性并无影响。综合考虑，最终确定发酵条件为：42℃6 h。

两种发酵剂均由嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌组成。由表3可知，p H偏高，为4.55。组有更好的黏度以及持水力。发酵剂在发酵过程中产酸较慢，因此p H较高，略有粉涩感、发酵风味不足。发酵剂产酸较快，同时产生了更多的可以结合游离水的胞外多糖，酪蛋白网状结构更为稳定，使得酸奶黏度、持水力更高。由发酵剂发酵所得酸奶组织均匀，无乳清析出、糊口感。发酵剂种类对于酸奶中乳铁蛋白的含量无显著影响（P>0.05）。

由图2可知，YF-L 904组的TSI值比YO-MIX 863组低，因此YF-L 904组更加稳定。其原因是乳酸菌在发酵过程中产生的胞外多糖，加强了酸奶中蛋白的凝胶结构，提高了乳铁蛋白酸奶的稳定性。综合考虑，最终确定发酵剂种类为：YF-L 904。

糖在酸奶中承担着赋予酸奶甜味、为发酵菌种提供碳源、增加固形物含量等多重角色。由表4可知，黏度随糖添加量的增加而增加。p H和持水力的变化趋势相同，均呈先增加后下降趋势，在8%时达到最高，分别为4.36和66.33%，此时酸奶酸甜适中，口感细腻爽滑。其原因是酸奶中糖含量较低时，无法为菌种提供足够碳源，不能满足发酵需求，糖含量的提高促进了菌种发酵，有利于酸奶形成较好的质构。糖含量偏高时，乳酸菌繁殖过度，产生大量乳酸，导致酸奶p H下降，进而抑制了乳酸菌的生长，最终对持水力造成了一定程度的影响。糖添加量对于酸奶中乳铁蛋白的含量无显著影响（P>0.05）。

由图3可知，8%组的TSI值最低，因此最为稳定。原因是糖含量的增加提高了酸奶中的固形物含量，对于增加酸奶黏度以及缓解脱水收缩现象有一定帮助。糖含量过低时无法满足乳酸菌发酵，随着糖含量的升高，蛋白质凝胶结构趋于稳定。糖含量过高时，乳酸菌大量产酸，破坏了蛋白质的胶凝结构，不利于提高酸奶稳定性。综合考虑，最终确定糖添加量为：8%。

乳铁蛋白的含量决定了乳铁蛋白酸奶的饮用价值。由表5可知，0.03%组p H以及黏度最高，分别为4.38和6135 m Pa·s。乳铁蛋白的添加量与酸奶的持水力呈负相关，其原因是在低p H条件下，乳铁蛋白的疏水基团逐渐暴露，使酸奶持水力下降。乳铁蛋白添加量的增加，导致暴露疏水基团的增多，对持水力有显著影响（P<0.05），同时还会使酸奶出现粉涩感。乳铁蛋白添加量与酸奶中乳铁蛋白的含量成正相关。但相比于0.03%组，0.05%组乳铁蛋白损失率更高。另外值得注意的是，未添加乳铁蛋白的酸奶中仅含有微量乳铁蛋白。

由图4可知，乳铁蛋白的添加可以提高酸奶的稳定性。随着时间的增加，不同乳铁蛋白添加量的酸奶稳定性均呈下降趋势，当添加量为0.03%时，稳定性最好。添加量为0.05%时，稳定性呈波动趋势且变化幅度较大，体系较不稳定，这可能是由于乳铁蛋白通过静电相互作用与酪蛋白凝胶表面结合，这一作用使得酪蛋白胶束结构松动并发生膨胀，破坏了酸奶稳定性。而在膨胀的过程中，部分乳铁蛋白渗透到酪蛋白胶束内部，增加与胶束的结合水平，酸奶稳定性因此有所提升。综合考虑，最终确定乳铁蛋白添加量为0.03%。

乳铁蛋白的热不稳定性对其活性以及生物学功能有着重要的影响作用。由表6可知，三组的p H、黏度、持水力无显著差异（P>0.05）。接种时添加乳铁蛋白可使酸奶口感更为细腻，发酵香气更为浓郁。杀菌前添加乳铁蛋白，由于高温杀菌过程使得乳铁蛋白变性，导致乳铁蛋白含量大幅降低。接种时以及发酵后添加乳铁蛋白，对其含量影响不显著（P>0.05）。由此可见，菌种发酵过程对于乳铁蛋白的活性并无显著影响，这与Palmano等的试验结果相似。对牛奶进行热加工时，乳铁蛋白的三级结构会在55℃左右发生变化。随着温度的进一步升高，乳铁蛋白二级结构中的α-螺旋结构发生膨胀，蛋白质分子趋于无序化。温度越高，β-转角以及无规则卷曲越多，蛋白质的无序化程度越高，这种变化往往不可逆。因此杀菌冷却后添加乳铁蛋白，可以保护其活力，降低乳铁蛋白的损失。

由图5可知，杀菌前、接种时组的TSI值基本一致，但发酵后组TSI值较高。由此可见，相比于发酵后添加乳铁蛋白，在杀菌前、接种时添加，可以使乳铁蛋白酸奶获得更好的稳定性。虽然接种时以及发酵后添加乳铁蛋白，对于乳铁蛋白的含量没有显著影响，但发酵后加入乳铁蛋白的过程可能会对酸奶的凝胶结构产生一定程度的破坏。综合考虑，最终确定在接种时添加乳铁蛋白。

酸奶在储存期的品质变化，决定了产品的货架期。作为衡量酸奶优劣的一个重要指标，储存期的品质变化一定程度上也影响了消费者的购买欲望。p H会影响酸奶的口感以及滋味，乳铁蛋白含量直接决定乳铁蛋白酸奶的饮用价值。如图6所示，乳铁蛋白酸奶在储存期的p H整体呈下降趋势，从4.34下降到了最终的4.10。其中0～7 d大幅下降，这是由于保加利亚乳杆菌利用酸奶中剩余乳糖继续产酸，使得酸奶发生一定程度后酸化。7～14 d乳酸菌利用乳糖持续产生乳酸，但由于酸奶中大部分营养成分已被消耗，导致酸奶p H的下降速率放缓。0～14 d随着p H的下降，乳铁蛋白的二级结构发生改变，α-螺旋以及无规则卷曲结构增多，乳铁蛋白含量呈缓慢下降趋势。14～28 d中p H无明显变化，仅在4.08～4.10之间小范围波动，此时乳酸菌发酵可能已达到阈值。但乳铁蛋白含量发生大幅减少，这可能是由于乳铁蛋白受到微生物繁殖或其代谢产物的干扰和抑制，导致其含量减少。

黏度与持水力一定程度决定了酸奶的组织状态。由图7可知，在储存期中乳铁蛋白酸奶黏度与持水力的变化趋势大致相同，而引起二者变化的原因也较为相似。0～7 d黏度与持水力上升，这是由于酸奶中的乳酸菌不断生长繁殖，促进了酪蛋白网络结构的形成。酸奶加工阶段中被分离的凝乳微粒重新回到凝乳网络体系之中，这一过程中更多的蛋白质发生接触，提高了蛋白质的凝胶强度。后酸化过程中由保加利亚乳杆菌产生的胞外多糖对黏度的提升也有一定促进作用。7～14 d随着酸奶p H的不断下降，胶体磷酸钙溶解，酪蛋白胶束之间的静电作用遭到破坏，进一步导致酪蛋白胶束内部结构发生变化，黏度、持水力因此下降。14～28 d酸奶的p H变化趋于平缓，乳酸菌发酵达到阈值，此时黏度、持水力仍旧有较大波动，这可能是由于微生物繁殖、代谢产生各种物质，导致酸奶品质发生波动。

本试验确定了乳铁蛋白酸奶的生产工艺及配方，试验结果表明当糖添加量为8%，使用0.004%YF-L 904发酵剂，在接种时添加0.03%乳铁蛋白，于42℃下发酵6 h所得乳铁蛋白酸奶口感细腻爽滑、酸甜适中，品质最佳。对最优配方及生产工艺生产得到的乳铁蛋白酸奶进行储存期品质变化观察，发现乳铁蛋白酸奶在0～14 d可以保持良好的品质，14～28 d酸奶各项指标变化明显，品质发生劣化。因此建议将乳铁蛋白酸奶的货架期设置为14 d。在酸奶中添加生物学功能众多的乳铁蛋白，可以赋予酸奶更高的饮用价值，满足消费者对于功能性酸奶的需求，拥有较好的市场前景。