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user: 3. 结果与讨论 3.1. 人参超微粉的扫描电镜 人参超微粉扫描电镜观察如图1所示，可以看出超微粉的颗粒及其细小最小，颗粒大小分布均匀，颗粒数量多，其后续实验结果提示细胞壁已被部分破坏。 图1. 人参超微粉扫描电镜 Table 1 The optimal recipe of ginseng yogur 因素 水平 −1 0 1 ABY-3添加量% (X 1 ) 0.004 0.006 0.008 超微人参粉添加量% (X 2 ) 0.04 0.06 0.08 白砂糖添加量% (X 3 ) 6 7 8 表1. 人参酸奶的最优配方 3.2. 人参超微粉的颗粒粒径分布 人参超微粉的颗粒粒径分布情况如表2所示，从表中可以看出90%颗粒粒径位于27.469 ± 0.14 um，颗粒细度极好，同时，经超微粉碎的人参粉的粒径分布一致性达到了0.713，其粒度分布极窄，粒度均匀性好，同时分布峰型为单峰分布粒度分布集中。 3.3. 人参超微粉人参多糖与总皂苷的溶出情况 人参超微粉人参多糖与总皂苷的溶出情况如表3所示，超微人参粉的人参多糖溶出率达到22.24 ± 0.03 mg/L，采用紫外分光光度计测定其490 nm处的吸光度值，对照上表葡萄糖标准曲线及所其线性方程Y = 0.0696X − 0.0086 (R 2 = 0.9995)测定多糖浓度，可以看出超微人参粉的多糖含量要显著本实验中制备的100目和200 M目两种人参微粉。人参总皂苷的溶出率达到6.89 ± 0.09 mg/L。采用紫外分光光度计测定其544 nm处的吸光度值，对照人参皂苷标准曲线及所得到的线性方程Y = 0.07858X − 0.02991 (R 2 = 0.99808)测定人参总皂苷浓度，对比不同粒径的人参粉总皂苷含量差异不显著(p > 0.05)，三者的总皂苷浓度都集中在6 mg/L左右。 Table 2 The distribution of ginseng powder in different particle siz 样品 D (0.1) D (0.5) D (0.9) 一致性 峰形 超微人参粉 4.244 ± 0.04 13.45 ± 0.03 27.469 ± 0.14 0.713 单 表2. 人参超微粉的颗粒分布(μm) Table 3 Dissolution of polysaccharides and ginsenoside 样品 人参多糖的含量(mg/L) 人参总皂苷的含量(mg/L) 100目 8.55 ± 0.16 5.91 ± 0.14 200目 18.16 ± 0.06 6.34 ± 0.04 超微人参粉 22.24 ± 0.03 6.89 ± 0.09 表3. 人参多糖与总皂苷溶出情况 3.4. 人参酸奶单因素及响应面设计实验结果 3.4.1. 单因素实验结果 1) 菌种添加量对人参酸奶的理化指标的影响 ① 菌种添加量对人参酸奶pH值的影响 ABY-3不同添加量随着发酵时间的增加对人参酸奶pH值的影响如图2所示。由图可以看出，ABY-3的不同添加量随着发酵时间的增加都使得人参酸奶发酵过程中的pH值呈现下降的趋势，当发酵时间达到7 h后pH值降低呈现不显著(p > 0.05)。不同接种量发酵相同时间其pH值呈现显著性差异(p < 0.05)，其中当ABY-3添加量为0.002%时，发酵7 h左右酸奶pH值才达到4.6以下，ABY-3添加量为0.004%时，发酵6 h左右酸奶pH值达到4.6以下，ABY-3添加量为0.006%时，发酵5 h左右酸奶pH值达到4.6以下，ABY-3添加量为0.008%和0.01%时，发酵4.5 h左右酸奶pH值都达到4.6以下；随着菌种接种量的增加，人参酸奶pH值达到4.6以下的时间就相应减少，结合成本分析，可以确定0.006%和0.008%为较合适的添加量。 ② 菌种添加量对人参酸奶黏度的影响 由图3可以看出，随着ABY-3添加量的增加人参酸奶的黏度呈现先上升后下降的趋势，当ABY-3添加量为0.004%和0.006%时，黏度变化不显著(p > 0.05)，两者黏度值与其他接种量的黏度值呈现显著性差异(p < 0.05)，均大于其他接种量的黏度值，因此可以筛选0.004%和0.006%为合适添加量。 ③ 菌种添加量对人参酸奶质构的影响 ABY-3的不同添加量对人参酸奶质构的影响如图4所示。由图4可以看出，ABY-3的不同添加量对人参酸奶的硬度变化影响成显著性差异(p < 0.05)，对人参酸奶的粘力、粘性、弹力的影响不显著(p > 0.05)。人参酸奶的硬度随着的增加呈现先增大后减小的趋势；当ABY-3添加量为0.006%时，其硬度值最大，因此，可以筛选0.006%为合适添加量。 ④ 菌种添加量对人参酸奶益生菌菌落数的影响 ABY-3的不同添加量对人参酸奶益生菌活菌菌落数的影响如图5所示。由图5可以看出，人参酸奶中益生菌活菌菌落数与其接种量有着最直接的关系。随着接种量的增加，双歧杆菌活菌数变化不显著(p > 0.05)，嗜酸乳杆菌活菌菌落数变化呈现显著性差异(p < 0.05)，随着添加量的增加，嗜酸乳杆菌的活菌菌落总数呈现先增加后不变的趋势，当添加量达到0.006%时其活菌数达到最大，与添加量为0.008%和0.01%差异不显著(p > 0.05)。因此，可以筛选0.006%为合适接种量。 图2. ABY-3的添加量对人参酸奶的pH值的影响 图3. ABY-3添加量对人参酸奶黏度的影响 图4. ABY-3不同添加量对人参酸奶质构的影响 图5. ABY-3不同添加量对人参酸奶益生菌活菌菌落数的影响 结合以上测定不同接种量制备的人参酸奶的pH值、黏度、质构、益生菌菌落数和感官评定结果，可以得到接种量为0.006%时，制备得到的人参酸奶的理化特性和感官特性最佳，因此单因素实验确定ABY-3的添加量为0.006%。 2) 人参超微粉添加量对人参酸奶的理化指标的影响 ① 人参超微粉添加量对人参酸奶pH的影响 由图6可以看出，随着超微人参粉添加量的增加，人参酸奶的pH值呈现先减小后不变的趋势。当添加量为0.6%时，人参酸奶的pH值最小。由此可以看出，添加适量的人参粉可以促进酸奶的发酵，使其达到理想的凝乳状态。 ② 人参粉添加量对人参酸奶黏度的影响 超微人参粉的添加量对人参酸奶黏度的影响如图7所示。由图7可以看出，当超微人参粉添加量为0% - 0.4%时，黏度变化显著(p < 0.05)，超过0.4%时，其黏度值变化不显著(p > 0.05)，当添加量超过0.4%和0.6%时，黏度值较高。 ③ 人参粉添加量对人参酸奶质构的影响 超微人参粉的添加量对人参酸奶质构的影响如图8所示。由图可以看出，超微人参粉的不同添加量对人参酸奶的硬度和粘力变化影响成显著性差异(p < 0.05)，对人参酸奶粘性、弹力的影响不显著(p > 0.05)。人参酸奶的硬度随着超微人参粉的增加呈现降低的趋势。 ④ 人参粉添加量对人参酸奶益生菌活菌菌落数的影响 超微人参粉的添加量对人参酸奶益生菌活菌菌落数的影响如图9所示。由图可以看出，随着人参粉添加量的增加，嗜酸乳杆菌活菌菌落总数变化不显著，双歧杆菌活菌菌落总数呈现先上升后下降的趋势，同时两者都达到了国标要求的10 6 以上。表明适量添加超微人参粉可以促进益生菌的生长。 图6. 超微人参粉的添加量对人参酸奶pH的影响 图7. 超微人参粉的添加量对人参酸奶黏度的影响 图8. 超微人参粉的添加量对人参酸奶质构的影响 图9. 超微人参粉的添加量对人参酸奶益生菌活菌菌落数的影响 3) 白砂糖添加量对人参酸奶的理化指标的影响 ① 白砂糖添加量对人参酸奶pH的影响 白砂糖的添加量对人参酸奶pH值的影响如图10所示。由图10可以看出，随着白砂糖添加量的增加，人参酸奶pH值呈现先减小后增大的趋势(p < 0.05)。当白砂糖添加量为7%时，pH值最低。可能是由于白砂糖添加量的增大抑制了菌种的发酵，因此选择适量的白砂糖对于人参酸奶的发酵具有重要意义。 ② 白砂糖添加量对人参酸奶黏度的影响 白砂糖的添加量对人参酸奶黏度的影响如图11所示。由图11可以看出，随着白砂糖添加量的增加，人参酸奶黏度先减小后不变的趋势。当添加量为8%和9%时，其黏度不显著(p > 0.05)。 ③ 白砂糖添加量对人参酸奶质构的影响 白砂糖的添加量对人参酸奶质构的影响如图12所示。由图12可以看出，白砂糖的不同添加量对人参酸奶的硬度和粘力变化影响成显著性差异(p < 0.05)，对人参酸奶粘性、弹力的影响不显著(p > 0.05)。 ④ 白砂糖添加量对人参酸奶益生菌菌落数的影响 白砂糖的添加量对人参酸奶益生菌活菌数的影响如图13所示。由图13可以看出，随着白砂糖添加量的增加，嗜酸乳杆菌活菌菌落数的变化不显著，而双歧杆菌的活菌菌落数呈现显著性差异，可能是因为较高的白砂糖抑制了双歧杆菌的生长。 3.4.2. 响应面实验结果 根据单因素实验结果，以ABY-3添加量(X 1 )、超微人参粉添加量(X 2 )、白砂糖添加量(X 3 )为影响因子进行Box-Behnken实验设计，具体结果如下： 以pH值(Y 1 )为响应值，利用Design-Expert 8.0程序对pH值结果进行回归分析，得出回归方程为： 图10. 白砂糖的添加量对人参酸奶pH值的影响 图11. 白砂糖的添加量对人参酸奶黏度的影响 图12. 白砂糖的添加量对人参酸奶质构的影响 图13. 白砂糖的添加量对人参酸奶益生菌活菌数的影响 以嗜酸乳杆菌活菌菌落数(Y 2 )为响应值，利用Design-Expert 8.0程序对pH值结果进行回归分析，得出回归方程为： 以双歧杆菌(Y 3 )为响应值，利用Design-Expert 8.0程序对pH值结果进行回归分析，得出回归方程为： 其中：Y 1 为pH值，Y 2 嗜酸乳杆菌活菌数，Y 3 为双歧乳杆菌活菌数，X 1 、X 2 、X 3 分别为ABY-3添加量、超微人参粉添加量、白砂糖添加量。 通过软件分析并综合三个模型组，可以看出ABY-3的添加量、超微人参粉添加量、白砂糖添加量都对pH值和双歧乳杆菌影响较大，ABY-3添加量和超微人参粉添加量对嗜酸乳杆菌影响较大，由统计分析可知，pH值在ABY-3添加量在0.005%~0.007%、超微人参粉添加量在0.65%~0.75%时pH值最小、嗜酸乳杆菌和双歧杆菌活菌菌落数最大，在这两个因素共同作用下，pH值达到4.41左右，嗜酸乳杆菌活菌菌落数达到10 7 ，双歧乳杆菌活菌菌落数达到10 9 。 利用Design-Expert8.0程序处理得到最佳工艺参数为：ABY-3添加量为0.006%、超微人参粉添加量为0.7%，白砂糖添加量为6.5%，得到pH值达到4.41。