文 / 王 攀 商洛學(xué)院生物醫(yī)藥工程系
酸奶是一種風(fēng)味獨(dú)特,營養(yǎng)價(jià)值高,并具有整腸、健胃、助消化以及增強(qiáng)人體免疫力功能的發(fā)酵乳制品[1]。市場銷售的酸奶種類繁多,絕大部分為牛奶酸奶,羊奶酸奶非常少。羊奶具有不同于牛奶的獨(dú)特風(fēng)味,更高的營養(yǎng)價(jià)值和易于吸收的特點(diǎn),且羊奶酪蛋白膠粒和乳脂肪球較小,用其生產(chǎn)的酸奶風(fēng)味獨(dú)特,組織狀態(tài)光滑細(xì)膩,深受消費(fèi)者喜愛[2]。但羊奶酸奶與牛奶酸奶相比,在實(shí)際生產(chǎn)中,易出現(xiàn)凝固性較差,乳清易析出等現(xiàn)象,從而影響羊奶酸奶的品質(zhì)。這主要與羊奶和牛奶中酪蛋白與乳清蛋白比例不同密切相關(guān)(牛奶中酪蛋白含量高于羊奶)。因此,本文以全脂羊奶粉為原料,研究添加羊奶酪蛋白對(duì)羊奶酸奶發(fā)酵特性的影響,以望改善羊奶酸奶的加工特性,為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)羊奶酸奶提供理論依據(jù)。
全脂羊奶粉:陜西富平紅星乳業(yè)有限公司生產(chǎn)的無抗全脂羊奶粉(出口級(jí));
蔗糖:市售白砂糖;發(fā)酵劑:保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)L.b-80菌株和嗜熱鏈球菌(Stretococcus)S.t-499菌株按1∶1的比例混合,兩者均是從丹尼斯克酸奶發(fā)酵劑YO-MIX800、YOMIX499中分離純化得到。
旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)NDJ-79型,同濟(jì)大學(xué)機(jī)電廠;冷凍高速離心機(jī)3K30型,Sigma公司;隔水式恒溫培養(yǎng)箱GHX-9080B-1型,上海?,斣囼?yàn)設(shè)備有限公司;電熱恒溫水浴鍋HH-S4型,北京科偉永興儀器有限公司。
將羊奶加熱至40 ℃,利用預(yù)熱至40 ℃的醋酸緩沖液調(diào)節(jié)pH值至4.3(羊奶酪蛋白的等電點(diǎn)),冷卻至室溫。在3000 rpm條件下離心15 min,棄去上清液。然后用蒸餾水沖洗沉淀物3 次,在3000 rpm條件下離心10 min,棄去上清液。向沉淀中加入乙醇,攪拌片刻,將懸濁液轉(zhuǎn)移至布氏漏斗中抽濾,用乙醇-乙醚混合液沖洗沉淀物2 次,最后用乙醚洗沉淀物2 次,抽干并將沉淀攤放在表面皿中干燥,得羊奶酪蛋白[3]。
羊奶酸奶的制作:將羊奶粉與酪蛋白粉按比例混合,用水配成乳固形物濃度為12%(w/w)復(fù)原乳,在4 ℃貯藏12 h。使乳蛋白充分水化后,預(yù)熱到50~60 ℃,添加7%的蔗糖,充分?jǐn)嚢瑁固侨芙?。然后?5 MPa下均質(zhì),再經(jīng)90 ℃、15 min殺菌處理后,迅速冷卻到43~45 ℃,以2%(w/w)的接種量接種生產(chǎn)發(fā)酵劑后,在43 ℃下發(fā)酵。待乳凝固后,在4 ℃貯藏24 h,進(jìn)行后發(fā)酵。
按GB 5409-85方法[4]。用0.1 mol/L的NaOH溶液滴定,酸度以0T表示。
采用旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)[5]。根據(jù)粘度范圍,選用二單元1×10轉(zhuǎn)子,在室溫下測(cè)試,在第30 s時(shí)記錄數(shù)據(jù),分別測(cè)量3 次數(shù)據(jù)后取平均值。粘度單位為MPa·s。
采用Hassan的方法[6,7]。取15~20 g樣品,在10 ℃下,13500 ×g,離心30 min,傾去上清物,使離心管保持倒置狀態(tài)10 min,稱量沉淀物重量,每個(gè)樣品做3 個(gè)平行試樣,取算術(shù)平均值。按下式計(jì)算酸奶的持水性:
酸奶持水性(%)=離心沉淀物重量/樣品重量×100%
將羊奶粉與羊奶酪蛋白粉按表1進(jìn)行混合,并用水復(fù)原成12%(w/w)的復(fù)原乳,然后加工羊奶酸奶,并在發(fā)酵期間的1、2、3、4和5 h測(cè)定羊奶酸奶的滴定酸度、粘度、持水性。
表1 羊奶粉與酪蛋白粉的添加比例
圖1 酪蛋白對(duì)羊奶酸奶發(fā)酵過程中滴定酸度的影響
圖2 酪蛋白對(duì)羊奶酸奶發(fā)酵過程中粘度的影響
圖3 酪蛋白對(duì)羊奶酸奶發(fā)酵過程中持水性的影響
從圖1可知,羊奶粉與羊奶酪蛋白粉以不同比例混合發(fā)酵羊奶酸奶,對(duì)發(fā)酵過程中羊奶酸奶的滴定酸度有一定的影響。在發(fā)酵初期(前3 h),對(duì)照組的滴定酸度低于試驗(yàn)組;但隨著發(fā)酵的進(jìn)行,在發(fā)酵后期,對(duì)照組和試驗(yàn)組之間幾乎沒有差異。這可能與酪蛋白的添加導(dǎo)致酸奶發(fā)酵過程中乳蛋白的緩沖能力增強(qiáng)有關(guān)。
從圖2可知,羊奶粉與羊奶酪蛋白粉以不同比例混合發(fā)酵羊奶酸奶,對(duì)發(fā)酵過程中羊奶酸奶的粘度有一定的影響。在發(fā)酵初期(前3 h),對(duì)照組與試驗(yàn)組的酸奶粘度均迅速上升,但它們之間的粘度沒有明顯差異。隨著發(fā)酵的進(jìn)行,在3~4 h之間時(shí),對(duì)照組與試驗(yàn)組的酸奶粘度并沒有明顯的上升。當(dāng)發(fā)酵超過4 h后,對(duì)照組的酸奶粘度仍然呈緩慢上升趨勢(shì),而試驗(yàn)組酸奶的粘度出現(xiàn)緩慢的下降趨勢(shì),且隨著酪蛋白粉添加量的增加下降趨勢(shì)越明顯。在發(fā)酵開始階段,由于酸奶中底物充足,隨著酸度的升高,大量凝膠結(jié)構(gòu)逐漸形成,酸奶的粘度迅速上升;在發(fā)酵后期,隨著酸度的升高和乳中凝膠結(jié)構(gòu)可利用輔助物濃度逐漸降低,對(duì)照組粘度上升緩慢,此時(shí)試驗(yàn)組由于原料中添加了酪蛋白,導(dǎo)致凝膠結(jié)構(gòu)可利用的輔助物消耗殆盡,且隨酸度的升高,酪蛋白的凝膠結(jié)構(gòu)逐漸被破壞,導(dǎo)致粘度出現(xiàn)下降趨勢(shì)。
從圖3可知,羊奶粉與羊奶酪蛋白粉以不同比例混合發(fā)酵羊奶酸奶,對(duì)發(fā)酵過程中羊奶酸奶的持水性有顯著的影響。對(duì)照組酸奶持水性明顯高于試驗(yàn)組,但試驗(yàn)組之間差別不大。這是由于酸奶在發(fā)酵過程中形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)凝膠上需要的乳清蛋白和其它乳中的固形物進(jìn)行填充,才能形成穩(wěn)定的凝膠結(jié)構(gòu),當(dāng)添加酪蛋白時(shí),乳清蛋白和其它乳中的固形物濃度相對(duì)降低,網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)填充不完全,導(dǎo)致凝膠結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定造成持水性下降。
將羊奶粉與酪蛋白粉按表2進(jìn)行混合,混合物用水復(fù)原成12%(w/w)的復(fù)原乳,然后加工羊奶酸奶,待前發(fā)酵結(jié)束,將酸奶在4 ℃貯藏24 h,進(jìn)行后發(fā)酵,并在后發(fā)酵24 h測(cè)定羊奶酸奶的滴定酸度、粘度、持水性。
由表2可知,羊奶粉與羊奶酪蛋白粉以不同比例混合發(fā)酵羊奶酸奶,對(duì)后發(fā)酵過程中羊奶酸奶的pH值、持水性和粘度有顯著的影響。對(duì)照組酸奶pH值、持水性和粘度明顯高于試驗(yàn)組,且試驗(yàn)組之間并無明顯差異。在后發(fā)酵階段,由于對(duì)照組可夠微生物生長的底物濃度與試驗(yàn)組比較相對(duì)較高,利于微生物代謝,導(dǎo)致對(duì)照組的酸度明顯高于試驗(yàn)組;試驗(yàn)組與對(duì)照組粘度和持水性的差異主要與發(fā)酵過程中形成的凝膠結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有關(guān)。
表2 羊奶酪蛋白對(duì)羊奶酸奶后發(fā)酵特性的影響
羊奶粉中添加羊奶酪蛋白,對(duì)羊奶酸奶發(fā)酵過程中滴定酸度影響不大,但對(duì)發(fā)酵過程中的粘度和持水性有一定的影響;對(duì)羊奶酸奶的后發(fā)酵過程中的滴定酸度、粘度和持水性有明顯影響,添加酪蛋白的羊奶酸奶滴定酸度、粘度和持水性均低于未添加的羊奶酸奶。
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