孫 卓,喬成亞,李海燕,梅 芳
(光明乳業(yè)有限公司 乳業(yè)研究院;乳業(yè)生物技術(shù)國家重點實驗室;上海乳業(yè)生物工程技術(shù)研究中心,上海 200436)
酸乳有良好的營養(yǎng)價值,乳蛋白質(zhì)經(jīng)過乳酸菌作用會形成肽及豐富的氨基酸,所以消化吸收率高,有益于人體健康[1-2]。蜂蜜含糖量>75%,主要為葡萄糖和果糖,葡萄糖是乳酸菌可利用的碳源之一[3],可被乳酸菌利用轉(zhuǎn)化為乳酸,有益于乳酸菌的增殖。將蜂蜜應(yīng)用于酸乳生產(chǎn)中不僅可以增強酸乳甜度,還可以提高黏度和增效風(fēng)味[4-6]。梨富含葡萄糖、果酸及多種微量元素,維生素A、C以及纖維素,和酸乳搭配可以促進腸道蠕動幫助消化,還可以使產(chǎn)品增添梨的滋氣味。本實驗主要以牛奶為原料,添加蜂蜜、梨果醬等輔料制作酸乳,篩選后酸化較弱的菌株[7],調(diào)節(jié)酸甜比例,黏度指標和感官評定相結(jié)合確定配方,以期研制出受消費者喜愛的酸乳。
生牛乳:光明乳業(yè)股份有限公司;嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)和保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)混合發(fā)酵劑R1、R2:丹尼斯克(中國)有限公司;白砂糖:北京糖業(yè)有限公司;蜂蜜:北京百花蜂蜜有限公司;梨果醬:北京三樂元有限公司。
R180型數(shù)顯黏度計:德國ProRheo公司;APV1000型均質(zhì)機:丹麥APV公司;FW3D 型高速攪拌器:德國Ika Labortechnik公司;Cinac發(fā)酵素酸化監(jiān)控系統(tǒng):法國ALLIANCE公司;FA1004電子分析天平:德國Sartorius公司。
1.3.1 酸乳加工工藝流程
考慮到不在配方中加入穩(wěn)定劑,蛋白質(zhì)和脂肪質(zhì)量分數(shù)的提高有利于加強酸乳凝膠強度,故要求奶源理化指標較高,蛋白質(zhì)≥3.2%,脂肪≥3.4%[8-9]。
1.3.2 酸乳黏度的測定
在室溫條件下,用黏度計直接測定,使用2號轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)速為64r/min,測定時間為10s,重復(fù)測定3次,取其平均值。
1.3.3 酸乳產(chǎn)酸能力的測定
pH值由pH計測定,滴定酸度采用0.1mol/L氫氧化鈉溶液滴定。
1.3.4 感官評鑒方法
將酸乳冷藏7d后,邀請10位有乳品品鑒經(jīng)驗的專家,對酸乳的各個指標進行評價計分,感官評分(滿分100分)指標見表1[10]。
表1 酸乳質(zhì)量感官評分指標Table 1 Sensory scoring standard of the quality of yoghurt
1.3.5 數(shù)據(jù)處理
用SPSS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及Excell進行數(shù)據(jù)分析。
選擇2種產(chǎn)粘較好的發(fā)酵劑,按照酸乳加工工藝來制作酸乳,發(fā)酵劑添加量為50U/t,蔗糖添加量為7%,在42℃~43℃發(fā)酵,應(yīng)用Cinac 發(fā)酵素系統(tǒng)檢測發(fā)酵過程中的pH值變化,結(jié)果見圖1。
圖1 兩菌株24h內(nèi)pH值變化圖Fig.1 Changes of pH values of different starters in 24h
由于菌株在貯藏期間繼續(xù)分解乳糖使pH值降低,影響蛋白質(zhì)和脂肪的凝聚狀態(tài),進而影響酸乳的組織狀態(tài),過低的pH值會使組織狀態(tài)變差;蛋白質(zhì)分解形成的氨基酸和多肽物質(zhì)對風(fēng)味形成有重要作用,pH值高低是影響酶的活力的因素之一,后酸弱是篩選優(yōu)良菌種的重要指標[11-12]。由圖1可知,2種發(fā)酵劑均可以在5h時達到pH 4.6,發(fā)酵6h達到4.5;經(jīng)過24h發(fā)酵,發(fā)酵劑R1 pH值可達到4.18,R2 pH值為4.0,由于發(fā)酵劑R1在酸乳后期發(fā)酵過程能夠維持較高pH值,選擇該發(fā)酵劑進行后期試驗,以pH值4.5為發(fā)酵終點。
蔗糖在酸乳中的添加量一般為7%左右,考慮到發(fā)酵結(jié)束之后添加蜂蜜和果醬,所以酸乳基料中蔗糖添加量降低。實驗設(shè)計蔗糖添加量為5%時,以R1作為發(fā)酵劑,發(fā)酵至pH值4.5。蜂蜜/梨醬的總添加量為6%,蜂蜜和梨果醬按照不同質(zhì)量比(1∶5、2∶4、3∶3、4∶2、2∶1)進行試驗,冷藏1d后測定其黏度,并進行感官評定,結(jié)果見表2。
表2 不同蜂蜜和梨果醬的添加量對酸乳感官及黏度的影響Table 2 Effect of honey and pear jam addition on the quality and viscosity of yoghurt
蜂蜜主要是果糖和葡萄糖,甜度類似蔗糖,而果醬中糖類占50%,按照不同的蜂蜜/梨果醬進行酸乳發(fā)酵。由表2可知,蜂蜜加入量為2%時可以使酸乳呈現(xiàn)出蜂蜜的香味,而且隨著蜂蜜量的添加,能使酸乳粘稠感增加。通過感官評價,發(fā)現(xiàn)樣品C具有較好的滋氣味和質(zhì)地,蜂蜜添加量>3%時有較好的質(zhì)地,酸乳口感爽滑。
圖2 蜂蜜和梨果醬添加量對樣品黏度的影響Fig.2 Effect of honey and pear jam amount on yoghurt viscosity
酸乳的質(zhì)構(gòu)受許多因素影響,其中白砂糖可以改變?nèi)樗峋玫乃只疃龋只疃韧ㄟ^改變酶反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)和誘導(dǎo)底物結(jié)構(gòu)發(fā)生變化從而影響酶活性[13],進而影響酸乳的組織狀態(tài),蜂蜜中的糖類以及添加白砂糖量不同,酸乳表現(xiàn)出來的質(zhì)構(gòu)也就不同。由圖2可知,隨著糖含量增大,固形物增高,酸乳的黏度也隨之增高[14],但黏度過高會使吞咽困難,結(jié)合感官評價,選擇蜂蜜/梨果醬質(zhì)量比3∶3為較適宜。
由于酸乳甜度取決于蔗糖、蜂蜜和梨果醬,酸度則取決于菌株發(fā)酵酸乳的終點pH值,而酸甜比影響最終產(chǎn)品的口感,將蔗糖添加量、蜂蜜/梨果醬(總添加量為6%)、酸乳的發(fā)酵終點pH值為試驗影響因素,pH值用Cinac發(fā)酵素監(jiān)控系統(tǒng)檢測,選用L9(33)進行正交試驗設(shè)計,根據(jù)產(chǎn)品感官評分確定最佳配方,正交試驗因素水平見表3,正交試驗結(jié)果見表4。
表3 蜂蜜雪梨酸乳配方優(yōu)化正交試驗因素水平Table 3 Factors and levels of orthogonal experiments for formula optimization of yoghurt
表4 蜂蜜雪梨酸乳配方優(yōu)化正交試驗結(jié)果與分析Table 4 Results and analysis of orthogonal experiments for formula optimization of yoghurt
由表4極差分析可知,影響終產(chǎn)品口感的因素主次順序為蜂蜜/梨果醬>發(fā)酵終點pH值>蔗糖添加量,優(yōu)化組合為A2B3C2,即蔗糖添加量5%,蜂蜜添加量4%,梨果醬添加量2%,發(fā)酵終點pH值4.4。
按照優(yōu)化組合制作酸乳進行驗證試驗,產(chǎn)品的感官評分為96分。將產(chǎn)品冷藏,冷藏1d、5d、10d、15d后進行pH值測定,結(jié)果見圖3。
圖3 產(chǎn)品在貨架期內(nèi)pH值變化Fig.3 Changes of pH values of yoghurt during shelf-life
由圖3可知,在貨架期內(nèi),酸乳中乳酸菌會繼續(xù)利用糖類產(chǎn)生乳酸,pH值會降低。但因為原料蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)較高,酸乳中含有較高的酪蛋白,在貨架期內(nèi)被蛋白酶類分解成多肽和氨基酸等[15],可以緩和pH值下降,維持較穩(wěn)定pH值,貨架期內(nèi)產(chǎn)品經(jīng)品嘗酸甜比變化不大。
感官指標:產(chǎn)品組織細膩,有光澤;酸甜比適宜,呈現(xiàn)出較好的蜂蜜滋味和梨的風(fēng)味。
理化指標:蛋白質(zhì)≥2.8%,脂肪≥3.1%;酸度≥70°T。
微生物指標:乳酸菌≥1×106CFU/mL,大腸桿菌≤3MPN/100mL,致病菌未檢出。
產(chǎn)品質(zhì)量指標符合國家標準。
經(jīng)過測定24h之內(nèi)發(fā)酵劑pH值變化,選定后酸較弱的發(fā)酵劑R1進行實驗制作酸乳,產(chǎn)品在貨架期內(nèi)pH值變化不大。通過感官評定經(jīng)過正交試驗確定工藝配方,即蔗糖添加量為5%,蜂蜜添加量為4%,梨果醬添加量為2%,酸乳終點pH值為4.4。由此配方生產(chǎn)出的酸乳,具有較好的口感和組織狀態(tài),呈現(xiàn)出蜂蜜和梨的滋氣味。
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