方 雪,劉 飛,劉 景,陶玉芹,潘 娜
(合肥師范學(xué)院生命科學(xué)系,安徽合肥230601)
酸奶因具有營養(yǎng)價值高、味道酸甜爽口、保健性能好等優(yōu)點受到廣大消費者的青睞[1]。隨著國內(nèi)乳業(yè)的發(fā)展,酸奶也正朝著口感多樣化、營養(yǎng)豐盛化方向發(fā)展[2-3],其中一些具有保健性的物質(zhì)作為添加劑或輔料被應(yīng)用于酸奶中[4]。
姬松茸(Agarics blazei)肉質(zhì)鮮嫩,香氣濃郁,是一種中溫型的藥食兼用的食用菌[5]。每100g干制品中含約40%粗蛋白、40%可溶性糖、7%粗纖維等,還含有人體必需的8種氨基酸和多種維生素。姬松茸子實體富含多種對人體有益的生物活性物質(zhì),如多糖、外源凝集素、脂肪酸、甾醇等,具有抗腫瘤、降血糖、血壓、改善動脈硬化等功效[6]。其中多糖含量為5.27%,約為靈芝的5倍。日本學(xué)者研究證實,姬松茸菌絲體和發(fā)酵液具有與子實體相當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)成分、藥理作用和保健效果,對姬松茸進(jìn)行液體深層發(fā)酵具有周期短、成本低、可工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)越性[7]。
本文以姬松茸發(fā)酵液和牛奶為主要原料,以嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌為發(fā)酵劑,研制出一種具有營養(yǎng)保健功能的酸奶,是理想的保健功能性食品。
姬松茸一級菌種、嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌華南農(nóng)業(yè)大學(xué)菌種保藏中心提供;Vc標(biāo)準(zhǔn)溶液、牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)蛋白液 購自Sigma公司;考馬斯亮藍(lán)、石油醚、草酸、2,6-二氯酚靛酚、苯酚、濃硫酸 均為分析純,由上海國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供。
UV-1800型紫外分光光度計 日本島津公司;GFA/AA-7000原子吸收儀 日本SHIMADZU公司;NDJ-79型旋轉(zhuǎn)式粘度計 上海中晨數(shù)字技術(shù)設(shè)備有限公司;SPX-150C型恒溫恒濕培養(yǎng)箱 上海博訊實業(yè)有限公司;Texture analyzer CT-3型質(zhì)構(gòu)儀 美國Brookfield公司;脂肪測定儀 濟(jì)南海能儀器有限公司;SHP1000-60高壓均質(zhì)機(jī) 上??扑敬缶|(zhì)機(jī)電設(shè)備有限公司。
1.3.1 姬松茸菌絲發(fā)酵液的制備 用三角瓶裝種子培養(yǎng)基 100mL,121℃,0.1MPa滅菌30min,無菌條件下接姬松茸母種,70~80r/min,25℃下培養(yǎng)4d,獲姬松茸液體種。將姬松茸液體種接入200mL發(fā)酵培養(yǎng)基中,70~80r/min,25℃下培養(yǎng) 5d,獲得姬松茸的菌絲發(fā)酵液。
1.3.2 姬松茸酸奶的制作 將姬松茸菌液、鮮奶、白砂糖、低聚木糖按配方混合后,先預(yù)熱到70℃,再在20MPa條件 下均質(zhì) 2 次[8],121℃、0.05MPa 滅菌15min,迅速冷卻至40~42℃,接入適量的發(fā)酵劑(保加利亞乳桿菌∶嗜熱鏈球菌 =1∶1)[9],攪拌均勻后42℃恒溫發(fā)酵4~6h至凝固,4℃冷藏12h即得姬松茸酸奶。
在單因素實驗基礎(chǔ)上,以接種量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間進(jìn)行三因素三水平的L9(33)的正交實驗,以凝乳狀況、風(fēng)味口感、滋味氣味等感官評價為指標(biāo),確定最佳發(fā)酵條件。選取影響產(chǎn)品品質(zhì)的三因素,姬松茸菌絲發(fā)酵液/鮮奶、白砂糖、低聚木糖,進(jìn)行L9(33)正交實驗,通過產(chǎn)品的感官評分,確定產(chǎn)品的最佳配方。
1.5.1 感官檢驗 姬松茸酸奶品評時由12名有感官品評經(jīng)驗的專業(yè)技術(shù)人員組成品評小組,對產(chǎn)品進(jìn)行感官評價,其評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。用加權(quán)法來計算總分,其組織狀態(tài)、乳清析出、口感、香氣的加權(quán)系數(shù)分別為 0.3、0.2、0.2、0.3[10]。
表1 感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standards
1.5.2 姬松茸酸奶營養(yǎng)成分的測定 蛋白質(zhì)含量參照GB 5009.5-2010測定,配制牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)液,分別測得各濃度對應(yīng)的OD595,繪出標(biāo)準(zhǔn)曲線,吸取姬松茸發(fā)酵酸奶1mL至試管,加入5mL的考馬斯亮藍(lán)G-250試劑于試管,混合均勻后放置5min,測定其OD595,按回歸方程計算出該產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量。脂肪含量參照GB 5413.3-2010,利用脂肪測定儀測定。礦物元素含量參考GB/T 5009.92-2003,利用火焰原子吸收法測定該產(chǎn)品的鈉、鉀、鈣和磷的含量;多糖含量利用苯酚-硫酸法測定,配制葡聚糖標(biāo)準(zhǔn)溶液各2mL,加入1.0mL6%苯酚及5.0mL濃硫酸,混合均勻后靜置20min,測定OD490,橫坐標(biāo)為多糖微克數(shù),縱坐標(biāo)為光密度值,得標(biāo)準(zhǔn)曲線,吸取2mL姬松茸酸奶稀釋液按標(biāo)準(zhǔn)曲線中的測定方法測出OD490,按回歸方程計算樣品的多糖濃度。
1.5.3 pH和酸度的測定 使用pH計測定pH;參照GB5409.5-1985,使用酸堿滴定法測定酸度。
1.5.4 乳酸菌數(shù)的測定 參照GB4789.35-2010,對姬松茸酸奶樣品進(jìn)行稀釋,稀釋液涂布在MRS培養(yǎng)基中37℃下厭氧培養(yǎng)48h,通過平板菌落計數(shù)法測定乳酸菌數(shù)。
1.5.5 粘度的測定 采用79型旋轉(zhuǎn)式粘度計,選擇對應(yīng)的轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)速進(jìn)行測定。
在單因素實驗基礎(chǔ)上,對姬松茸菌絲發(fā)酵液/鮮奶、白砂糖、低聚木糖進(jìn)行L9(33)正交實驗,通過對該產(chǎn)品的感官評分,確定姬松茸酸奶的最佳配方。如表2所示,從k值分析可知,三因素對產(chǎn)品品質(zhì)的影響主次為A>B>C,即姬松茸發(fā)酵菌液/鮮牛奶的體積比對產(chǎn)品品質(zhì)影響最大,白砂糖的添加量影響最小。經(jīng)多次重復(fù)實驗,最佳組合為A2B2C2,即菌液/鮮牛奶的體積比為8/92、低聚木糖添加量為0.3%、白砂糖添加量為8%,所得產(chǎn)品組織狀態(tài)良好,無乳清析出,風(fēng)味純正,色澤淡黃,菇味清香。
表2 產(chǎn)品配方的L9(33)正交實驗結(jié)果Table 2 Results of L9(33)orthogonal test for formula of the yogurt
選取姬松茸酸奶發(fā)酵條件的三因素,對接種量、發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度進(jìn)行L9(33)正交實驗,通過產(chǎn)品的感官評分,確定姬松茸酸奶的最佳發(fā)酵條件。如表3所示,從k值分析可知,各因素對產(chǎn)品品質(zhì)的影響主次為A>B>C,即接種量對產(chǎn)品品質(zhì)影響最大,發(fā)酵溫度影響最小。經(jīng)多次重復(fù)實驗,最佳發(fā)酵工藝組合為A3B3C3,即接種量為10%,于44℃下發(fā)酵6h,置于4℃冰箱后熟12h為宜。
表3 產(chǎn)品發(fā)酵條件的L9(33)正交實驗結(jié)果Table 3 Results of L9(33)orthogonal test for fermentation condition of the yogurt
姬松茸酸奶的營養(yǎng)成分測定見表4。姬松茸酸奶的蛋白質(zhì)含量為3.37%,脂肪含量為2.98%,VC含量為6.05%。礦質(zhì)元素中鉀、鈉的含量分別為0.19%和0.06%,符合高鉀低鈉的營養(yǎng)要求,對于預(yù)防腎疾病、高血壓發(fā)揮重要的作用,其中鈣、磷比值接近2∶1,有利于機(jī)體對鈣、磷的吸收[11]。由于姬松茸中含有多糖等生物活性成分,所以該產(chǎn)品具有增強免疫力、防癌抗癌的新型保健功能[12]。
酸奶發(fā)酵過程中,乳酸菌的生長繁殖及產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物會引起酸奶產(chǎn)品發(fā)生一系列變化,乳酸菌數(shù)對姬松茸酸奶的發(fā)酵風(fēng)味、貨架期長短有直接影響。從圖1可見,姬松茸酸奶在4℃條件下冷藏,其乳酸菌活菌數(shù)在貯藏期內(nèi)隨時間的增加而減少。貯藏15d內(nèi),乳酸菌數(shù)從1.54×109cfu/mL降低到1.26×106cfu/mL,符合國標(biāo)GB19302-2010(乳酸菌數(shù)≥1000000)要求。
圖1 姬松茸酸奶貯藏期內(nèi)乳酸菌數(shù)的變化Fig.1 Changes in counts of Lactobacillus of Agaricus blazei yogurt during storage
姬松茸酸奶貯藏期間,由于乳酸菌生長繁殖將乳糖分解為乳酸,所以姬松茸酸奶的酸度呈上升趨勢,pH呈下降趨勢。從圖2可見,姬松茸酸奶在4℃條件下貯藏15d內(nèi),其酸度由72.78°T上升到92.01°T,pH由4.38下降到4.08,在前6d內(nèi)酸度和pH變化明顯,隨后趨于穩(wěn)定。由于pH的下降,姬松茸酸奶的發(fā)酵奶從中性逐漸變?yōu)樗嵝?,使乳酸菌的生長繁殖受到抑制,乳酸產(chǎn)生速率降低,阻礙了pH的進(jìn)一步降低,使酸度和pH趨于穩(wěn)定。
圖2 姬松茸酸奶貯藏期內(nèi)酸度和pH的變化Fig.2 Changes in titration acids and pH value of Agaricus blazei yogurt during storage
粘度是反映酸奶品質(zhì)的重要指標(biāo),酸奶中粘度的變化與其酸度變化、蛋白質(zhì)凝膠的形成直接相關(guān),也影響酸奶的質(zhì)構(gòu)和穩(wěn)定性。從圖3可見,姬松茸酸奶的粘度隨貯藏時間的增加先提高,到第6天時達(dá)到最大,隨后逐漸下降。貯藏6d時粘度達(dá)到688mPa·s,隨后有所下降,到 15d 時粘度為 543mPa·s。這是由于貯藏期間酸奶的穩(wěn)定性降低,蛋白質(zhì)凝膠失水,降低其保水性,乳清析出明顯,而且酸奶中殘留的霉菌和酵母菌的生長繁殖分解酸奶膠體結(jié)構(gòu)的成分,致使粘度下降。
表4 姬松茸酸奶的營養(yǎng)成分Table 4 Nutrient composition of Agaricus blazei yogurt
圖3 姬松茸酸奶貯藏期內(nèi)粘度的變化Fig.3 Changes in viscosity of Agaricus blazei yogurt during storage
通過正交實驗確定了姬松茸酸奶的最佳配方為:8%的姬松茸菌絲發(fā)酵液,0.3%的低聚木糖,8%的白砂糖;最佳發(fā)酵條件為:接種量10%,發(fā)酵溫度44℃,發(fā)酵時間6h。制作出的姬松茸酸奶菇味清香、口感上乘、色澤均勻、組織狀態(tài)良好。通過對姬松茸酸奶的蛋白質(zhì)、脂肪、多糖、VC、礦質(zhì)元素含量的測定分析,發(fā)現(xiàn)其營養(yǎng)成分均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。綜合乳酸菌數(shù)、酸度以及粘度對姬松茸酸奶質(zhì)量的影響,在4℃條件下貯藏15d,仍保持良好的穩(wěn)定性,為姬松茸酸奶產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供參考。
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