岳曉禹，田 雨

(河南牧業(yè)經濟學院 食品與生物工程學院，河南 鄭州450046)

我國養(yǎng)羊已有數千年歷史，羊奶因營養(yǎng)成分豐富、易被人體消化吸收的優(yōu)點被譽為“奶中之王”。羊奶是天然的保健食品，可增強免疫力，降低慢性疾病感染的風險，可避免大部分由牛奶引起的過敏癥，可單獨用于酸奶生產[1-3]。近年來，羊奶的脫膻工藝得到了提升，羊奶已成為部分西方國家人們生活中的必需品[4]。

“雙蛋白”概念在2006年的“第二屆中國大豆食品產業(yè)圓桌峰會”上被首次提出，在《國民營養(yǎng)計劃2017-2030年》中明確提出“雙蛋白工程”?！半p蛋白”是指利用當代前沿的科學技術對世界上多種蛋白資源進行相互搭配，從而滿足不同人群對營養(yǎng)的需求[5]。目前，國內外對雙蛋白食物的研究還比較少，對雙蛋白食品營養(yǎng)的分析也比較缺乏。

羊奶中的蛋白分子和乳糖顆粒比較小，人們食用羊奶發(fā)生過敏癥和乳糖不耐受癥的幾率比食用其他奶制品的幾率要低很多，因此對牛奶過敏和患有胃腸疾病的人均可食用[6]。羊奶雖有膻味，但隨著脫膻技術的提高，羊奶市場逐漸擴大。目前最優(yōu)良的羊奶脫膻工藝是酸羊奶發(fā)酵工藝和“閃蒸”工藝[7]。蘇偉麗等[8]通過設置不同的變量成功探究出生產低膻味酸羊奶的最佳工藝條件；陳合等[9]從牛奶發(fā)酵劑中篩選出適用于羊奶發(fā)酵的菌種，并完成對凝固型酸羊奶發(fā)酵工藝的優(yōu)化。李瑩等[10]通過響應曲面法對生產山羊酸奶的配方與發(fā)酵工藝進行了優(yōu)化。張富新[11]通過大量實驗證實了羊奶發(fā)酵成酸奶是可行的。劉希鳳等[12]確定了酵素羊奶發(fā)酵工藝里各因子的添加量。劉立鵬等[13]采用電泳技術對脫脂乳生產時因熱處理工藝的不同而對酸奶的質構和微觀結構造成的影響進行研究分析，得出了脫脂酸乳最佳熱處理工藝條件。劉婕等[14]也曾成功研制出一款口感細膩濃郁、風味獨特的希臘式酸羊奶。

科學家們研究發(fā)現(xiàn)，大豆中蛋白含量達90%以上，并包含多種人體必需的氨基酸，是一種生物利用率比較高的蛋白質。在肉制品、米制品和面制品等被廣泛使用[15]。我國是大豆主產國之一，總產量可達120 0萬噸[16]。馮建嶺等[17]對大豆分離蛋白的功能特性及在各食品領域中的應用進行了研究，將大豆分離蛋白運用到乳產品中可以提高乳品的營養(yǎng)價值，使兩者風味相結合，具有獨特的優(yōu)勢。劉雪峰等[18]采用正交試驗方法，成功研制出無沉淀、無脂肪分層、無腐敗變質的復合型雙蛋白奶。張鴻儒等[19]以大豆蛋白和牛奶蛋白為主要營養(yǎng)基料，經乳酸菌發(fā)酵得出了雙蛋白益生菌酸奶生產的最佳配方。王曉英等[20]以大豆蛋白和牛奶為原料并使用混合菌種進行發(fā)酵，最終得到風味濃郁、狀態(tài)穩(wěn)定的高品質雙蛋白酸奶。

由于植物蛋白與乳蛋白性質的差異，兩者在混合時易出現(xiàn)乳清析出、分層和沉淀的現(xiàn)象，需要借助穩(wěn)定劑來改善產品的穩(wěn)定性。胡嘉杰等[21]通過不同穩(wěn)定劑對酸奶感官及勻質指數影響的研究，得出了不同穩(wěn)定劑添加的最優(yōu)方案。羅薇等[22]探索了大豆分離蛋白在乳制品中的應用。酸奶是一種在世界范圍內消費的重要乳制品，因其感官特性而受到人們的青睞，而羊奶由于其成分特別適合生產酸奶[23]。

本研究在單因素試驗的基礎上對酸羊奶制作進行工藝優(yōu)化，通過正交試驗探索雙蛋白酸羊奶發(fā)酵的最佳工藝條件。羊乳經過乳酸菌發(fā)酵，有效地脫除了膻味，并保留了羊乳本身易于吸收的營養(yǎng)成分。添加大豆分離蛋白，使植物蛋白和動物蛋白相結合，提高產品蛋白質的含量，使產品營養(yǎng)均衡互補，賦予了產品獨特的風味。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

新鮮羊奶購自河南羊妙妙生物科技股份有限公司；美國杜邦素寶787型大豆分離蛋白購自上海善優(yōu)生物科技有限公司；YF-L904型和Premium5.0型菌種購自河南漢森生物科技有限公司；恒輝8608-1增稠劑購自濟南恒輝科技食品配料有限公司；一級白砂糖購自南寧糖業(yè)股份有限公司。

1.2 主要儀器設備

Ls-35LJ立式壓力蒸汽滅菌器購自河南兄弟儀器設備有限公司；FX303-1電熱恒溫培養(yǎng)箱購自上海樹立儀器儀表有限公司；SHX250生化培養(yǎng)箱購自常州申光儀器有限公司；Milko Scan FT1全自動多功能乳品分析儀購自福斯分析儀器公司；SRH 60-70高壓均質機購自上海申鹿均質機有限公司；D1605091智能霉菌培養(yǎng)箱購自常州中貝儀器有限公司；JY20002電子天平購自上海舜宇恒平科學儀器有限公司。

1.3 試驗流程及操作要點

鮮羊奶→配料(蔗糖、穩(wěn)定劑、大豆蛋白粉)→均質→滅菌、冷卻→接種、發(fā)酵→冷藏、后熟→感官評鑒，選出最佳→確定配方。

蔗糖：蔗糖的添加可以改善酸乳的風味，設置蔗糖的不同添加量(7%、8%、9%)，通過正交試驗來選出使酸羊乳口味柔和，達到酸甜適口效果最好的添加量。

穩(wěn)定劑：穩(wěn)定劑選用混合穩(wěn)定劑，其添加量設置為0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%，添加時一般先與適量蔗糖進行干態(tài)混合，邊攪拌邊加入原料乳中，或將穩(wěn)定劑先溶于少量水中或羊乳中，再加入原料乳中。通過對比其對口感、酸度、組織狀態(tài)的影響來確定最終添加量。

大豆蛋白：大豆蛋白添加設置變量為0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%，由于大豆分離蛋白溶解狀態(tài)不好，容易結團，將大豆分離蛋白與白砂糖、穩(wěn)定劑等進行預混，攪勻后再加入到剩余的羊奶中混合，探究其對羊奶酸度、色澤、組織狀態(tài)、口感和滋味等方面造成的差異。

均質：為使羊奶的口感更佳，將混合調配(新鮮羊奶+蔗糖+大豆蛋白+穩(wěn)定劑)好的羊奶升溫至60 ℃，在18～20 MPa條件下進行均質處理。

滅菌、冷卻：將均質好的羊乳在95 ℃的條件下滅菌5 min，將滅菌后的混合羊乳冷卻至43 ℃左右進行接種發(fā)酵。

接種：在無菌條件下分別接入1%由漢森公司研發(fā)的YF-L904和Premium5.0號菌種，通過兩者對酸奶口感、酸度和組織狀態(tài)的影響來確定菌種的選擇。

發(fā)酵：在43 ℃溫度下進行酸羊奶的發(fā)酵，發(fā)酵時長6 h。

冷藏、后熟：將制作好的酸羊奶放在4 ℃冰箱中冷藏10 h來達到后熟的目的。促進酸羊奶香味物質的形成，使其口感及組織狀態(tài)變得更加優(yōu)良。

感官品鑒：隨機挑選10名食品專業(yè)人士組成評定小組，小組成員以酸羊奶的色澤、組織狀態(tài)、口感、風味為指標對各種酸奶進行評價，選出口感最佳的產品，確定配方。

1.4 單因素試驗

大豆分離蛋白添加量設置0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%等五個變量，以感官和酸度為評價指標，考察大豆分離蛋白對酸羊奶品質的影響。為確定大豆蛋白添加量，固定接種量1%，發(fā)酵菌種為YF-L904，添加8%的白砂糖，在43 ℃條件下發(fā)酵6 h。為考察穩(wěn)定劑的添加量，固定添加1%的大豆分離蛋白、8%的白砂糖，接種1%的YF-L904菌種，在43 ℃條件下發(fā)酵時間6 h，穩(wěn)定劑添加量的變量設置為0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%。為區(qū)別不同菌種發(fā)酵對雙蛋白酸羊奶品質的影響，我們分別接種1%不同型號的菌種(Premium5.0和YF-L904)，添加8%的白砂糖，在43 ℃條件下發(fā)酵6 h，以感官評價和酸度評價為評價指標來評價不同菌種對酸奶品質的影響。大豆分離蛋白中蛋白質含量見表1。

表1 大豆分離蛋白中的蛋白含量測定

1.5 正交試驗

在單因素試驗結果的基礎上，以大豆蛋白粉的添加量/%(A)、白砂糖添加量/%(B)和穩(wěn)定劑的添加量/%(C)為影響因素設置因素水平表(表2)，進行三因素三水平正交試驗來對雙蛋白酸羊奶工藝參數進行優(yōu)化，以感官評分為評價指標來確定最佳工藝參數。

表2 正交試驗因素水平表

1.6 指標檢測及方法

1.6.1 酸度檢測

根據GB 5009.239-2016中氫氧化鈉滴定法測定酸奶的酸度，以吉爾涅爾度表示。

1.6.2 蛋白質檢測

使用中荷乳業(yè)提供的牛乳成分分析儀進行蛋白質含量測定。

1.6.3 微生物指標

大腸菌群根據GB 4789.3-2016中的平板計數法進行檢驗；金黃色葡萄球菌根據GB 4789.10-2016中的定性檢測進行檢驗；沙門氏菌根據GB 4789.4-2016進行檢驗；酵母菌和霉菌根據GB 4789.5-2012進行檢驗；乳酸菌根據GB 4789.35-2016進行檢驗。

1.6.4 感官評定

由10名具有食品專業(yè)背景的人組成評定小組, 根據雙蛋白酸羊奶表面色澤、口感、風味及組織狀態(tài)等指標進行評價，評定項目評分標準及評分范圍如表3所示[24]。

表3 感官項目評分表

2 結果

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 大豆分離蛋白的添加量對雙蛋白酸羊奶品質的影響

結果見表4。通過大豆分離蛋白添加量對酸羊奶品質的影響結果進行分析，可以看出大豆蛋白粉的添加量對酸羊奶酸度、色澤的影響不大，對酸羊奶的風味、口感和凝固狀態(tài)影響較大。大豆蛋白添加量太少，羊奶膻味較重，隨著大豆蛋白添加量的增加，酸羊奶的凝固狀態(tài)越來越差，顆粒感也越來越明顯，豆腥味也越來越重。添加0.8%的大豆分離蛋白時雙蛋白酸羊奶的品質最佳。

表4 大豆分離蛋白對雙蛋白酸羊奶品質的影響

2.1.2 穩(wěn)定劑的添加量對雙蛋白酸羊奶品質的影響

結果見表5。分析發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定劑的添加量對酸羊奶的酸度、色澤和風味的影響不大，對酸羊奶的口感和凝固狀態(tài)有顯著影響。酸羊奶的口感隨著穩(wěn)定劑添加量的增加而逐漸變得粘稠，組織狀態(tài)也越來越好。添加0.8%的穩(wěn)定劑時雙蛋白酸羊奶品質達到最佳。

表5 穩(wěn)定劑添加量對雙蛋白酸羊奶品質的影響

2.1.3 菌種對雙蛋白酸羊奶品質的影響

為探究菌種對雙蛋白酸羊奶品質的影響，分別用Premium5.0型和YF-L904型菌種對羊奶進行發(fā)酵，平行實驗結果見表6。從表中可以看出兩菌種在色澤、風味和組織狀態(tài)上無顯著性差異。用YF-L904發(fā)酵后的酸奶測定酸度比Premium5.0發(fā)酵的酸奶測定的酸度高，YF-L904菌種的產酸能力比Premium5.0強。經品嘗后發(fā)現(xiàn)YF-L904發(fā)酵的酸奶比Premium5.0發(fā)酵的酸奶口感酸度更強烈一些，而用Premium5.0發(fā)酵后的酸奶比YF-L904發(fā)酵的酸奶口感更粘稠一些。

表6 不同菌種對雙蛋白酸羊奶品質的影響

2.2 正交試驗結果

在單因素試驗的基礎上，以感官評分及酸度為評價指標，以大豆分離蛋白添加量/%(A)、白砂糖添加量/%(B)、穩(wěn)定劑添加量/%(C)為評價因素，進行3因素3水平正交試驗，優(yōu)化雙蛋白酸羊奶工藝參數。正交試驗結果與分析見表7與表8。

表7 YF-L 904的正交試驗結果

表8 Premium 5.0的正交試驗結果

通過YF-L904菌種進行的正交試驗結果可見，若以酸度為指標，影響因素B>A>C，即白砂糖的添加量為主要影響因素，大豆分離蛋白添加量和穩(wěn)定劑的添加量次之，由于酸度越大越好，則k值最大，其對應的水平最好，故優(yōu)方案為B2C1A3，其最佳工藝參數為：大豆分離蛋白添加量0.6%、白砂糖添加量8%、穩(wěn)定劑添加量0.6%；若以感官分析為指標，影響因素A>B>C，即大豆分離蛋白為主要因素，白砂糖和穩(wěn)定劑添加量次之，由于感官評分越高越好，故優(yōu)方案為A2B2C3，其最佳工藝參數為：添加0.8%的大豆分離蛋白、0.8%穩(wěn)定劑和8%的白砂糖。

通過Premium5.0菌種進行的正交試驗結果可見，若以酸度為指標，影響因素B>C>A，即白砂糖的添加量為主要影響因素，大豆分離蛋白添加量和穩(wěn)定劑的添加量次之，由于酸度越大越好，則k值最大的水平最好，故優(yōu)方案為B1C2A2，其最佳工藝參數為：大豆分離蛋白添加量0.8%、白砂糖添加量7%、穩(wěn)定劑添加量0.7%；若以感官分析為指標，影響因素A>B>C，即大豆分離蛋白為主要因素，白砂糖和穩(wěn)定劑添加量次之，由于感官評分越高越好，故優(yōu)方案為A2B2C3，其最佳工藝參數為：添加0.8%的大豆分離蛋白、0.8%穩(wěn)定劑和8%的白砂糖。

2.3 理化及微生物檢驗結果

2.3.1 理化指標檢測結果

根據國標GB 19301-2010對鮮羊奶和雙蛋白酸羊奶進行理化檢測，其結果符合國家要求。見表9與表10。

表9 鮮羊奶理化指標及檢測結果

表10 雙蛋白酸羊奶理化指標及檢測結果

2.3.2 微生物限量檢測結果

根據國標GB 19302-2010對雙蛋白酸羊奶進行微生物限量檢測，大腸菌群、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、酵母菌和霉菌的檢測結果均符合國標限量要求。乳酸菌檢測結果為3.3×107，符合國標要求。結果見表11。

表11 微生物限量檢測表

2.4 產品對比

從中荷乳業(yè)市售品中挑選了五款不同的酸奶產品與雙蛋白酸羊奶進行酸度、脂肪和蛋白質含量方面的比較(1.大河1992；2.原生酸奶；3.炭燒酸奶；4.PED益生菌；5.益生菌袋酸奶；6.雙蛋白酸羊奶)，從圖1的實驗結果中可以看出雙蛋白酸羊奶的酸度比其他五款酸奶高，蛋白質含量比其他產品高，脂肪含量相差不大。

圖1 不同酸奶產品對比圖

3 討論

試驗得出雙蛋白酸羊奶發(fā)酵最佳工藝條件為：大豆分離蛋白添加量0.8%，接種1%的YF-L904菌種，加8%的白砂糖，0.8%的穩(wěn)定劑，在43 ℃恒溫環(huán)境中發(fā)酵6 h。在此條件下生產的雙蛋白酸羊奶組織結構細膩光滑，口感最佳。

羊奶可有效改善我國城鄉(xiāng)居民的膳食營養(yǎng)結構，羊奶市場存在著巨大的潛力。羊奶產業(yè)擁有光明的前景，預計在不久的將來，將會成為食品行業(yè)中的熱點和經濟增長點。雙蛋白酸羊奶的研制賦予酸羊奶特殊的風味，使產品營養(yǎng)更加全面，也為羊奶脫膻工藝提供了新思路，將有利于提高羊奶市場的競爭力。