王會鳳,李源馨
1.黃淮學院體育學院(駐馬店 463000);2.利茲大學食品科學與營養(yǎng)學院(利茲 LS2 9JT)
老酸奶是凝固型酸奶的一種,是以鮮牛奶為原料,經預熱、均質、殺菌、冷卻接種、灌裝發(fā)酵、冷藏后熟等工藝制作而成[1-2]。老酸奶含有豐富的蛋白質、維生素、礦物質等營養(yǎng)物質,具有較好的營養(yǎng)價值和保健功效,如減輕乳糖不適應癥,調節(jié)人體腸道中的微生物菌群平衡,增強機體免疫力等,加上老酸奶獨特的口感,深受消費者喜愛[3-4]。然而,目前市面上的老酸奶的品種較為單一,很難滿足消費者的需求。
胎菊,又稱為甘菊,是在杭白菊花朵未完全開放時采摘并經干燥而成,是杭白菊上品的一種,色澤金黃、菊香濃郁,其感官品質及有效活性成分含量均優(yōu)于傳統(tǒng)杭白菊(朵菊)[5-6]。胎菊不僅具有較高的營養(yǎng)價值,還具有散風清熱、平肝明目、消熱解毒等藥用價值,藥理學試驗研究表明胎菊含有揮發(fā)油類、酚類、黃酮類化合物等活性成分,具有抗腫瘤、抗菌、抗氧化、降血壓等生理功能[7-9]。因此,此次試驗擬開發(fā)一款胎菊風味的老酸奶,通過正交試驗確定該產品的最佳配方并通過測定其對羥基自由基(·OH)、超氧陰離子(O2-)及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)的清除效果來評估其抗氧化活性,以期豐富老酸奶產品的種類,并為功能性酸奶的研制提供一定的參考。
新鮮胎菊、白砂糖、全脂乳粉,駐馬店紅太陽超市;熱鏈球菌和保加利亞乳酸桿菌復合菌種,黃淮學院生物與食品工程學院。
主要試劑:復合穩(wěn)定劑(黃原膠∶卡拉膠∶羧甲基纖維素鈉=1∶1∶1),鄭州天順食品添加劑有限公司;硫酸亞鐵,天津凱通化學試劑有限公司;鄰苯三酚、無水乙醇,天津市德恩化學試劑有限公司;過氧化氫、DPPH,洛陽昊華化學試劑有限公司;氫氧化鈉,天津市大陸化學試劑廠。
XY300型電子天平(北京市精密設備有限公司);XFS-260型高壓蒸汽滅菌鍋(上海市洗消設備廠);FJ-2000型均質機(上海第一設備制造廠);DPH-9272型恒溫培養(yǎng)箱(北京實驗儀器廠);Bcn-1360型生物超凈工作臺(美國麥樂有限公司)。
1.3.1 胎菊風味老酸奶的制備流程[10]
漿新鮮的胎菊洗凈,加入無菌蒸餾水(1∶1 g/mL),制備成胎菊漿,之后按照以下工藝流程,制備胎菊風味老酸奶:全脂乳粉(30%)→加入白砂糖和穩(wěn)定劑→加入胎菊漿→調配均勻→預熱(55~60℃)→均質(21 MPa,5 min)→巴氏殺菌(63 ℃,30 min)→冷卻(42 ℃)→接種→灌裝封口→發(fā)酵(42 ℃,5 h)→冷卻→后熟(4 ℃,18 h)→檢驗→成品。
1.3.2 單因素試驗
以感官評分為指標,采用控制變量法考察胎菊漿添加量(6%,8%,10%,12%和14%)、白砂糖添加量(4%,6%,8%,10%和12%)、發(fā)酵劑接種量(1.0%,1.5%,2.0%,2.5%和3.0%)、復合穩(wěn)定劑添加量(0.30%,0.35%,0.40%,0.45%和0.50%)對胎菊風味老酸奶感官品質的影響,確定最佳添加量,各個水平試驗重復3次,取其平均值。
1.3.3 正交試驗
為了獲得較為理想的產品,以單因素試驗數據為基礎,選取胎菊漿添加量(A)、白砂糖添加量(B)、發(fā)酵劑接種量(C)以及復合穩(wěn)定劑添加量(D)4個因素,設計L9(34)正交試驗進行胎菊風味老酸奶配方的優(yōu)化,試驗因素與水平如表1所示。
表1 正交試驗因素水平表 單位:%
1.3.4 感官評定
隨機抽取10位同學對胎菊風味老酸奶從顏色光澤(25分)、結構質地(25分)、滋味口感(25分)和氣味(25分)4個方面進行感官評分,標準如表2所示。
表2 胎菊風味老酸奶感官評價表
1.3.5 抗氧化活性分析
利用馮紅霞等[11]的方法,對胎菊風味老酸奶進行樣品預處理,準確稱取5 g胎菊風味老酸奶與未添加胎菊的老酸奶(對照組),按照料液比1∶9使用無水乙醇分別對上述產品進行稀釋,復合均勻后在4 000 r/min條件下離心10 min,取上清液備用。在此基礎上,分別采用Fenton反應法[13]、鄰苯三酚自氧化法[14]和DPPH比色法[15]測定胎菊風味老酸奶對·OH、O2-和DPPH的清除能力,從而揭示產品的抗氧化活性。
1.3.6 數據分析
試驗結果以“平均數±標準偏差”表示,使用SPSS軟件對數據進行統(tǒng)計分析,顯著性檢驗采用單因素方差分析(p<0.05)。
2.1.1 胎菊漿添加量對胎菊風味老酸奶感官評定的影響
選取胎菊漿添加量6%,8%,10%,12%和14%,分析胎菊漿添加量對胎菊風味老酸奶感官品質的影響,結果如圖1所示。
圖1 胎菊漿添加量對胎菊風味老酸奶感官評定的影響
由圖1可知:在一定范圍內,隨著胎菊漿添加量的增加,產品的感官評分呈現先增加后下降的趨勢,且當其添加量為10%時,產品的感官評分最高,此時所制得的胎菊風味老酸奶組織狀態(tài)細膩光滑,色澤均勻,既具有奶香味,又具有胎菊特有的風味,產品的感官品質最佳;當添加量小于10%時,胎菊風味不足;當添加量大于10%時,胎菊的芳香味掩蓋了奶香味,感官評分降低。因此胎菊漿的最適添加量為10%。
2.1.2 白砂糖添加量對胎菊風味老酸奶感官評定的影響
選取白砂糖添加量4%,6%,8%,10%和12%,分析白砂糖添加量對胎菊風味老酸奶感官品質的影響,結果如圖2所示。
圖2 白砂糖添加量對胎菊風味老酸奶感官評定的影響
如圖2所示:在一定范圍內,隨著白砂糖添加量的增加,產品的感官評分呈現先增加后下降的趨勢,且當白砂糖添加量為8%時產品酸甜適中,口感細膩,感官評分最高;當白砂糖添加量低于8%時,產品味道不濃郁,甜度不足,口味偏酸;高于8%時產品甜味過重,其特有的胎菊風味及奶香味被覆蓋,滋味不協調。因此白砂糖的最適添加量為8%。
2.1.3 發(fā)酵劑接種量對胎菊風味老酸奶感官評定的影響
選取發(fā)酵劑接種量1.0%,1.5%,2.0%,2.5%和3.0%,分析發(fā)酵劑接種量對胎菊風味老酸奶感官品質的影響,結果如圖3所示。
圖3 發(fā)酵劑接種量對胎菊風味老酸奶感官評定的影響
如圖3所示:在一定范圍內,隨著發(fā)酵劑接種量的增加,產品的感官評分呈現先增加后下降的趨勢;發(fā)酵劑接種量為2.5%時,所制得的胎菊風味老酸奶的感官評分最高,這是由于發(fā)酵劑接種量低于2.5%時,老酸奶發(fā)酵不完全,產品酸味不足,然而當其添加量高于2.5%時,老酸奶發(fā)酵過度,酸味較重,影響了產品的整體風味,且組織狀態(tài)粗糙,入口有顆粒感,感官評分降低。因此發(fā)酵劑接種量為2.5%時最佳。
2.1.4 復合穩(wěn)定劑添加量對胎菊風味老酸奶感官評定的影響
選取復合穩(wěn)定劑添加量0.30%,0.35%,0.40%,0.45%和0.50%,分析復合穩(wěn)定劑添加量對胎菊風味老酸奶感官品質的影響,結果如圖4所示。
圖4 復合穩(wěn)定劑添加量對胎菊風味老酸奶感官評定的影響
由圖4可知:在一定范圍內,隨著復合穩(wěn)定劑添加量的增加,產品的感官評分呈現先增加后下降的趨勢。復合穩(wěn)定劑添加量低于0.4%時,產品粘稠度較低,有乳清析出現象;添加量為0.4%時,感官評分最高,產品組織粘稠,口感細膩,結構穩(wěn)定,凝固狀態(tài)良好;添加量高于0.4%時,產品的粘度和硬度增加,質地不均勻,口感較差。因此復合穩(wěn)定劑的最適添加量為0.4%。
根據單因素試驗結果,利用正交試驗對胎菊風味老酸奶的配方進行優(yōu)化以確定其最佳組合,其試驗結果如表3所示。
表3 正交試驗結果表
由表3可知,試驗各因素對胎菊風味老酸奶感官評分影響的強弱順序依次為:胎菊漿添加量>復合穩(wěn)定劑添加量>發(fā)酵劑接種量>白砂糖添加量,且產品的最佳組合為A2B2C2D2,即胎菊漿添加量為10%,白砂糖添加量為8%,發(fā)酵劑接種量為2.5%,復合穩(wěn)定劑添加量為0.4%。在此最優(yōu)組合下進行驗證試驗,得到的胎菊風味老酸奶的3次感官評分分別為90,91和91分,均高于正交試驗表中的得分。
2.3.1 胎菊風味老酸奶對·OH的清除作用
以傳統(tǒng)老酸奶作為對照,采用H2O2/Fe體系反應法測定胎菊風味老酸奶對·OH的清除能力,結果如圖5所示。胎菊風味老酸奶(5 g)對·OH的清除率為62.72%,顯著高于空白對照組(p<0.05)。研究發(fā)現,杭白菊多糖、杭白菊揮發(fā)油對·OH均具有一定的清除作用,且清除能力隨著濃度的升高而增強[15-16]。因此上述研究結果表明,胎菊的加入明顯提高了老酸奶對·OH的清除能力。
圖5 胎菊風味老酸奶對·OH的清除能力
2.3.2 胎菊風味老酸奶對O2-的清除作用
采用鄰苯三酚自氧化法測定5 g的胎菊老酸奶與傳統(tǒng)老酸奶對O2-的清除能力,結果見圖6。與傳統(tǒng)老酸奶相比,胎菊風味老酸奶對O2-的清除能力顯著增加(p<0.05),其清除率為32.61%。研究表明,黃酮類與酚類是杭白菊的主要抗氧化成分,其浸出物對超氧陰離子具有較強的清除作用,且清除能力與杭白菊黃酮類及多酚含量呈正相關[17]??梢?,胎菊風味老酸奶具有更強的清除O2-的能力。
圖6 胎菊風味老酸奶對O2-的清除能力
2.3.3 胎菊風味老酸奶對DPPH的清除作用
采用DPPH比色法測定胎菊風味老酸奶對DPPH的清除率,結果如圖7所示。5 g的胎菊風味老酸奶對DPPH的清除率為25.29%,顯著高于空白對照組(p<0.05),且為對照組的2.54倍。這可能是由于胎菊中含有的多種生物活性成分對DPPH具有較強的清除能力所致,其中0.5 mg/mL的胎菊多酚對DPPH的清除率可達97.49%,高于對·OH及O2-自由基的清除能力[8]??梢?,與傳統(tǒng)老酸奶相比,同等質量的胎菊風味老酸奶對DPPH的清除效果更佳。
圖7 胎菊風味老酸奶對DPPH的清除能力
研究通過單因素試驗和正交試驗優(yōu)化了胎菊風味老酸奶的最佳配方,并探討了抗氧化活性。結果表明,胎菊風味老酸奶的最佳配方為胎菊漿添加量10%、白砂糖添加量8%、發(fā)酵劑接種量2.5%、復合穩(wěn)定劑添加量0.4%。此外,抗氧化試驗結果顯示胎菊的添加顯著增強了產品對·OH、O2-、DPPH的清除能力。胎菊風味老酸奶不僅實現了胎菊的多方向利用,豐富了產品種類,而且提高了產品的抗氧化活性,因此具有良好的發(fā)展前景。