王 娟，孫瑞琳，劉 欣，謝克英，錢志偉

（河南農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院食品工程學(xué)院，河南鄭州 451450）

藜麥（Chenopodium quinoaWilld.）為藜科草本植物，環(huán)境耐受性好，含有豐富的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、礦物質(zhì)、維生素及膳食纖維，能滿足人類所有的營(yíng)養(yǎng)需求[1-3]。藜麥除了營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高外，還含有多酚、生物堿及皂苷等功能性成分，具有抗氧化、抑制心血管疾病、抗腫瘤、抑菌等生物活性[4-6]。黑枸杞（Lycium ruthenicumMurr.）是枸杞屬多年生灌木，主要分布在我國(guó)西部及西北部干旱地區(qū)，成熟后的黑枸杞為紫黑色漿果，氨基酸、多糖、維生素、礦物質(zhì)及原花青素等含量豐富，其中原花青素含量在自然界植物中位于前列，具有強(qiáng)大的自由基清除能力[7-8]。長(zhǎng)期食用黑枸杞能增強(qiáng)免疫力、抗疲勞、抗衰老、抗過(guò)敏等，具有良好的保健功效及藥用價(jià)值[9-11]。木糖醇作為一種天然的甜味劑，具有甜度高、熱量低等特點(diǎn)，是適合糖尿病患者的最佳甜味劑之一，不僅不增加食用者的血糖值，還能預(yù)防齲齒、改善肝功能、促進(jìn)乳酸菌和雙歧桿菌增殖及調(diào)節(jié)胃腸功能等[12]。酸奶作為乳酸菌型發(fā)酵乳制品，具有營(yíng)養(yǎng)豐富，容易消化吸收及增加腸道有益菌群等作用。但原味酸奶具有口感和風(fēng)味單一、含糖量高及保健功能少等特點(diǎn)，因此添加了谷物、果蔬及代糖等制作的低熱量、低糖、高膳食纖維、較多益生功能的酸奶必將成為市場(chǎng)的主流。

隨著我國(guó)藜麥和黑枸杞種植面積的擴(kuò)大以及人民對(duì)營(yíng)養(yǎng)健康的需求，越來(lái)越多的研究將藜麥和黑枸杞添加到食品中以改善食品營(yíng)養(yǎng)和保健功效[13-16]，但將二者添加到牛乳中進(jìn)行混合發(fā)酵并對(duì)成品酸奶的品質(zhì)和抗氧化性進(jìn)行研究尚未見報(bào)道。本研究在原味酸奶的基礎(chǔ)上，用木糖醇代替白砂糖，向生牛乳中添加藜麥和黑枸杞進(jìn)行復(fù)合發(fā)酵，并對(duì)酸奶的微生物指標(biāo)、理化指標(biāo)、乳酸菌數(shù)及抗氧化性進(jìn)行研究，目的旨在有效利用酸奶中藜麥和黑枸杞的各種活性成分，豐富酸奶的種類，并為保健型酸奶產(chǎn)品的開發(fā)提供理論依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

純牛奶 內(nèi)蒙古伊利無(wú)菌枕；青海白藜麥 山西稼祺農(nóng)業(yè)科技有限公司；黑枸杞 寧夏杞里香食品旗艦店；木糖醇 浙江華康藥業(yè)股份有限公司；YOMIX883（嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌） 丹尼斯克（法國(guó)）有限公司；煌綠乳糖膽鹽（BGLB）肉湯、結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂（VRBA）、MC培養(yǎng)基、MRS培養(yǎng)基 北京陸橋技術(shù)股份有限公司；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）美國(guó)Sigma公司；無(wú)水乙醇、維生素C、過(guò)氧化氫、水楊酸、硫酸亞鐵 分析純，天津富晨化學(xué)試劑有限公司。

FA1604電子分析天平 上海光學(xué)儀器一廠；AE300L-P剪切乳化機(jī) 上海棱譜儀器儀表有限公司；206A破壁機(jī) 美的股份有限公司；TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀 美國(guó)FTC公司；SPX-250B-ZⅡ生化培養(yǎng)箱、BJ-2CD超凈工作臺(tái) 上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司；TU-1810紫外可見分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 藜麥黑枸杞酸奶工藝流程

1.2.2 操作要點(diǎn) 將黑枸杞干果用研磨機(jī)研磨成粉狀，然后過(guò)120目篩，得到黑枸杞全果粉。選擇白藜麥為本實(shí)驗(yàn)原料，按照料水比1:5（g/mL）的比例加純凈水，在25 ℃條件下浸泡2 h，蒸15 min熟化。冷卻后，按照料水比1:4（g/mL）磨漿，過(guò)100目篩后煮沸。

將一定量的藜麥漿、黑枸杞粉和木糖醇加入到純牛奶中，攪拌均勻，于16～18 MPa壓力下均質(zhì)，改善發(fā)酵乳的質(zhì)地和口感。為減少黑枸杞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失，采用85 ℃、維持20 min的殺菌條件。殺菌后的混合乳迅速冷卻至42 ℃。按設(shè)定好的比例將YO-MIX883直投式發(fā)酵劑接入冷卻好的混合乳中，攪拌均勻后分裝并于42 ℃條件下[17]發(fā)酵7 h，結(jié)束后迅速冷卻至4 ℃并保持12 h，制得藜麥黑枸杞酸奶。

1.2.3 單因素實(shí)驗(yàn) 根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，保持酸奶發(fā)酵溫度42 ℃及發(fā)酵時(shí)間7 h不變，分別考察藜麥漿添加量、黑枸杞粉添加量、木糖醇添加量、乳酸菌接種量對(duì)藜麥黑枸杞酸奶感官評(píng)分和黏附力的影響。各因素的添加量以原料乳、藜麥漿及黑枸杞粉總重量100%計(jì)。

1.2.3.1 藜麥漿添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響 在黑枸杞粉添加量1.0%，木糖醇添加量8%及菌種添加量1.5%條件下，設(shè)置藜麥漿添加量為5%、10%、15%、20%、25%進(jìn)行發(fā)酵，對(duì)成品酸奶進(jìn)行感官評(píng)定和黏附力的測(cè)定。

1.2.3.2 黑枸杞粉添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響 在藜麥漿添加量15%，木糖醇添加量8%及菌種添加量1.5%條件下，設(shè)置黑枸杞粉添加量為0.25%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%進(jìn)行發(fā)酵，對(duì)成品酸奶進(jìn)行感官評(píng)定和黏附力的測(cè)定。

1.2.3.3 木糖醇添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響 在藜麥漿添加量15%，黑枸杞粉添加量1.0%及菌種添加量1.5%的條件下，設(shè)置木糖醇添加量為5%、6%、7%、8%、9%進(jìn)行發(fā)酵，對(duì)成品酸奶進(jìn)行感官評(píng)定和黏附力的測(cè)定。

1.2.3.4 菌種添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響 在藜麥漿添加量15%，黑枸杞粉添加量1.0%及木糖醇添加量8%的條件下，設(shè)置菌種添加量為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%進(jìn)行發(fā)酵，對(duì)成品酸奶進(jìn)行感官評(píng)定和黏附力的測(cè)定。

1.2.4 正交試驗(yàn) 根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇藜麥漿添加量、黑枸杞粉添加量、木糖醇添加量及菌種添加量為考察指標(biāo)，以感官評(píng)分為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)，考察各因素對(duì)藜麥黑枸杞酸奶品質(zhì)的影響，正交試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment

1.3 藜麥黑枸杞酸奶品質(zhì)的評(píng)定

1.3.1 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 感官評(píng)定小組由10名經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的人員組成，男女比例各占一半，要求對(duì)藜麥黑枸杞酸奶的組織狀態(tài)、滋味、風(fēng)味和色澤進(jìn)行評(píng)價(jià)，取平均值作為最終感官評(píng)分，總評(píng)分為100分。藜麥黑枸杞酸奶感官評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 藜麥黑枸杞酸奶感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standard of quinoa black medlar yogurt

1.3.2 質(zhì)構(gòu)測(cè)定方法 采用質(zhì)構(gòu)儀，選擇直徑為25.4 mm的球形擠壓探頭和2.5 kg力量感應(yīng)元，試驗(yàn)測(cè)試速度為60 mm/min，起始力為0.050 N，穿刺距離為22.00 mm，對(duì)酸奶黏附力進(jìn)行測(cè)定。

1.3.3 理化和微生物指標(biāo)的測(cè)定 根據(jù)發(fā)酵乳食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的指標(biāo)要求，對(duì)酸奶的脂肪含量[18]、蛋白質(zhì)含量[19]、酸度[20]、乳酸菌數(shù)[21]、大腸菌群[22]、酵母菌和霉菌[23]、金黃色葡萄球菌[24]及沙門氏菌[25]分別進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4 抗氧化性的測(cè)定 測(cè)定藜麥黑枸杞酸奶和對(duì)照酸奶（未添加藜麥和黑枸杞，其余配方同藜麥黑枸杞酸奶最佳配方）在0～4 ℃條件下貯藏0、1、5、9、13、17、21 d的體外抗氧化能力。以VC作為陽(yáng)性對(duì)照，計(jì)算在517 nm處DPPH自由基清除能力[26-27]及在510 nm處羥基自由基清除能力[26]，對(duì)貯藏期間的藜麥黑枸杞酸奶進(jìn)行體外抗氧化性分析[28]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0和Excel 2013軟件進(jìn)行分析，用Origin 8.6進(jìn)行制圖。所有試驗(yàn)均平行測(cè)定3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)

2.1.1 藜麥漿添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響 由圖1可以看出，藜麥黑枸杞酸奶的黏附力和感官評(píng)分隨著藜麥漿添加量的增加呈現(xiàn)不同的變化。其中藜麥黑枸杞酸奶的黏附力隨著藜麥漿添加量而持續(xù)增加，而感官評(píng)分隨著藜麥漿添加量的增加表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)。藜麥漿添加量過(guò)少，藜麥氣味淡，產(chǎn)品特色不突出；藜麥漿添加量過(guò)高時(shí)，藜麥氣味濃郁，掩蓋了酸奶的乳香味；當(dāng)藜麥漿添加量達(dá)到20%時(shí)，酸奶既有發(fā)酵乳的香味，又有藜麥的谷物清香味，組織細(xì)膩、均勻，無(wú)乳清析出，感官評(píng)分達(dá)到最高。故選擇藜麥漿添加量為15%～25%進(jìn)一步優(yōu)化。

2.1.2 黑枸杞粉添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響 由圖2可以看出，黑枸杞粉添加量為不超過(guò)0.5%時(shí)，酸奶黏附力較大，隨著添加量的增加，酸奶黏附力逐漸下降，黑枸杞粉添加量對(duì)酸奶黏附性影響顯著（P＜0.05）。當(dāng)黑枸杞粉添加量為1.0%時(shí)，酸奶感官得分最高；過(guò)低時(shí)，體現(xiàn)不出黑枸杞特有香味和色澤；過(guò)高則枸杞味過(guò)重，掩蓋了酸奶特有的乳香味，酸奶顏色也較深，組織粗糙，口感不細(xì)膩且較澀。綜合各因素，選擇黑枸杞粉添加量為0.5%～1.5%進(jìn)一步優(yōu)化。

圖 1 藜麥漿添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of quinoa slurry addition on the quality of yogurt

圖 2 黑枸杞粉添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of black medlar powder addition on the quality of yogurt

2.1.3 木糖醇添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響 由圖3可知，隨著木糖醇添加量的增加，酸奶的黏附力和感官評(píng)分均呈現(xiàn)先增高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)木糖醇添加量為8%時(shí)，酸奶酸甜適中，感官評(píng)分最高。木糖醇添加量過(guò)少，酸奶甜味太淡，整體味道寡淡，過(guò)多則甜膩；酸奶黏附力在木糖醇添加量7%時(shí)達(dá)到最大。因此，取木糖醇添加量7%～9%進(jìn)一步優(yōu)化。

圖 3 木糖醇添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of xylitol addition on the quality of yogurt

2.1.4 乳酸菌添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響 由圖4可知，酸奶的黏附力和感官得分均隨著酸奶發(fā)酵劑添加量的增加出現(xiàn)先增高后降低的趨勢(shì)，當(dāng)接種量為1.5%時(shí)，黏附力和感官得分最高；菌種添加量過(guò)低時(shí)，乳酸菌產(chǎn)酸能力弱，酸奶發(fā)酵時(shí)間較長(zhǎng)且組織不均勻，酸味不夠；菌種添加量過(guò)大時(shí)，乳酸菌對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期大大縮短，乳酸菌產(chǎn)酸能力強(qiáng)，發(fā)酵時(shí)間較短，酸奶呈現(xiàn)較重的酸味，風(fēng)味失調(diào)。故選擇YO-MIX883酸奶發(fā)酵劑接種量為1.0%～2.0%進(jìn)一步優(yōu)化。

圖 4 乳酸菌添加量對(duì)酸奶品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of lactic acid bacteria addition on the quality of yogurt

2.2 正交試驗(yàn)

由表3可知，用感官評(píng)分作為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，4個(gè)因素對(duì)藜麥黑枸杞酸奶品質(zhì)的影響順序?yàn)锽＞A＞D＞C，即黑枸杞粉添加量＞藜麥漿添加量＞菌種添加量＞木糖醇添加量，最優(yōu)組合為A3B2C2D1，最佳工藝條件為藜麥漿添加量25%，黑枸杞粉添加量1.0%，木糖醇添加量8%，YO-MIX883發(fā)酵劑添加量1.0%。經(jīng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)得到的酸奶感官評(píng)分達(dá)到93.2±0.14分，黏附力為-2.35±0.22 N。

表3 藜麥黑枸杞酸奶正交試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of orthogonal test of quinoa black medlar yogurt

2.3 藜麥黑枸杞酸奶成品檢驗(yàn)結(jié)果

2.3.1 感官指標(biāo) 藜麥黑枸杞酸奶組織均勻、無(wú)氣泡、無(wú)乳清析出，口感細(xì)膩、酸甜比適中，有發(fā)酵乳香、藜麥清香及黑枸杞特有香味、香味協(xié)調(diào)，呈現(xiàn)均勻一致的紫色。

2.3.2 理化和微生物指標(biāo) 藜麥黑枸杞酸奶的大腸菌群、霉菌、酵母菌、金黃色葡萄球菌和沙門氏菌均未檢出，理化指標(biāo)和乳酸菌數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果見表4。按最佳工藝條件制作的藜麥黑枸杞酸奶的理化指標(biāo)、微生物限量及乳酸菌數(shù)均符合GB 19302-2010發(fā)酵乳食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

表4 藜麥黑枸杞酸奶理化及微生物檢測(cè)結(jié)果Table 4 Results of physiochemical and microbiological indexes of quinoa black medlar yogurt

2.4 抗氧化性檢測(cè)結(jié)果

由圖5和圖6可知，藜麥黑枸杞酸奶對(duì)DPPH自由基清除率和羥基自由基清除率均高于對(duì)照酸奶。在貯藏0～13 d，藜麥黑枸杞酸奶對(duì)兩種自由基的清除率均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈逐漸上升的趨勢(shì)，但在貯藏后期逐漸下降；對(duì)照酸奶隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先上升后保持穩(wěn)定的趨勢(shì)。原因可能是原料乳經(jīng)過(guò)乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的小分子肽及氨基酸等活性物質(zhì)具有一定的抗氧化能力，而藜麥和黑枸杞中豐富的氨基酸類、黃酮類、花色苷類及酚酸類等抗氧化物質(zhì)使藜麥黑枸杞酸奶具有較強(qiáng)的自由基清除能力。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，酸奶中的蛋白質(zhì)與多酚類物質(zhì)相結(jié)合，降低了多酚類物質(zhì)的抗氧化性，因此在貯藏后期，藜麥黑枸杞酸奶對(duì)兩種自由基的清除能力均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)[29]。

圖 5 酸奶樣品儲(chǔ)藏期間DPPH自由基清除率的變化Fig.5 Changes of DPPH radical scavenging activity of yogurt samples during storage period

圖 6 酸奶樣品儲(chǔ)藏期間羥基自由基清除率的變化Fig.6 Changes of hydroxyl radical scavenging activity of yogurt samples during storage period

3 結(jié)論

在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過(guò)正交試驗(yàn)對(duì)藜麥黑枸杞酸奶進(jìn)一步優(yōu)化，最終確定了最佳工藝參數(shù)為：藜麥漿添加量25%，黑枸杞粉添加量1.0%，木糖醇添加量8%，YO-MIX883發(fā)酵劑添加量1.0%，發(fā)酵溫度42 ℃，發(fā)酵時(shí)間7 h，此時(shí)酸奶感官評(píng)分為93.2±0.14分。所得的藜麥黑枸杞酸奶呈現(xiàn)均勻一致的紫色，組織均勻、無(wú)乳清析出，口感細(xì)膩、酸甜比適中，有藜麥清香及黑枸杞特有香味，各項(xiàng)理化指標(biāo)、微生物限量及乳酸菌數(shù)均符合食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，具有較強(qiáng)的DPPH自由基和羥基自由基清除能力。藜麥和黑枸杞的加入不僅賦予了酸奶新的風(fēng)味，而且提高了酸奶的保健功能，具有良好的市場(chǎng)開發(fā)前景。