鄭博強,謝芳,楊承劍*
1. 廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)(南寧 530009);2. 廣西水牛研究所(南寧 530001)
山黃皮(Clausena lansiumL),俗稱“雞皮果”,為蕓香科黃皮屬植物,原產(chǎn)中國,主要分布在廣西、廣東、海南、云南等地[1]。山黃皮作為一種珍貴的天然香料果類,其果實含17種氨基酸及人體所需的多種礦物營養(yǎng),其香氣及酸甜味在蕓香科水果中獨具一格,被譽為“果中之寶”,民間有“果香奇特賽榴蓮,消脂健胃壯美人”的美譽。它藥食同源,可鮮食、調(diào)味、入藥,有消暑消炎、化滯祛濕、消脂化食、健脾益胃等功效[2]。同時,山黃皮鮮果所含左旋肉堿被國際肥胖健康組織認(rèn)為是最安全、無副作用的減肥營養(yǎng)補充品,備受追捧,被譽為“健康的減肥利器”[3]?;谏鲜鰞?yōu)點,山黃皮近年來在食品加工中的應(yīng)用越來越廣泛,除了鮮食、藥用外,常被制成果脯蜜餞、果汁飲料、果酒等[4],極具開發(fā)潛力。
水牛乳作為我國南方地區(qū)的一種優(yōu)勢特色乳種,營養(yǎng)全面,其蛋白質(zhì)、脂肪、乳糖、維生素等含量均高于黑白花奶,其免疫球蛋白G、溶菌酶、類胰島素生長因子等更是普通牛乳的5~10倍,被業(yè)界譽為“奶中珍品”[5]。然而目前我國水牛奶產(chǎn)品主要以液態(tài)奶為主,高附加值產(chǎn)品少,急需開發(fā)新型產(chǎn)品,以滿足市場對功能性乳品的要求[6]。文章將山黃皮中植物化學(xué)物的抗炎、護肝、健胃等功效及水牛乳的營養(yǎng)、開發(fā)熱點相結(jié)合,制備出一款功能保健型風(fēng)味酸奶,由此可為山黃皮資源開發(fā)以及水牛乳深加工渠道拓展新的途徑。
水牛乳,取自水牛研究所種畜場。
山黃皮,購于南寧市興寧區(qū)金橋農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場。
白砂糖,太古優(yōu)級,市售。
酸奶菌種:德氏乳桿菌保加利亞亞種(1.2717Lactobacillus delbrueckiisubsp. Bulgaricus)、嗜熱鏈球菌(1.2718Streptococcus thermophilus),均購自中國普通微生物菌種保藏中心。
培養(yǎng)基及試劑:基礎(chǔ)培養(yǎng)基為脫脂后的水牛乳;MRS培養(yǎng)基、MRS肉湯培養(yǎng)基(廣東凱環(huán)生物科技公司);無水乙醇、β-巰基乙醇(天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司);其他試劑均為國產(chǎn)分析純。
MJ-BL12X11破壁料理機(美的生活電器有限公司);SPX-150生化培養(yǎng)箱(北京科偉永興儀器有限公司);YM50立式壓力蒸汽滅菌器(上海三申醫(yī)療器材有限公司);5804R高速冷凍離心機(BBI北京京立離心機有限公司);尼康ECLIPSE 50i正置生物顯微鏡(Nikon日本公司);SW-CJ-1F超凈工作臺(蘇州蘇潔凈化設(shè)備有限公司);FTC-質(zhì)構(gòu)儀(TMSPro)、MilkoScan FT120乳品成分快速分析儀(美國FTC公司);PHS-3C數(shù)顯pH計(上海越磁電子科技有限公司);Thermo Scientific渦旋振蕩器88880018(雷琪實驗器材有限公司);乳脂分離機(南京拉伐分離機制造有限公司);JD500-2型電子天平(梅特勒-托多利儀器有限公司);UV-8000紫外可見分光光度計(上海無析儀器有限公司)。
1.3.1 山黃皮果漿的制備
新鮮山黃皮果→清洗→去核→礦泉水→打漿(破壁機)→過濾(滅菌紗布,1 mm×1 mm,16目)→山黃皮果漿汁(山黃皮與水的質(zhì)量比為1∶4)
1.3.2 山黃皮水牛乳酸奶的制備工藝流程
生水牛乳(pH 6.0)→凈化→均質(zhì)→白砂糖→殺菌(75 ℃,30 min)→加入山黃皮果汁(pH 5.62)→攪勻→(38 ℃)接種→灌裝封口→(41 ℃)發(fā)酵→(4 ℃)冷藏后熟
1.3.3 產(chǎn)品指標(biāo)測定
按GB 5413.34—2010[7]中氫氧化鈉滴定法計算產(chǎn)品的酸度;采用平板計數(shù)法測定酸奶中的細(xì)菌總數(shù)和活菌數(shù)[8];采用便攜式酸度儀測定pH;采用FTC-質(zhì)構(gòu)儀(TMS-Pro)測定[9]酸奶硬度、黏附性;按GB/T 5009.5—2010中規(guī)定方法測定蛋白質(zhì)[10];按GB 5413.27—2010[11]中規(guī)定的方法測定脂肪;采用多管發(fā)酵法檢測大腸菌。
1.3.4 感官評定
采用加權(quán)評分法[12],根據(jù)GB 19302—2010[13],以山黃皮水牛乳酸奶的色澤、滋氣味、組織狀態(tài)、口感及乳清情況等進行綜合評定,具體感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。
表2 山黃皮水牛乳酸奶感官評定標(biāo)準(zhǔn)
1.3.5 單因素試驗
在單因素試驗中,分別探究山黃皮果汁添加量、發(fā)酵劑接種量、白砂糖添加量、發(fā)酵時間對酸奶品質(zhì)的影響。試驗中所有百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)。硬度及黏附性指標(biāo),每個樣品測3次,結(jié)果取平均值。測試條件:形變量20%,觸發(fā)點負(fù)載5 g,測試速率1 mm/s[14]。
1.3.5.1 山黃皮果汁添加量的確定
白砂糖添加量為8%,發(fā)酵劑接種量為7%,山黃皮果汁添加量分別為5%,7%,9%,11%和13%,在41 ℃恒溫箱中發(fā)酵至凝乳,于4 ℃后熟18 h,測定酸奶的酸度、硬度、黏附性,并進行感官評價,確定最佳山黃皮果汁添加量。
1.3.5.2 發(fā)酵時間的確定
白砂糖添加量為8%,發(fā)酵劑接種量為7%,山黃皮果汁添加量為11%,發(fā)酵溫度為41 ℃,發(fā)酵時間分別為2,3,4,5和6 h,于4 ℃后熟18 h,測定酸奶的酸度、硬度、黏附性,并進行感官評價,確定酸奶的最佳發(fā)酵時間[15]。
1.3.5.3 發(fā)酵劑接種量的確定
白砂糖添加量為8%,山黃皮果汁添加量為11%,發(fā)酵劑接種量分別為3%,5%,7%,9%和11%,在41℃的恒溫箱中發(fā)酵至凝乳,于4 ℃后熟18 h,測定酸奶的酸度、硬度、黏附性,并進行感官評價,確定最佳發(fā)酵劑接種量。
1.3.5.4 白砂糖添加量
發(fā)酵劑接種量為7%,山黃皮果汁添加量為11%,白砂糖接種量分別為2%,4%,6%,8%和10%,在41℃的恒溫箱中發(fā)酵至凝乳,于4 ℃后熟18 h,測定酸奶的酸度、硬度、黏附性,并進行感官評價,確定最佳白砂糖添加量。
1.3.6 正交試驗
參照單因素試驗結(jié)果,在41 ℃恒溫發(fā)酵的條件下[16],對山黃皮果汁添加量、發(fā)酵時間、發(fā)酵劑接種量、白砂糖添加量4個對酸奶品質(zhì)影響較大的因素,確定四因素三水平L9(34)正交試驗,各因素水平見表3。
表3 正交試驗因素水平
2.1.1 山黃皮果汁最佳添加量確定
山黃皮果汁添加量對酸奶品質(zhì)的影響見表4。隨著山黃皮果汁添加量的增加,酸奶的黏附性明顯呈上升趨勢。這可能與山黃皮果特有的黏性物質(zhì)有關(guān),這種特殊的黏液可使酸奶更加稠[17],從而增加了酸奶的凝固及黏附性。而隨著山黃皮果汁添加量的增加,酸奶的酸度也逐漸升高,這可能是因為山黃皮果汁含有的碳水化合物促進了乳酸菌的生長[18],從而導(dǎo)致酸奶酸度增加。當(dāng)山黃皮果汁添加量低至5%時,酸奶中山黃皮風(fēng)味不強,口感不明顯,當(dāng)添加量13%時,酸奶山黃皮口味太重,蓋過了酸奶本身的芳香味,酸奶質(zhì)地不均勻,發(fā)酵質(zhì)量差[19]。當(dāng)添加量為11%時,酸奶綜合感官評分93分,為最高,故山黃皮果汁添加量11%為最優(yōu)。
表4 山黃皮汁添加量對酸奶品質(zhì)的影響
2.1.2 發(fā)酵時間的確定
發(fā)酵時間對酸奶品質(zhì)的影響見表5。發(fā)酵時間對酸奶的硬度和黏附性影響不明顯,對酸度的影響較大,發(fā)酵3~5 h內(nèi),酸奶各理化指標(biāo)良好,感官評價也較好。發(fā)酵4 h時,酸奶的口感和組織狀態(tài)最優(yōu),評分最高,故最佳發(fā)酵時間為4 h。
表5 發(fā)酵時間對酸奶品質(zhì)的影響
2.1.3 發(fā)酵劑接種量的確定
乳酸菌發(fā)酵劑接種量對酸奶品質(zhì)的影響見表6。發(fā)酵劑接種量與酸奶產(chǎn)酸能力呈正相關(guān),發(fā)酵劑接種量越大,其酸度也越大。同樣,酸奶的硬度和黏附性也隨著發(fā)酵劑添加量的增加而呈現(xiàn)上升趨勢。按感官評分結(jié)果,當(dāng)發(fā)酵劑添加量為9%時,酸奶的感官品質(zhì)最佳,評分最高,為最佳添加量。
表6 發(fā)酵劑接種量對酸奶品質(zhì)的影響
2.1.4 白砂糖添加量的確定
白砂糖添加量對酸奶品質(zhì)的影響見表7。白砂糖添加量對酸奶的硬度和黏附性影響均不明顯。對酸度的影響呈負(fù)的弱相關(guān),白砂糖添加量為4%及以下時,酸奶口感偏酸,感官評分較低,當(dāng)添加量為10%時,酸奶偏甜,當(dāng)添加量為8%時,酸奶酸甜適宜,口感最佳。
表7 白砂糖添加量對酸奶品質(zhì)的影響
根據(jù)表3正交因素水平進行正交試驗,共9組,每組重復(fù)3次,進行感官評價,根據(jù)極差分析法確定最佳工藝[20],結(jié)果見表8。
表8 正交試驗結(jié)果
由表8可知,根據(jù)極差分析[21],各因素對山黃皮水牛乳酸奶品質(zhì)影響的主次順序為A>C>D>B,即山黃皮果汁添加量>發(fā)酵時間>白砂糖添加量>發(fā)酵劑接種量,其中山黃皮果汁添加量對酸奶綜合品質(zhì)影響最大,最優(yōu)工藝為A2B2C2D2。由正交感官評分結(jié)果得出,4號試驗為最優(yōu)組合(95分),即酸奶最佳工藝為A2B1C2D3。由此可見,極差分析和正交試驗得出的最優(yōu)工藝參數(shù)不一致,故再次對這兩組參數(shù)進行驗證試驗。結(jié)果表明,A2B2C2D2組合較優(yōu),感觀評分為97分,A2B1C2D3感官評分為94分,最終確定A2B2C2D2為酸奶最佳工藝,即山黃皮果汁添加量為9%,發(fā)酵劑接種量為9%,發(fā)酵時間為4 h,白砂糖添加量為8%。
2.3.1 感官
山黃皮水牛乳酸奶表面光滑,呈乳白色或淺黃色,具有水牛乳和山黃皮果特有的滋、氣味,口感滑爽,質(zhì)地均勻,無分層,無乳清析出。
2.3.2 理化、微生物
山黃皮水牛乳酸奶的理化、微生物指標(biāo)如表9和表10所示,均符合GB 19302—2010《發(fā)酵乳》[22]質(zhì)量要求。
表1 山黃皮果不同料液比出汁情況
表9 山黃皮水乳酸奶的理化指標(biāo)
表10 山黃皮水牛乳酸奶的微生物指標(biāo)
研究以水牛乳為主料,加入藥食兩用的山黃皮果汁,制備風(fēng)味型山黃皮水牛乳酸奶,以感官評分為評價指標(biāo)[24],通過單因素試驗和正交試驗,確定其最佳發(fā)酵工藝:山黃皮果汁添加量9%,發(fā)酵劑接種量9%,發(fā)酵時間4 h,白砂糖添加量8%,發(fā)酵溫度41℃。經(jīng)此工藝制備的山黃皮水牛乳酸奶,集山黃皮和水牛乳雙重營養(yǎng)與功能于一身,風(fēng)味獨特,口感滑爽,品質(zhì)良好。