杜寶霞

棲霞市西城畜牧獸醫(yī)站，山東煙臺 265309

0 引言

牛奶具有較高營養(yǎng)價(jià)值，是人體攝入優(yōu)質(zhì)蛋白的來源之一，經(jīng)常飲用有助于增強(qiáng)免疫力[1]。但牛乳攝入人體后要經(jīng)過一系列胃腸道消化過程，若人體消化能力弱，易導(dǎo)致吸收困難或不全[2]。研究發(fā)現(xiàn)，人體更容易吸收發(fā)酵后的牛奶，發(fā)酵后的牛奶富含生物活性多肽，能降血糖、血壓及膽固醇，增強(qiáng)免疫力和抗氧化能力，改善腸道消化能力[3，4]。牛奶發(fā)酵過程中，發(fā)酵菌能將大分子蛋白質(zhì)分解成小分子多肽，而這些多肽具有多種生物活性，更容易被機(jī)體吸收利用，從而起到某些特殊功效[5]。目前具有特殊營養(yǎng)功效的發(fā)酵乳已成為乳制品加工研發(fā)的熱點(diǎn)方向之一。黑枸杞富含花青素和黃酮等，具有較強(qiáng)的抗氧化作用，同時(shí)還富含蛋白質(zhì)、多糖、維生素、礦物質(zhì)等，其中β-胡蘿卜素含量高于普通枸杞，近年來逐漸進(jìn)入人們視野[6，7]。酸奶發(fā)酵過程添加黑枸杞后，能較大程度保留黑枸杞的營養(yǎng)成分，且其中的醇類和酯類等揮發(fā)性物質(zhì)含量豐富，具有更好風(fēng)味[8]。有研究者直接從黑枸杞中提取花青素等添加到果凍、飲料和冰淇淋等食品中[9]。黑枸杞在發(fā)酵酸奶應(yīng)用研究中，王娟等[10]探究藜麥黑枸杞酸奶的組織均勻程度、口感是否細(xì)膩等。本試驗(yàn)通過單因素和正交試驗(yàn)，對黑枸杞發(fā)酵酸奶進(jìn)行工藝優(yōu)化，初步探索優(yōu)化后的酸奶抗氧化能力。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黑枸杞，寧夏杞里香枸杞有限責(zé)任公司；白砂糖，南京甘汁園股份有限公司；純牛奶，內(nèi)蒙古伊利實(shí)業(yè)集團(tuán)股份有限公司；發(fā)酵菌種（嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌），昆山佰生優(yōu)生物科技有限公司。

1.2 主要儀器和設(shè)備

Multiskan SkyHigh全波長酶標(biāo)儀，賽默飛世爾科技有限公司；Heraeus Fresco 21低溫高速離心機(jī)，賽默飛世爾科技有限公司；UV2310II 分光光度計(jì)，上海天美科學(xué)儀器有限公司；SW-CJ-2FD超凈工作臺，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司；CP214分析天平，奧豪斯儀器（上海）有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 黑枸杞發(fā)酵酸奶的制作工藝流程

本研究中黑枸杞發(fā)酵酸奶的制作工藝流程見圖1。

圖1 枸杞發(fā)酵酸奶的制作工藝流程

1.3.2 發(fā)酵過程要點(diǎn)

（1）選料。選擇較飽滿、無空癟、無霉變的黑枸杞。

（2）玻璃容器滅菌。將玻璃瓶清洗干凈后，沸水煮20 min滅菌，烘箱烘干，待溫度冷卻后備用。

（3）混合。黑枸杞置于破壁機(jī)中破壁后，加入純牛奶和白砂糖，取干凈濾布濾去大顆粒物質(zhì)，轉(zhuǎn)移至玻璃瓶中進(jìn)行巴氏殺菌（75 ℃、30 min）后冷卻備用。

（4）發(fā)酵。加入發(fā)酵劑后均勻攪拌，放入42 ℃恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵至凝乳狀態(tài)良好后放入4 ℃冰箱中冷卻后熟，改善其風(fēng)味。

1.4 發(fā)酵條件優(yōu)化

1.4.1 黑枸杞發(fā)酵酸奶發(fā)酵工藝的單因素優(yōu)化試驗(yàn)

以200 g牛奶為試驗(yàn)基準(zhǔn)條件，4%黑枸杞汁、8%白砂糖、發(fā)酵劑2.5%的添加量、發(fā)酵時(shí)間5 h為固定基本試驗(yàn)條件，對不同物質(zhì)添加量和發(fā)酵時(shí)間優(yōu)化。研究黑枸杞汁添加量2%、4%、6%、8%，白砂糖添加量4%、6%、8%、10%，發(fā)酵劑添加量2.0%、2.5%、3.0%、3.5%，發(fā)酵時(shí)間4 h、5 h、6 h、7 h對酸奶影響。以感官評價(jià)指標(biāo)探索黑枸杞汁添加量、白砂糖添加量、發(fā)酵劑添加量和發(fā)酵時(shí)間對發(fā)酵酸奶的影響。

1.4.2 正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，對黑枸杞汁添加量、白砂糖添加量、發(fā)酵劑添加量和發(fā)酵時(shí)間4 個(gè)因素進(jìn)行4因素3水平的正交試驗(yàn)（表1）。

表1 黑枸杞酸奶L9（34）正交試驗(yàn)因素水平

1.5 分析方法

1.5.1 感官評價(jià)

由12位專業(yè)人員組成質(zhì)量評定小組，對發(fā)酵后的酸奶進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量的感官評價(jià)。按照表2的標(biāo)準(zhǔn)打分評價(jià)。

表2 黑枸杞發(fā)酵酸奶的感官評價(jià)表

1.5.2 樣本制備

將發(fā)酵酸奶樣品脫脂，留上清液，加入25 mL甲醇，-20 ℃冷凍1 h后離心10 min（8 000 r/min，4 ℃），取上清液，測抗氧化活性。

1.5.3 抗氧化能力的檢測

按照正交試驗(yàn)獲得最佳發(fā)酵條件，制備黑枸杞發(fā)酵酸奶、未添加黑枸杞的發(fā)酵酸奶。按照謝秀明等[11]的方法，分別測量普通發(fā)酵酸奶、黑枸杞發(fā)酵酸奶的2,2'-聯(lián)氮-雙-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）自由基清除能力和DPPH自由基清除能力的IC50。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑枸杞汁添加量對發(fā)酵酸奶的影響

以200 g牛奶為基準(zhǔn)的試驗(yàn)中，保持白砂糖添加量8%、發(fā)酵劑添加量2.5%、發(fā)酵時(shí)間5 h，探究不同黑枸杞汁添加量對酸奶品質(zhì)的影響。黑枸杞汁添加量6%時(shí)，感官評分最高。黑枸杞添加量變化會影響色澤和風(fēng)味評分，過高或過低均導(dǎo)致評分下降，過高會導(dǎo)致酸奶色澤過重，影響感官，而過低又缺少黑枸杞特殊風(fēng)味，喪失產(chǎn)品特點(diǎn)和優(yōu)勢。因此黑枸杞汁最佳添加量6%（表3）。

表3 不同黑枸杞汁添加量對酸奶品質(zhì)的影響

2.2 白砂糖添加量對黑枸杞發(fā)酵酸奶的影響

保持黑枸杞汁添加量4%、發(fā)酵劑添加量2.5%、發(fā)酵時(shí)間5 h，探究不同白砂糖添加量對酸奶品質(zhì)的影響。白砂糖添加量6%時(shí)，感官評分最高。添加量增多后評分下降，主要影響口味。糖度過低時(shí)，酸奶口味偏酸，產(chǎn)品接受程度下降；糖度過高時(shí)，影響菌株發(fā)酵，達(dá)不到酸奶應(yīng)有酸度，喪失特有風(fēng)味，且酸度不夠時(shí)，還影響組織狀態(tài)。因此白砂糖最佳添加量6%（表4）。

表4 不同白砂糖添加量對發(fā)酵酸奶品質(zhì)的影響

2.3 發(fā)酵劑添加量對發(fā)酵酸奶的影響

保持黑枸杞汁添加量4%、白砂糖添加量8%、發(fā)酵時(shí)間5 h，探究不同發(fā)酵劑添加量對酸奶品質(zhì)的影響。發(fā)酵劑添加量3%時(shí)評分最高。發(fā)酵劑添加量過高、過低都導(dǎo)致評分下降。這可能因?yàn)榘l(fā)酵劑添加量過低會導(dǎo)致酸奶發(fā)酵不完全、組織狀態(tài)下降，影響風(fēng)味物質(zhì)形成，影響口感。發(fā)酵劑添加量過高會使發(fā)酵過度，發(fā)生乳清析出等，不利于保證酸奶品質(zhì)。因此發(fā)酵劑最佳添加量3%（表5）。

表5 不同發(fā)酵劑添加量對酸奶品質(zhì)的影響

2.4 發(fā)酵時(shí)間對發(fā)酵酸奶的影響

保持黑枸杞汁添加量4%、白砂糖添加量8%、發(fā)酵劑添加量2.5%，探究不同發(fā)酵時(shí)間對酸奶品質(zhì)的影響。發(fā)酵時(shí)間6 h時(shí)酸奶的評分最高、品質(zhì)最佳。發(fā)酵時(shí)間過短時(shí)，酸奶的蛋白膠體結(jié)構(gòu)尚未完全形成，凝固狀態(tài)不佳，酸度不足，影響口味和組織狀態(tài)評分。發(fā)酵時(shí)間過長時(shí)，由于酸度積累，會破壞酸奶凝膠狀態(tài)，導(dǎo)致品質(zhì)下降，還導(dǎo)致某些風(fēng)味物質(zhì)流失。因此最佳發(fā)酵時(shí)間6 h（表6）。

表6 不同發(fā)酵時(shí)間對酸奶品質(zhì)的影響

2.5 黑枸杞發(fā)酵酸奶的正交試驗(yàn)

單因素試驗(yàn)優(yōu)化后，在黑枸杞汁添加量、白砂糖添加量、發(fā)酵劑添加量和發(fā)酵時(shí)間的最佳條件下進(jìn)行4因素3水平的正交試驗(yàn)，采用L9（34）正交表進(jìn)行試驗(yàn)優(yōu)化，結(jié)果如表7所示。最佳配方組合是A2B2C2D2，即黑枸杞汁添加量6%、白砂糖添加量6%、發(fā)酵劑添加量3%、發(fā)酵時(shí)間6 h時(shí)，品質(zhì)最佳。通過極差結(jié)果發(fā)現(xiàn)，影響黑枸杞發(fā)酵酸奶感官評分的主次因素是發(fā)酵時(shí)間＞黑枸杞汁添加量＞發(fā)酵劑添加量＞白砂糖添加量，發(fā)酵時(shí)間和黑枸杞汁的影響較重。

表7 黑枸杞發(fā)酵酸奶正交試驗(yàn)結(jié)果

2.6 黑枸杞發(fā)酵酸奶和普通發(fā)酵酸奶抗氧化能力的對比

對酸奶中ABTS和DPPH清除能力檢測發(fā)現(xiàn)，普通對照組發(fā)酵酸奶具有自由基清除能力，這可能因?yàn)楹谢钚孕》肿佣嚯暮桶被岬?。但添加黑枸杞的發(fā)酵酸奶對ABTS和DPPH清除能力的IC50更低，說明抗氧化能力更強(qiáng)，證實(shí)添加黑枸杞能提高酸奶的自由基清除能力（表8）。

表8 抗氧化能力的對比

3 結(jié)論

單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化后發(fā)現(xiàn)，黑枸杞發(fā)酵酸奶的最佳制備工藝條件為黑枸杞汁添加量6%、白砂糖添加量6%、發(fā)酵劑添加量3%、發(fā)酵時(shí)間6 h。產(chǎn)品有較好的風(fēng)味特性，顏色為均勻一致的紫色，酸甜口感適中，有較好的組織狀態(tài)。同時(shí)對抗氧化活性探究發(fā)現(xiàn)，添加黑枸杞的發(fā)酵酸奶具有更高的抗氧化能力，這可能因?yàn)槠渲械狞S酮、花色苷、多糖和酚酸等起作用?？傊敬窝芯績?yōu)化后的發(fā)酵工藝下得到黑枸杞酸奶品質(zhì)較好，口感細(xì)膩，可為黑枸杞發(fā)酵酸奶加工生產(chǎn)提供參考。