孫 卓,喬成亞,李海燕,梅 芳
(光明乳業有限公司 乳業研究院;乳業生物技術國家重點實驗室;上海乳業生物工程技術研究中心,上海 200436)
酸乳有良好的營養價值,乳蛋白質經過乳酸菌作用會形成肽及豐富的氨基酸,所以消化吸收率高,有益于人體健康[1-2]。蜂蜜含糖量>75%,主要為葡萄糖和果糖,葡萄糖是乳酸菌可利用的碳源之一[3],可被乳酸菌利用轉化為乳酸,有益于乳酸菌的增殖。將蜂蜜應用于酸乳生產中不僅可以增強酸乳甜度,還可以提高黏度和增效風味[4-6]。梨富含葡萄糖、果酸及多種微量元素,維生素A、C以及纖維素,和酸乳搭配可以促進腸道蠕動幫助消化,還可以使產品增添梨的滋氣味。本實驗主要以牛奶為原料,添加蜂蜜、梨果醬等輔料制作酸乳,篩選后酸化較弱的菌株[7],調節酸甜比例,黏度指標和感官評定相結合確定配方,以期研制出受消費者喜愛的酸乳。
生牛乳:光明乳業股份有限公司;嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)和保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)混合發酵劑R1、R2:丹尼斯克(中國)有限公司;白砂糖:北京糖業有限公司;蜂蜜:北京百花蜂蜜有限公司;梨果醬:北京三樂元有限公司。
R180型數顯黏度計:德國ProRheo公司;APV1000型均質機:丹麥APV公司;FW3D 型高速攪拌器:德國Ika Labortechnik公司;Cinac發酵素酸化監控系統:法國ALLIANCE公司;FA1004電子分析天平:德國Sartorius公司。
1.3.1 酸乳加工工藝流程

考慮到不在配方中加入穩定劑,蛋白質和脂肪質量分數的提高有利于加強酸乳凝膠強度,故要求奶源理化指標較高,蛋白質≥3.2%,脂肪≥3.4%[8-9]。
1.3.2 酸乳黏度的測定
在室溫條件下,用黏度計直接測定,使用2號轉子,轉速為64r/min,測定時間為10s,重復測定3次,取其平均值。
1.3.3 酸乳產酸能力的測定
pH值由pH計測定,滴定酸度采用0.1mol/L氫氧化鈉溶液滴定。
1.3.4 感官評鑒方法
將酸乳冷藏7d后,邀請10位有乳品品鑒經驗的專家,對酸乳的各個指標進行評價計分,感官評分(滿分100分)指標見表1[10]。

表1 酸乳質量感官評分指標Table 1 Sensory scoring standard of the quality of yoghurt
1.3.5 數據處理
用SPSS數據處理系統及Excell進行數據分析。
選擇2種產粘較好的發酵劑,按照酸乳加工工藝來制作酸乳,發酵劑添加量為50U/t,蔗糖添加量為7%,在42℃~43℃發酵,應用Cinac 發酵素系統檢測發酵過程中的pH值變化,結果見圖1。

圖1 兩菌株24h內pH值變化圖Fig.1 Changes of pH values of different starters in 24h
由于菌株在貯藏期間繼續分解乳糖使pH值降低,影響蛋白質和脂肪的凝聚狀態,進而影響酸乳的組織狀態,過低的pH值會使組織狀態變差;蛋白質分解形成的氨基酸和多肽物質對風味形成有重要作用,pH值高低是影響酶的活力的因素之一,后酸弱是篩選優良菌種的重要指標[11-12]。由圖1可知,2種發酵劑均可以在5h時達到pH 4.6,發酵6h達到4.5;經過24h發酵,發酵劑R1 pH值可達到4.18,R2 pH值為4.0,由于發酵劑R1在酸乳后期發酵過程能夠維持較高pH值,選擇該發酵劑進行后期試驗,以pH值4.5為發酵終點。
蔗糖在酸乳中的添加量一般為7%左右,考慮到發酵結束之后添加蜂蜜和果醬,所以酸乳基料中蔗糖添加量降低。實驗設計蔗糖添加量為5%時,以R1作為發酵劑,發酵至pH值4.5。蜂蜜/梨醬的總添加量為6%,蜂蜜和梨果醬按照不同質量比(1∶5、2∶4、3∶3、4∶2、2∶1)進行試驗,冷藏1d后測定其黏度,并進行感官評定,結果見表2。

表2 不同蜂蜜和梨果醬的添加量對酸乳感官及黏度的影響Table 2 Effect of honey and pear jam addition on the quality and viscosity of yoghurt
蜂蜜主要是果糖和葡萄糖,甜度類似蔗糖,而果醬中糖類占50%,按照不同的蜂蜜/梨果醬進行酸乳發酵。由表2可知,蜂蜜加入量為2%時可以使酸乳呈現出蜂蜜的香味,而且隨著蜂蜜量的添加,能使酸乳粘稠感增加。通過感官評價,發現樣品C具有較好的滋氣味和質地,蜂蜜添加量>3%時有較好的質地,酸乳口感爽滑。

圖2 蜂蜜和梨果醬添加量對樣品黏度的影響Fig.2 Effect of honey and pear jam amount on yoghurt viscosity
酸乳的質構受許多因素影響,其中白砂糖可以改變乳酸菌利用的水分活度,水分活度通過改變酶反應動力學參數和誘導底物結構發生變化從而影響酶活性[13],進而影響酸乳的組織狀態,蜂蜜中的糖類以及添加白砂糖量不同,酸乳表現出來的質構也就不同。由圖2可知,隨著糖含量增大,固形物增高,酸乳的黏度也隨之增高[14],但黏度過高會使吞咽困難,結合感官評價,選擇蜂蜜/梨果醬質量比3∶3為較適宜。
由于酸乳甜度取決于蔗糖、蜂蜜和梨果醬,酸度則取決于菌株發酵酸乳的終點pH值,而酸甜比影響最終產品的口感,將蔗糖添加量、蜂蜜/梨果醬(總添加量為6%)、酸乳的發酵終點pH值為試驗影響因素,pH值用Cinac發酵素監控系統檢測,選用L9(33)進行正交試驗設計,根據產品感官評分確定最佳配方,正交試驗因素水平見表3,正交試驗結果見表4。

表3 蜂蜜雪梨酸乳配方優化正交試驗因素水平Table 3 Factors and levels of orthogonal experiments for formula optimization of yoghurt

表4 蜂蜜雪梨酸乳配方優化正交試驗結果與分析Table 4 Results and analysis of orthogonal experiments for formula optimization of yoghurt
由表4極差分析可知,影響終產品口感的因素主次順序為蜂蜜/梨果醬>發酵終點pH值>蔗糖添加量,優化組合為A2B3C2,即蔗糖添加量5%,蜂蜜添加量4%,梨果醬添加量2%,發酵終點pH值4.4。
按照優化組合制作酸乳進行驗證試驗,產品的感官評分為96分。將產品冷藏,冷藏1d、5d、10d、15d后進行pH值測定,結果見圖3。

圖3 產品在貨架期內pH值變化Fig.3 Changes of pH values of yoghurt during shelf-life
由圖3可知,在貨架期內,酸乳中乳酸菌會繼續利用糖類產生乳酸,pH值會降低。但因為原料蛋白質質量分數較高,酸乳中含有較高的酪蛋白,在貨架期內被蛋白酶類分解成多肽和氨基酸等[15],可以緩和pH值下降,維持較穩定pH值,貨架期內產品經品嘗酸甜比變化不大。
感官指標:產品組織細膩,有光澤;酸甜比適宜,呈現出較好的蜂蜜滋味和梨的風味。
理化指標:蛋白質≥2.8%,脂肪≥3.1%;酸度≥70°T。
微生物指標:乳酸菌≥1×106CFU/mL,大腸桿菌≤3MPN/100mL,致病菌未檢出。
產品質量指標符合國家標準。
經過測定24h之內發酵劑pH值變化,選定后酸較弱的發酵劑R1進行實驗制作酸乳,產品在貨架期內pH值變化不大。通過感官評定經過正交試驗確定工藝配方,即蔗糖添加量為5%,蜂蜜添加量為4%,梨果醬添加量為2%,酸乳終點pH值為4.4。由此配方生產出的酸乳,具有較好的口感和組織狀態,呈現出蜂蜜和梨的滋氣味。
[1]張國志,王立金.蜂蜜酸牛奶的研制[J].中國乳業,2006,12(10):48-50.
[2]周先漢,蔣凱亞,劉 嫻.蜂蜜乳酸發酵初探[J].食品科學,2008,29(10):171-173.
[3]楊寒冰,殷客卿,譚麗蕊.GH/T 18796-2012 蜂蜜[S].北京:中華全國供銷合作總社,2012.
[4]周先漢.蜂蜜-乳酸發酵過程中相關酶活力的研究[J].食品科學,2007,26(12):323-325.
[5]李亞蕾.不同甜味劑對酸奶發酵特性的影響[J].中國釀造,2010,29(11):135-137.
[6]魏秋紅,張素霞.枸杞蜂蜜保健酸奶的研制[J].食品研究與開發,33(10):78-80.
[7]羅紅霞,黃彥芳,王 芳,等.抗后酸化乳酸菌菌株選育研究進展[J].食品工業科技,2009,12(12):451-454.
[8]章銀良,楊 慧,周文權,等.基于粒度分析的酸奶品質研究[J].食品工業,2011,12(11):60-62.
[9]李榮華,徐紅華,溫其標.乳成分對酸奶凝膠微觀結構和流變學性質的影響[J].中國乳品工業,2006,35(1):27-30.
[10]趙紅玲.液態奶評價方法及其體系穩定性影響的研究[D].泰安:山東農業大學碩士論文,2010.
[11]申秋璇.冷凍干燥乳酸菌發酵劑的制備及其保藏過程中菌群生理活性變化的研究[D].濟南:山東大學碩士論文,2012.
[12]劉 娜.德氏乳桿菌保加利亞亞種優良菌株的篩選[D].呼和浩特:內蒙古農業大學碩士論文,2013.
[13]范 宇,陳歷俊,趙常新.酸奶質構影響因素研究進展[J].中國乳品工業,2009,37(7):31-32.
[14]TORRE LL,TAMIME AY,MUIR DD.Rheology and sensory profiling of set-type fermented milks made with different commercial probiotic and yoghurt starter cultures[J].Int J Dairy Technol,2003,56(3):163-170.
[15]蔡 超.酸奶在貯存期間參數的變化和對貨架壽命預測模型的研究[D].武漢:華中農業大學,2012.