方 雪,劉 飛,劉 景,陶玉芹,潘 娜
(合肥師范學院生命科學系,安徽合肥230601)
酸奶因具有營養價值高、味道酸甜爽口、保健性能好等優點受到廣大消費者的青睞[1]。隨著國內乳業的發展,酸奶也正朝著口感多樣化、營養豐盛化方向發展[2-3],其中一些具有保健性的物質作為添加劑或輔料被應用于酸奶中[4]。
姬松茸(Agarics blazei)肉質鮮嫩,香氣濃郁,是一種中溫型的藥食兼用的食用菌[5]。每100g干制品中含約40%粗蛋白、40%可溶性糖、7%粗纖維等,還含有人體必需的8種氨基酸和多種維生素。姬松茸子實體富含多種對人體有益的生物活性物質,如多糖、外源凝集素、脂肪酸、甾醇等,具有抗腫瘤、降血糖、血壓、改善動脈硬化等功效[6]。其中多糖含量為5.27%,約為靈芝的5倍。日本學者研究證實,姬松茸菌絲體和發酵液具有與子實體相當的營養成分、藥理作用和保健效果,對姬松茸進行液體深層發酵具有周期短、成本低、可工業化大規模生產等優越性[7]。
本文以姬松茸發酵液和牛奶為主要原料,以嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌為發酵劑,研制出一種具有營養保健功能的酸奶,是理想的保健功能性食品。
姬松茸一級菌種、嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌華南農業大學菌種保藏中心提供;Vc標準溶液、牛血清蛋白標準蛋白液 購自Sigma公司;考馬斯亮藍、石油醚、草酸、2,6-二氯酚靛酚、苯酚、濃硫酸 均為分析純,由上海國藥集團化學試劑有限公司提供。
UV-1800型紫外分光光度計 日本島津公司;GFA/AA-7000原子吸收儀 日本SHIMADZU公司;NDJ-79型旋轉式粘度計 上海中晨數字技術設備有限公司;SPX-150C型恒溫恒濕培養箱 上海博訊實業有限公司;Texture analyzer CT-3型質構儀 美國Brookfield公司;脂肪測定儀 濟南海能儀器有限公司;SHP1000-60高壓均質機 上海科司大均質機電設備有限公司。

1.3.1 姬松茸菌絲發酵液的制備 用三角瓶裝種子培養基 100mL,121℃,0.1MPa滅菌30min,無菌條件下接姬松茸母種,70~80r/min,25℃下培養4d,獲姬松茸液體種。將姬松茸液體種接入200mL發酵培養基中,70~80r/min,25℃下培養 5d,獲得姬松茸的菌絲發酵液。
1.3.2 姬松茸酸奶的制作 將姬松茸菌液、鮮奶、白砂糖、低聚木糖按配方混合后,先預熱到70℃,再在20MPa條件 下均質 2 次[8],121℃、0.05MPa 滅菌15min,迅速冷卻至40~42℃,接入適量的發酵劑(保加利亞乳桿菌∶嗜熱鏈球菌 =1∶1)[9],攪拌均勻后42℃恒溫發酵4~6h至凝固,4℃冷藏12h即得姬松茸酸奶。
在單因素實驗基礎上,以接種量、發酵溫度、發酵時間進行三因素三水平的L9(33)的正交實驗,以凝乳狀況、風味口感、滋味氣味等感官評價為指標,確定最佳發酵條件。選取影響產品品質的三因素,姬松茸菌絲發酵液/鮮奶、白砂糖、低聚木糖,進行L9(33)正交實驗,通過產品的感官評分,確定產品的最佳配方。
1.5.1 感官檢驗 姬松茸酸奶品評時由12名有感官品評經驗的專業技術人員組成品評小組,對產品進行感官評價,其評分標準見表1。用加權法來計算總分,其組織狀態、乳清析出、口感、香氣的加權系數分別為 0.3、0.2、0.2、0.3[10]。

表1 感官評價標準Table 1 Sensory evaluation standards
1.5.2 姬松茸酸奶營養成分的測定 蛋白質含量參照GB 5009.5-2010測定,配制牛血清蛋白標準液,分別測得各濃度對應的OD595,繪出標準曲線,吸取姬松茸發酵酸奶1mL至試管,加入5mL的考馬斯亮藍G-250試劑于試管,混合均勻后放置5min,測定其OD595,按回歸方程計算出該產品的蛋白質含量。脂肪含量參照GB 5413.3-2010,利用脂肪測定儀測定。礦物元素含量參考GB/T 5009.92-2003,利用火焰原子吸收法測定該產品的鈉、鉀、鈣和磷的含量;多糖含量利用苯酚-硫酸法測定,配制葡聚糖標準溶液各2mL,加入1.0mL6%苯酚及5.0mL濃硫酸,混合均勻后靜置20min,測定OD490,橫坐標為多糖微克數,縱坐標為光密度值,得標準曲線,吸取2mL姬松茸酸奶稀釋液按標準曲線中的測定方法測出OD490,按回歸方程計算樣品的多糖濃度。
1.5.3 pH和酸度的測定 使用pH計測定pH;參照GB5409.5-1985,使用酸堿滴定法測定酸度。
1.5.4 乳酸菌數的測定 參照GB4789.35-2010,對姬松茸酸奶樣品進行稀釋,稀釋液涂布在MRS培養基中37℃下厭氧培養48h,通過平板菌落計數法測定乳酸菌數。
1.5.5 粘度的測定 采用79型旋轉式粘度計,選擇對應的轉子、轉速進行測定。
在單因素實驗基礎上,對姬松茸菌絲發酵液/鮮奶、白砂糖、低聚木糖進行L9(33)正交實驗,通過對該產品的感官評分,確定姬松茸酸奶的最佳配方。如表2所示,從k值分析可知,三因素對產品品質的影響主次為A>B>C,即姬松茸發酵菌液/鮮牛奶的體積比對產品品質影響最大,白砂糖的添加量影響最小。經多次重復實驗,最佳組合為A2B2C2,即菌液/鮮牛奶的體積比為8/92、低聚木糖添加量為0.3%、白砂糖添加量為8%,所得產品組織狀態良好,無乳清析出,風味純正,色澤淡黃,菇味清香。

表2 產品配方的L9(33)正交實驗結果Table 2 Results of L9(33)orthogonal test for formula of the yogurt
選取姬松茸酸奶發酵條件的三因素,對接種量、發酵時間、發酵溫度進行L9(33)正交實驗,通過產品的感官評分,確定姬松茸酸奶的最佳發酵條件。如表3所示,從k值分析可知,各因素對產品品質的影響主次為A>B>C,即接種量對產品品質影響最大,發酵溫度影響最小。經多次重復實驗,最佳發酵工藝組合為A3B3C3,即接種量為10%,于44℃下發酵6h,置于4℃冰箱后熟12h為宜。

表3 產品發酵條件的L9(33)正交實驗結果Table 3 Results of L9(33)orthogonal test for fermentation condition of the yogurt
姬松茸酸奶的營養成分測定見表4。姬松茸酸奶的蛋白質含量為3.37%,脂肪含量為2.98%,VC含量為6.05%。礦質元素中鉀、鈉的含量分別為0.19%和0.06%,符合高鉀低鈉的營養要求,對于預防腎疾病、高血壓發揮重要的作用,其中鈣、磷比值接近2∶1,有利于機體對鈣、磷的吸收[11]。由于姬松茸中含有多糖等生物活性成分,所以該產品具有增強免疫力、防癌抗癌的新型保健功能[12]。
酸奶發酵過程中,乳酸菌的生長繁殖及產生的代謝產物會引起酸奶產品發生一系列變化,乳酸菌數對姬松茸酸奶的發酵風味、貨架期長短有直接影響。從圖1可見,姬松茸酸奶在4℃條件下冷藏,其乳酸菌活菌數在貯藏期內隨時間的增加而減少。貯藏15d內,乳酸菌數從1.54×109cfu/mL降低到1.26×106cfu/mL,符合國標GB19302-2010(乳酸菌數≥1000000)要求。

圖1 姬松茸酸奶貯藏期內乳酸菌數的變化Fig.1 Changes in counts of Lactobacillus of Agaricus blazei yogurt during storage
姬松茸酸奶貯藏期間,由于乳酸菌生長繁殖將乳糖分解為乳酸,所以姬松茸酸奶的酸度呈上升趨勢,pH呈下降趨勢。從圖2可見,姬松茸酸奶在4℃條件下貯藏15d內,其酸度由72.78°T上升到92.01°T,pH由4.38下降到4.08,在前6d內酸度和pH變化明顯,隨后趨于穩定。由于pH的下降,姬松茸酸奶的發酵奶從中性逐漸變為酸性,使乳酸菌的生長繁殖受到抑制,乳酸產生速率降低,阻礙了pH的進一步降低,使酸度和pH趨于穩定。

圖2 姬松茸酸奶貯藏期內酸度和pH的變化Fig.2 Changes in titration acids and pH value of Agaricus blazei yogurt during storage
粘度是反映酸奶品質的重要指標,酸奶中粘度的變化與其酸度變化、蛋白質凝膠的形成直接相關,也影響酸奶的質構和穩定性。從圖3可見,姬松茸酸奶的粘度隨貯藏時間的增加先提高,到第6天時達到最大,隨后逐漸下降。貯藏6d時粘度達到688mPa·s,隨后有所下降,到 15d 時粘度為 543mPa·s。這是由于貯藏期間酸奶的穩定性降低,蛋白質凝膠失水,降低其保水性,乳清析出明顯,而且酸奶中殘留的霉菌和酵母菌的生長繁殖分解酸奶膠體結構的成分,致使粘度下降。

表4 姬松茸酸奶的營養成分Table 4 Nutrient composition of Agaricus blazei yogurt

圖3 姬松茸酸奶貯藏期內粘度的變化Fig.3 Changes in viscosity of Agaricus blazei yogurt during storage
通過正交實驗確定了姬松茸酸奶的最佳配方為:8%的姬松茸菌絲發酵液,0.3%的低聚木糖,8%的白砂糖;最佳發酵條件為:接種量10%,發酵溫度44℃,發酵時間6h。制作出的姬松茸酸奶菇味清香、口感上乘、色澤均勻、組織狀態良好。通過對姬松茸酸奶的蛋白質、脂肪、多糖、VC、礦質元素含量的測定分析,發現其營養成分均符合國家標準。綜合乳酸菌數、酸度以及粘度對姬松茸酸奶質量的影響,在4℃條件下貯藏15d,仍保持良好的穩定性,為姬松茸酸奶產業化生產提供參考。
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