抗性糊精對凝固型酸奶品質的影響

陳曉霞，陸利霞,2*，林麗軍，姚麗麗，熊曉輝,2

1(南京工業大學 食品與輕工學院，江蘇 南京，210009)2(江蘇省食品安全快速檢測公共技術服務中心，江蘇 南京，210009)

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抗性糊精對凝固型酸奶品質的影響

陳曉霞1，陸利霞1,2*，林麗軍1，姚麗麗1，熊曉輝1,2

1(南京工業大學 食品與輕工學院，江蘇 南京，210009)2(江蘇省食品安全快速檢測公共技術服務中心，江蘇 南京，210009)

以奶粉為主要原料，蔗糖，乳糖，乳清蛋白為輔料，自制抗性糊精添加量為6%，10%，15%，20%，25%，30%的凝固型酸奶。以酸度、持水力、活菌總數、品質質構參數為評價指標，考察抗性糊精添加量對凝固型酸奶品質的影響，抗性糊精的添加量在6%～20%時，可獲得優良的感官評定且酸奶的酸度達到標準的要求，持水力達到100%，乳酸菌活菌總數最高也達到5.0×107CFU/mL，硬度為0.230～0.415 N，最大黏附力0.072～0.115 N，黏附性為0.261～0.414 mJ，內聚性為0.38～0.45，彈性為5.048～6.633 mm，膠黏性為0.102～0.145 N。添加了抗性糊精的酸奶比常規酸奶的變性溫度低，變性峰展寬，反應總焓降低。綜合各項指標確定抗性糊精添加量為6%～20%，為開發高膳食纖維凝固型酸奶提供理論依據。

凝固型酸奶；抗性糊精；質構；熱特性

高膳食纖維酸奶不僅營養成分豐富，還含有大量活性乳酸菌，能夠增加腸道中有益菌的數量，增強腸胃的消化功能，促進鈣、磷的吸收，降低血清膽固醇，滿足了人體每日膳食纖維的攝入量，起到食療兼收的效果，有益于人體健康。高膳食纖維含量必須達到預包裝食品營養標簽通則的要求，即高或富含膳食纖維的食品，膳食纖維含量≥6 g/100 g(固體)、膳食纖維含量≥3 g/100 mL(液體)[1]。目前，酸奶制備過程中，凝乳不結實、乳清析出等問題嚴重影響酸奶的品質?，F有的酸奶產品多通過添加穩定劑、乳化劑等解決該問題。2012年我國衛生部第16號公告已將抗性糊精列為普通食品[2]。因此，抗性糊精作為一種可溶性膳食纖維可以添加到凝固型酸奶中。

1　材料與方法

1.1材料

全脂奶粉，乳糖，乳清蛋白粉，白糖：均為市售食品級產品；酸奶發酵劑(保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌)：安琪股份有限公司；抗性糊精(含量83%)：河南利迪化工產品有限公司。

1.2儀器與設備

TMS-Pro型質構儀，美國FTC公司；TG-DSC同步熱分析儀，德國耐馳。

1.3實驗方法

1.3.1配方與工藝流程

1.3.1.1凝固型酸奶的配方

奶粉9%、蔗糖6%、乳清蛋白1%?？剐院?%、6%、10%、15%、20%、25%、30%。酸奶發酵劑：0.6%。

1.3.1.2工藝流程(圖1)[3]

圖1　凝固型酸奶的生產工藝流程Fig.1　The production process of set yogurt

1.3.2感官評定[4]

參照GB19302—2010，用評分檢驗法對凝固型酸奶感官品質進行評價，評分標準見表1。選擇色澤，滋味，氣味，組織狀態，口感5個評價指標，由15位本實驗室食品專業研究生進行評價，總分為100分?？偡衷?0分以上的為一級，感官品質優秀；總分在60～80分之間的為二級，感官品質能夠接受；低于60分為三級，感官品質難以接受。

評價方法：將酸奶從4 ℃冰箱中取出，在自然光下觀察色澤和組織狀態。聞其氣味，用溫開水漱口，品嘗滋味。感官品質得分為5項指標得分總和。

表1　凝固型酸奶感官評定標準

1.3.3pH值的測定

取抗性糊精添加量不同的酸奶成品，用pH計分別測定pH值。

1.3.4酸度的測定[5]

取酸奶樣品10 g于錐形瓶中，用20 mL新煮沸至室溫的蒸餾水稀釋，加入質量分數為0.5%的酚酞指示劑2.0 mL，用已標定的氫氧化鈉標準溶液滴定到粉紅色為終點，重復3次。

1.3.5持水力的測定[6]

空離心管稱重，記為m1，取15 mL酸奶置于離心管中，稱重，記為m2。室溫下，在3 000 r/min離心10 min，取出離心管，靜置10 min后，棄去上清液，稱重，質量記為m3。

(1)

式中：W，持水力，%；持水力；m1，空離心管的質量，g；m2，酸奶和離心管的總質量，g；m3，棄去上清液后，酸奶和離心管的質量，g。

1.3.6乳酸菌總數的測定[7]

參考GB4789.35—2010平板計數法。

1.3.7質構特性[8]

利用FTC-TMS-PRO質構儀進行TPA測試，測試條件為：采用連接10 N感應元的質構儀，選擇圓柱型探頭，測試速率為30 mm/min，測前速率與測后速率一致為60 mm/min，最小觸發力0.08 N。樣品從4 ℃冰箱里取出后即開始測試。盛放樣品的杯子放在測試平臺上，樣品以30 mm/min的速度被壓縮，然后以60 mm/min的速度上升并離開樣品表面。穿刺樣品所需要的力(N)被記為位移的函數，力-位移曲線通過電腦分析和輸出，如圖2。

圖2　凝固型酸奶的質構曲線Fig.2　Texture profile curve of set yogurt

統計硬度、黏附性、內聚性、彈性、膠黏性。每種酸奶平行測定4次，計算每個參數的平均值。定義及具體計算公式見表2。

表2　質構參數的定義和單位

1.3.8高膳食纖維凝固型酸奶熱特性分析

采用TG-DSC同步熱分析儀測定不同凝固型酸奶，取樣量6～15 mg，測試溫度30～150 ℃，升溫速率為10 ℃/min，氮氣流速為20 mL/min。

1.3.9數據處理

實驗數據運用Excel和Spass Statistics 20.0統計軟件進行分析。

2　結果與分析

2.1感官評定

通過感官評定，結合表3和圖3可知，當抗性糊精的含量在6%～15%時凝固型酸奶的感官品質與普通凝固型酸奶之間沒有明顯的差異，感官品質優秀。隨著抗性糊精含量的增加，酸奶的感官品質也隨之發生改變。當抗性糊精的含量為20%時，凝固型酸奶的乳香味不足，其他感官品質能夠接受。當抗性糊精的含量為25%和30%時，酸奶不僅出現乳香味不足，而且口感粗糙，顏色偏黃，組織狀態不佳，出現分層現象，未形成均一體系，感官品質難以接受。

表3　凝固型酸奶感官評定結果

圖3　不同濃度抗性糊精凝固型酸奶Fig.3　Set yogurt with different concentration of resistant dextrin(注：1代表未添加抗性糊精的酸奶，2、3、4、5、6、7分別為抗性糊精添加量為6%、10%、15%、20%、25%、30%的凝固型酸奶)

2.2抗性糊精添加量對酸奶pH和酸度的影響

由圖4可知，抗性糊精添加量為6%時，其酸度達到90.47 °T與未添加抗性糊精的酸奶相比，酸度有略微的下降。隨著抗性糊精含量的增加，其酸度呈下降的趨勢。當抗性糊精添加量為25%和30%時，酸奶組織狀態發生改變，且流動性變大，顏色變黃，酸味不足。當抗性糊精添加量達到25%時，酸奶的pH值為4.65，接近酪蛋白等電點4.60，有凝集現象產生[9]，但酸奶的流動性變大；當抗性糊精添加量達到30%時，只有部分蛋白發生凝集，酸奶整體出現分層現象。通過SPSS20.0進行單因素方差分析可知，與未添加抗性糊精組比較，抗性糊精的添加量為6%時pH具有顯著性差異(P<0.05)，而抗性糊精的添加量為6、10、15、20、25、30%的pH值有極顯著差異(P<0.01)；對于各組的酸度差異，添加抗性糊精與未添加抗性糊精酸奶的酸度有極顯著差異(P<0.01)。

圖4　抗性糊精添加量對酸奶pH和酸度的影響Fig.4　Effect of resistant dextrin on the pH and acidity of yogurt

2.3抗性糊精添加量對酸奶持水力的影響

持水力是酸奶離心后所能保持住的水分，是衡量酸奶品質的重要標準之一，持水能力強說明酸奶的穩定性越好[10]。由圖5可知，與對照酸奶相比，抗性糊精酸奶的持水力較高，在含量6%時達到100%。主要是因為抗性糊精化學結構中含有很多親水基團，能夠使乳中蛋白質膠粒網絡結構增強，對水分的包容束縛能力增強，使凝膠網絡中的水分不容易析出。當抗性糊精的添加量為15%～30%時，水全部被酸奶包裹，吸附，酸奶的持水力穩定，達到100%。通過單因素方差分析，對于各組的持水力差異，添加抗性糊精與未添加抗性糊精的酸奶的持水力差異極其顯著(P<0.01)。

圖5　抗性糊精添加量對酸奶持水力的影響Fig.5　Effect of resistant dextrin on the water holding capacity of yogurt

2.4抗性糊精添加量對酸奶乳酸菌活菌總數的影響

乳酸菌活菌總數的多少直接影響酸奶品質及其生理功能[11]。由圖6可知，乳酸菌的總數達到107CFU/mL，均符合國家標準對乳酸菌活菌總數的要求(乳酸菌總數≥1×106CFU/mL)。當添加量在6%、10%時，抗性糊精促進了乳酸菌的增值，且添加量為10%時，活性乳酸菌總數達到最高，為5.0×107CFU/mL。添加抗性糊精的酸奶乳酸菌總數與未添加抗性糊精酸奶的乳酸菌總數在同一數量級，無顯著性差異。說明抗性糊精的添加沒有影響乳酸菌活菌的生長，但結合圖4，發現酸奶的pH值和酸度發生了變化，可能是因為抗性糊精的添加影響了乳酸菌的代謝。有待進一步分析。

圖6　抗性糊精添加量對酸奶乳酸菌總數的影響Fig.6　Effect ofresistant dextrin on viable bacteria counts of yogurt

2.5抗性糊精添加量對酸奶硬度的影響

由圖7可知，酸奶的硬度在一定范圍內隨著抗性糊精含量的增加呈上升趨勢，抗性糊精的含量為10%時，達到最高為0.418 N。除了抗性糊精含量為25%和30%的酸奶外，與未添加抗性糊精的酸奶相比硬度都有所增加。這與高青[12]在研究不同穩定劑對酸奶硬度的影響添加復合穩定劑時酸奶的硬度相近?？剐院吭?0%～30%時，抗性糊精酸奶的硬度呈下降趨勢。通過SPSS 20.0進行單因素方差分析可知：與未添加抗性糊精組比較，抗性糊精的添加量為20%時，硬度無顯著性差異(P>0.05)；而抗性糊精的添加量為6%、25%時，硬度有顯著性差異(0.01

2.6抗性糊精添加量對酸奶最大黏附力的影響

由圖8可知，隨著抗性糊精含量的增加，添加抗性糊精的酸奶的最大黏附力均高于未添加抗性糊精的酸奶。在抗性糊精添加量為10%時，酸奶的最大黏附力達到最大，為0.114 N。但當抗性糊精的含量超過10%時，酸奶的最大黏附力呈下降趨勢，降至0.030 N。這可能是由于抗性糊精阻礙了酪蛋白凝膠網狀結構的形成，使網狀結構不夠緊密和牢固，從而影響其最大黏附力[14]。通過單因素方差分析可知，與未添加抗性糊精組比較，抗性糊精的添加量為6%、10%、15%時，最大黏附力差異極其顯著(P<0.01)，且當抗性糊精的添加量為20%時，最大黏附力有顯著性差異(0.010.05)。

2.7抗性糊精添加量對酸奶黏附性的影響

由圖9可知，與未添加抗性糊精的酸奶相比，隨著抗性糊精含量的增加，黏附性均有所增加，在一定范圍內呈上升趨勢達到0.44 mJ。當抗性糊精的添加量為25%時，黏附性下降至0.21 mJ左右。這可能是由于抗性糊精阻礙了酪蛋白凝膠網狀結構的形成，使網狀結構不夠緊密和牢固，從而影響其最大黏附力[14]。通過SPSS 20.0進行單因素方差分析可知，各組酸奶的黏附性差異，添加抗性糊精與未添加抗性糊精的酸奶的黏附性差異極其顯著(P<0.01)。

圖9　抗性糊精添加量對酸奶黏附性的影響Fig.9　Effect of resistant dextrin on adhesiveness of yogurt

2.8抗性糊精添加量對酸奶內聚性的影響

內聚性又稱凝聚性，反應食品的凝膠性。由圖10可知，與未添加抗性糊精的酸奶相比，隨著抗性糊精含量的增加，內聚性有所降低，并且在6%～15%內變化不大，達到0.4左右。當抗性糊精的含量為20%～30%時，內聚性卻呈現一個上升的趨勢，從0.45升至0.69。通過SPSS 20.0進行單因素方差分析可知，與未添加抗性糊精組比較，當抗性糊精的添加量為10、25%時，內聚性差異極其顯著(P<0.01)，且當抗性糊精的添加量為6、15、20%時，內聚性有顯著性差異(0.010.05)。

圖10　抗性糊精添加量對酸奶內聚性的影響Fig.10　Effect of resistant dextrin on cohesiveness of yogurt

2.9抗性糊精添加量對酸奶彈性的影響

由圖11可知，隨著抗性糊精含量的增加，彈性在抗性糊精含量為6%和10%時呈上升趨勢，達到6.71 mm比未添加抗性糊精的酸奶彈性好。當抗性糊精的含量為20%～25%時，彈性呈下降趨勢，降至3.24 mm。酸奶是以乳清、脂肪球、乳酸菌、酪蛋白為結構框架的三維網狀結構，是酸促凝膠的典型代表[9]。從圖3可知，過量的抗性糊精影響酸奶的酸度，阻礙了酸促凝膠的形成，導致酸奶彈性驟降。通過單因素方差分析可知，與未添加抗性糊精組比較，當抗性糊精的添加量為6%時，彈性有顯著性差異(0.01

圖11　抗性糊精添加量對酸奶彈性的影響Fig.11　Effect of resistant dextrin on springiness of yogurt

2.10抗性糊精添加量對酸奶膠黏性的影響

由圖12可知，隨著抗性糊精含量的增加，酸奶的膠黏性在抗性糊精含量為10%時達到最大，為0.163 N。在抗性糊精含量為30%，下降到0.084 N，可能是抗性糊精含量過大時，可能是添加過量的抗性糊精在乳酸菌發酵的凝膠過程中與乳中的酪蛋白分子相互排斥[13]，從而抑制酪蛋白的凝集作用，導致發酵后的酸奶質地變軟，膠著性差。通過SPSS 20.0進行單因素方差分析可知，與未添加抗性糊精組比較，當抗性糊精的添加量為6、20、25、30%時，膠黏性差異極其顯著(P<0.01)，且當抗性糊精的添加量為10%時，膠黏性有顯著性差異(0.01

圖12　抗性糊精添加量對酸奶膠黏性的影響Fig.12　Effect of resistant dextrint on gumminess of yogurt

2.11抗性糊精凝固型酸奶的熱特性分析

2.11.1抗性糊精凝固型酸奶的熱重分析(thermal gravity analysis，TG)、微商熱重法分析(differential thermal gravity，DTG)

圖13是未添加抗性糊精的酸奶與抗性糊精添加量為6%、10%、15%、20%、25%的酸奶從30 ℃升溫至150 ℃的TG圖，結合其DTG圖可知，80 ℃之前，不同含量抗性糊精酸奶失重速率相對次序為：25%<20%<15%<10%<6%<未添加抗性糊精的凝固型酸奶，是因為抗性糊精是一種持水力很強的可溶性膳食纖維，含有很多親水基團，能夠使乳中蛋白質膠粒網絡結構增強，對水分的包容束縛能力增強，使凝膠網絡中的水分不容易析出。

圖13　抗性糊精凝固型酸奶的TG圖Fig.13　TG of resistant dextrin set yogurt

由圖14可知，整體上，未添加抗性糊精的酸奶的失重率比添加了抗性糊精的酸奶的失重率大。結合圖5可知，抗性糊精酸奶的持水力達到100%，說明抗性糊精本身存在的氫鍵可以束縛大量的水，防止食品脫水收縮，所以在加熱過程中，由于酸奶表面游離水的蒸發導致未添加抗性糊精的酸奶的失重率較大。

圖14　抗性糊精凝固型酸奶的DTG圖Fig.14　DTG of resistant dextrin set yogurt

2.11.2高膳食纖維凝固型酸奶的DSC分析

由圖15可知，添加了抗性糊精的酸奶比常規酸奶的變性溫度低，變性峰展寬，說明抗性糊精的加入會使蛋白質有輕微的不穩定?？剐院谑称分袩岱€定性很好，將其作為水溶性膳食纖維添加的酸奶中，在加熱條件下不會改變抗性糊精本身的結構，其抗性依然存在[15]。且酸奶中的酪蛋白是展開的分子結構，本身就是已變性的蛋白質，因此加熱時，并不存在熱變性的問題，從DSC給出的熱分析圖上也就不會有變性峰的存在[16]。所以，酸奶的熔點發生變化是由于乳清蛋白、酪蛋白和抗性糊精相互作用，使蛋白質不穩定，變性溫度降低。這與4.10中對抗性糊精酸奶質構特性研究中酸奶的膠黏性變化一致。

圖15　抗性糊精凝固型酸奶的DSC圖Fig.15　DSC of resistant dextrin set yogurt

未添加抗性糊精和添加不同含量抗性糊精的凝固型酸奶的相變溫度和焓值見表4。由表4可知，隨著抗性糊精含量的增加，熱流峰1和熱流峰2的熔融點TP值基本呈下降的趨勢，反應總焓值與未添加抗性糊精的酸奶相比有所降低。且隨著抗性糊精含量的增加，酸奶在DSC測試下出現熱流峰2，可能是因為抗性糊精與蛋白質之間存在較強的靜電斥力，隨著抗性糊精含量的增加，抗性糊精被迫接近蛋白質膠束表面，空位層變薄，體系失穩，體系發生相分離現象。這與感官分析中，抗性糊精含量為25%和30%的凝固性酸奶流動性變大，出現分層現象相一致。蛋白質-多糖混合體系多數屬于熱力學不相容作用，近年來有較多研究文獻報道[17-18]，此二相體系中通常存在一相富集蛋白而另一項富集多糖的相分離趨勢，此種相分離直接影響到食品產品的微觀結構、質構和口感等。

表4　不同含量抗性糊精凝固型酸奶的熱力學特征值

3　結論

(1)由凝固型酸奶的酸度，持水力，乳酸菌總數，感官評定指標可見抗性糊精酸奶的物性在一定范圍內優于普通凝固型酸奶，抗性糊精的添加量在6%～20%時，可獲得優良的感官評定且酸奶的酸度達到標準的要求，持水力達到100%，乳酸菌活菌總數最高也達到5.0×107CFU/mL，符合國標對乳酸菌活菌總數的要求，即乳酸菌總數≥1.0×106CFU/mL?？剐院砑恿繛?5%、30%時，凝固型酸奶的口感粗糙，色澤發黃，無乳香味，流動性大，出現分層現象，不被接受。所以，在感官品質和其他物性指標最佳的前提下，6%～20%的高膳食纖維凝固型酸奶具有很大的市場開發前景。

(2)抗性糊精添加量為6%～20%的高膳食纖維凝固型酸奶的質構特性范圍為：硬度為0.230～0.415 N，最大黏附力0.072～0.115 N，黏附性為0.261～0.414 mJ，內聚性為0.38～0.45，彈性為5.048～6.633 mm，膠黏性為0.102～0.145 N。

(3)抗性糊精凝固型酸奶的熱特性分析結果發現：添加了抗性糊精的酸奶比常規酸奶的變性溫度低，變性峰展寬，反應總焓降低?？赡苁强剐院偷鞍踪|分子之間相互作用，影響了凝固型酸奶的熱特性，其結果與感官評定、質構分析的結果具有一致性。蛋白質-多糖混合體系逐漸被利用到開發新型食品產品中，將具有更廣闊的市場。

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Effect of resistant dextrin on quality of set yogurt

CHEN Xiao-xia1, LU Li-xia1,2*, LIN Li-jun1, YAO Li-li1, XIONG Xiao-hui1,2

1 (College of Food Science and Light Industry, Nanjing University of Technology, Nanjing 210009, China)2 (Jiangsu Public Technical Service Center for Rapid Detection of Food Safety, Nanjing 210009, China)

In this experiment, milk powder was chosen as major raw material and sucrose, lactose, whey protein were chosen as supplementary materials to prepare set yogurt with resistant dextrin of 6%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%. Acidity, water holding capacity, viable bacteria counts, texture parameters and thermal characteristic were evaluation indexes. The effect of resistant dextrin on quality of set yogurt was studied. When amounts of resistant dextrin were 6%-20%, yogurt obtain excellent sensory evaluation and its acidity meet standard requirements, its water holding capacity reached 100%, lactic acid bacteria counts was up to 5.0×107CFU/mL. Its hardness, the maximum adhesion force, adhesiveness, cohesiveness, springiness, gumminess were 0.230-0.415 N, 0.072-0.115 N, 0.261-0.414 mJ, 0.38-0.45, 5.048-6.633 mm, 0.102-0.145 N, respectively. In comparison with set yogurt without resistant dextrin, the denaturation temperature of set yogurt with resistant dextrin was lower, transgender peak broadened and total enthalpy decreased. The results showed that the addition amount of resistant dextrin should be 6%-20%. It provided a theoretical basis for the development of set yogurt with high dietary fiber.

set yogurt; resistant dextrin; texture;thermal characteristics

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201609016

碩士研究生(陸利霞副教授為通訊作者，E-mail：lixialu@njtech.edu.cn)。

“十二五”農村領域國家科技計劃課題(2013BAD19B09)；江蘇省科技基礎設施建設計劃(BM2012026)

2016-03-28，改回日期：2016-05-19