添加豆漿對牦牛酸奶品質的影響

張玉雙，石浩萍，代安娜，2，陳育林，丁 波，丁功濤，2，羅 麗，劉紅娜，2*

（1.西北民族大學 生命科學與工程學院，甘肅 蘭州 730030；2.西北民族大學 生物醫學研究中心 中國-馬來西亞國家聯合實驗室，甘肅 蘭州 730030；3.甘南牦牛乳研究院，甘肅 蘭州 730000）

牦牛乳是青藏高原地區的優質乳源[1]。與普通鮮牛乳相比較，因其乳成分脂肪（5.5%～7.5%）、蛋白質（4.0%～5.9%）和乳糖（4.0%～5.9%）含量高而被稱為天然濃縮乳[2]。以牦牛乳為原料，經乳酸菌發酵而成的牦牛酸乳在調節腸道菌群、促進腸道蠕動，調節血壓、降膽固醇，預防糖尿病、癌癥，清除自由基及提高人體免疫力等方面有極重要的保健功效[3-5]。但受到牦牛乳產量少的限制，其深加工產品較少，極大限制了牦牛乳產業的發展。

大豆有人體所需的所有必需氨基酸[6]，豐富的不飽和脂肪酸、碳水化合物等。具有降低血脂、預防心血管疾病和骨質疏松癥等功效[7-9]，此外，豆漿中含有低聚糖、氨基酸和支持益生菌生長的肽，是良好的益生菌遞送載體[10]，而且豆漿中不含酪蛋白和乳糖[11]，可有效緩解“乳糖不耐癥”。經乳酸菌發酵后的豆漿，有利于腸道的消化吸收，動植物蛋白互補可以增加產品的風味和營養價值。

目前，一些學者對益生菌豆漿、大豆酸奶的微生物、質構、理化和感官特性進行了研究[12-14]。夏佳恒[15]研究了發酵豆漿的理化性質及品質。YEGANEHZAD S等[16]研究了在牛奶中添加10%和20%豆漿，采用嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilus）發酵的豆漿-牛奶混合物的感官特性，并評估了成品風味和組織狀態。但將豆漿與牦牛乳混合制備酸奶的研究報道較少。

本研究將豆漿添加到牦牛乳中制備豆漿-牦牛酸奶，探討豆漿添加量（0、20%、40%和60%）對牦牛酸奶理化、微生物指標和感官品質的影響，這對牦牛乳的貯藏保鮮、牦牛酸奶的產量提高和附加值增加具有重要意義，以期為豆漿-牦牛乳混合物發酵產品的工業化生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

華羚牦牛乳全脂奶粉（蛋白質19.5 g/100 g、脂肪16.5 g/100 g）：甘肅華羚乳品股份有限公司；大豆（牧場東農豆252）：黑龍江陽光種業有限公司；直投試發酵劑YF-L922（嗜熱鏈球菌∶保加利亞乳桿菌=1∶1）：丹麥科漢森公司；改良（modified chalmers，MC）培養基、MRS培養基：北京索萊寶科技有限公司。

1.2 儀器與設備

TG16-WS高速離心機：北京賽多利斯儀器系統有限公司；JA2003N型電子天平：上海嘉展儀器設備有限公司；DHG-9241A型恒溫培養箱：上海一恒科學儀器有限公司；PHS-3C型pH計：北京科偉永興儀器有限公司；LLOYD TA1質構儀：美國AMETEK（阿美特克）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 牦牛酸奶的加工工藝流程及操作要點

操作要點：

調配：將15 g牦牛乳粉溶解于100 mL蒸餾水，即得調配牦牛乳，室溫備用。

豆漿的制備：挑選無霉爛、無蛀蟲的飽滿大豆，清洗后在25 ℃的蒸餾水中浸泡過夜，除去水分后，將大豆與蒸餾水以料液比1∶5（g∶mL）進行磨漿，漿液采用紗布過濾，所得濾液即為豆漿，室溫備用。

預熱：將處理好的牦牛乳和豆漿加熱到65℃，維持5min。

混合、均質：將豆漿分別以20%、40%和60%的體積分數與牦牛乳混合，在25 MPa、65 ℃條件下進行均質。

殺菌、冷卻：均質后的物料在95 ℃殺菌5 min，立即冷卻至42 ℃左右。

接種、攪拌、發酵：無菌接入0.01%直投式發酵劑YF-LC922，并攪拌均勻，于42 ℃恒溫發酵至凝乳形成，發酵終點pH為4.6。

冷藏：發酵結束后將產品置于4 ℃后熟24 h，即得豆漿牦牛酸奶成品。

1.3.2 理化指標的測定

脂肪的測定：取5 g豆漿牦牛酸奶樣品，加4 mL甲醇、2 mL氯仿，振搖3 min后加2 mL氯仿和2 mL蒸餾水，搖20 s后5 000 r/min離心15 min，吸取油層，烘干（100 ℃）30 min后稱其質量。

蛋白質的測定：參照國標GB 5009.5—2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》。

非脂乳固體的測定：參照國標GB 5413.39—2010《食品安全國家標準乳和乳制品中非脂乳固體的測定》。

酸度的測定：參照國標GB 5009.239—2016《食品安全國家標準食品酸度的測定》。

1.3.3 質構的測定[17]

采用質構儀測定酸奶質構。選用A/BE35型探頭，測前速率1.0 mm/s，測試速率1.0 mm/s，測后速率2.0 mm/s，壓縮高度20 mm，測定溫度15 ℃，測定硬度、稠度、黏聚性和黏性指數等質構指標。

1.3.4 持水力測定[18]

取4 g豆漿牦牛酸奶樣品，10 ℃、4 000 r/min條件下離心15 min，傾去上清液，稱去除乳清后樣品的質量。豆漿牦牛酸奶持水力的計算公式如下：

式中：m1、m2分別為離心前、離心后樣品的質量，g。

1.3.5 乳酸菌數的測定[19]

牦牛酸奶中乳酸菌數的測定：參照國標GB 4789.35—2016《食品微生物學檢驗乳酸菌檢驗》中的平板菌落計數法。

1.3.6 感官評價

參照國標GB 19302—2010《食品安全國家標準發酵乳》[20]中所述方法，從36名食品專業的在校大學生中篩選出10名（5名男生，5名女生）感官評價員，年齡在18～25周歲。評定在隔間中進行，隔間光線充足，無不良氣味，評定前進行漱口，取約50 mL豆漿-牦牛酸奶試樣品嘗。評分采用百分制，色澤15分、氣味30分、滋味20分、組織狀態35分。豆漿-牦牛酸奶的感官評分標準[21]見表1。

表1 豆漿-牦牛酸奶的感官評分標準Table1 Sensory evaluation standards of soybean milk-yak yogurt

續表

1.3.7 數據處理

所有實驗均重復3次，結果以“平均值±標準差”表示；采用SPSS 22.0軟件進行ANOVA單因素方差分析，并采用Duncan法檢驗數據的差異顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著，采用Origin 8.0繪圖。

2 結果與分析

2.1 豆漿-牦牛酸奶理化指標的測定

不同添加量的豆漿對牦牛酸奶理化指標的影響見表2。

表2 不同添加量的豆漿對牦牛酸奶理化指標的影響Table2 Effect of different addition of soy milk on physical and chemical indexes of yak yogurt

由表2可知，不同豆漿添加量的牦牛酸奶中的脂肪、蛋白質和非脂乳固體的含量均符合GB 19302—2010《食品安全國家標準發酵乳》理化指標的規定（脂肪≥3.1 g/100 g、蛋白質≥2.9 g/100 g、非脂乳固體≥8.1 g/100 g），表明添加0～60%的豆漿不會影響牦牛酸奶的理化指標。

2.2 貯藏期間不同豆漿添加量的牦牛酸奶酸度的變化

由圖1可知，酸度在貯藏期（1～14 d）總體呈現先增加后保持平穩的趨勢，且隨著豆漿添加量在0～60%范圍內的增加，牦牛酸奶的酸度總體呈下降。在貯藏期間，與不添加豆漿的牦牛酸奶（對照）比較，添加20%豆漿的牦牛酸奶差異不顯著（P＞0.05），而添加40%、60%豆漿差異顯著（P＜0.05）。

圖1 不同豆漿添加量的牦牛酸奶的酸度在貯藏期內的變化Fig.1 Changes of acidity of yak yogurt with different soy milk addition during storage

不添加豆漿的牦牛酸奶的酸度顯著高于豆漿添加量為40%、60%的牦牛酸奶，這可能與豆漿中含有低聚糖、棉子糖和水蘇糖有關，高酸度顯著抑制乳酸菌的生長，而豆漿添加量較低的牦牛酸奶中含有的一些嗜酸菌（如嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌）在較高酸度條件下仍能代謝產生有機酸[22]。劉曉恒[23]的研究結果顯示，用大豆蛋白替代牛乳蛋白之后，酸奶體系的酸度明顯降低，這一點與本研究結果一致。結果表明，當豆漿添加量為20%時，對牦牛酸奶貯藏期酸度無顯著影響（P＞0.05）。

2.3 貯藏期間不同豆漿添加量的牦牛酸奶質構變化

不同豆漿添加量牦牛酸奶質構特性在貯藏期內的變化見圖2。

圖2 不同豆漿添加量牦牛酸奶質構特性在貯藏期內的變化Fig.2 Changes of texture properties of yak yogurt with different soymilk addition during storage

質構與酸奶的感官品質密切相關。一般來說稠度越大的酸乳，其黏著力也越大[24]。硬度越大，稠度、黏性指數與黏聚性的絕對值也越大，持水能力越強，說明酸奶的凝膠越致密[25]。由圖2可知，在貯藏期（1～14 d）內，所有牦牛酸奶樣品的硬度、稠度、黏聚性與黏性指數等質構參數無明顯變化。與對照相比，添加20%的豆漿牦牛酸奶的硬度和稠度無顯著差異（P＞0.05），而添加40%和60%的豆漿對牦牛酸奶的硬度和稠度影響顯著（P＜0.05），隨著豆漿添加量的增加，牦牛酸奶的硬度和稠度顯著下降（P＜0.05）；與對照相比，豆漿的添加量（20%、40%、60%）對牦牛酸奶的黏聚性和黏性指數影響顯著（P＜0.05），且隨豆漿添加量的增加，黏性指數和黏聚性的絕對值隨之下降。

隨豆漿添加量的增加，添加豆漿的牦牛酸奶質構指標與對照組樣品相比有所下降，這可能是因為豆漿添加量較高的牦牛乳中干物質、酪蛋白含量的減少，酪蛋白凝膠聚集結構不穩定，造成酸奶穩定性減弱，內部的黏合力降低，乳清析出，從而使得添加（40%、60%）豆漿的牦牛酸奶的硬度、稠度、黏聚性、黏性指數與對照組樣品差異明顯。結果表明，豆漿添加量為20%時對牦牛酸奶的質構特性影響較小。

2.4 貯藏期間不同豆漿添加量的牦牛酸奶持水力變化

不同豆漿添加量的牦牛酸奶持水力在貯藏期內的變化見圖3。

圖3 不同豆漿添加量的牦牛酸奶持水力在貯藏期內的變化Fig.3 Changes of water holding capacity of yak yogurt with different soy milk addition during storage

持水力是衡量酸乳品質的重要指標。酸奶的持水性越好，則乳清析出率越低，凝乳結構就越穩定[26]。由圖3可知，隨著貯藏時間的延長，不同樣品的持水力下降，同時，隨豆漿添加量的增加，樣品的持水力有不同程度的下降。在貯藏期間，與對照相比，豆漿添加量為20%的牦牛酸奶的持水力無顯著差異（P＞0.05）；但豆漿添加量為40%、60%的牦牛酸奶持水力顯著下降（P＜0.05）。原因可能是由于高酸度環境下對酪蛋白凝膠結構有一定的破壞，導致持水力降低、乳清析出[27-28]。結果表明，當豆漿添加量為20%時，牦牛酸奶的持水力影響較小。

2.5 貯藏期間不同豆漿添加量牦牛酸奶的乳酸菌數變化

不同豆漿添加量牦牛酸奶的乳酸菌數在貯藏期內的變化見圖4。

圖4 不同豆漿添加量牦牛酸奶的乳酸菌數在貯藏期內的變化Fig.4 Changes of lactic acid bacteria number of yak yogurt with different soymilk addition during storage

乳酸菌數是評價酸奶重要的質量指標之一，提高成品中的活菌數是提高酸奶質量的重要因素。由圖4可知，不同牦牛酸奶樣品中的乳酸菌數在1～7 d的貯藏期間內變化較小，與對照相比，不同豆漿添加量的牦牛酸奶樣品的乳酸菌數無顯著差異（P＞0.05）。在7～14 d的貯藏期內乳酸菌數略有下降，但始終保持在107CFU/mL以上，達到了國標GB 19302—2010《食品安全國家標準發酵乳》的要求（≥106CFU/mL）。

2.6 感官評價不同豆漿添加量的牦牛酸奶感官評價結果見表3。

表3 不同豆漿添加量的牦牛酸奶感官評價結果Table3 Sensory evaluation results of yak yogurt with different soy milk addition

由表3可知，隨著豆漿添加量在0～60%范圍內的增加，牦牛酸乳的感官評分逐漸降低。與對照相比，添加20%的豆漿對牦牛酸奶的色澤、氣味、滋味和組織狀態均無顯著影響（P＞0.05）；添加40%、60%豆漿的牦牛酸奶在色澤上與對照組樣品差異不顯著（P＞0.05），豆漿添加量為40%和60%的牦牛酸奶在氣味、滋味和組織狀態上均與對照組差異顯著（P＜0.05）。當豆漿添加量為20%時，牦牛酸乳感官評分最高為87.9分，牦牛酸奶風味獨特、酸甜適中、凝乳堅實、組織光滑細膩。

3 結論

通過探究不同豆漿添加量對牦牛酸奶的理化、微生物指標及感官品質的影響發現，在貯藏期內（1～14 d），隨著豆漿添加量的增加，牦牛酸奶的酸度、持水力、質構特性、乳酸菌數均有所下降，與未添加豆漿的對照相比，20%豆漿添加量的牦牛酸奶酸度、持水力、質構特性、乳酸菌數等均無顯著差異（P＞0.05），其蛋白質（3.28 g/100 g）、脂肪（4.58 g/100 g）、非脂乳固體（8.76 g/100 g），乳酸菌數＞107CFU/mL，感官評分為87.9分。因此，本研究建議在牦牛乳中添加20%的豆漿制備牦牛酸奶，以為牦牛酸奶的生產提供理論依據，制備更健康的新型乳制品。