龐澤翀,黃君紅
嶺南師范學院食品科學與工程學院,廣東湛江 524048
猴頭菇是珍貴的食藥兩用真菌,不但味道鮮美,營養物質豐富,富含氨基酸、維生素與無機鹽等,且含有多種生物活性物質,如低聚糖、多糖與甾醇類等,具有較好保健與藥用價值[1,2]。現代醫學研究表明,猴頭菇提取物能有效修復胃黏膜損傷、預防與治療慢性萎縮性胃炎[3,4]。此外,猴頭菇的獨特風味,還能作為天然調味粉進行食品深加工[5,6]。超微粉碎技術作為較為先進的食品加工技術之一,能最大限度地保持加工產品的色澤、營養及生物活性成分[6,7]。而且,超微粉具有很多優良特性,如溶解性、分散性與化學活性等,有利于人體對食品營養的吸收[8]。酸奶是公認的具有獨特風味和保健功能的乳制品[9,10],而當前市面上的非原味酸奶制品多以凝固型與攪拌型添加輔料混合發酵而成[11,12]。為開發兼具營養與保健功能的新型酸奶,本研究將超微粉碎后的猴頭菇粉添加于牛乳中,利用保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌進行混合發酵,通過正交試驗篩選最佳生產配方,檢測其乳酸菌活菌數及pH值,并測定有機營養成分(蛋白質、總氨基酸、維生素C)及礦物質營養(鈣、磷、鉀)的含量,為超微粉碎技術應用于猴頭菇的深加工和食用菌酸奶工藝優化提供科學依據。
1.1.1 原料
猴頭菇:市售干品,選用拳頭大,子實體圓厚和生長著如發肉刺的猴頭菇。奶粉:雀巢全脂奶粉。蔗糖:市售優質白砂糖。
1.1.2 菌種
保加利亞乳桿菌(Lactobacillus Bulgaricus)和嗜熱鏈球菌(Streptococcus Thermophilus),均由嶺南師范學院生命科學與技術學院微生物實驗室提供。
1.1.3 培養基
LAB半固體培養基:牛肉膏10.0 g、酵母膏10.0 g、吐溫80 1.0mL、乳糖20.0 g、CaCO410.0 g、KH2PO42.0g、瓊脂3.0 g、蒸餾水1000 mL,pH值6.6。
1.1.4 主要設備
WZJ6 型振動式超微粉碎機(濟南倍力粉技術工程有限公司);85-2控溫磁力攪拌器(余姚市第二熱工儀表廠);YXQ.SG41.280電熱手提壓力蒸汽消毒器(上海博迅實業有限公司醫療設備廠);SPX-250B-Z型生化培養箱(上海博迅實業有限公司醫療設備廠);SW-CL.D潔凈工作臺(上海博迅實業有限公司醫療設備廠);DZKW-C型儀表恒溫不銹鋼水浴鍋(上海樹立儀器儀表有限公司);FC104電子天平(上海精科天平儀器廠);80-2電動離心機(金壇富華儀器有限公司);UV-2600型紫外可見分光光度計(尤尼柯儀器有限公司);電冰箱(廣東科龍電器股份有限公司);DZB-712便攜式多參數分析儀(上海儀電科學儀器股份有限公司)。
1.2.1 工藝流程
全脂奶粉、蔗糖、蒸餾水→預熱(40.0 ℃)→均質→猴頭菇超微粉→均質→過濾→滅菌(90.0 ℃10 min)→冷卻(40.0 ℃)→接種→攪拌均勻→灌裝→發酵培養(41.5℃ 4 h)→后熟(4.0℃ 12 h)→成品。
1.2.2 操作要點
(1)猴頭菇超微粉的制備
選擇無腐爛、無病蟲害的干品猴頭菇,用清水沖洗干凈,用沸水直接浸泡2 h后,擠干水,重復浸泡3 次,以去掉猴頭菇的苦味。其后將泡發好后的猴頭菇撕成小塊,置于恒溫干燥箱60.0 ℃烘干至恒重。經干燥后用萬能粉碎機進行粗粉碎,而后經超微粉碎機粉碎10 min,過200 目篩備用。
(2)還原奶的制備
將雀巢全脂奶粉和白砂糖加水在40.0 ℃溫度下溶解均質。
(3)混合乳調配
適量猴頭菇超微粉加入到還原奶中混合均質,然后經4 層150 目滅菌紗布過濾。
(4)接種
將滅菌后的混合乳自然冷卻到40.0 ℃左右,在無菌操作條件下,將發酵菌種(保加利亞乳桿菌發酵劑和嗜熱鏈球菌發酵劑以1∶1比例混合)按比例接種,混勻。
(5)發酵
將上述接種后的原料分裝入經預先清洗滅菌的奶瓶中,密封后置于41.5 ℃的恒溫培養箱下發酵至凝固。
(6)冷藏后熟
將剛凝固的酸奶從培養箱中取出,置4.0 ℃冰箱中冷藏后熟12 h。
1.2.3 酸奶配方篩選
為調配出較好口感酸奶,猴頭菇粉、接種量與蔗糖等的添加比例十分重要。本試驗根據以前的研究[10],添加9.00%的奶粉量所制成的酸奶口感及營養最好,本試驗選取猴頭菇汁量、接種量與蔗糖量為主要試驗參數按照L9(33)正交試驗進行試驗,其因素水平見表1。

表1 猴頭菇酸奶配方正交試驗因子水平(%)
1.2.4 感官評分
感官評分以酸奶的色澤、氣味、組織狀態、風味與口感等標準對試驗產品進行評定,權重分分別為10 分、25 分、30 分、35 分,滿分為100分,具體評分標準如表2。

表2 猴頭菇酸奶的感官評分標準表
1.2.5 乳酸菌活菌數與pH值的測定
(1)乳酸菌活菌數
測定方法參考馬向前與周德慶[13]的報道,將正交試驗篩選得出評分較好的酸奶分別接入在LAB培養基,并對乳酸菌活菌數進行計數。具體做法參考龐澤翀與梁燕清[14]的報道。
(2)pH值
使用DZB-712便攜式多參數分析儀進行測定,分別檢測正交試驗篩選得出評分較好的酸奶在貯藏過程中pH值的變化,每天1 次,連續8 天。
1.2.6 營養成分的測定方法
總蛋白質測定:考馬斯亮藍蛋白測定試劑盒(貨號:A045-2-1);總氨基酸測定:總氨基酸測定試劑盒(貨號:A026-1-1);維生素C測定:維生素C測定試劑盒(貨號:A009-1-1);鈣離子的測定:鈣試劑盒(貨號:C004-1-1);磷離子的測定:無機磷測定試劑盒(貨號:C006-1-1);鉀離子的測定:鉀測定試劑盒(貨號:C001-1-1)。以上試劑盒均生產于南京建成生物工程研究所。
正交試驗各因素水平具體如表3。由表3可知,猴頭菇酸奶各配方的正交試驗設計、結果及極差分析。各因素對猴頭菇酸奶口感的影響為A>B>C,其中最優組合配方為A2B2C2,即1.00%猴頭菇超微粉,6.00%接種量,7.00%蔗糖。但該組合在正交試驗中并未出現,因此,追加1 次試驗,并將該試驗的結果與正交試驗中結果最好的5號試驗樣品(配方為1.00%猴頭菇超微粉,6.00%接種量,8.00%蔗糖)進行對比。兩者在色澤、氣味與組織狀態均沒有明顯差別,但由于猴頭菇本身具有苦味且含糖較少,故而追加試驗在風味與口感偏酸,其評分為94分,略低于5號試驗。因此,選擇加糖量較多的5號試驗組合為最佳結果。由表4的方差分析可知,猴頭菇超微粉、接種量與蔗糖3 種原料的添加量中猴頭菇超微粉添加量對酸奶的品質影響最大。

表3 正交試驗與感官評分

表4 正交試驗結果方差分析
篩選出配方評分較高的2、4、5、6號猴頭菇酸奶與原味酸奶分別接入LAB半固體培養基中,培養48 h后檢測其乳酸菌活菌數,結果見表5。
從表5可以看出,猴頭菇酸奶的乳酸菌含量,隨儲藏時間的延長,乳酸菌活菌數發生變化,各種配比中總趨勢是先升高后降低。在猴頭菇酸奶發酵后儲存的前5 天,乳酸菌迅速生長、繁殖,第5天,乳酸菌數達高峰,其中6號猴頭菇酸奶乳酸菌含菌量較其他幾種高,達1.45×109~2.18×109CFU/mL。第6天后乳酸菌活菌數開始減少。5號猴頭菇酸奶次之,原味酸奶最少,但各配方猴頭菇酸奶的含菌量仍比原味酸奶高。

表5 不同時期猴頭菇酸奶乳酸菌含量變化單位:109 CFU/mL
用便攜式多參數分析儀測定猴頭菇酸奶儲藏過程中pH值的變化(圖1)。由圖1可見,隨著培養天數的增加,乳酸菌生長繁殖,乳酸量不斷增多,酸奶的pH值不斷下降。前5天pH值逐漸下降,第6天、第7天pH值趨于平穩。猴頭菇酸奶pH值的變化范圍大于原味酸奶的,其中6號配比的pH值最低,最低值達4.08。比較猴頭菇添加量可知,猴頭菇添加量越大,含菌量越高,產酸能力越強,pH值越小。

圖1 各配比猴頭菇酸奶在貯藏過程的pH值變化
2.3.1 猴頭菇酸奶有機營養成分含量測定
從表6可知,4 種猴頭菇酸奶的總氨基酸、蛋白質和維生素C的含量均高于原味酸奶,并隨著猴頭菇超微粉添加量的增加而提高。與原味酸奶相比,5號猴頭菇酸奶的蛋白質與總氨基酸含量顯著提高,增幅分別達到32.89%與80.87%。而6號維生素C含量最高(13.42μg/mL),與原味酸奶相比,增幅達到125.89%。此外,在猴頭菇超微粉相同的不同配方(即4、5與6號試驗樣品)中,猴頭菇酸奶中的有機營養成分含量無顯著差異。

表6 猴頭菇酸奶中有機營養成分的含量
2.3.2 猴頭菇酸奶礦物質含量測定
由圖2可知,與原味酸奶相比,隨著猴頭菇超微粉的增加,猴頭菇超微粉酸奶的鉀與磷含量也顯著提高,而鈣含量則無所顯著差異。與原味酸奶相比,6號猴頭菇酸奶的鉀含量顯著提高,增幅分別達到35.25%。而5號磷含量最高,與原味酸奶相比,增幅達到372.36%。此外,在猴頭菇超微粉相同的不同配方(即4、5與6號試驗樣品)中,猴頭菇酸奶中的鈣、鉀與磷的含量無顯著差異。

圖2 各配方猴頭菇酸奶中鈣、鉀、磷成分含量
猴頭菇超微粉是成品質量的主要影響因素,配比為1.00%猴頭菇超微粉、6.00%接種量、8.00%蔗糖與9.00%奶粉研制的酸奶呈淡黃色,組織狀態細致光滑,無乳清析出,酸甜適中,帶有猴頭菇的獨特風味,符合人群口味要求。
本研究結果表明,酸奶發酵過程中乳酸菌含量的變化趨勢均是先升高后降低。該結果與黃君紅等[15]的研究一致,即發酵前期,乳酸菌利用酸奶中的營養物質進行生長繁殖并產生乳酸,隨著乳酸菌的數量增加,可利用的營養物質減少,且積累的乳酸使pH值下降,不利于乳酸菌生長,乳酸菌的數目呈遞減趨勢。這也符合本研究結果中,酸奶pH值隨儲藏時間的延長而不斷下降。重要的是,與原味酸奶相比,猴頭菇酸奶活菌數均高于原味酸奶,這是由于猴頭菇中富含的多糖、維生素與蛋白質等物質可以促進菌體的生長,降低發酵過程中菌體的死亡率,有利于乳酸菌的快速生長繁殖[16,17]。此外,由于猴頭菇酸奶中乳酸菌含量較多,產酸能力較強,使得猴頭菇酸奶的pH值均比原味酸奶的低[18]。另外,總氨基酸含量比原味酸奶高,一方面是猴頭菇本身含豐富氨基酸[19],另一方面是在發酵過程中,部分蛋白質被乳酸菌的蛋白酶分解成多肽和蛋白質在酸性條件下發生水解,前者進一步被肽酶分解成氨基酸所致[20]。猴頭菇中含有豐富的鉀與磷等多種礦物元素[21,22],使得猴頭菇超微酸奶鉀、磷的含量能顯著提高。
總而言之,1.00%猴頭菇超微粉、6.00%接種量、8.00%蔗糖與9.00%奶粉研制的猴頭菇超微粉酸奶,其總氨基酸、總蛋白質、維生素C以及礦物元素鉀與磷等營養成分均較原味酸奶中的高,是一種風味獨特且集保健和營養功能的新型發酵乳制品。