大麥若葉青汁酸奶的研制及品質分析

候文靜，高玥雯，尉潔，馬琳，李丹，段翠翠

（長春大學農產品加工吉林省普通高等學校重點實驗室，長春 130022）

0 引 言

隨著生活水平的提高，飲食條件的改善，肥胖、高血糖、高血脂等問題日益突出，人們對健康飲食的要求也越來越高，相較于高糖、高脂的食物，人們更傾向于選擇健康、低脂的食物[1]。在這種市場需求的驅動下，新型的功能性酸奶不斷涌現[2-3]。例如在酸奶中添加具有特定功能的益生菌，利用益生菌強化酸奶的功能[4]；開發低脂酸奶，通過減少脂肪的攝入達到減脂的目的[5]；利用低聚糖替代白砂糖從而降低糖分的攝入[6]等。

大麥是麥屬禾本科一年生草本植物[7]，大麥若葉青汁粉是將生長期為20～30 cm 的大麥嫩苗為原料，干燥磨粉制成的固體沖調飲料，具有膳食纖維、黃酮類、黏多糖、水溶性維生素等物質[8]，可以促進新陳代謝[9]、美容養顏[10]、平衡身體酸堿度[11]、促進傷口愈合[12]、緩解疲勞等作用[13-14]。此外Kuwahara[15]與Kim[16]等人發現，大麥若葉可預防高血脂。隨著關于大麥若葉的研究逐步深化，大麥若葉又具備較高的功能性，若能將大麥若葉青汁粉與酸奶相融合，必將豐富酸奶的功能，賦予酸奶更高的營養價值。

本研究將大麥若葉青汁粉用于制備酸奶中，既能保留酸奶的營養價值又能增加酸奶中膳食纖維的含量[17-18]，成為一種具有廣闊的市場的功能性食品。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

純牛奶 Devondale；白砂糖（舒可曼），廣州福正東海食品有限公司；YO-MIX495 酸奶發酵劑，丹尼斯克；大麥若葉青汁粉，北京同仁堂；MRS 培養基（蛋白胨10 g、牛肉膏10 g、酵母提取物5 g、K2HPO42 g、檸檬酸三胺2 g、乙酸鈉（無水）5 g、葡萄糖20 g、Mg-SO4·7H2O 0.2 g、吐溫80 1 mL、瓊脂15～20 g），自制；M17 培養基，杭州百思生物技術有限公司；DB-5 毛細管色譜柱，美國安捷倫公司。其他試劑為分析純。

HVE-50 高 壓 滅 菌 器，Hirayama 公 司；GNP-9050BS-III 恒溫培養箱，上海新苗醫療器械制造有限公司；離心機，Sigma 公司；TA.XT.plus 質構儀，英國Stable Micro System 公司；QP2010Utra 氣相色譜-質譜儀，日本島津公司；萃取纖維（50 μm/30 μm CAR/DVB/PDMS），美國Supelco 公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 大麥若葉青汁益生菌酸奶的工藝條件確定

工藝流程：

純牛奶→巴氏殺菌（63～65 ℃，30 min）→降溫至32～35 ℃→添加質量分數7 %白砂糖、接種發酵劑、不同質量的大麥若葉青汁粉→發酵5 h（42 ℃），其中在2.5 h 充分攪拌→4 ℃低溫貯存

實驗組樣品中分別添加1 %、2 %、3 %大麥若葉青汁粉，充分攪拌后密封，在42 ℃的恒溫培養箱中進行發酵。因為大麥若葉青汁粉會在酸奶發酵過程當中沉淀，需在發酵2.5 h 左右攪拌，使大麥若葉青汁粉與酸奶充分混勻。

1.2.2 滴定酸度的測定

采用酚酞指示劑法檢[19]測貯藏1～14 d 大麥若葉青汁酸奶的滴定酸度，其中對照組樣品不加入大麥若葉青汁粉。

1.2.3 酸奶中活菌數的測定

分別利用MRS 瓊脂培養基和M17 瓊脂培養基檢測貯藏1～14 d 的大麥若葉青汁酸奶中乳球菌和乳桿菌活菌數，其中對照組樣品不加入大麥若葉青汁粉。

取均勻待測樣品1 g 加入到10 mL 生理鹽水中，均質，制得稀釋比例為1∶10 的稀釋液后，注入到含有生理鹽水的試管中，以10 倍濃度梯度進行稀釋，得到1×10-5、1×10-6、1×10-73 個梯度樣品稀釋液。

1.2.4 酸奶pH 值的測定

采用pH 計測定貯藏1～14 d 大麥若葉青汁酸奶的pH 值。

1.2.5 酸奶持水力的測定

采用重量示差法測定貯藏時間1～14 d 大麥若葉青汁酸奶的持水力。取發酵乳樣品20 g（Y）裝入離心管，室溫下5 000 r/min 離心30 min，傾去上清液，將離心管倒置10 min 后立即稱重（S）[20]。持水力的計算公式為：

持水力=S/Y×100%[20]。

1.2.6 酸奶質構的測定

采用TAXT 型的質構儀，直徑為12.7 mm 的TA10 探頭對大麥若葉青汁酸奶的硬度、黏性、內聚性和彈性進行測定，每個樣品測試3 次，取3 次結果的平均值。質構儀參數：探頭為P50 探頭，距離為10 mm，觸發點為5 g，測前速度為1 mm/s，測中速度為1 mm/s，測后速度為5 mm/s，測試模式為TPA[21]。

1.2.7 酸奶的感官評定

由12 位乳品專業的人員組成感官評價小組，根據表中的感官評價標準對大麥若葉青汁酸奶進行感官評定，取其平均值作為最終得分[21]。

表1 大麥若葉青汁酸奶感官評分標準

1.2.8 酸奶的風味分析

1.2.8.1 GC-MS 檢測條件

GC 條件：DB-5 毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）。起始溫度40 ℃保持5 min，分別以7 ℃/min速率升至150 ℃，以7 ℃/min 速率升至200 ℃，再以8 ℃/min 速率升至260 ℃保持10 min，載氣為He，流速為2.15 mL/min，進樣口溫度為230 ℃[22]。

MS 條件：電離方式EI，電子能量70 eV，離子源溫度230 ℃，接口溫度250 ℃，質量掃描范圍30.0～500.0 amu[22]。

1.2.8.2 樣品處理

分別秤取大麥若葉青汁酸奶和普通酸奶（未添加大麥若葉青汁粉）樣品5 g 置于25 mL 萃取品瓶，同時加入2 g NaCl 及5 mL 超純水，充分混勻，插入萃取頭于45 ℃平衡30 min，頂空萃取40 min。取出萃取頭于進樣口，推出纖維頭，250 ℃下解析5 min。進行GC-MS 分析[23]。

將GC-MS 檢測出的化合物與工作站NIST 標準譜庫中的質譜數據進行自動匹配，進行成分鑒定，將匹配度大于80%的化合物作為檢定結果[23]。

1.3 數據處理

采用GraphPad Prism 8.0.2 進行數據分析和圖片處理，顯著性水平為P＜0.05。每組實驗重復3 次。

2 結果與分析

2.1 酸奶滴定酸度的測定

大麥若葉青汁酸奶滴定酸度隨貯藏時間延長的變化如圖1 所示，隨著貯藏時間的延長，大麥若葉青汁酸奶滴定酸度整體呈現不斷上升的趨勢。就滴定酸度的初始值（第1 天）來說，對照組、1%和2%大麥若葉青汁粉酸奶組的滴定酸度都為75 °T，但是當大麥若葉青汁粉添加量達到3%時，初始滴定酸度值為85 °T，表明大麥青汁粉添加量為3%時可影響酸奶的滴定酸度。就14 d 滴定酸度整體變化來說，1%、2%大麥若葉青汁酸奶組和對照組的酸度隨貯藏時間的變化，均有不同程度的升高，但最終酸度處于可接受的范圍內，這與在貯藏期間酸奶的pH 值的變化趨勢具有相關性。3%大麥若葉青汁酸奶組在0～14 d 內酸度升高幅度不大，但起始滴定酸度過高，在第14 天滴定酸度為101 °T，超出可接受的范疇，會使得酸奶中乳酸菌的活性降低，乳蛋白的變性程度也會隨之增加，口感會大大降低，會有很酸的感覺，這不利于人體腸道的健康，也不利于人體的消化吸收，這與Hélène[24]等人的研究一致，酸奶酸度的變化與酸奶的營養價值和風味是密切相關的，酸奶的酸度過高，其風味和口感會很難被消費者喜愛[25]。

圖1 不同貯藏時間大麥若葉青汁酸奶滴定酸度的變化

2.2 貯藏期酸奶中乳酸菌活菌數的測定

大麥若葉青汁酸奶貯藏14 d 內乳球菌和乳桿菌的活菌數變化如圖2 所示，隨著貯藏時間的延長，不同大麥若葉青汁粉添加量的酸奶與對照組中的乳桿菌和乳球菌活菌數整體均呈下降趨勢，其中乳球菌活菌數高于乳桿菌活菌數。這與陳廷續[26]的研究一致，是因為在酸奶的貯藏期間，隨著貯藏期的增長，乳酸菌的菌體會進入老化、衰亡期，與對照組相比，當大麥若葉青汁粉添加量為3%時，酸奶中前10 天乳球菌活菌數下降速度明顯加快，說明高濃度的大麥若葉青汁粉不利于乳球菌的存活，但是當大麥若葉青汁粉添加量為1%和2%時，對酸奶中乳球菌和乳桿菌活菌數基本沒有不良影響。因為通常酸奶的保存時間為14～21 d，本研究中大麥若葉青汁粉的添加不應加速酸奶中乳酸菌活菌數的死亡，所以其添加量不應高于2%。

圖2 大麥若葉青汁粉對酸奶中乳桿菌和乳球菌活菌數的影響

2.3 酸奶pH 值的測定

由圖3 可以看出，加入了大麥若葉青汁粉制備的酸奶的pH 值隨貯藏時間的延長整體呈下降趨勢，與滴定酸度的變化趨勢相似。與對照組相比，大麥若葉青汁粉添加量為1%、2%、3%的酸奶pH 值初始值（第1天）不斷增加，分別是4.43、4.53、4.63、4.64，說明大麥若葉青汁粉的添加，提高了酸奶的初始pH。而貯藏時間達到14 d 時，對照組酸奶的pH 值下降至4.21，大麥若葉青汁粉添加量為1%、2%、3%的酸奶pH 值分別下降至4.36、4.32、4.33，而大麥若葉青汁粉添加量為1%和2%的酸奶pH 值在貯藏期間下降幅度最小，相對比來說pH 值最為穩定。這些結果說明，大麥若葉青汁粉的添加對酸奶的pH 值是有積極影響的，大麥若葉青汁粉的添加可以延緩酸奶的后酸化過程，減緩酸奶pH 值下降趨勢，使酸奶可延長其貯藏時間，大大增加添加了大麥若葉青汁粉的酸奶的產品開發價值。

圖3 大麥若葉青汁粉對酸奶貯藏期間pH 值的影響

2.4 酸奶持水力的測定

由圖4 可以看出，加入了不同濃度大麥若葉青汁粉后，在14 d 貯藏過程中酸奶的持水力發生不同程度的改變。在貯藏期間，對照組酸奶的持水力平均為64.32%，大麥若葉青汁粉添加量1%的酸奶持水力平均為48.61%，大麥若葉青汁粉添加量2%的酸奶持水力平均為56.26%，大麥若葉青汁粉添加量3%的酸奶持水力平均為54.04%。在貯藏過程中，酸奶的持水力都有不同程度的降低，與對照組相比，大麥若葉青汁粉添加量1%的酸奶持水力下降了15.71%，大麥若葉青汁粉添加量2%的酸奶持水力下降了8.06%，大麥若葉青汁粉添加量3%的酸奶持水力下降了10.28%。通過對比發現，與大麥若葉青汁粉添加量1%和3%組酸奶相比，大麥若葉青汁粉添加量2%酸奶的持水力最強。在酸奶體系中，酸奶的蛋白凝塊本身會鎖住水分，而大麥若葉青汁粉含有的膳食纖維，當添加到酸奶中時會一定程度上破壞酸奶持水力，但是當大麥若葉青汁粉添加量為2%時對酸奶持水力影響最小，且隨貯藏時間的延長較為穩定。

圖4 添加大麥若葉青汁粉對酸奶持水力的影響

2.5 酸奶質構的測定

使用質構儀測定各組酸奶的硬度、稠度、凝聚力及黏度，分析添加不同濃度的大麥若葉青汁粉對酸奶性能指標的影響。如圖5 所示，相較于對照組，1%組酸奶的稠度明顯降低，3%組酸奶稠度顯著增加，2%組酸奶與對照組相比在稠度沒有明顯的差異。硬度是酸奶中可溶性微粒聚合與化學鍵所形成的，其大小是反應酸奶凝膠情況的特征指標，其變化趨勢與稠度具有相似的趨勢。與對照組相比，1%組凝聚力顯著降低，2%組和3%組凝聚力和對照組相比沒有明顯的差異。1%組黏度顯著低于對照組，2%組黏度與對照組相比沒有顯著差異，但是3%組限度顯著高于對照組。

圖5 大麥若葉青汁粉對酸奶質構的影響

2.6 酸奶的感官評定

2%大麥若葉青汁酸奶評分最高，整體呈淡綠色，凝乳均勻，沒有分層的現象，也沒有乳清析出，口感光滑細膩，酸甜適宜，具有大麥若葉的清香和酸奶原有的良好風味。3%大麥若葉青汁酸奶評分最低，整體呈深綠色，凝乳不均勻，有分層的現象，有乳清析出，口感光滑細膩，酸甜適宜。添加了大麥若葉青汁粉的酸奶相較于對照組，在氣味上更具有優勢，這是由于大麥若葉會使酸奶中的醇類、酯類的風味物質增多，這與李志剛[22]等人的研究一致，這些揮發性風味物質賦予了酸奶大麥若葉的獨特清香和營養價值。

圖6 大麥若葉青汁粉對酸奶感官評價的影響

2.7 酸奶的風味分析

根據感官評價的結果，我們進一步利用色譜分析法檢測了各組酸奶中的風味組分。由表2 可以看出，在4 組樣品中共檢測出33 種成分。其中對照組、1%組、2%組、3%中檢測到的揮發性風味物質種類分別為13 種、21 種、25 種、20 種，主要由醇類化合物、酮類化合物、酸類化合物、醛類化合物、雜環化合物、芳香族化合物以及酯類化合物等形成[27]。

表2 不同酸奶中揮發性風味物質檢測結果

（續表2）

具體來說，醛類物質是酸奶的典型的風味成分之一，能夠產生許多的氧化風味，對酸奶的總體風味的構成作用較大[27]，當大麥若葉青汁粉添加量為2%時，酸奶中正己醛相對含量從對照組的1.42%增加到3.45%，這說明大麥若葉青汁粉對于酸奶風味的形成具有有利影響。酯類物質是由微生物代謝及脂肪酸水解而產生的，對于酸奶風味的構成具有很大的作用，添加了大麥若葉青汁粉的酸奶相較于對照組而言，酯類物質增加了4 種，其中乙酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯隨著大麥若葉青汁粉的添加量的升高而增加，說明這兩種物質是大麥若葉青汁粉的獨特揮發性風味物質，因為酯類物質的風味閾值較低，所以即便酯類物質的相對含量較少，仍能對酸奶的風味構成具有重要影響。添加了大麥若葉青汁粉的酸奶相較于對照組而言，醇類物質增加了7 種，不過因為醇類物質的風味閾值相對較高，醇類物質相對含量較低時對酸奶風味的形成影響不大，但增加的7 種醇類物質也一定程度上豐富了風味。酮類物質主要是由于氨基酸的降解及不飽和脂肪酸的熱降解及氧化而產生的，對于酸奶風味的形成也具有較大貢獻，由于大麥若葉青汁粉的添加，酮類物質增加了4 種，賦予了酸奶大麥若葉獨特的清香味道。

整體來說，加入了大麥若葉青汁粉后，酸奶中的揮發性風味物質的種類明顯要高于對照組，這也在感官評價中添加大麥若葉青汁粉酸奶的風味口感更佳得到驗證（2%組揮發性風味物質種類最多、感官評價打分最高），正是增加的這些揮發性風味組分賦予了酸奶特殊的優良風味。

圖7 大麥若葉青汁粉對酸奶揮發性風味的影響

3 結 論

與對照組相比，當大麥若葉青汁粉添加量為2%時，對酸奶貯藏期間滴定酸度、活菌數、持水力、質構等指標沒有不良影響，并且在此添加量下，大麥若葉青汁酸奶的持水力更穩定，乳球菌和乳桿菌數隨貯藏時間的延長沒有顯著降低。此外，大麥若葉青汁粉的添加對酸奶的pH 值具有有利影響，當大麥若葉青汁粉添加量為2%時，其可以延緩酸奶的后酸化過程，減緩酸奶pH 值下降趨勢。

大麥若葉青汁粉賦予酸奶特有的清香，氣相色譜分析結果顯示，添加大麥若葉青汁粉后，酸奶中的揮發性風味物質成分明顯增加。當酸奶中大麥若葉青汁粉添加量為2%時，共檢測出25 種風味物質，其中正己醛、乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯和醇類物質等對賦予酸奶大麥若葉青汁粉特殊風味貢獻最大。