火麻保健酸奶關鍵工藝優化研究

段 楠,趙金海,姚鴻賓,常 存*

(1.黑龍江旅游職業技術學院,哈爾濱 150080; 2.黑龍江省科學院,哈爾濱 150001;3.黑龍江省科學院高技術研究院,哈爾濱 150020)

火麻籽中油脂含量豐富,飽和脂肪酸含量約為10%,不飽和脂肪酸含量近90%,其中多不飽和脂肪酸含量為70%～80%?；鹇橛椭笑?6與ω-3脂肪酸的比例約為3∶1,這種比例平衡在植物油中是獨一無二的,有益于人體健康。火麻籽蛋白質含量為20%～25%,而可溶性火麻籽的蛋白質量一般約為30%,脫殼后籽仁的蛋白質含量超過40%。酸奶中的不飽和脂肪含量低,將火麻籽與酸奶結合,可大大增加酸奶的不飽和脂肪酸的含量,令其中含有火麻籽的多種活性成分,且烤制過的火麻籽具有獨特的香味,可增加酸奶口感。

1 材料及設備

火麻籽為黑龍江省科學院提供的籽用火麻,菌種為保加利亞乳酸桿菌及嗜熱鏈球菌。加工設備包括高壓均質機、紫外燈、真空旋轉蒸發儀、剪切機、壓力式噴霧干燥機及剪切乳化機。

2 制作方法

2.1 處理火麻籽

將火麻籽通過紫外燈消毒30～35 min,進行微波處理脫毒后與水混合,將處理后的火麻籽用水沖洗,烘干,烤制,得到脫毒烤制的火麻籽?；鹇樽雅c水的質量比為1.5∶20,混合,500～800 W微波處理3～8 min。將脫毒后的烤制火麻籽與水混合打漿,備用。制備的漿料固形物用真空旋轉蒸發儀調節料液固形物濃度。脫毒火麻籽與水按照1∶4～6混合打漿,將料液中固形物的質量百分含量調整至13%～18%。

2.2 酶解

2.2.1 固態化酶制作工藝

固態化堿性蛋白酶:使用pH值為6.5的磷酸溶液配置15 mL質量分數為3%的瓊脂糖-磷酸溶液,在微波條件下沸騰5 min以上,冷卻至室溫,加入60 g/L的堿性蛋白質酶溶液2 mL,冷卻至13 ℃～16 ℃呈凝膠狀,切割成1 cm×1 cm小塊,3 ℃～7 ℃保存為固態化堿性蛋白酶。

固態化木瓜蛋白酶:使用pH值為7.5的磷酸溶液配置15 mL質量分數為3%的瓊脂糖-磷酸溶液,在微波條件下沸騰5 min以上,冷卻至室溫,加入65 g/L的堿性蛋白質酶溶液2 mL,冷卻至10 ℃～14 ℃呈凝膠狀,切割成1 cm×1 cm小塊,2 ℃～5 ℃保存為固態化的木瓜蛋白酶。

上述固態化材料低溫保存前需分別向其中加入質量分數為0.15%的1,2,3,4,5-戊五醇溶液作為保護劑,浸泡5 min以上。

2.2.2 酶解工藝

一次酶解:混合打漿后加入固態化堿性蛋白酶,在溫度55 ℃～65 ℃調節pH值為8～11,加酶量為火麻籽的3%～5%,料液比為1∶5,時間為2～4 h,進行第一次酶解。

圖1 不同溫度下固態堿性蛋白酶活性對比

圖2 不同溫度下液態堿性蛋白酶活性對比

二次酶解:達到第一次酶解時間后,高溫滅酶,冷卻后調節pH為5,加入木瓜蛋白酶,溫度70 ℃～80 ℃,加酶量0.4%～0.6%,進行第二次酶解。1～2 h后,高溫滅酶,冷卻。第一次酶解結束后將瓊脂糖塊篩出,進行第二次酶解時為固態化的木瓜蛋白酶。

表1 不同酶解反應效果

2.2.3 乳化

向調整好濃度的料液中加入乳化劑,充分攪拌獲得混合物,用剪切機對混合物高速剪切進行乳化。乳化劑為變性淀粉、大豆卵磷脂、酪蛋白酸鈉、蔗糖酯或乳清蛋白的一種或多種混合。采用剪切乳化機,乳化時間為3～5 min,乳化速度為9000～11 000 r/min。乳化劑基于底物的總質量百分比為5%～10%。

2.2.4 均質

采用二級壓力均質機對乳液進行均質,得到乳化液。采用高壓均質機進行二級均質,第一次均質壓力為40～50 MPa,第二次均質壓力為20～30 MPa。

2.2.5 噴霧干燥

采用壓力式噴霧干燥機進行乳化液噴霧干燥,得到精制火麻籽粉。噴霧干燥的進口溫度為160 ℃～180 ℃,出口溫度為75 ℃～85 ℃。

2.2.6 發酵

采用巴氏消毒法將牛奶加熱到75 ℃～90 ℃。將牛奶冷卻至40 ℃,再加入2～3質量份混合菌種及5質量份,將制得的火麻籽精粉攪拌1～2 min,在42 ℃～45 ℃發酵3～6 h。混合菌種為保加利亞乳酸桿菌及嗜熱鏈球菌,添加比例為3∶2。將得到的產品冷卻至8 ℃～10 ℃后用均質機均質,冷卻,在2 ℃～4 ℃下冷藏12～24 h,即得到火麻酸奶。

3 結論

固態蛋白酶的活性能夠在一定時間內穩定在70%以上,而液態酶解過程的活性下降極快,因為蛋白酶固態化之后很容易脫水,導致蛋白酶的空間結構坍塌而喪失酶活力,因此在冷凍保存前加入質量分數為0.15%的1,2,3,4,5-戊五醇溶液作為保護劑,降低脫水過程對堿性蛋白酶活性的影響,再將瓊脂糖膠塊放入質量分數為0.15%的1,2,3,4,5-戊五醇溶液中浸泡5 min以上,取出冷藏成瓊脂糖膠塊,能夠有效提高火麻酸奶的口感。