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大豆低聚糖在花青素酸奶加工中的应用研究

2013-02-09刘盈慧

大豆科技 2013年4期
关键词:低聚糖白砂糖花青素

刘盈慧

(哈尔滨马迭尔集团,哈尔滨 150010)

酸奶中的益生菌可将牛奶中的乳糖和蛋白质分解,使人体更易消化和吸收;有促进胃液分泌、提高食欲、加强消化的功效;能减少某些致癌物质的产生,因而有防癌作用;能抑制肠道内腐败菌的繁殖,并减弱腐败菌在肠道内产生的毒素;有降低胆固醇的作用,因而酸奶成为全球增长最快的6大食品之一,保持着18%的增长率。国内市场上,酸奶也是乳品行业中推出新品速度最快的一种。随着人们健康意识的增强,消费者不会仅仅满足于口感,酸奶的功能化和消费人群细分化将成为必然的发展趋势。

大豆低聚糖(Soybean Oligosaccharides)是大豆籽粒中可溶性寡糖的总称,主要成分是水苏糖(Stachyose)、棉子糖(Raffinose)和蔗糖(Sucrose)等。这类低聚糖广泛存在于各种植物中,以豆科植物的含量居多。大豆低聚糖能促进双歧杆菌的增殖,减少有毒发酵产物及有害细菌酶的产生,防止腹泻,防止便秘,有改善血清脂质、保护肝功能的作用等。大豆低聚糖甜味特性接近于蔗糖,可以代替蔗糖作为低能量甜味剂[1]。

花青素(Anthocyanidin),异名:Vaccinium Oxycoccus Pigment,成分为黄酮和黄烷酮的衍生物。红褐至黑褐色粉末、块状或液体,略有特殊风味,微溶于水。是以蔓越橘(Vaccinium Oxycoc⁃cus)的果实为原料,利用现代的生物技术提取而成的天然色素。

花青素是纯天然抗衰老的营养补充剂,研究证明是当今人类发现最有效的抗氧化剂,它的抗氧化性能比维生素E高出五十倍,比维生素C高出二十倍。它对人体生物有效性是100%,服用后二十分钟就能在血液中检测到。

花青素在欧洲,被称为“口服的皮肤化妆品”尤其是蓝莓花青素,能够保养皮肤,增强皮肤免疫力,防止皱纹生成,防止紫外线侵害,迅速愈合受损皮肤,应对各种过敏性症状;花青素还可以增强视力,消除眼睛疲劳;延缓脑神经衰老;对由糖尿病引起的毛细血管病有治疗作用;增强心肺功能;预防老年痴呆。

花青素颜色随pH值发生变化,从pH值为3时的覆盆子红到pH值为5时的深蓝莓红。在大多数应用中,这些色素具有良好的光、热和pH稳定性,并且能够承受巴氏和UHT热处理[2]。

利用鲜牛奶作为主要原料,添加花青素和大豆低聚糖,以市售的酸奶(含双歧杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌)作发酵剂,经发酵、后熟等阶段研制出口感细腻、风味独特、色泽柔和、活菌含量高的凝固型花青素酸奶,是集营养和保健于一身的功能性食品。其中含有的有益菌不但可有效抑制有害杂菌在肠胃内的生长繁殖,达到促进消化、预防疾病、维护健康的功效,而且添加花青素使凝固型酸奶呈现蓝莓红色,增加了酸奶的感官价值及营养价值,丰富了花色酸奶的种类;花青素的加入构成了凝固型花青素酸奶的独特风味。而大豆低聚糖的加入促使酸奶中益生菌的增殖,产品的品质更高。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

鲜牛奶(市售完达山鲜牛奶);酸牛奶(市售完达山原味酸奶,含有双歧杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌);花青素(市售花青素);白砂糖(市售);大豆低聚糖冲剂(哈高科营养食品有限公司生产);香柏油;生理盐水;草酸铵结晶紫染液;碘液;95%乙醇溶液;番红溶液。

不锈钢手提式压力蒸汽灭菌器(YXQSG46-280S);电热恒温鼓风干燥箱(GZX-9070MBE);电热恒温培养箱;生物显微镜(“CO⁃IC”牌,重庆光学仪器有限公司);榨汁搅拌机(九阳);具刻度毛细管(10μL);具1cm2面积方格的坐标纸;100级洁净工作台(SW-CF-2F);电冰箱(星星冰柜);FA1104电子天平;电磁炉;熬奶锅;不锈钢锅;1000mL三角锥形瓶(4个);水浴锅;1000mL烧杯(3个);500mL烧杯(3个);20mL试管(60支);1mL移液管(36支);10mL移液管(2支);载玻片(12个);60mL磨口瓶(6个);200℃温度计2支;玻璃铅笔;酒精棉;火柴;玻璃棒;勺子若干。

1.2 实验方法

1.2.1 凝固型花青素酸奶的制备 每个样品都是以50mL鲜牛奶为原料。工艺路线如下:

原料预处理→加热(巴氏杀菌)→冷却→发酵温度42~45℃→添加花青素,白砂糖,发酵剂→搅拌均匀→封好瓶口,放入发酵箱进行发酵→后熟(24h)→成品

按照步骤在无菌操作台(洁净工作台)进行操作,在确定好变量应变范围后,分为9组,分别标注1—9号,并且做一组并不添加花青素的空白实验,标注为0号。花青素添加量,白砂糖添加量,全部影响着发酵乳的质量,本实验采用正交试验方法,对不确定的变量进行分析。1.2.2 大豆低聚糖花青素酸奶的制备 根据上述实验,花青素、白糖与发酵时间分别为0.5%,10%,4,设计添加不同量的大豆低聚糖后对酸奶品质的影响实验。

表1 正交试验的因素水平表

(1)将所有的玻璃器具放入不锈钢手提式压力蒸汽灭菌器中于121℃,0.1MPa灭菌20min。

(2)将60mL磨口瓶分别编号为空白、1、2、3、4、5之后分别加入一定量的大豆低聚糖(加入量见表2),0.5%花青素,10%白砂糖,50mL牛奶,混合均匀。

(3)置于95℃的水浴中加热杀菌5~10min。

(4)冷却至40~45℃。

(5)接种酸奶(按8%接种)。

(6)将磨口瓶放入电热恒温培养箱中,调温至42℃,恒温培养大约4h直到乳凝固为止。

(7)将培养好的酸奶放到电冰箱中后熟24h。1.2.3 感官评定 由10名人员根据表3的项目进行综合评定打分。

表2 大豆低聚糖酸奶配料表

表3 感官评定项目及各项赋分

1.2.4 直接镜检计数法测定大豆低聚糖花青素酸奶中的活菌数[3],步骤如下:

取样(适当稀释度样品)—均匀涂布在1cm2面积内—自然晾干—加热固定—革兰染色(初染—媒染—脱色—复染)—镜检—计数—计算。

(1)样液的制备:

将12支盛有9.0mL无菌水的试管贴标签,分别为空白a、空白b,①a、①b,②a、②b以此类推,排列于试管架上。

将酸奶用玻璃棒搅匀,用1mL灭菌移液管快速吸取1mL,沿管壁缓缓注入9mL灭菌生理盐水的试管中,注意吸管尖端不要碰到液面,以免吹出时,管内液体外溢。然后仍用此吸管将管内悬液来回吸吹3次,吸时伸入管底,吹时离开水面,使其混合均匀。依次做10倍递增稀释液,每递增1次,即换用1支1mL灭菌移液管,空白组与①组不用稀释,用原样液直接涂片检测。

(2)载玻片的处理与涂片固定:

取洁净载玻片共6片,分别放在具有1cm2面积方格的坐标纸上,用玻璃铅笔在载玻片上画好1cm面积数块,用酒精棉擦拭其反面,在酒精灯火焰上微微加热,除去油脂,冷却备用。

根据酸奶含菌量,用无菌刻度毛细管准确吸取原液和适当稀释度的稀释样液5μL,在处理过的反面上,均匀涂布在已描好的1cm2面积内,每个载玻片上有2个方块,用刻度毛细管分别涂上不同稀释浓度的样品,在空气中自然干燥或涂面向上在酒精灯上方用小火烘干。

表4 花青素发酵酸乳的感官标准[2]

将已干燥的涂片菌面朝上,以钟摆速度通过酒精灯火焰3~4次,使固定后的菌片触及皮肤时,稍感烧汤为度,放置冷却。

(3)革兰染色:

初染:加适量草酸铵结晶紫染液,使其覆盖整个涂面,染色1min水洗。

媒染:用革兰碘液冲去残水,并用碘液覆盖作用1min水洗。

脱色:将玻片倾斜,连续滴加95%的乙醇脱色,直至流出的乙醇无色(约30s)。

复染:滴加10倍番红染液覆盖涂片抹面,染色10s水洗。待干,镜检。

(4)镜检计数法[4]:

将染色的菌涂片依次置于显微镜下,沾一滴香柏油于菌膜上,用油镜镜检。计数1cm2面积内30个视野中总的益生菌数,然后求出每个视野中益生菌的平均数并记录。

(5)计算:

每毫升中活菌数(个/mL)=每个视野中的益生菌的平均数×106×样液稀释倍数。

2 结果及分析

2.1 不含大豆低聚糖的凝固型花青素酸奶感官评定结果

实验结果表明:发酵时间对产品质量影响最小,白砂糖含量影响最大,花青素添加处于中间,从数据来看,花青素含量1.5%更合适,但是从感官上来讲,含量0.5%的颜色更佳。

所以凝固型花青素酸奶加工的最佳工艺条件确定为:花青素含量0.5%,发酵时间为4h,白砂糖添加量为10%(见表5)。

2.2 含大豆低聚糖的酸奶感官评定结果

根据纯品大豆低聚糖有效摄入量(2.0g/d)[1]、综合得分以及成本因素,应选最适添加量范围为2.0%~3.0%(见表6)。

2.3 直接镜检法测定花青素酸奶中益生菌总数

大豆低聚糖可促使酸奶中益生菌的增值,试验范围内大豆低聚糖含量越多,益生菌数量越多。后熟36h的酸奶中益生菌总数:

空白:3.07×106×1=0.037×108;1%:10.1×106×1=0.101×108;2%:6×106×10=0.6×108;3%:24.5×106×10=2.45×108;4%:3.97×106×100=3.97×108;5%:5.6×106×100=5.6×108(见表7)。

表5 凝固型花青素酸奶(不含大豆低聚糖)感官评定

表6 含大豆低聚糖的酸奶感官评定

表7 直接镜检法测定酸奶益生菌总数

3 结论

含大豆低聚糖的花青素酸奶的最佳工艺条件为:大豆低聚糖添加量2.0%~3.0%,白砂糖添加量10%,花青素添加量0.5%,发酵时间4h。所得酸奶色泽蓝莓红均一、质地细腻柔滑、口味酸甜清爽兼有纯乳酸发酵特有滋味和特有香味。

[1]李晓东,马莺,郑冬梅.大豆低聚糖在酸奶中的应用[J].食品工业,2002(3):35-37.

[2]高爱红,童华荣.天然食用色素--花青素研究进展[J].保鲜与加工,2001(3):25-27.

[3]牛天贵,张宝芹.食品微生物检验[M].北京:中国计量出版社,2003:383.

[4]辛若竹,刘洋来,魏昆民.活性酸乳中乳酸菌的直接镜检计数法[J].中国卫生检验杂志,2007,l7(3):476-477.

[5]张水华,徐树来,王永华.食品感官分析与实验[M].北京:化学工业出版社,2006:107-109.

[6]唐民民,颜繁龙.可溶性大豆多糖在饮用型酸奶中的应用[J].大豆科技,2012(5):33-35.

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