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肉桂多糖对乳酸菌发酵及酸奶品质的影响

2020-08-25贺莹

食品工业 2020年8期
关键词:乳清肉桂酸度

贺莹

吕梁学院生命科学系(吕梁 033000)

肉桂是肉桂树的干燥树皮[1],富含多糖物质,具有强烈的芳香物质。我国肉桂产量丰富,主要产于广西等地区。肉桂可用于制作肉类、腌制泡菜、泡酒及糕点类等食品。我国对于多糖的研究与其他国家相比,起步较晚,但发展速度较快[2]。目前国内对肉桂多糖的研究主要集中在提取工艺的优化以及其生物学活性等方面,研究对提取肉桂多糖的工艺进行了优化,得出多糖具有抗肿瘤、抗氧化、清除多种活性自由基、加快清除有害物质等作用的结论[3]。

目前,关于肉桂多糖与酸奶的研究主要集中在肉桂多糖酸奶的提取工艺或发酵工艺优化方面,而关于肉桂多糖对乳酸菌发酵及酸奶品质的影响研究少见报道[4]。研究以肉桂多糖和酸奶作为研究对象,从肉桂多糖酸奶的制作工艺出发,通过测定酸奶的感官品质、滴定酸度、持水力、乳酸菌活菌数、乳清析出率以及pH等,来探索肉桂多糖对乳酸菌发酵和酸奶品质的影响,以期为肉桂多糖酸奶的发展提供理论和技术依据[5]。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料与设备

肉桂多糖,于亳州州市肉桂中提取;伊利学生营养奶粉,白砂糖(食品级),磁县田好食品有限公司;酸奶发酵剂,北京川秀国际贸易有限公司;氢氧化钠、酚酞以及氯化钠,分析纯,天津凤船化学试剂科技有限公司;MRS肉汤(MRS),山西省生物科技有限公司。

L550型离心机,金坛市恒丰仪器制造有限公司;LDZX-50KBS高压蒸汽灭菌锅、HPX-9052MBE电热恒温培养箱、电热鼓风干燥箱(101-2A),上海博讯实业有限公司医疗设备厂;BSA224S电子天平、PHS-3E pH计,上海精密化学仪器有限公司。

1.2 试验研究方案

1.2.1 工艺流程

原料乳→均质→预热(60 ℃)→调配→杀菌(90℃)→加肉桂多糖→冷却(42 ℃)→接种→装瓶→发酵(42 ℃)→冷却→后熟(4 ℃)→成品

1.2.2 操作要点

1.2.2.1 肉桂多糖的提取

将肉桂磨成粉后,经烘干后,取50 g肉桂粉加入蒸馏水800 mL,浸泡过夜。在100 ℃下水煮4 h,用3层200目纱布过滤。之后拿4层200目纱布过滤后将滤液合并。60 ℃水浴,将滤液浓缩至300 mL。离心(4 000 r/min,10 min),收集上清液。向上清液加入4倍量的无水乙醇,静置过夜。离心(4 000 r/min,10 min),收集沉淀。向沉淀中加入80 mL水搅拌均匀,再加入无水乙醇,边加边充分搅拌,至醇体积分数达到80%,停止加醇,容器封口,静置过夜。离心(4 000 r/min,10 min),收集沉淀。将80 mL蒸馏水加入沉淀中即得肉桂多糖,干燥后得肉桂多糖粉[6]。

1.2.2.2 发酵剂的制备

取100 mL灭菌乳置于锥形瓶中,取0.6 g发酵剂,接种到经95 ℃(10 min)条件下灭菌的鲜牛乳中充分摇匀后置于42 ℃培养箱中培养,再用吸管取2 mL,接种到灭菌乳中,反复操作,使菌种充分活化;再装入灭菌乳中培养保存,于4 ℃条件冷藏待用,发酵、后熟需先置于42 ℃培养箱中发酵培养4 h,再放置于4 ℃冰箱中后熟24 h[7]。

1.2.2.3 酸奶的制备

将辅料加至灭菌乳中,之后将不同浓度的肉桂多糖分别加入调配好的乳中,在90 ℃灭菌10 min,冷却至42 ℃,将发酵剂以质量3%接种于灭菌乳,于42 ℃培养箱中发酵培养4 h后,置于4 ℃的冷藏箱中,进行后熟24 h[8]。

1.3 检验指标的方法

1.3.1 感官测定

优选10名评价员,采用了盲标的形式,按照感官评价表对酸奶进行打分(满分为100分)见表1,最终汇总分数,比较不同浓度下添加肉桂多糖对酸奶指标的评定。

表1 酸奶感官评分标准

1.3.2 乳清的析出率

取后熟24 h的酸奶进行检测,精确称量酸奶的总质量,吸取酸奶表面或底部析出的乳清,并称量质量,二者之比为乳清的析出率[9]。乳清的析出率公式:

1.3.3 酸度测定

滴定酸度测定:参照GB 5413.34—2010规范操作,取后熟24 h的酸奶进行测定,每次取10 mL酸奶置于250 mL锥形瓶中,量取20 mL的蒸馏水并混匀,加入2~3滴的酚酞指示剂,用0.1 mol/L的氢氧化钠标准溶液滴定酸奶,直至微红色且在30 s内不褪色,记录氢氧化钠的消耗体积,并乘以10得到吉尔涅尔酸度值,平行3次测定[10]。

pH测定:取后熟24 h不同浓度的肉桂多糖酸奶进行检测,严格按照操作要点用pH计对酸奶进行测定,平行3次测定[11]。

1.3.4 乳酸菌菌落数

取后熟24 h不同浓度多糖的酸奶进行检测,按GB 4789—2010方法检验。分别取25 mL不同浓度多糖的酸奶加入装有225 mL生理盐水的不同锥形瓶中混匀制成10-1的稀释液,再用移液枪吸取1 mL稀释液加入到装有9 mL灭菌生理盐水的试管中制成10-2的稀释液,依照此方法依次倍比稀释。选择10-6、10-7和10-8的三个梯度的稀释液各取0.2 mL在MRS固体培养基上涂,接种完成后并在36 ℃下培养48 h后进行乳酸菌菌落的计数,平行3次测定。

1.3.5 黏度测定

选取后熟24 h不同浓度的肉桂多糖酸奶进行测定,将待测样品用玻璃棒匀速搅拌10圈,选用3号转子在转速为12 r/min条件下测定1 min,待黏度计测定完成后记录数据,平行3次测定[12]。

1.3.6 保水性测定

选取后熟24 h不同浓度的肉桂多糖酸奶进行测定,将50 mL空离心管质量记为W(g),分别称取大约10 g的酸奶置于离心管中,并称取总质量为W1(g),以3 000 r/min离心10 min,静置10 min后,弃去上清液,称取质量为W2(g),平行3次测定[9]。

保水性计算公式:

2 结果与分析

2.1 肉桂多糖对酸奶感官品质的影响

由图1可知,由于肉桂多糖添加量在升高,酸奶的感官评价得分逐渐提高,当肉桂多糖添加量为1.0%时,得分最高达90.8,凝固型表现良好,没有乳清的析出,具有肉桂香气酸甜可口,具有肉桂特有的色泽;肉桂多糖添加量超过1.0%之后,感官评分逐渐下降;添加肉桂多糖2.0%时,感官评价得分最低为80.8。凝固型较好,没有乳清的析出,具有发酵乳香但肉桂香味重,酸甜适宜,肉桂色泽较深。由此得出,添加肉桂多糖在一定范围内可以改善酸奶品质,但添加量过多会影响酸奶品质。

图1 肉桂多糖对酸奶感官品质影响

2.2 肉桂多糖对酸奶乳清的析出的影响

由图2可知,第1天乳清的析出率为0,由于贮藏天数延长乳清的析出量逐渐升高。添加肉桂多糖的酸奶比空白对照组乳清的析出率低,但乳清的析出率在添加1.0%肉桂多糖时最低,在第7天仅是0.697%,而空白组的乳清的析出率是0.996%。

由图3中可知,第1天的乳清的析出率都为0,由于贮藏天数的延长乳清的析出逐渐增多,在冷藏条件与常温条件下,添加肉桂多糖的酸奶乳清的析出率逐渐升高,第7天乳清的析出率值分别为0.697%和1.13%,而空白对照组在冷藏条件下与常温条件下乳清的析出率分别为1.26%和1.42%。分析表明,添加适宜的肉桂多糖能使酸奶在贮藏过程中的乳清的析出减少,同时冷藏也能减少析出量并能降低酸奶的后酸化,使酸奶在贮藏期间。

图2 冷藏贮藏过程中乳清的析出变化

图3 冷藏与常温贮藏过程中乳清的析出变化

2.3 肉桂多糖对酸奶酸度的影响

取后熟24 h后的酸奶测定结果如图4,因肉桂多糖量的逐渐增加,酸奶的滴定酸度呈现先上升后下降的趋势,在肉桂多糖添加量在1.0%时,滴定酸度最高可达105 °T,而空白对照组的滴定酸度为98 °T,在肉桂多糖添加量超出1.0%时,酸度逐渐下降,添加肉桂多糖的酸奶比空白对照组的酸度高,而滴定酸度与pH正好相反,由此得出肉桂多糖能提高酸奶酸度。

图4 肉桂多糖对酸奶滴定酸度的影响

如图5所示,酸奶的pH与时间呈现反比关系,时间越长pH越低,添加肉桂多糖的pH与空白对照组pH相比下降慢,当肉桂多糖的添加量1.0%时酸度从4.34到4.23下降最缓慢,而空白对照组的酸度从4.38到4.14下降速度较快。如图6所示,将4 ℃冷藏条件下与20℃常温条件下进行对比,冷藏条件下,贮存到第7天添加肉桂多糖的pH为4.23而空白组的pH为4.14,常温条件下,贮存到第7天时添加肉桂多糖的pH为4.16而空白组的pH为4.09,常温空白组的pH下降迅速。结果表明:适量的肉桂多糖有利于维持乳酸菌生长的环境基本稳定,冷藏贮藏条件下酸奶可延缓后酸化,从而延长酸奶保质期。

图5 冷藏贮藏过程中酸奶酸度的变化

图6 冷藏与常温贮藏过程中酸奶酸度的变化

2.4 肉桂多糖对乳酸菌菌落数的影响

由表2可以出:当肉桂多糖添加量不断上升,乳酸菌落总数先上升后下降,肉桂多糖浓度达1.0%时乳酸菌落数可达3.14×108CFU/mL,加肉桂多糖的乳酸菌落数比空白组高,结果表明:适当添加肉桂多糖有利于乳酸菌增殖,但过量添加肉桂多糖对乳酸菌增殖会产生抑制作用。

表2 不同肉桂多糖对乳酸菌增殖的影响

2.5 肉桂多糖对酸奶黏度的影响

如图7所示,黏度随着肉桂多糖添加量的增加黏度逐渐增加,肉桂多糖添加量在1.0%时,黏度最大可达5 497,而空白对照组的黏度为4 799,当肉桂多糖的添加量上升时,黏度逐渐下降。所以添加适量的肉桂多糖有利于酸奶黏度。

图7 肉桂多糖对酸奶黏度的影响

如图8所示,随着时间的延长黏度逐渐降低,添加肉桂多糖酸奶的黏度明显高与空白对照的酸奶黏度,当肉桂多糖添加量在上升时,酸奶黏度显著上升,添加1.0%的肉桂多糖酸奶黏度最高;当贮存到第7天时,添加1.0%的肉桂多糖黏度可达3 012,而空白对照组的黏度为1 753。如图9所示4 ℃冷藏条件下与20 ℃常温条件下对比,冷藏条件下添加1.0%的肉桂多糖的黏度从5 497降至3 021,而空白对照组的黏度从4 799降到1 753,在常温条件下添加1.0%的肉桂多糖的黏度从5 489降至2 400,而空白对照组的黏度从4 652降至1 450。结果表明:黏度与菌落数、pH呈正相关,促进菌落数增殖。添加适量肉桂多糖使黏度得到提高,有利于乳酸菌的活性稳定,同时冷藏条件对黏度起到稳定作用,因此酸奶的口感、风味得到了很大的提高。

图8 冷藏贮藏过程中酸奶黏度变化

2.6 肉桂多糖对酸奶保水性的影响

如图10所示,多糖添加量在1.0%之前与保水性的值呈正比关系,在添加1.0%的肉桂多糖的酸奶保水性最强可达64.8%,当肉桂多糖的量超过1.0%时,酸奶的保水性逐渐降低。

图9 冷藏与常温贮藏过程中酸奶黏度变化

图10 肉桂多糖对酸奶保水性的影响

如图11所示,当贮藏时间的延长时,5组酸奶的保水性与贮藏时间呈负相关,酸奶空白组的保水性下降了21%,而添加1.0%的肉桂多糖酸奶的保水性下降了8.5%,添加1.0%肉桂多糖酸奶的保水性高于空白对照组酸奶的保水性。如图12所示,在4 ℃冷藏条件下与20 ℃常温条件下相比,冷藏条件下,添加肉桂多糖的酸奶保水性从73.3%下降到64.8%,而空白对照组保水性从68.2%下降至48.1%。常温条件下,添加肉桂多糖的酸奶保水性下降了19.4%,而空白对照组的酸奶保水性下降了22.8%。试验结果显示,添加1.0%肉桂多糖酸奶的保水性下降幅度小,表明添加适量的肉桂多糖能增强保水性能、改良酸奶的风味。冷藏能较稳定地维持酸奶品质,延长贮存时间。

图11 冷藏贮藏过程中酸奶保水性的变化

图12 冷藏与常温贮藏过程中酸奶保水性的变化

3 结论

采取热浸提法提取肉桂多糖,研究肉桂多糖对乳酸菌发酵及酸奶品质的影响,结果表明,肉桂多糖的添加量在1.0%时,感官评分最高,达90.8,乳清的析出率最低。适当添加肉桂多糖的量和冷藏条件下能改善酸奶的品质,能促进酸奶中乳酸菌的增殖,在酸奶贮藏期稳定维持酸奶酸度变化,同时降低乳清的析出率,还可以提高酸奶的黏度,使口感和组织状态得到提高。

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