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山黄皮水牛乳酸奶的制备工艺

2022-08-19郑博强谢芳杨承剑

食品工业 2022年8期
关键词:发酵剂黄皮牛乳

郑博强,谢芳,杨承剑*

1. 广西农业职业技术大学(南宁 530009);2. 广西水牛研究所(南宁 530001)

山黄皮(Clausena lansiumL),俗称“鸡皮果”,为芸香科黄皮属植物,原产中国,主要分布在广西、广东、海南、云南等地[1]。山黄皮作为一种珍贵的天然香料果类,其果实含17种氨基酸及人体所需的多种矿物营养,其香气及酸甜味在芸香科水果中独具一格,被誉为“果中之宝”,民间有“果香奇特赛榴莲,消脂健胃壮美人”的美誉。它药食同源,可鲜食、调味、入药,有消暑消炎、化滞祛湿、消脂化食、健脾益胃等功效[2]。同时,山黄皮鲜果所含左旋肉碱被国际肥胖健康组织认为是最安全、无副作用的减肥营养补充品,备受追捧,被誉为“健康的减肥利器”[3]。基于上述优点,山黄皮近年来在食品加工中的应用越来越广泛,除了鲜食、药用外,常被制成果脯蜜饯、果汁饮料、果酒等[4],极具开发潜力。

水牛乳作为我国南方地区的一种优势特色乳种,营养全面,其蛋白质、脂肪、乳糖、维生素等含量均高于黑白花奶,其免疫球蛋白G、溶菌酶、类胰岛素生长因子等更是普通牛乳的5~10倍,被业界誉为“奶中珍品”[5]。然而目前我国水牛奶产品主要以液态奶为主,高附加值产品少,急需开发新型产品,以满足市场对功能性乳品的要求[6]。文章将山黄皮中植物化学物的抗炎、护肝、健胃等功效及水牛乳的营养、开发热点相结合,制备出一款功能保健型风味酸奶,由此可为山黄皮资源开发以及水牛乳深加工渠道拓展新的途径。

1 材料与方法

1.1 材料

水牛乳,取自水牛研究所种畜场。

山黄皮,购于南宁市兴宁区金桥农产品批发市场。

白砂糖,太古优级,市售。

酸奶菌种:德氏乳杆菌保加利亚亚种(1.2717Lactobacillus delbrueckiisubsp. Bulgaricus)、嗜热链球菌(1.2718Streptococcus thermophilus),均购自中国普通微生物菌种保藏中心。

培养基及试剂:基础培养基为脱脂后的水牛乳;MRS培养基、MRS肉汤培养基(广东凯环生物科技公司);无水乙醇、β-巯基乙醇(天津市科密欧化学试剂有限公司);其他试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

MJ-BL12X11破壁料理机(美的生活电器有限公司);SPX-150生化培养箱(北京科伟永兴仪器有限公司);YM50立式压力蒸汽灭菌器(上海三申医疗器材有限公司);5804R高速冷冻离心机(BBI北京京立离心机有限公司);尼康ECLIPSE 50i正置生物显微镜(Nikon日本公司);SW-CJ-1F超净工作台(苏州苏洁净化设备有限公司);FTC-质构仪(TMSPro)、MilkoScan FT120乳品成分快速分析仪(美国FTC公司);PHS-3C数显pH计(上海越磁电子科技有限公司);Thermo Scientific涡旋振荡器88880018(雷琪实验器材有限公司);乳脂分离机(南京拉伐分离机制造有限公司);JD500-2型电子天平(梅特勒-托多利仪器有限公司);UV-8000紫外可见分光光度计(上海无析仪器有限公司)。

1.3 方法

1.3.1 山黄皮果浆的制备

新鲜山黄皮果→清洗→去核→矿泉水→打浆(破壁机)→过滤(灭菌纱布,1 mm×1 mm,16目)→山黄皮果浆汁(山黄皮与水的质量比为1∶4)

1.3.2 山黄皮水牛乳酸奶的制备工艺流程

生水牛乳(pH 6.0)→净化→均质→白砂糖→杀菌(75 ℃,30 min)→加入山黄皮果汁(pH 5.62)→搅匀→(38 ℃)接种→灌装封口→(41 ℃)发酵→(4 ℃)冷藏后熟

1.3.3 产品指标测定

按GB 5413.34—2010[7]中氢氧化钠滴定法计算产品的酸度;采用平板计数法测定酸奶中的细菌总数和活菌数[8];采用便携式酸度仪测定pH;采用FTC-质构仪(TMS-Pro)测定[9]酸奶硬度、黏附性;按GB/T 5009.5—2010中规定方法测定蛋白质[10];按GB 5413.27—2010[11]中规定的方法测定脂肪;采用多管发酵法检测大肠菌。

1.3.4 感官评定

采用加权评分法[12],根据GB 19302—2010[13],以山黄皮水牛乳酸奶的色泽、滋气味、组织状态、口感及乳清情况等进行综合评定,具体感官评分标准见表2。

表2 山黄皮水牛乳酸奶感官评定标准

1.3.5 单因素试验

在单因素试验中,分别探究山黄皮果汁添加量、发酵剂接种量、白砂糖添加量、发酵时间对酸奶品质的影响。试验中所有百分数均为质量分数。硬度及黏附性指标,每个样品测3次,结果取平均值。测试条件:形变量20%,触发点负载5 g,测试速率1 mm/s[14]。

1.3.5.1 山黄皮果汁添加量的确定

白砂糖添加量为8%,发酵剂接种量为7%,山黄皮果汁添加量分别为5%,7%,9%,11%和13%,在41 ℃恒温箱中发酵至凝乳,于4 ℃后熟18 h,测定酸奶的酸度、硬度、黏附性,并进行感官评价,确定最佳山黄皮果汁添加量。

1.3.5.2 发酵时间的确定

白砂糖添加量为8%,发酵剂接种量为7%,山黄皮果汁添加量为11%,发酵温度为41 ℃,发酵时间分别为2,3,4,5和6 h,于4 ℃后熟18 h,测定酸奶的酸度、硬度、黏附性,并进行感官评价,确定酸奶的最佳发酵时间[15]。

1.3.5.3 发酵剂接种量的确定

白砂糖添加量为8%,山黄皮果汁添加量为11%,发酵剂接种量分别为3%,5%,7%,9%和11%,在41℃的恒温箱中发酵至凝乳,于4 ℃后熟18 h,测定酸奶的酸度、硬度、黏附性,并进行感官评价,确定最佳发酵剂接种量。

1.3.5.4 白砂糖添加量

发酵剂接种量为7%,山黄皮果汁添加量为11%,白砂糖接种量分别为2%,4%,6%,8%和10%,在41℃的恒温箱中发酵至凝乳,于4 ℃后熟18 h,测定酸奶的酸度、硬度、黏附性,并进行感官评价,确定最佳白砂糖添加量。

1.3.6 正交试验

参照单因素试验结果,在41 ℃恒温发酵的条件下[16],对山黄皮果汁添加量、发酵时间、发酵剂接种量、白砂糖添加量4个对酸奶品质影响较大的因素,确定四因素三水平L9(34)正交试验,各因素水平见表3。

表3 正交试验因素水平

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 山黄皮果汁最佳添加量确定

山黄皮果汁添加量对酸奶品质的影响见表4。随着山黄皮果汁添加量的增加,酸奶的黏附性明显呈上升趋势。这可能与山黄皮果特有的黏性物质有关,这种特殊的黏液可使酸奶更加稠[17],从而增加了酸奶的凝固及黏附性。而随着山黄皮果汁添加量的增加,酸奶的酸度也逐渐升高,这可能是因为山黄皮果汁含有的碳水化合物促进了乳酸菌的生长[18],从而导致酸奶酸度增加。当山黄皮果汁添加量低至5%时,酸奶中山黄皮风味不强,口感不明显,当添加量13%时,酸奶山黄皮口味太重,盖过了酸奶本身的芳香味,酸奶质地不均匀,发酵质量差[19]。当添加量为11%时,酸奶综合感官评分93分,为最高,故山黄皮果汁添加量11%为最优。

表4 山黄皮汁添加量对酸奶品质的影响

2.1.2 发酵时间的确定

发酵时间对酸奶品质的影响见表5。发酵时间对酸奶的硬度和黏附性影响不明显,对酸度的影响较大,发酵3~5 h内,酸奶各理化指标良好,感官评价也较好。发酵4 h时,酸奶的口感和组织状态最优,评分最高,故最佳发酵时间为4 h。

表5 发酵时间对酸奶品质的影响

2.1.3 发酵剂接种量的确定

乳酸菌发酵剂接种量对酸奶品质的影响见表6。发酵剂接种量与酸奶产酸能力呈正相关,发酵剂接种量越大,其酸度也越大。同样,酸奶的硬度和黏附性也随着发酵剂添加量的增加而呈现上升趋势。按感官评分结果,当发酵剂添加量为9%时,酸奶的感官品质最佳,评分最高,为最佳添加量。

表6 发酵剂接种量对酸奶品质的影响

2.1.4 白砂糖添加量的确定

白砂糖添加量对酸奶品质的影响见表7。白砂糖添加量对酸奶的硬度和黏附性影响均不明显。对酸度的影响呈负的弱相关,白砂糖添加量为4%及以下时,酸奶口感偏酸,感官评分较低,当添加量为10%时,酸奶偏甜,当添加量为8%时,酸奶酸甜适宜,口感最佳。

表7 白砂糖添加量对酸奶品质的影响

2.2 正交试验

根据表3正交因素水平进行正交试验,共9组,每组重复3次,进行感官评价,根据极差分析法确定最佳工艺[20],结果见表8。

表8 正交试验结果

由表8可知,根据极差分析[21],各因素对山黄皮水牛乳酸奶品质影响的主次顺序为A>C>D>B,即山黄皮果汁添加量>发酵时间>白砂糖添加量>发酵剂接种量,其中山黄皮果汁添加量对酸奶综合品质影响最大,最优工艺为A2B2C2D2。由正交感官评分结果得出,4号试验为最优组合(95分),即酸奶最佳工艺为A2B1C2D3。由此可见,极差分析和正交试验得出的最优工艺参数不一致,故再次对这两组参数进行验证试验。结果表明,A2B2C2D2组合较优,感观评分为97分,A2B1C2D3感官评分为94分,最终确定A2B2C2D2为酸奶最佳工艺,即山黄皮果汁添加量为9%,发酵剂接种量为9%,发酵时间为4 h,白砂糖添加量为8%。

2.3 产品的质量指标

2.3.1 感官

山黄皮水牛乳酸奶表面光滑,呈乳白色或浅黄色,具有水牛乳和山黄皮果特有的滋、气味,口感滑爽,质地均匀,无分层,无乳清析出。

2.3.2 理化、微生物

山黄皮水牛乳酸奶的理化、微生物指标如表9和表10所示,均符合GB 19302—2010《发酵乳》[22]质量要求。

表1 山黄皮果不同料液比出汁情况

表9 山黄皮水乳酸奶的理化指标

表10 山黄皮水牛乳酸奶的微生物指标

3 结论

研究以水牛乳为主料,加入药食两用的山黄皮果汁,制备风味型山黄皮水牛乳酸奶,以感官评分为评价指标[24],通过单因素试验和正交试验,确定其最佳发酵工艺:山黄皮果汁添加量9%,发酵剂接种量9%,发酵时间4 h,白砂糖添加量8%,发酵温度41℃。经此工艺制备的山黄皮水牛乳酸奶,集山黄皮和水牛乳双重营养与功能于一身,风味独特,口感滑爽,品质良好。

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