大豆低聚糖在花青素酸奶加工中的应用研究

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.