山茱萸发酵酸羊乳的研制
2014-12-21秦立虎任江红马兆瑞乔成亚
文∕秦立虎 任江红 马兆瑞 乔成亚
(1陕西西安市奶牛育种中心;2陕西西安光明乳业有限公司;3陕西杨陵职业技术学院)
山茱萸(Cornus officlnalis)为山茱萸科山茱萸植物,系多年生落叶小乔木或灌木,果实去核后,其果肉名山萸肉、药枣、红枣皮。山萸肉含有16 种氨基酸(包括人体所需的8 种必需氨基酸),维生素VE、VC、VB2和VB12,有机酸,24 种矿物质以及甙类等营养成分。医学研究证明,山茱萸具有补血健胃、提高细胞免疫功能、增强机体耐力等保健功能,且食用安全[1,2]。山茱萸主要分布于陕西秦岭、河南、浙江、安徽、山西、四川等地,其中陕西佛坪县出产的山茱萸肉质中维生素C与皂甙含量高,居全国同类产品之首,故有“中国山茱萸之乡”的美名。本研究通过将山茱萸汁添加到酸羊乳中,使山茱萸汁与酸羊乳风味完美结合,研制出具有陕西地域特色的保健型含乳饮料。
1 材料和方法
1.1 材料与设备
1.1.1 材料与试剂
山茱萸(取自陕西省佛坪县山茱萸生产基地);乳清蛋白粉(戴伟林国际贸易有限公司提供);鲜羊乳(符合GB 19301-2010要求);直投式菌种(丹尼斯克YO-MIX124、丹尼斯克YO-MIX496、汉森YC-350);白砂糖;食品级增稠剂(海藻酸丙二醇酯、果胶、羧甲基纤维素钠),复合稳定剂(上海蓝岛食品添加剂有限公司),食品级乳化剂(单、双甘油脂肪酸酯),酸味剂(柠檬酸),食品级缓冲、乳化用盐(柠檬酸钠、六偏磷酸钠);食品级香料。
1.1.2 仪器与设备
多功能榨汁机(HR 1848),过滤器(80 目),离心机(MODEL 0406-1),高压均质机(APV-1000),杀菌锅(MAC-250),糖度计,pH计,冰箱,恒温培养箱,水浴锅(0~100 ℃),高速搅拌机(RW20.n),粘度计(NDJ-8S)等。
1.2 工艺流程
1.2.1 山茱萸汁工艺流程
果实分选、清洗→加水软化、去核→榨汁→过滤→脱涩→澄清(离心分离)→均质→杀菌→灌装→冷却。
1.2.2 酸羊乳工艺流程
鲜羊乳标准化→预热→均质→杀菌→冷却→接种→发酵→冷却。
1.2.3 添加山茱萸汁发酵酸羊乳工艺流程
配料→均质→灭菌→冷却→灌装→成品。
1.3 操作要点
1.3.1 山茱萸汁制备
选取充分成熟、肉质肥厚、无病虫害、无霉烂变质的山茱萸果实,清洗干净。加入10 倍山茱萸质量的90~95 ℃的热水,浸泡果实15 min至其膨胀柔软,去核。将山萸肉和浸泡液一起送入榨汁机榨汁,使果汁与果肉分离。用过滤器过滤,得到山茱萸原汁。用40~50 ℃热水将乳清蛋白粉配成10%的溶液,然后按1∶100的比例加入原汁中,用高速搅拌器搅拌40 min,使山茱萸原汁脱涩,并用过滤器过滤。在3 000 r/min转速下用离心机离心果汁15 min,分离出澄清果汁。将澄清后果汁预热至65~75 ℃,20 MPa条件下均质,100 ℃杀菌300 s,降温至75 ℃灌装,冷却后贮存在2~6 ℃冰箱中。经测定其理化指标为:可溶性固形物11%(折光计法,GB 12143.1-88),总酸(以柠檬酸计)≥0.3%,pH值3.0~3.5。
1.3.2 酸羊乳制备
将检验合格后的鲜羊乳标准化,使其蛋白质含量≥2.9%,脂肪含量≥3.1%。对标准化后的羊乳进行预热,温度至65~75 ℃,在(20±2)MPa条件下均质,90~95 ℃下杀菌5 min。然后冷却羊乳至40~42 ℃,添加菌种,搅拌均匀,40~42 ℃发酵。发酵4.5~5.0 h,冷却至20 ℃以下贮存[3]。
1.3.3 山茱萸发酵酸羊乳制备
将净化水升温至65 ℃,加入白砂糖和稳定剂,用高速搅拌机搅拌均匀,降温至30~40 ℃。将搅拌成流体状的酸羊乳与前述物料和山茱萸汁充分混匀。用添加乳化、缓冲用盐的10%~20%的柠檬酸溶液调酸至pH值4.0~4.2,然后调香、定容。将调配好的料液过滤,预热至60~65 ℃,在18~20 MPa条件下均质,120 ℃灭菌20 s,冷却到20 ℃以下灌装,贮存于2~6 ℃冰箱中。
1.4 测试方法
1.4.1 感官评定
选取10 位感官评定人员,对山茱萸发酵酸羊乳的组织状态、色泽、口感、风味等指标进行评定,评分标准如表1所示。各项指标分数相加,所得总分为最终感官评价得分。
表1 山茱萸发酵羊乳感官评分标准
1.4.2 沉淀率测定
在10 mL离心管中加入用不同稳定剂处理的样品,置离心机中以3 000 r/min转速离心10 min,计算沉淀占样品重的百分比,得出沉淀率。
2 结果与分析
2.1 乳酸菌菌种的选择
经测定,山茱萸汁可溶性固形物含量为11 %,pH值为3.0~3.5,山茱萸发酵酸羊乳以鲜羊乳为主要原料,通过选用不同乳酸菌菌种可以控制羊乳酸度,对产品的口感、风味调整起重要作用。本研究在无菌条件下分别将菌种YOMIX124、YO-MIX496、YC-350按20 DCU/100 L的接种量添加到杀菌后冷却至43 ℃的羊乳中,保温发酵后检测其指标。检测结果如表2所示。
表2 不同菌种在羊乳发酵中的表现
经检测、比较添加不同菌种的酸羊乳,发现用菌种Y OMIX496发酵的酸羊乳组织状态好、风味柔和、香气浓。而用其它菌种发酵的酸羊乳,酸度过大,组织状态、风味均欠佳,不利于产品质量控制。
2.2 山茱萸汁添加量的选择
山茱萸汁中含有大量有机酸,过量添加后会引起产品pH值下降,从而导致蛋白质沉淀、产品稳定性变差,因而对山茱萸汁添加量的选择也至关重要。本研究分别对添加5%、8%、10%、15%、20%山茱萸汁的发酵酸羊乳进行感官评定和沉淀率测定,结果如表3所示,最终确定山茱萸汁的最佳添加量为10%。
表3 山茱萸汁的添加量对产品风味和稳定性的影响
2.3 稳定剂种类和添加量的选择
酸羊乳中酪蛋白在酸化过程可能发生沉淀,添加稳定剂有助于山茱萸发酵酸羊乳产品形成稳定胶体分散系,避免沉淀发生,从而改善口感。本研究选取海藻酸丙二醇酯(PGA)、果胶、羧甲基纤维素钠(CMC),以及复合型稳定剂(CMC,单、双甘油脂肪酸酯,果胶),按不同添加量进行单因素试验,测定产品在7 天和30 天的沉淀率,试验结果如表4所示。
表4 稳定剂种类和添加量对产品稳定性的影响
结果显示,添加5.5%PGA产品沉淀率为0.8%,表现最好。效果依次良好的有添加4.5%PGA,沉淀率1.1%;添加3.5%PGA,沉淀率1.5%;添加5.5%复合型稳定剂,沉淀率1.9%。综合考虑成本因素,最终选用复合型稳定剂。
2.4 缓冲和乳化用盐种类、添加量的选择
由于山茱萸中钙含量为1 750 µg/g[5],在酸性条件下易与酪蛋白结合产生沉淀,从而降低产品稳定性。添加缓冲、乳化用盐可以使产品pH 值保持稳定,溶液中钙离子被螯合,产品稳定性得到改善。常用缓冲用盐为柠檬酸钠,乳化用盐为磷酸盐。本研究选取柠檬酸钠,六偏磷酸钠,缓冲、乳化用盐复合物(复合螯合剂,其中柠檬酸钠0.0 2%、六偏磷酸钠0.03%),按不同添加量进行单因素试验,观察产品沉淀情况。试验结果如表5所示。
由表5可知,柠檬酸钠和六偏磷酸钠对提高产品稳定性都有一定效果,但缓冲、乳化用盐复合物的稳定效果更加明显。综合考虑产品风味,选用缓冲、乳化用盐复合物,添加量为0.05%。
表5 缓冲和乳化用盐种类、添加量对山茱萸发酵羊乳稳定性的影响
2.5 最佳配方确定
根据单因素试验结果和乳品工业手册等相关资料,在缓冲、乳化用盐复合物为固定因素前提下,拟定酸羊乳(A)、山茱萸汁(B)、复合型稳定剂(C)、蔗糖(D)四因素三水平,依正交表L9(34)进行试验,并对产品进行感官评定,确定产品最佳配方,因素水平见表6。
表6 山茱萸发酵酸羊乳最佳配方因素水平表
试验结果表明:配方为酸羊乳37%、山茱萸汁10%、复合型稳定剂0.55%、白砂糖10%的产品组织状态细腻、稳定,口感爽滑,滋味酸甜适中,山茱萸风味浓郁,感官评定得分大于95 分。
3 山茱萸发酵酸羊乳质量指标
3.1 感官指标
组织状态和口感:质地均匀,滑爽,无分层;色泽:颜色均匀一致,有光泽,呈淡红色;滋味:酸甜适口;风味:具有山茱萸清香和发酵香,二者风味协调。
3.2 理化指标
蛋白质≥1.0 %,脂肪≥1.0%,均符合GB/T 21732含乳饮料技术要求。
3.3 微生物指标(保质期内)
细菌总数(CFU/mL)≤100;大肠菌群(MPN/100 mL)≤3;致病菌不得检出。
4 结论
4.1 通过对山茱萸发酵酸羊乳加工技术的研究,确定最佳配方为:酸羊乳37%、白砂糖10%、山茱萸汁10%、稳定剂0.55%、柠檬酸钠0.02%,六偏磷酸钠0.03%、柠檬酸0.1%~0.2%、香精0.08%。最适工艺条件为:料液混合温度30~40 ℃,均质压力18~20 MPa,杀菌温度120 ℃、时间15 s,在2~6 ℃条件下存放口味较佳。
4.2 本产品营养丰富,同时具有保健作用,市场开发前景广阔,对带动地域性经济发展具有重要意义。
[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典(一部).北京:化学工业出版社,2000:22.
[2]张慧珍,程学敏,崔留欣,等.山茱萸功能性食品的开发与食用安全性研究.河南预防医学杂志,2002,13(2):67-69.
[3]张富新.酸性乳饮料沉淀的形成及防止方法.中国乳品工业,1990,18(2):74-76.
[4]马兆瑞,秦立虎.现代乳制品加工技术.北京:中国轻工业出版社,2010:260.
[5]呼世斌,冯贵颖,曹社会.山莱萸果实成分及保健作用.西北农业大学学报,1996,24(6):17-18.
[6]任江红,秦立虎.樱桃发酵羊乳饮品的研制.中国乳业,2013,12(10):56-58.