苦荞米小米酸奶的开发及加工贮藏过程中苦荞黄酮稳定性分析
2015-12-15马素娟武学宁韩永霞
文/马素娟 武学宁 韩永霞
(包头轻工职业技术学院)
苦荞是蓼科荞麦属双子叶植物,味略苦,有清热解毒、益气宽肠之功效。苦荞中含有其它谷类粮食中没有的黄酮类化合物[1],如芦丁、槲皮素、儿茶素等,其中芦丁含量约占苦荞总黄酮的80%。现代医学研究表明,黄酮类化合物具有降血糖、降血脂、防癌、抗突变、增强免疫力、杀菌、预防动脉粥样硬化、抗衰老、抗氧化、清除自由基等功效[2]。因此,苦荞作为一种防病、治病的食药两用的新型保健食物,日益受到广泛的关注,具有广阔的开发前景。小米营养丰富,含有丰富的B族维生素和膳食纤维[3],其与苦荞米煮粥,誉有黄金粥的美称。
酸奶是以生牛乳或复原乳为主要原料,经乳酸菌发酵制成的产品,具有促进人体对矿物质的吸收、维持B族维生素平衡、改善肠道微生态、降低胆固醇、预防心血管及肝脏疾病、提高人体免疫力等多种功能。
本试验将苦荞米、小米、酸奶三者的营养保健功能结合起来,以苦荞米、小米、生牛乳为主要原料,接入乳酸菌进行发酵,开发研制了一种新型谷物保健酸奶。通过正交试验优化了苦荞米小米酸奶的生产工艺条件,并研究了酸奶贮藏过程中总黄酮的动态变化,以期为苦荞米的深加工提供新的方向,同时对于开发利用我国杂粮资源,以及丰富酸奶制品多样性都具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 主要材料与试剂
生牛乳,苦荞米,小米,白砂糖,保加利亚乳杆菌,嗜热链球菌,芦丁标准品,无水乙醇,三氯化铝(分析纯)等。
1.2 主要仪器设备
电热恒温培养箱,高压均质机,高压蒸汽灭菌锅,胶体磨,无菌操作台,电热恒温热水浴锅,pH计,T-6紫外可见分光光度计,离心机等。
1.3 工艺流程
苦荞米小米酸奶的工艺流程如图1所示。
1.4 操作要点
1.4.1 苦荞浆制备
选择新鲜、饱满、无霉变的苦荞米,淘洗2~3 次,浸泡6~8 h(m苦荞米︰m水=1︰12),煮沸20 min,然后打浆、过滤,制得苦荞浆。
1.4.2 小米浆制备
选择优质小米淘洗2~3 次,浸泡6~8 h(m小米︰m水=1︰12),煮沸20 min,然后打浆、过滤,制得小米浆。
1.4.3 混合
将白砂糖加入预热后的65℃生牛乳中,再加入苦荞浆与小米浆,搅拌均匀。
1.4.4 均质、杀菌
将混合好的料液用均质机均质,均质后在95℃条件下灭菌10 min。
1.4.5 接种、发酵、冷藏
将杀菌后的料液冷却至42℃,以3%~5%的接种量加入乳酸菌,搅拌均匀,灌装在发酵罐中42℃发酵4~6 h,至pH值为4.5~4.7时停止发酵。冷却后,置于4℃冷藏12~24 h。
1.4.6 指标测定
(1)感官评定方法[4]
采用表1所示的感官评分方法对产品的滋气味、口感和状态进行评定。选择10 位具有酸奶品评经验的人员,根据产品的色泽、组织状态、风味和口感进行综合评价,各自打分,然后计算平均值。
(2)理化指标测定方法
酸度测定参照GB 5413.34-2010 ;蛋白质含量参照GB5009.5-2010,凯氏定氮法;脂肪含量测定参照GB 5413.3-2010,索氏抽提法;非脂乳固体测定参照GB 5413.39-2010。
(3)总黄酮含量测定方法
采用三氯化铝法(在420 nm处比色)测定苦荞米小米酸奶不同贮藏天数的总黄酮含量[5]。以芦丁浓度C(mg/100 mL)为横坐标,吸光值A为纵坐标,绘制标准曲线,得到芦丁浓度C(mg/100 mL)与吸光值A的关系曲线回归方程是A=0.1836C-3.1325,R2=0.9978。
2 结果分析
2.1 苦荞小米酸奶最佳配方的确定
图1 苦荞米小米酸奶发酵工艺流程
表1 感官评分方法
采用4 因素3 水平正交试验(表2)确定最佳工艺。苦荞浆和小米浆添加体积比、蔗糖添加量、菌种添加量和发酵时间将直接影响酸奶的色泽、风味和组织状态。将生牛乳、苦荞浆、小米浆和蔗糖按不同比例混合,加入不同接种量的发酵剂,发酵不同时间后制成苦荞米小米酸奶。
将上述制成的酸奶进行感官评价(表3),结果显示,各因素对苦荞米小米酸奶感官与品质的影响顺序是D>C>A>B,即发酵时间>接种量>苦荞浆和小米浆体积比>蔗糖添加量。最优水平为A1B2C3D2,即V苦荞浆︰V小米浆=20︰10、蔗糖添加量5%、发酵剂添加量5%、发酵时间5 h。在此条件下生产苦荞米小米酸奶的质量指标为脂肪2.8%、蛋白质2.5%、酸度80 °T,均符合GB 19302-2010中脂肪≥2.5 g/100 g、蛋白质≥2.3 g/100 g、酸度≥70 °T的规定,保证了酸奶的品质。
2.2 贮藏过程中苦荞总黄酮含量的变化
酸奶在4℃下贮藏,货架期为13 天。研究了苦荞米小米酸奶在贮藏过程中苦荞总黄酮含量的变化,如图2所示,贮藏过程中1 天、3 天、5 天、7 天、9 天、11 天、13 天的总黄酮含量基本呈现下降趋势,但其变化趋势不显著(p<0.05),这与许明[6]的研究结果一致。苦荞黄酮在酸性环境中性质相对稳定,所以在贮藏过程中含量下降缓慢;同时4℃低温环境中贮藏,芦丁降解酶活性得到抑制,使得苦荞芦丁处于相对稳定的状态。经过13 天的贮藏,总黄酮含量仍能保持17.93 mg/100 mL左右,这对充分发挥苦荞米小米酸奶的保健功效十分有益。
表2 苦荞米小米酸奶配方正交试验设计表
图2 苦荞米小米酸奶贮藏过程中总黄酮含量变化
表3 苦荞米小米酸奶配方正交试验结果表
3 结论
苦荞米小米酸奶是以苦荞米、小米、生牛乳为主要原料发酵而成的新型酸奶制品,是一种具有独特风味、丰富营养的优良保健酸奶制品。在V苦荞浆︰V小米浆=20︰10、蔗糖添加量5%、发酵剂添加量5%、42℃条件下发酵5 h制成的苦荞米小米酸奶色泽呈淡黄色,较为均匀一致,组织状态稳定,口感细腻,具有纯正酸奶的滋味和气味以及苦荞米特有的风味;同时在贮藏期间苦荞黄酮损失较少,仍发挥一定的保健作用。苦荞米小米酸奶的研制为苦荞米、小米等杂粮资源的开发利用以及乳制品的多样化开发提供了新思路。
[1]贾冬英,姚开,张海均.苦荞麦的营养与功能成分研究进展.粮食与饲料工业,2012(5):25-27.
[2]谭玉荣,陶兵兵,关郁芳,等.苦荞类黄酮的研究现状及展望.食品工业科技,2012,33(18):377-381.
[3]郭红珍,陈苗苗.小米酸奶加工工艺的研究.中国粮油学报,2007,22(2):117-120.
[4]张水华,徐树来,王永华.食品感官分析与实验.北京:化学工业出版,2006.
[5]张琪,刘慧灵,朱瑞,等.苦荞麦中总黄酮和芦丁的含量测定方法的研究.食品科学,2003,24(7):113-116.
[6]许明,韩亮,李艳琴.苦荞黄酮类化合物的稳定性研究.[见]:第三届泛环渤海(七省二市)生物化学与分子生物学会—2012年学术交流会论文集,2012.