槐米酸奶加工工艺及DPPH自由基清除能力研究

2016-10-14郭俊花许先猛成少宁张增帅王晓东

中国酿造 2016年6期

关键词：槐米发酵剂酸度

郭俊花，许先猛，成少宁，张增帅，王晓东

（运城职业技术学院有机食品工程系，山西运城044000）

槐米酸奶加工工艺及DPPH自由基清除能力研究

郭俊花，许先猛，成少宁，张增帅，王晓东

（运城职业技术学院有机食品工程系，山西运城044000）

以槐米粉、鲜牛奶为主要原料，研制具有抗氧化功能的槐米酸奶。通过单因素和正交试验，考察了槐米添加量、白砂糖添加量、发酵剂用量、发酵时间对槐米酸奶品质的影响。研究结果表明：槐米酸奶的最优工艺条件为：槐米添加量0.2%、白砂糖添加量7%、复合稳定剂用量0.5%、发酵剂用量0.05%、发酵时间8 h。在此条件下制备的槐米酸奶产品呈浅绿色、质地均匀、香气协调、口感细腻。50 mg/mL槐米酸奶发酵第1天时对DPPH自由基清除率达到60.3%，且抗氧化能力在酸奶贮存过程中有上升趋势，发酵19 d时超过70%，且槐米酸奶有一定的延长酸奶货架期的作用。

槐米；酸奶；DPPH自由基；抗氧化

槐米为豆科植物槐（Sophora japonicaL.）的干燥花蕾，具有凉血止血、清肝泻火的功能［1］。槐米主要功效成分是芦丁（又名芸香甙）［2］，并含有三萜皂甙、槐花米甲素（黄酮类）、槐花米乙素、丙素（为甾醇化合物）、鞣质等物质，对改善心肌血液循环、降血脂、软化血管、动脉硬化等疾病有良好的防治作用［3］，其所含的黄酮类和鞣质类成分使槐米提取物有明显的抗氧化能力［4-6］。

酸奶作为一种发酵乳制品，以其独特风味、丰富的营养价值和保健作用，已深受广大消费者青睐［7-8］。随着生活水平的不断提高，人们对功能食品的关注和需求也越来越高，因此功能型酸奶的研究与开发已成为今后酸奶的发展趋势之一［9-10］。目前，马尾松松针酸奶［11］、葡萄多酚酸奶［12-13］、茶树菇多糖酸奶［14］等抗氧化功能酸奶的研究已经开展。

槐米是我国传统中药，被我国卫生部列为药食兼用植物，是我国保健食品基料［2］。本试验将槐米粉作为一种抗氧化功能成分加入酸奶中，发酵生产出风味独特、营养保健的槐米酸奶，为功能酸奶的研发做有益的尝试，同时为槐米保健食品的开发提供理论依据。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

槐米：运城市百汇药店；鲜牛奶：运城市南山牧场提供（早上6～7点取样）；白砂糖：市售；Yo-prox 700酸奶直投发酵剂（主要成分为保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、双歧杆菌），法国普尔斯公司；酸奶复合稳定剂（主要成分为海藻酸钠、果胶、琼脂）：郑州星河公司。

1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）：美国Sigma公司；无水乙醇、氢氧化钠：广东光华公司。以上试剂均为分析纯。

1.2仪器与设备

GNP-9160隔水式电热恒温培养箱：上海精宏实验设备有限公司；TGL-16G高速台式离心机：上海安亭科学仪器厂；1/10 000 g 220 g CPA224S电子分析天平、PB-10 pH计：德国赛多利斯有限公司；722N可见分光光度计：上海菁华仪器有限公司；GYB40-10S高压均质机：上海东华试验仪器设备有限公司。

1.3方法

1.3.1槐米酸奶制作工艺流程及操作要点

①槐米粉制备：槐米经粉碎机粉碎，过100目筛，制成槐米粉。

②调配、过滤：将牛奶预热至50 ℃，加入槐米粉、白砂糖、复合稳定剂，搅拌均匀，充分溶解后过滤。

③均质：均质温度为65～70 ℃，压力为20 MPa。

④杀菌：将混合奶液加热至85 ℃，灭菌20 min。

⑤接种：混合奶液冷却至45 ℃，加入Yo-prox 700酸奶直投发酵剂，充分搅拌。

⑥发酵：接种后奶液置于42 ℃恒温培养箱中发酵培养。

⑦冷藏、后熟：发酵培养后的酸奶置于4～6 ℃冰箱中后熟24 h。

1.3.2单因素试验设计

在单因素试验中，分别考察槐米粉添加量、白砂糖添加量、发酵剂用量、发酵时间对槐米酸奶品质的影响。

（1）槐米粉添加量对酸奶品质的影响

取7份处理好的牛奶，每份中添加7%白砂糖、0.5%复合稳定剂，然后分别添加0、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%的槐米粉，发酵剂用量均为0.06%，42℃恒温培养7 h，发酵结束后测定pH值、酸度、持水力、固形物含量，并进行感官评定。

（2）白砂糖添加量对酸奶品质的影响

取5份处理好的牛奶，每份中添加0.3%槐米粉、0.5%复合稳定剂，然后分别添加5%、6%、7%、8%、9%的白砂糖，发酵剂用量均为0.06%，42℃恒温培养7 h，发酵结束后测定pH值、酸度、持水力、固形物含量，并进行感官评定。

（3）发酵剂用量对酸奶品质的影响

取5份处理好的牛奶，每份中添加0.3%槐米粉、0.5%复合稳定剂、7%白砂糖，发酵剂用量分别为0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%，42℃恒温培养7 h，发酵结束后测定pH值、酸度、持水力、固形物含量，并进行感官评定。

（4）发酵时间对酸奶品质的影响

取5份处理好的牛奶，每份中添加0.3%槐米粉、0.5%复合稳定剂、7%白砂糖，发酵剂用量为0.06%，分别于42℃恒温培养5 h、6 h、7 h、8 h、9 h，发酵结束后测定pH值、酸度、持水力、固形物含量，并进行感官评定。

1.3.3正交试验设计

在单因素试验的基础上，选出影响槐米酸奶感官评定结果较大的4个因素水平，以感官评分为评价指标，进行L9（34）正交试验，以确定槐米酸奶的最佳工艺。其中复合稳定剂用量为0.5%。正交试验因素水平见表1。

表1　槐米酸奶配方优化正交试验因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments forSophora japonicayoghurt formula optimization

1.3.4槐米对酸奶后酸化过程的影响研究

以正交试验确定的最佳加工工艺制作槐米酸奶，并以不加槐米粉的酸奶为对照，测定槐米酸奶在贮存1 d、4 d、7 d、10 d、13 d、16 d、19 d时的酸度和pH值，分析槐米对酸奶后酸化的影响。

1.3.5槐米酸奶抗氧化性研究

测定槐米酸奶和对照酸奶在贮存1 d、4 d、7 d、10 d、13 d、16 d、19 d时对DPPH自由基的清除能力，分析槐米酸奶抗氧化能力及其贮存中的变化趋势。

1.3.6理化指标测定方法

酸度测定：参照国标GB 5413.34—2010《食品安全国家标准乳和乳制品酸度的测定》中滴定法测定；pH值测定：酸度计法［15］；持水力测定：重量法［16］；可溶性固形物测定：手持折光仪法［15］；DPPH自由基清除能力测定：DPPH自由基清除参照文献［17］。

DPPH自由基清除率计算公式如下：

式中：A0为空白吸光度值；A1为样品吸光度值。

1.3.7感官评定

表2　酸奶感官评分标准Table 2 Sensory evaluation standards of yoghurt

选取15名具有食品感官检验基础的品评人员，按表2所示的感官评分标准对槐米酸奶进行感官评定，样品的感官评分为15名品评人员打分的平均值。

2　结果与分析

2.1单因素试验结果

2.1.1槐米粉添加量对酸奶品质的影响

槐米粉添加量对酸奶品质的影响见表3。由表3可知，随着槐米粉添加量的增加，酸奶的酸度不断降低，pH值不断升高，说明槐米粉对乳酸发酵有抑制作用。同时发酵能力的减弱使得酸奶中糖分含量上升，因此固形物含量随着槐米粉添加量的增加而升高。槐米粉的添加对酸奶的持水力也有一定影响。根据感官评分结果，槐米粉添加量为0.3%时，槐米酸奶感官评分最高，槐米用量继续增大，槐米酸奶涩味和苦味突出，使得感官评分逐渐下降。故选择槐米粉添加量为0.3%。

表3　槐米粉添加量对酸奶品质的影响Table 3 Effect ofSophora japonicapowder addition on yoghurt quality

2.1.2白砂糖添加量对酸奶品质的影响

白砂糖添加量对酸奶品质的影响见表4。由表4可知，随着白砂糖量的增加，酸奶可溶性固形物含量明显上升，说明酸奶中可溶性固形物主要为糖。白砂糖用量的增加会使酸奶的渗透压增大，从而抑制微生物发酵，使得酸奶酸度呈下降，pH值升高。从感官评分结果看来，白砂糖用量为7%时评分最高，此时酸奶酸甜适宜，口感最佳。故选择白砂糖添加量为7%。

表4　白砂糖添加量对酸奶品质的影响Table 4 Effect of sugar addition on yoghurt quality

2.1.3发酵剂用量对酸奶品质的影响

发酵剂用量对酸奶品质的影响见表5。由表5可知，发酵剂用量与酸奶的酸度呈正相关，但对酸奶的持水力和固形物含量影响不大。根据感官评分结果，发酵剂用量为0.06%时槐米酸奶的感官评分最高。故选择发酵剂用量为0.06%。

表5　发酵剂用量对酸奶品质的影响Table 5 Effect of fermentation starter addition on yoghurt quality

2.1.4发酵时间对酸奶品质的影响

发酵时间对酸奶品质的影响见表6。由表6可知，发酵时间对酸奶的持水力和固形物含量影响较小。随着发酵时间延长，酸奶的酸度有明显升高。结合感官评分，酸奶发酵7 h时品质最佳，发酵时间降低或延长，都会影响酸奶口感，使其酸甜不协调。故选择发酵时间为7 h。

表6　发酵时间对酸奶品质的影响Table 6 Effect of fermentation time on yoghurt quality

2.2正交试验

2.2.1正交试验结果

以槐米粉添加量、白砂糖添加量、发酵剂用量、发酵时间为评价因素，感官评分为评价指标进行正交试验，重复3次，试验结果与分析见表7。方差分析见表8。

表7　槐米酸奶配方优化正交试验结果与分析Table 7 Results and analysis of orthogonal experiments for Sophora japonicayoghurt formula optimization

表8　正交试验结果方差分析Table 8 Variance analysis of orthogonal experiments results

由极差分析结果（表7）可以看出，影响槐米酸奶感官评分的主次因素为：槐米粉添加量＞发酵时间＞发酵剂用量＞白砂糖添加量。极差分析可得最优槐米酸奶工艺为A1B2C1D3，从9个正交试验中可以直观的找出最优组合为3号试验，即A1B3C3D3，感官评分为91分。

由方差分析结果（表8）可以看出，槐米粉添加量和发酵时间对槐米酸奶感官评分影响显著（P＜0.05），发酵剂用量和白砂糖添加量影响较小。方差分析结果与极差分析结果一致。

2.2.2正交试验结果验证

由于极差分析和直观分析的最优水平有差异，故对两组合进行感官对比试验。试验结果表明，A1B2C1D3组合的感官评分为93分；A1B3C3D3组合的感官评分为91分，故最终确定最优组合为A1B2C1D3，即槐米粉添加量0.2%、白砂糖添加量7%、发酵剂用量0.05%、发酵时间8 h。

2.3槐米对酸奶后酸化过程的影响研究

酸奶贮存期间pH值和酸度的变化见图1。

图1　酸度（A）及pH值（B）在酸奶贮存期间的变化趋势Fig.1 Changes of acidity（A）and pH（B）during yoghurt storage

由图1可知，槐米酸奶的酸度低于对照酸奶，pH值高于对照酸奶，两者在贮存期间酸度都呈上升趋势，pH值呈下降趋势。说明槐米的添加可抑制乳酸菌发酵过程，并能减缓后酸化过程。由于槐米酸奶的酸度低于对照酸奶，因此槐米粉的添加可延长酸奶的货架期。

2.4槐米酸奶抗氧化性研究

酸奶贮存期间DPPH自由基清除率对变化趋势见图2。由图2可知，槐米酸奶对DPPH自由基的清除能力远高于对照酸奶。发酵1d时，将酸奶样品加水稀释为50mg/mL，此时测定槐米酸奶对DPPH自由基清除率达到60.3%，而对照酸奶仅为16.5%。酸奶中乳酸菌、发酵过程中产生的多肽、氨基酸均有一定的抗氧化能力［18］，槐米中所含的黄酮和鞣质类成分使得槐米具有较强的抗氧化性，因此槐米的添加可增加酸奶的抗氧化能力，槐米酸奶可称为抗氧化功能酸奶。在贮存前期中，酸奶仍在进行乳酸发酵，酸奶中多肽、氨基酸等成分会不断增加，使得槐米酸奶和对照酸奶对DPPH自由基的清除能力均先呈上升趋势；在贮存后期，乳酸发酵受到抑制，槐米酸奶样品对DPPH自由基的清除能力增加缓慢，在发酵19 d时清除率超过70%，从图2中可以看出，对照酸奶在发酵13 d后DPPH自由基清除率变化不大。

图2　DPPH自由基清除率在酸奶贮存期间的变化趋势Fig.2 Changes of DPPH free radical scavenging rate during yoghurt storage

3　结论

本研究通过单因素和正交试验，确定了槐米酸奶的最佳工艺条件。同时考察了槐米的添加对酸奶后酸化及抗氧化能力的影响。结论如下：

（1）槐米酸奶的最佳工艺条件为：槐米粉添加量0.2%、白砂糖添加量7%、复合稳定剂用量0.5%、发酵剂用量0.05%、发酵时间8 h。

（2）槐米的添加可抑制乳酸菌发酵过程，并能减缓后酸化过程。由于槐米酸奶的酸度较低，因此在一定程度上可延长酸奶的货架期。

（3）发酵1 d时，50 mg/mL槐米酸奶对DPPH自由基清除率达到60.3%，而对照酸奶仅为16.5%。槐米酸奶具有较强的抗氧化能力，且抗氧化能力在酸奶贮存过程中有上升趋势。

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使用豆腐渣曲的高品质（鯕鳅）鱼酱油

越智洋水谷政美等

鯕鳅鱼别称万鱼、飞乌虎等，是日本宫崎县特产的一种水产品，将鱼的内脏连同皮和鱼骨均可拿来制作鱼酱油。一般是将鱼骨切成5 cm左右的方块同内脏混合形成原料，也可以使用鱼肉（生和蒸熟两种），按是否使用鱼内脏，以及使用何种曲子可分为8种原料配比。豆腐渣需先进行干燥处理，制曲时在其中添加30%的水，经蒸煮再冷却到35℃，种曲使用酱油曲霉A.sojae和oryzae两种分别制曲，经40 h后出曲。此外，还用常法制酱油曲，也是用两种霉的种曲试制鱼酱油，以此作为对照。文章列出了豆腐渣曲鱼酱油的一般成分、有机酸及氨基酸组成。试制结果证明，用曲霉A.sojae的鱼酱油比不使用曲的鱼酱油味道好，而用A.oryzae的豆腐渣曲鱼酱油的口感更好。使用豆腐渣曲的总氮、有机酸、甜味氨基酸、鲜味氨基酸均有所增加，从综合数据看豆腐渣曲的鱼酱油具有优势。

摘自日本酿造协会杂志，2015年第8期第563页（宋钢译）

适合节能低成本型“打西混合味噌”生产的磷酸酶低产曲菌的育种

楠本憲一

所谓“打西混合味噌”就是添加了核酸调味料的鲜味强化酱品。由于味噌中残存的磷酸酶可分解鲣鱼等抽提物的鲜味成分，所以需要进行加热灭酶处理，这不仅会提高生产成本，还会对风味造成不良影响。为此，需开发培育磷酸酶低产曲菌株。先从保存菌株群中筛选出酸性磷酸酶低产菌株（KBN8048），该菌株的特点是相比米曲，它在豆曲中的磷酸酶活性更低，而且肌苷酸的脱磷酸活性更低。研究确认A.oryzae菌中酸性磷酸酶遗传基因群aphA～M与A.niger和P.crysogenum的磷酸抑制型酸性磷酸酶是相同的基因（R型和S型），其中R型中大部分基因会随着磷酸浓度的提高其转录量减少，有的甚至减少到磷酸浓度未提高之前的50%～70%。经过讨论，最后认为对KBN8048菌S型中的aphC基因进行破坏最为适当，并使用该基因破坏菌进行了米曲培养试验，再对该曲的抽提夜进行酶活测定，结果显示，aphC基因破坏菌的酸性磷酸酶和肌苷酸脱磷酸酶活性都有显著下减，在不添加磷酸的情况下可降至母本菌活性的50%，若添加磷酸，其肌苷酸脱磷酸酶可降至母本菌的30%。

摘自日本酿造协会杂志，2015年第8期第571页（宋钢译）

使用乙醇的清酒氨基酸检测法的探讨

藤田晃子塚本香等

清酒的氨基酸分析法需要使用甲醛等（日本国税厅规定的分析法），但甲醛属于有毒有害化学物品，在管理上很麻烦，因此厂家呼吁用其他物品代替甲醛。氨基酸分析法除了可使用甲醛之外，还可以使用乙醇、氢氧化钾。取清酒样品10 mL，在其中添加几滴酚酞指示剂，用N/10氢氧化钾溶液将样品溶液的pH中和至8.2（至此与旧法相同）后，添加乙醇（纯度99.5%以上）25 mL，再用N/10氢氧化钾溶液将样品溶液的pH滴定至10.2或10.3，记录滴定量，计算得到的数值同旧法得到的数值相同。但本法不适合对合成清酒的氨基酸测定，由于合成清酒中的谷氨酸、甘氨酸及丙氨酸含量过高，用本法测得的数值低于旧法测定的数值。

摘自日本酿造协会杂志，2015年第8期第591页（宋钢译）

18世纪之前创业的296家清酒及烧酒企业的年份一览及其分析

喜多常夫

日本是世界上少有的多长寿企业的国家，特别是清酒及烧酒企业更是如此，作者对这一现象进行了考察和研究，并列出了18世纪之前创业且目前仍在生产的二百九十多家清酒及烧酒企业一览表。长寿企业最多的是清酒行业，创业超过100年的共有725家。作者从几个方面对这些企业创业的特点进行分析，首先是17和18世纪，在同一年份相继创业超过5家的比较多；在同一个县同一年份创业的2家企业共同存续200到300年的较多见；创业于18世纪之前的长寿企业遍布整个日本列岛；长寿企业主要集中在8个县（兵库县、长野县、山形县、京都府、福岛县、福冈县、新潟县、奈良县）；12个大型清酒生产企业中的9家是18世纪之前创业的长寿企业。

摘自日本酿造协会杂志，2015年第9期第604页（宋钢译）

用PCR法鉴别协会清酒酵母与独自培育的酵母

都築正男大橋正孝等

日本的协会酵母是一般清酒企业广泛使用的酵母菌，其特点是产酒精能力强。此外，越来越多的企业独自培育清酒酵母（非协会酵母），为的是形成商品的差异化。本文实验用PCR扩增法对协会酵母（K701和K901）和非协会酵母进行识别，使用两种DNA片段进行，一个是长末端重复序列（LTR）中的YLRW delta20，另一个是AWA1基因，该基因是清酒酵母特有的，属于酿酒形成高泡的遗传因子，含有多个重复序列。对该基因进行PCR扩增的结果表明，协会酵母和非协会酵母的DNA片段大小是有区别的，2种协会酵母分别是约6 kbp和4 kbp，非协会酵母的DNA片段约为3 kbp和3.5 kbp，就是说仅对AWA1基因进行扩增就可以识别出协会酵母和非协会酵母。当发现非协会酵母的DNA片段大小与协会酵母的近似并辨认困难时，则可以连用YLRW delta20的扩增，两者结合就可以识别出来。此外，为了达到迅速识别的目的，以酒醪为试样，使用了一种能抗PCR酶反应阻碍物质的酶，反应完成后进行电泳，引物使用YLRW delta20和AWA1基因的片段。

摘自日本酿造协会杂志，2015年第9期第617页（宋钢译）

GUO Junhua，XU Xianmeng，CHENG Shaoning，ZHANG Zengshuai，WANG Xiaodong
（Department of Organic Food Engineering，Yuncheng Polytechnic College，Yuncheng 044000，China）

Yoghurt with antioxidant function was developed by usingSophora japonicapowder and fresh milk as raw materials.Effects ofS.japonica addition，sugar，fermentation starter，and fermentation time onS.japonicayoghurt quality were researched by single factor test and orthogonal test. Results showed the optimal technological conditions were as follows：S.japonica0.2%，sugar 7%，composite stabilizer 0.5%，and fermentation starter 0.05%，fermentation time 8 h.TheS.japonicayoghurt prepared under these conditions had light green color，uniform texture，unique flavor and delicate taste.The scavenging rate on DPPH radical of 50 mg/mlS.japonicayoghurt was 60.3%at the 1std，the antioxidant capacity of the yoghurt during storage increased to more than 70%at 19 d，and in addition，theS.japonicahad the function of extending the shelf-life of yoghurt.

Sophora japonica；yoghurt；DPPH radical；antioxidant

TS252.42

0254-5071（2016）06-0187-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2016.06.040