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猕猴桃、茉莉花复合益生菌酸奶加工工艺及抗氧化性的研究

2017-08-07

中国乳品工业 2017年6期
关键词:酸度抑制率水性

(徐州工程学院食品学院,江苏徐州221111)

猕猴桃、茉莉花复合益生菌酸奶加工工艺及抗氧化性的研究

宋慧,马利华,陈学红,吕强,顾泳

(徐州工程学院食品学院,江苏徐州221111)

研究了猕猴桃汁、茉莉花汁制备凝固型益生菌酸奶,考察猕猴桃汁、茉莉花汁添加量、接种量、发酵温度、发酵时间等因素对凝固型酸奶的酸度、持水性的影响,考察了酸奶在储藏期间酸奶的乳酸菌活菌数、游离氨基酸质量分数、总酚质量浓度、DPPH·清除率、OH·清除率、脂质过氧化物抑制率、亚硝酸盐抑制率等品质及体外抗氧化性指标。结果表明:猕猴桃汁20%,茉莉花汁15%,接种量5%,发酵温度40℃,发酵时间8 h时,酸奶质量最佳。添加猕猴桃汁、茉莉花汁使酸奶具有较强的抗氧化性,提高了酸奶的品质。

猕猴桃汁;茉莉花汁;酸奶;抗氧化性;品质

0 引言

酸奶是一种发酵型乳制品,含有大量的活性乳酸菌[1]。能增强肠胃的消化功能,增加肠道有益菌的数量以及降低血清中胆固醇含量、预防心血管疾病等。从新产品的发展趋势上看,酸奶产品以其功能性吸引更多的消费者,如郑丽红等[2]研究的牛奶、大豆蛋白复合凝固型酸奶等。

猕猴桃含有多种微量元素、维生素C和十几种人体必须的氨基酸,营养价值高[3]。茉莉花为著名的茶叶原料,重要的风味物质,可清热去毒,安神,有利于胃、开郁辟秽,益心、肝、脾、胃[4]。

本研究中添加猕猴桃汁和茉莉花汁,生产出具有独特风味、营养丰富的酸奶,为酸奶市场提供一种新产品。

1 实验

1.1 材料与仪器

猕猴桃、茉莉花(市售)。

3,5-二硝基水杨酸、苏丹红、酚酞、茚三酮、琼脂、葡萄糖、蛋白胨、氢氧化钠、氯化钠等(分析纯),菌种(市售直投式冻干菌),双歧杆菌(MRS培养基)。

THZ-C恒温振荡器,xsp-2ca生物双目显微镜,7230G型可见分光光度计,PC-1000电热恒温水浴锅水浴锅,手提式压力蒸汽灭菌器,YXQG01高压均质机,SW-CJ-1FD无菌操作台。

1.2 样品的制备

(1)猕猴桃汁的制备。猕猴桃挑选、去皮、破碎、热烫、打浆、抽滤、冷藏,备用。

(2)茉莉花汁的制备。干茉莉花挑选、粉碎、浸提、抽滤、冷藏,备用。

(3)发酵剂的制备。菌种为市售直投菌(乳酸杆菌(L)∶嗜热链球菌(S)=1∶1);双歧杆菌BB。

(4)母发酵剂的制备。称取一定量的脱脂乳粉,加蒸馏水溶解,经105℃(10 min)高压灭菌,冷却到40~45℃,无菌条件下按5%的比例接种直投菌,置于42℃恒温条件下培养5~7 h;以同样方法按5%的比例接种双歧杆菌,置于37℃恒温条件下培养21~24 h,待脱脂乳凝固后,置于4℃冰箱中冷藏备用。

(5)生产发酵剂的制备。取鲜牛乳100 mL于三角瓶中,经105℃(10 min)高压灭菌,冷却至冷却到40~45℃,无菌条件下按3%~5%的比例接种直投菌,置于42℃恒温条件下培养4~6 h;以同样方法按5%的比例接种双歧杆菌,置于37℃恒温条件下培养6~8 h,待脱脂乳凝固后,置于4℃冰箱中冷藏备用。

1.3 方法

1.3.1 游离氨基酸的测定

采用茚三酮比色法[5],氨基酸标准曲线Y= 0.1294x-0.1432,R2=0.9985。

1.3.2 总多酚质量分数的测定

采用铁氰化钾法[5],多酚标准曲线Y=0.9609x+ 0.0141,R2=0.9957。

1.3.3 抗氧化性测定

DPPH自由基清除活性根据马利华等[6]的方法测定;羟基自由基清除活性根据Zhang等[7]的方法测定;脂质过氧化反应的抑制作用根据秦卫东等[8]的方法测定;对亚硝酸根离子的抑制作用根据赵金伟等[9]方法测定。

1.3.4 酸度测定

吸取10 mL待测乳,加20 mL蒸馏水,再加0.5 mL 0.5%的酚酞酒精溶液,用浓度为0.1 mol/L的NaOH标准溶液滴定至微红色,在1 min内不消失为止。用下式计算滴定酸度:

滴定酸度=CN×100,

式中:C为消耗NaOH标准溶液毫升数;N为NaOH标准溶液浓度。

1.3.5 乳酸菌活菌数的测定

乳酸菌总数采用GB4789.35-2010中方法。

1.3.6 持水性测定

在10℃以下,将20 g凝固型酸奶以转速为3 000 r/min离心20 min,测定样品质量。持水性=离心后沉淀的质量/样品质量×100%。

1.3.7 不同猕猴桃汁、茉莉花汁添加量对酸奶品质的影响

分别取质量分数为5%,10%,15%,20%,25%,30%的猕猴桃汁和茉莉花汁,加入鲜奶和白砂糖,接种量按质量分数为6%接入,发酵温度为42℃,发酵时间为8 h,以普通酸奶为对照,分析不同接种量对实验酸奶的酸度、持水性的影响。

1.3.8 接种量对酸奶发酵的影响

将20%猕猴桃汁、15%茉莉花汁均匀混合后,加入鲜奶和白砂糖,接种量按质量分数为2%,3%,4%,5%,6%依次接入;发酵温度为42℃,发酵时间为8 h,以普通酸奶为对照,分析不同接种量对实验酸奶的酸度、持水性的影响。

1.3.9 不同发酵温度对酸奶发酵的影响

将质量分数为20%猕猴桃汁、15%茉莉花汁均匀混合后,加入鲜奶和白砂糖,接种量按5%接入,发酵温度分别为36,38,40,42,44℃;发酵时间为8 h,以普通酸奶为对照,分析不同发酵温度对实验酸奶的酸度、持水性的影响。

1.3.10 不同发酵时间对酸奶发酵的影响

将质量分数为20%猕猴桃汁、15%茉莉花汁均匀混合后,加入鲜奶和白砂糖,接种量按5%接入,发酵温度42℃,发酵时间分别为4,6,8,10,12 h;以普通酸奶为对照,分析不同发酵时间对实验酸奶的酸度、持水性的影响。

1.3.11 正交实验

根据单因素试验的结果,将接种量(A)、发酵温度(B)、发酵时间(C)作为考察的3个因素,进行三因素三水平正交实验,结果如表1所示。

表1 正交实验结果

2 结果与分析

2.1 不同猕猴桃汁、茉莉花汁添加量对酸奶品质的影响

由于乳酸菌等微生物发酵糖类物质产生乳酸等有机酸,使酸奶产生一定的酸度,适当的酸度会使凝固型酸奶具有良好的品质[10]。酸奶凝乳的持水力则是与乳清蛋白的变性有关,大于80℃以上加热一定(大于5 min)时间,部分乳清蛋白会变性[11],乳清蛋白变性达到一定程度会增加持水力,使凝固型酸奶具有较好的凝固性。实验结果表明,添加猕猴桃汁和茉莉花汁可以提高酸奶的酸度和持水性,可能是因为猕猴桃汁与茉莉花汁中含有较多的碳水化合物,促进了乳酸菌的繁殖与生长,当添加猕猴桃汁质量分数为20%、茉莉花汁质量分数为15%时酸奶的酸度和持水性达到最佳,分别比对照提高33.1%和24.9%。图1为猕猴桃汁、茉莉花汁对酸度、持水性的影响。

图1 不同添加量对酸度、持水性的影响

2.2 不同接种量对酸奶发酵品质的影响

接种量是指接种乳酸菌数量,接种量越大,对酸奶品质的影响越大。实验结果表明,添加猕猴桃汁和茉莉花汁后酸奶的接种量比对照略高,对照接种量在4%~5%较为合适,而样品接种量则在5%~6%较为合适,可能由于样品中添加的茉莉花汁中含有一定的多酚物质,对乳酸菌的生长略有影响。

2.3 不同发酵温度对酸奶发酵品质的影响

随着温度的不断升高,酶的活性不断提高,细胞内的生命活动不断加快,生长速度也变快[12]。实验结果表明:40~42℃可以保证乳酸菌最大活菌数的商品状态,并且保证酸奶的品质最好。

2.4 不同发酵时间对酸奶发酵的影响

图2 接种量对酸度、持水性的影响

图3 发酵温度对酸度、持水性的影响

发酵时间可以影响乳酸菌的生命活动及代谢产物的多少,发酵时间过长,产酸过多,会影响酸奶的品质。实验结果表明,发酵时间在8~10 h内,酸奶的酸度和持水性都最佳(如图4所示)。

图4 发酵时间对酸度、持水性的影响

2.5 最佳发酵条件

表2 正交实验结果

由表2可以看出,三因素影响酸度、持水性的大小分别为A>B>C,即接种量〉发酵温度〉发酵时间;最佳提取条件为A3B1C1,即最佳条件为:接种量5%,发酵温度40℃,发酵时间8 h时,酸奶质量最佳。

2.6 储藏过程中酸奶的游离氨基酸、总酚、乳酸菌活菌数的变化

由图5和图6表明,储藏期前期,乳酸菌数迅速增加,由于酪蛋白水解、多肽及多酚物质的分解加速,酸奶中游离氨基酸、多酚的质量浓度也急剧上升。随着储藏期延长,乳酸菌活菌数的增长稳定,酸乳凝乳形成固定了游离的水分,蛋白酶、多肽酶类及多酚的运输和活性以及物质运输受到了很大的限制,游离氨基酸和多酚质量浓度增加缓慢,甚至停止。由实验结果可以看出,储藏期在8~10 d酸奶中游离氨基酸、总酚质量浓度及乳酸菌活菌数最佳,由于猕猴桃汁和茉莉花汁,含有较多的蛋白质、多糖、多酚等活性物质,可以提高酸奶的营养价值。储藏8 d后,游离氨基酸、总酚质量浓度、乳酸菌活菌数分别比对照高8.1%,59.54%,5.1%。

图5 储藏期复合酸奶总酚质量浓度、游离氨基酸变化

图6 储藏期复合酸奶乳酸菌活菌数变化

2.7 储藏过程中酸奶抗氧化性的变化

自由基,是生物体内有关酶促系统,在需氧代谢过程和电子传递链中电子传递的中间产物,生物体内自由基的产生与疾病的发生有直接关系。适当补充外源性抗氧化剂或给予能使机体内源性自由基清除剂恢复到一定水平的药物,可有效改善与自由基过多有关的疾病[13]。

图7 储藏期复合酸奶DPPH·清除率OH·清除率的变化

图8 储藏期复合酸奶脂质过氧化物抑制率亚硝酸盐抑制率的变化

DPPH·代表醇溶性自由基、OH·代表水溶性自由基、脂质过氧化物自由基代表脂溶性自由基,亚硝酸盐抑制率表示对亚硝酸盐的抑制作用。酸奶经过乳酸菌的发酵作用,产生了许多具有生物活性的物质,使酸奶具有了一定的抗氧化性。由图7和图8可以看出,储藏前期样品与对照的四种抗氧化性能均增强较快,储藏8~10 d以后则趋于平缓。储藏10 d样品和对照各种自由基的清除率或抑制率分别达到:DPPH·清除率为84.36%和63.94%;OH·清除率为71.53%和60.44%;脂质过氧化物自由基抑制率为66.47%和54.92%;亚硝酸盐抑制率为55.33%和40.16%。样品的DPPH·清除率、OH·清除率、脂质过氧化物自由基抑制率和亚硝酸盐抑制率又分别比对照提高了31.9%,18.3%,21.03%,37.8%;表明了样品添加适量的猕猴桃汁和茉莉花汁,增加了酸奶中的多糖、多酚、蛋白住、氨基酸等生物活性物质,从而提高了样品的抗氧化能力。

2.8 复合酸奶体外抗氧化性与总多酚质量浓度的相关性

图9 抗氧化性与总酚质量浓度的相关性

各种食物中含有多种具有生物活性的化合物,当与机体作用后能引起各种生物效应,称为生物活性物质。它们种类繁多,有糖类、脂类、蛋白质多肽类、甾醇类、生物硷、甙类、挥发油等等[13]。实验结果表明,添加猕猴桃汁和茉莉花汁的复合酸奶,含有较多的多酚类生物活性物质,提高了酸奶的抗氧化性,且DPPH·清除率、OH·清除率、脂质过氧化物自由基抑制率和亚硝酸盐抑制率与多酚类活性物质的含量呈线性相关,相关系数分别达到0.94,0.8799,0.8815和0.8848。

3 结论

酸奶添加猕猴桃汁质量分数20%,茉莉花汁质量分数15%口味和品质最佳,最佳发酵条件为接种量5%,发酵温度40℃,发酵时间8 h。

添加适量的猕猴桃汁和茉莉花汁制备的新型复合酸奶游离氨基酸含量、多酚物质含量以及乳酸菌活菌数均上升,DPPH·清除率、OH·清除率、脂质过氧化物自由基抑制率和亚硝酸盐抑制率的能力增强,是一种风味独特、营养保健型的复合酸奶,具有较好的市场空间。

[1]李丽华,王红叶,贾军燕,等.凝固型酸奶的制备和质量评价[J].中国乳品工业,2010,38(12):49-51.

[2]郑立红,张建才,李春华,等.牛奶、大豆蛋白复合凝固型酸奶的研制[J].食品与发酵工业,2008,34(4):154-158.

[3]张丽华,惠伟,屠荫华.猕猴桃在食品加工中的开发利用[J].氨基酸和生物资源,2005(2):14-16.

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[13]刘静波,林松毅.功能食品学[M].北京:化学工业出版社,2008:23.

Study on technology and inoxidability of complex probiotics yogurt of kiwi fruitand and jasmine flower

SONG Hui,MA Lihua,CHEN Xuehong,LYU Qiang,GU Yong
(Department of Food Enginer College of Xuzhou,Xuzhou,Jiangsu 221111)

Study on solidified probiotics yoghurt of juice from kiwi fruitand and jasmine flower,it were inspected that addition of juice from kiwi fruitand and jasmine flower、inoculum concentration、fermentation temperature、fermentation time,that influence on acidness and water retention property.it were inspected that viable count of lactic acid bacteria、FAA contents、total phenolics contents、DPPH·clearance rate、OH·clearance rate、lipid peroxidation suppression ratio、nitrite suppression ratio,Results indicate that best prescription were20%kiwi fruitand juic、15%jasmine flower juic、5%inoculum concentration、40℃fermentation temperature、8h fermentation time.The complex probiotics yo⁃gurt was berrter of inoxidability and quality.

kiwi fruitand juic;jasmine flower juic;Yogurt;inoxidability;quality

TS252.54

:A

:1001-2230(2017)06-0061-04

2016-09-13

宋慧(1960-),女,教授,研究方向为仪器加工与机械。

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