蓝莓枸杞风味酸奶的研制

2018-01-31马延新王小霞刘凤红李新军

中国酿造 2018年1期

成堃,马延新,王小霞,刘凤红,李新军

(齐鲁理工学院化学与生物工程学院,山东济南 250200)

蓝莓营养丰富,酸甜可口,果香宜人,是鲜食水果中的佳品。蓝莓果肉中除了含有丰富的常规营养成分如维生素、矿物质、微量元素外,还含有特殊的营养成分,如花青素、超氧化物歧化酶、果胶等,特别是花青素,能有效缓解眼睛疲劳,保护视力,防止眼疾[1-3]。

枸杞是药食两用的名贵中药材,含有丰富的生理活性物质,如枸杞多糖、氨基酸、甜菜碱、枸杞色素等,具有调节机体免疫功能、抑制肿瘤生长、延缓人体衰老、抗氧化等多种药用价值[4]。

随着人们对健康饮食要求的不断提高,风味酸奶越来越受到人们的青睐[5]。因此,出现了各种具有不同保健功能的风味酸奶。王琼瑶等[6]开发出椰汁木瓜凝固型酸奶,既突出了木瓜、椰子的水果风味,还强化了营养；赵为[7]以香蕉为原料,研制出保健型香蕉酸奶,风味独特；邵金华等[8]将柚子汁、红枣汁添加到脱脂奶中,经工艺优化制成了柚子红枣酸奶；周国君等[9]成功研发了猕猴桃酸奶；刑顺果等[10]开发的莲雾风味型酸奶丰富了莲雾资源的综合利用。以蓝莓为原料的各种风味酸奶也有诸多报道,如蓝莓酸乳饮料、蓝莓蜂蜜酸奶、蓝莓玫瑰汁保健酸奶、蓝莓保健型酸奶等[11-16]。本研究以蓝莓、枸杞为原料,配方经优化制成蓝莓枸杞风味酸奶,以期增加风味酸奶的品种,综合蓝莓、枸杞的营养价值与功效,以期为蓝莓的开发利用提供了一条新途径。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

全脂奶粉、蓝莓、枸杞、白砂糖:购于超市；保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus):齐鲁理工学院化学与生物工程实验教学中心保藏；酵母粉、蛋白胨(生化试剂):英国Oxoid公司。

1.2 仪器与设备

JYZ-C501九阳榨汁机:山东九阳小家电有限公司；HHW.21电热恒温水浴锅:北京永光明医疗仪器厂；XYR2013-5804型手提式高压蒸汽灭菌锅:浙江新丰医疗器械有限公司；GNP-9080型隔水式恒温培养箱:北京永光明医疗仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 蓝莓枸杞风味酸奶发酵工艺流程

全脂奶(10%)→配料(蓝莓汁、枸杞汁、白砂糖)→预热,均质→杀菌(90℃、10min)→冷却(42℃)→接种→发酵(42℃、5h)→冷藏后熟(4℃、12 h)→成品

1.3.2 操作要点

(1)蓝莓汁的制备[17]

挑选新鲜、无腐烂的蓝莓用自来水洗净,于高压蒸汽灭菌锅中蒸汽加热20 min,温度为100℃,以达到灭酶、软化的目的。蓝莓冷却后用单层纱布过滤。

(2)枸杞汁的制备

取5 g枸杞于50 mL水中浸泡24 h后,倒入榨汁机中打浆,4层纱布过滤。

(3)母发酵剂的制备

用接种环沿着琼脂柱中保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌的穿刺线挑取适量菌体,分别接入装有15 mL MRS液体培养基的试管中,37℃培养2 d,逐级稀释,调整培养液的菌浓至1×106个/mL。10g全脂奶粉溶于100mL80℃热水中,分装于试管、250 mL三角瓶。每支试管分装15 mL,每个三角瓶分装50 mL,115℃保温30 min。向灭菌的试管中按1∶1的比例接入保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌的菌悬液各1 mL,42℃培养至牛奶出现凝乳；然后按照10%的接种量向灭菌的牛奶三角瓶中接入上述培养物,42℃培养至牛奶酸度为70～75°T,作为母发酵剂。

1.3.3 蓝莓枸杞风味酸奶发酵工艺的单因素试验

(1)蓝莓汁添加量的确定

白砂糖添加量为4%[16],母发酵剂接种量为10%,分别添加1%、3%、5%、7%、9%的蓝莓汁,42℃发酵5 h[12]。对酸奶进行感官质量品评、测定酸度,确定最佳的蓝莓汁添加量。

(2)枸杞汁添加量的确定

蓝莓汁添加量为7%,白砂糖添加量为4%,母发酵剂接种量为10%,分别添加1%、2%、3%、4%、5%的枸杞汁,42℃发酵5 h。对酸奶进行感官质量品评、测定酸度,确定最佳的枸杞汁添加量。

(3)白砂糖添加量的确定

蓝莓汁添加量为7%,枸杞汁添加量为3%,母发酵剂接种量为10%,分别添加2%、4%、6%、8%、10%的白砂糖,42℃发酵5 h。对酸奶进行感官质量品评、测定酸度,确定最佳的白砂糖添加量。

(4)发酵温度的确定

蓝莓汁添加量为7%,枸杞汁添加量为3%,白砂糖添加量为8%,母发酵剂接种量为10%,分别于38℃、40℃、42℃、44℃、46℃发酵5 h,对酸奶进行感官质量品评、测定酸度,确定最佳的发酵温度。

(5)发酵时间的确定

蓝莓汁添加量为7%,枸杞汁添加量为3%,白砂糖添加量为8%,母发酵剂接种量为10%,分别于42℃发酵5 h、6 h、7 h、8 h、9 h,对酸奶进行感官质量品评、测定酸度,确定最佳的发酵时间。

(6)接种量的确定

蓝莓汁添加量为7%,枸杞汁添加量为3%,白砂糖添加量为8%,接种量分别为5.0%、7.5%、10.0%、12.5%、15.0%,于42℃发酵8 h,对酸奶进行感官质量品评、测定酸度,确定最佳的母发酵剂接种量。

1.3.4 正交试验

在单因素试验的基础上,以感官评分、酸度为考察指标,采用正交试验L9(34)优化蓝莓汁添加量(A)、枸杞汁添加量(B)、白砂糖添加量(C)。正交试验因素与水平见表1。

表1 蓝莓枸杞风味酸奶配方优化正交试验因素水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for blueberry-wolfberry yoghurt formula optimization

1.3.5 质量指标

(1)蓝莓枸杞风味酸奶的感官评分

蓝莓枸杞风味酸奶的感官质量评分标准见表2。评定指标共4项,满分100分。感官品评小组共10人,根据评分标准,对酸奶进行打分,平均值作为酸奶的总分。

表2 蓝莓枸杞风味酸奶感官评分标准Table 2 Sensory evaluation standard of blueberry-wolfberry yoghurt

(2)各指标的检测

蓝莓枸杞风味酸奶的理化指标(脂肪含量、蛋白质含量、酸度)、微生物指标(乳酸菌数、大肠菌群、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、酵母、霉菌)均按照国标GB 19302—2010《发酵乳》进行检测[18]。

2 结果与分析

2.1 蓝莓汁添加量对蓝莓枸杞风味酸奶质量的影响

图1 蓝莓汁添加量对蓝莓枸杞风味酸奶质量的影响Fig.1 Effect of blueberry juice addition on blueberry-wolfberry yoghurt quality

由图1可知,蓝莓汁添加量为1%时,酸奶呈乳白色,奶香浓郁,口感较甜,几乎没有蓝莓的果香；蓝莓汁添加量为3%时,口感微甜；当蓝莓汁添加量为5%时,口感较细腻,有淡淡的蓝莓果香；当蓝莓汁添加量为7%时,口味协调,均匀粘稠,有蓝莓的清香味,奶液呈淡紫色；蓝莓汁添加量进一步提高至9%时,酸奶颜色偏紫色,但是口感明显变酸,可能与蓝莓汁的添加量略高有关。因此,综合酸度和感官品评结果,蓝莓汁的添加量以7%为宜。

2.2 枸杞汁添加量对蓝莓枸杞风味酸奶质量的影响

图2 枸杞汁添加量对蓝莓枸杞风味酸奶质量的影响Fig.2 Effect of wolfberry juice addition on blueberry-wolfberry yoghurt quality

由图2可知,枸杞汁添加量为1%的酸奶口感不细腻,几乎没有枸杞的香味；枸杞汁添加量为2%的酸奶口味协调,无乳清析出；添加量为3%的酸奶,颜色比2%的酸奶略红,蓝莓、枸杞香气协调,感官评分最高；枸杞汁添加量＞4%时,已经看不到紫色,同时枸杞味较浓,缺少蓝莓特有的果香和酸奶自然发酵的香味；枸杞汁添加量为5%时,酸度最高,酸奶口感偏酸,感官评分最低。因此,枸杞汁的添加量以3%为宜。

2.3 白砂糖添加量对蓝莓枸杞风味酸奶质量的影响

图3 白砂糖添加量对蓝莓枸杞风味酸奶质量的影响Fig.3 Effect of sugar addition on blueberry-wolfberry yoghurt quality

由图3可知,从酸奶的组织状态看,不同白砂糖添加量发酵出的酸奶状态均细腻；但是从口感等方面看,白砂糖添加量为2%时,口味偏酸,酸奶口感不协调；添加量提高至4%、6%时,酸奶口味较差,味道淡；白砂糖添加量为8%时,酸甜可口,黏度适中,无乳清析出,感官评分最高；白砂糖添加量为10%时,酸奶口味偏甜。因此,白砂糖的添加量以8%为宜。

2.4 发酵温度对蓝莓枸杞风味酸奶质量的影响

图4 发酵温度对蓝莓枸杞风味酸奶质量的影响Fig.4 Effect of fermentation temperature on blueberry-wolfberry yoghurt quality

由图4可知,当发酵温度为42℃时,酸奶细腻均匀,黏度适中,酸甜可口,感官评分最高,酸度也最高；当发酵温度为38℃、40℃时,酸奶稀薄,口感偏甜,说明乳酸菌产酸不够,可能与发酵温度低有关；当发酵温度为44℃时,酸奶有少量的乳清析出,酸甜不协调；当发酵温度为46℃时,酸奶中有大量乳清析出。因此,发酵温度以42℃为宜。

2.5 发酵时间对蓝莓枸杞风味酸奶质量的影响

由图5可知,当发酵时间＜5 h时,酸奶稀薄,奶味浓,口味偏甜；随着发酵时间的延长,酸奶的酸度大幅提高,当发酵时间＞6 h后,酸奶酸度均超过70°T；从酸奶的组织状态看,发酵时间＞5 h的酸奶均质地均匀,细腻黏稠,仅有少量乳清析出；特别是发酵时间为8 h时,酸奶酸甜可口,果香协调,感官评分最高；当发酵时间为9 h时,酸奶口味偏酸,口感不好。因此,发酵时间以8 h为宜。

图5 发酵时间对蓝莓枸杞风味酸奶质量的影响Fig.5 Effect of fermentation time on blueberry-wolfberry yoghurt quality

2.6 母发酵剂接种量对蓝莓枸杞风味酸奶质量的影响

图6 母发酵剂接种量对蓝莓枸杞风味酸奶质量的影响Fig.6 Effect of starter inoculum on blueberry-wolfberry yoghurt quality

由图6可知,母发酵剂接种量为5.0%时,酸奶较稀薄,口感偏甜,可能接种量偏低,产酸不够；母发酵剂接种量为7.5%时,酸奶口感略甜,比接种量为5.0%的酸奶黏稠；母发酵剂接种量为10.0%时,酸奶细腻均匀,酸甜可口,感官评分最高；母发酵剂接种量为12.5%时,酸奶有少量乳清析出,口味较差；母发酵剂接种量为15.0%时,酸奶口感偏酸,有大量乳清析出,感官评分最低。因此,母发酵剂接种量以10.0%为宜。

2.7 正交试验

利用L9(34)正交试验表优化影响蓝莓枸杞风味酸奶质量的因素及最佳添加量,正交试验结果与分析见表3。

由表3可知,白砂糖添加量对酸奶的感官质量和酸度影响最大,其次是蓝莓汁添加量,影响最小的是枸杞汁添加量。根据极差分析,以感官评分为考察指标时,3个因素的最优组合为A3B2C3；以酸度为考察指标时,3个因素的最优组合为A3B2C1。白砂糖的2个不同水平对酸度的影响较小,但是对感官评分影响较大,综合比较,确定3个因素的最优组合为A3B2C3,即蓝莓汁添加量为8%,枸杞汁添加量为3%,白砂糖添加量为9%。对该组合进行验证,感官评分和酸度分别为93分和74°T。

表3 蓝莓枸杞风味酸奶配方优化正交试验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for formula optimization of blueberry-wolfberry yoghurt

酸度属于酸奶的理化指标,而酸奶的感官质量是色泽、组织状态、口感、风味等多种因素协同作用的反映,因此感官评分更有代表性,感官评分的正交试验结果方差分析见表4。由表4可知,3个因素中,蓝莓汁添加量、枸杞汁添加量对感官评分的影响均不显著(P＞0.05),白砂糖对感官评分的影响显著(P＜0.05)。

表4 感官评分正交试验结果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results with sensory score

2.8 产品指标

2.8.1 感官指标

口感:酸甜适口,口感丝滑；颜色:淡紫红色；风味:无异味,酸奶香气浓郁,有蓝莓特有的果香；组织状态:凝乳均匀无分层或上清液析出,细腻无杂质。

2.8.2 理化指标

蓝莓枸杞风味酸奶中的蛋白质含量为2.35 g/100 g,脂肪含量为2.6 g/100 g,酸度为74°T。

2.8.3 微生物指标

蓝莓枸杞风味酸奶中乳酸菌数为1.42×106CFU/mL,霉菌数＜10 CFU/mL,酵母数＜10 CFU/mL,未检出大肠菌群、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌,符合GB 19302—2010《发酵乳》中关于微生物限量的规定。

3 结论

通过单因素试验与正交试验优化了蓝莓枸杞风味酸奶的发酵工艺条件为蓝莓汁添加量为8%,枸杞汁添加量3%,白砂糖添加量9%,发酵温度42℃,发酵时间8 h,母发酵剂接种量10.0%。此条件下蓝莓枸杞风味酸奶色泽均匀,呈淡紫红色,酸甜适口,组织细腻丝滑,无乳清析出,有蓝莓特有的果香与枸杞独特的风味,感官评分为93分,酸度为74°T。理化指标和微生物指标均符合国家标准。

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