不同加工条件对青海藜麦复合型酸奶质构特性的影响
2019-12-27魏艳丽
魏艳丽
(青海高等职业技术学院,青海海东 810799)
0 引言
藜麦(Chenopodium quinoa Willd),属于较为少见的可食用藜科植物,是目前被广泛推广种植的一种有着“营养黄金”“超级谷物”“未来食品”“素食之王”美称的无麸质、易熟的全营养素食产品[1-2],能够适应海拔0~4 000 m,湿度40%~88%,温度-4~38℃,以及干旱、盐碱、霜冻的环境,山西、吉林、青海、河北、黑龙江、西藏、内蒙古等地适合种植[2]。藜麦的主要营养成分有蛋白质(12%~16%,球蛋白和白蛋白为主)、淀粉(58.1%~64.2%,A-type晶型结构)、膳食纤维(7%)、油脂(5.0%~7.2%)、多种维生素(维B2、维B6、维B9、维C、维E、类胡萝卜素) 和矿物质(K、P、Mg、Ca、Zn、Fe)等,尤其富含人体多种必需氨基酸,如婴儿体内不能合成的组氨酸、一般谷物不能补给的赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、蛋氨酸等,以及一些活性成分,如多酚、黄酮、γ-氨基丁酸、皂苷、蜕皮素、甾醇、甜菜素等,兼具食用价值和保健功效[3-7]。青稞(Hordeum vulgare Linn.var.nudum Hook.f.),禾本科大麦属的一种禾谷类作物,是藏民的主要食粮,具有“三高两低”的特点,平均蛋白质含量11.31%,粗脂肪2.13%,支链淀粉(75%~79%),β-葡聚糖是小麦的50倍,此外含有钙、铁、锌、铜、硒,烟酸、亚油酸,具有调节血脂、降胆固醇、抗肿瘤、提高免疫力等保健作用[8-9]。
对于青稞产品,目前除制作成各种面制品、酒类、饲料、增稠剂[8,10]外,还加工成各种乳制品,将青稞酶解后测定其葡萄糖值(DE值),添加青稞6%、发酵剂6%(0.5 g/L) 和稳定剂1%,在42℃下发酵6 h生产的酸奶口感较好[10]。一定条件下,青稞浆料液比为1∶2时,生产的冰激凌酸奶稳定性好[11]。对于藜麦的研究主要是冲调粉类、酒类、饮料类、面食等食品[3]。国内藜麦乳制品的研发较少,陈树俊等人[12]研究发现接种植物乳杆菌和干酪乳杆菌比例2.5∶1,接种量3%,发酵时间10.3 h后发现活菌数达到9.21 log CFU/mL,说明藜麦芽的匀浆发酵培养基利于乳酸菌生长,体外消化模拟试验表明经过发酵的藜麦芽浓浆蛋白质水解度提高了23.28%,经过发酵后,藜麦芽浓浆的快消化淀粉和慢消化淀粉分别增加了21.22%,5.14%,抗性淀粉减少26.23%,多酚和黄酮含量升高。杨天宇等人[13]利用短乳杆菌和乳酸乳杆菌=1∶1,接种3.6%,于31℃下混合发酵藜麦22 h制备含γ-氨基丁酸0.681±0.003 mg/mL的益生菌发酵饮料,试验研究了发酵时间、发酵温度、接种量的工艺优化,时政等人[14]研究了藜麦酸奶的制备工艺,从接种量、发酵时间,发酵温度作了单因素和工艺优化研究,表明接种量3%,发酵3.7 h,发酵温度40℃,藜麦粉添加入牛乳中红枣复合饮料,分别用30%,40%,50%,60%,70%的藜麦米汁不同比例调配对饮料感官发酵制得的酸奶组织、香味俱佳。李兴等人[15]利用脱脂奶粉、红枣汁、藜麦米浆研制藜麦影响,最适配藜麦米比为50%.杨莹莹等人[16]研究了TPA测试参数对酸奶质构的影响,研究表明TPA测试中压缩程度和对酸奶质构有显著影响,压缩速度不明显。范宇等人[17]在影响酸奶质构因素中表明添加浓缩乳清蛋白粉和酪氨酸可以增加酸奶的硬度比只添加脱脂奶粉的硬度高,添加酪氨酸钠比添加乳清蛋白粉能更好改善酸奶黏度,此外菌种、热处理、其他底物均可影响酸奶的质构。热处理可以增强凝胶结构,90℃(10 min)灭菌方法比超高温瞬时杀菌得到的酸奶硬度高71%,经热处理的葡萄糖-内酯酸化(GDL)凝胶黏弹性影响很明显。pH值与黏弹性存在线性关系,当pH值由4.50降到4.25的过程中,酸奶黏度、硬度会不同程度的增加。
总之,已有研究表明藜麦发芽后制成匀浆比未处理前具有较高的消化率和营养价值,利用此来研制不同温度、不同菌种及比例、不同发酵时间下的藜麦酸奶或藜麦饮料,而对于青稞复配酸奶也有相关研究,但是藜麦复配青稞研制不同配比下的酸奶品质还尚未探明。因此,以藜麦、牛乳为生产原料,复配高原特色农产品——青稞,从物理性质结合理化、感官性质,主要探究不同条件下对酸奶的品质影响,以期为藜麦、青稞的深加工和功能性健康谷物乳品的开发提供新思路和参考依据。
1 材料和方法
1.1 材料和仪器
1.1.1 主要材料
生牛乳、藜麦、青稞,青海省海东市售;直投菌种、白砂糖(一级)等。
1.1.2 主要仪器
立式高压灭菌锅、超净工作台、DHP-360电热恒温培养箱、打浆机、JY3102电子天平、电磁炉、水浴锅、TA型质构仪等。
1.2 试验方法[14]
1.2.1 试验的准备
取一定量优质的青稞、藜麦(干基总量100 g)分别清洗干净,过夜浸泡后去除杂质降解皂苷含量,经蒸煮、加水(1∶2) 打浆、密封后,冷藏备用[21]。使用时在90℃下水浴15 min杀菌、冷却处理。在灭菌的牛乳(18°T) 中分别加入0,5%,10%,15%,20%,25%处理好的藜麦浆,5%的青稞,5%的蔗糖,乳酸菌,培养箱温度40℃,时间6 h左右,于0~4℃冰箱。
1.2.2 工艺流程
调配混合→均质→杀菌→冷却→接种→发酵→冷藏(0~4℃) 后熟12 h→成品。
1.2.3 测定
(1) 藜麦复合型酸乳质构特性测定。参考时政、刘欢等人的试验方法,按照1.2.2的工艺制作藜麦复合型酸能。设置相同的质构仪参数,在同一室温条件下进行测定,每个样品至少重复3次。
藜麦复合型酸奶质构测试设定参数见表1。
表1 藜麦复合型酸奶质构测试设定参数
(2)藜麦复合型酸奶的酸度测定。酸奶制作好后,依据GB 5009.239—2016食品酸度的测定酚酞指示剂法进行酸度的测定。
2 结果与分析
2.1 藜麦浆添加量对藜麦复合型酸奶酸度的影响
藜麦浆添加量对酸奶酸度的影响见图1。
图1 藜麦浆添加量对酸奶酸度的影响
由图1可知,随着藜麦添加量的增加,酸奶酸度逐渐降低,均低于对照组(未添加藜麦),乳清析出,凝乳效果变差,说明藜麦的添加可降低酸奶的酸度,藜麦液水解液在发酵过程中可能会干扰正常乳发酵进程,在一定程度上破坏了乳酸菌的共生关系,抑制乳酸菌的生长和产酸过程。试验范围测得的最低酸度超过70°T,在正常发酵乳的酸度要求范围。
2.2 藜麦浆添加量对藜麦复合型酸奶质构的影响
藜麦浆添加量对酸奶质构的影响见图2。
图2 藜麦浆添加量对酸奶质构的影响
由图2(a) 可知,在一定条件下,藜麦复合型酸奶的坚实度随藜麦添加量的增加总体呈下降趋势,内聚性呈现先升高后下降的趋势。当藜麦添加量小于15%时,随着添加量的增加内聚性逐渐增大,添加量为15%时,内聚性达到最大值,添加量大于15%时,内聚性随着添加量的增加而逐渐降低,此时的酸奶凝乳效果不佳,坚实度也随之降低。
由图2(b)可知,藜麦复合酸奶的黏度随着藜麦添加量的增加呈现先升高后下降的趋势,其中在藜麦添加量为15%时,黏度值最大。黏稠度随着藜麦的添加总体呈现下降趋势。在一定条件下,5%的藜麦复配添加量时黏稠度达到最大值,15%的藜麦添加量时效果次之,但综合考虑,一定条件下,5%的藜麦添加量藜麦风味不明显,可选择藜麦黏度和黏稠度最佳用量为15%左右。
2.3 青稞添加量对藜麦复合型酸奶酸度的影响
由预试验知,随着青稞的添加,酸奶的凝固时间随之延长,与普通酸奶相比,使用相同的菌种的同一接种量,同一发酵温度下,发酵凝固时间较长。
青稞添加量对酸奶酸度的影响见图3。
图3 青稞添加量对酸奶酸度的影响
由图3可知,由图可知,随着青稞的添加,酸奶酸度总体降低。酸度正常发酵凝乳时,乳酸菌会分解乳糖产生乳酸等有机酸,导致乳的pH值下降,从而使乳酪蛋白在其等电点附近发生凝集,可能青稞浆的加入影响了产酸的进程,干扰pH值。当青稞添加量为7.5%时,酸度值相对较高。
2.4 青稞添加量对藜麦复合型酸奶酸度的影响
青稞添加量对酸乳质构的影响见图4。
由图4(a) 可知,一定条件下,酸奶的坚实度随着青稞添加量的增加而增加,其内聚性先增加后减小,在青稞的添加量为10%时达到最大值。由图4(b)可知,该酸奶的黏稠度和黏度,随着青稞添加量的增加而呈现先上升后下降的趋势,在青稞添加量为10%时,酸奶的黏稠度和黏度值最大。
2.5 青稞的添加量对藜麦复合型酸奶感官性状的影响
青稞添加量对酸奶感官性状的影响见表2。
图4 青稞添加量对酸奶质构的影响
表2 青稞添加量对酸奶感官性状的影响
由表2可知,当青稞添加量为7.5%时,酸奶的感官性状最好,拉丝,有发酵香味,口感适中,较青稞添加量为5%时,青稞味明显,但凝乳时间相对较长,当青稞添加量为2.5%时,香味更淡,当青稞添加量超过7.5%时,随着添加量的增加易分层沉淀,凝乳效果不佳,口感略粗糙、黏滞。所以在一定条件下,为保证产品品质,又缩短发酵周期,综合考虑青稞添加量为5%左右为宜。
3 结论
通过研究不同试验条件下对藜麦复合型酸乳影响,为藜麦、青稞产品的深加工提供了理论依据,结果显示随着藜麦和青稞添加量的增加,酸奶的酸度和质构,以及感官性状随之变化。在一定条件下,随着藜麦添加量的增加,酸乳酸度、坚实度、黏稠度总体逐渐均降低,内聚性、黏度呈现先升高后下降的趋势,当藜麦添加量为15%时,内聚性、黏度达到最大值。黏稠度在藜麦复配量为5%时达到最大值,复配量为15%时,效果次之。