添加豆浆对牦牛酸奶品质的影响

张玉双，石浩萍，代安娜，2，陈育林，丁 波，丁功涛，2，罗 丽，刘红娜，2*

（1.西北民族大学 生命科学与工程学院，甘肃 兰州 730030；2.西北民族大学 生物医学研究中心 中国-马来西亚国家联合实验室，甘肃 兰州 730030；3.甘南牦牛乳研究院，甘肃 兰州 730000）

牦牛乳是青藏高原地区的优质乳源[1]。与普通鲜牛乳相比较，因其乳成分脂肪（5.5%～7.5%）、蛋白质（4.0%～5.9%）和乳糖（4.0%～5.9%）含量高而被称为天然浓缩乳[2]。以牦牛乳为原料，经乳酸菌发酵而成的牦牛酸乳在调节肠道菌群、促进肠道蠕动，调节血压、降胆固醇，预防糖尿病、癌症，清除自由基及提高人体免疫力等方面有极重要的保健功效[3-5]。但受到牦牛乳产量少的限制，其深加工产品较少，极大限制了牦牛乳产业的发展。

大豆有人体所需的所有必需氨基酸[6]，丰富的不饱和脂肪酸、碳水化合物等。具有降低血脂、预防心血管疾病和骨质疏松症等功效[7-9]，此外，豆浆中含有低聚糖、氨基酸和支持益生菌生长的肽，是良好的益生菌递送载体[10]，而且豆浆中不含酪蛋白和乳糖[11]，可有效缓解“乳糖不耐症”。经乳酸菌发酵后的豆浆，有利于肠道的消化吸收，动植物蛋白互补可以增加产品的风味和营养价值。

目前，一些学者对益生菌豆浆、大豆酸奶的微生物、质构、理化和感官特性进行了研究[12-14]。夏佳恒[15]研究了发酵豆浆的理化性质及品质。YEGANEHZAD S等[16]研究了在牛奶中添加10%和20%豆浆，采用嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）发酵的豆浆-牛奶混合物的感官特性，并评估了成品风味和组织状态。但将豆浆与牦牛乳混合制备酸奶的研究报道较少。

本研究将豆浆添加到牦牛乳中制备豆浆-牦牛酸奶，探讨豆浆添加量（0、20%、40%和60%）对牦牛酸奶理化、微生物指标和感官品质的影响，这对牦牛乳的贮藏保鲜、牦牛酸奶的产量提高和附加值增加具有重要意义，以期为豆浆-牦牛乳混合物发酵产品的工业化生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

华羚牦牛乳全脂奶粉（蛋白质19.5 g/100 g、脂肪16.5 g/100 g）：甘肃华羚乳品股份有限公司；大豆（牧场东农豆252）：黑龙江阳光种业有限公司；直投试发酵剂YF-L922（嗜热链球菌∶保加利亚乳杆菌=1∶1）：丹麦科汉森公司；改良（modified chalmers，MC）培养基、MRS培养基：北京索莱宝科技有限公司。

1.2 仪器与设备

TG16-WS高速离心机：北京赛多利斯仪器系统有限公司；JA2003N型电子天平：上海嘉展仪器设备有限公司；DHG-9241A型恒温培养箱：上海一恒科学仪器有限公司；PHS-3C型pH计：北京科伟永兴仪器有限公司；LLOYD TA1质构仪：美国AMETEK（阿美特克）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 牦牛酸奶的加工工艺流程及操作要点

操作要点：

调配：将15 g牦牛乳粉溶解于100 mL蒸馏水，即得调配牦牛乳，室温备用。

豆浆的制备：挑选无霉烂、无蛀虫的饱满大豆，清洗后在25 ℃的蒸馏水中浸泡过夜，除去水分后，将大豆与蒸馏水以料液比1∶5（g∶mL）进行磨浆，浆液采用纱布过滤，所得滤液即为豆浆，室温备用。

预热：将处理好的牦牛乳和豆浆加热到65℃，维持5min。

混合、均质：将豆浆分别以20%、40%和60%的体积分数与牦牛乳混合，在25 MPa、65 ℃条件下进行均质。

杀菌、冷却：均质后的物料在95 ℃杀菌5 min，立即冷却至42 ℃左右。

接种、搅拌、发酵：无菌接入0.01%直投式发酵剂YF-LC922，并搅拌均匀，于42 ℃恒温发酵至凝乳形成，发酵终点pH为4.6。

冷藏：发酵结束后将产品置于4 ℃后熟24 h，即得豆浆牦牛酸奶成品。

1.3.2 理化指标的测定

脂肪的测定：取5 g豆浆牦牛酸奶样品，加4 mL甲醇、2 mL氯仿，振摇3 min后加2 mL氯仿和2 mL蒸馏水，摇20 s后5 000 r/min离心15 min，吸取油层，烘干（100 ℃）30 min后称其质量。

蛋白质的测定：参照国标GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》。

非脂乳固体的测定：参照国标GB 5413.39—2010《食品安全国家标准乳和乳制品中非脂乳固体的测定》。

酸度的测定：参照国标GB 5009.239—2016《食品安全国家标准食品酸度的测定》。

1.3.3 质构的测定[17]

采用质构仪测定酸奶质构。选用A/BE35型探头，测前速率1.0 mm/s，测试速率1.0 mm/s，测后速率2.0 mm/s，压缩高度20 mm，测定温度15 ℃，测定硬度、稠度、黏聚性和黏性指数等质构指标。

1.3.4 持水力测定[18]

取4 g豆浆牦牛酸奶样品，10 ℃、4 000 r/min条件下离心15 min，倾去上清液，称去除乳清后样品的质量。豆浆牦牛酸奶持水力的计算公式如下：

式中：m1、m2分别为离心前、离心后样品的质量，g。

1.3.5 乳酸菌数的测定[19]

牦牛酸奶中乳酸菌数的测定：参照国标GB 4789.35—2016《食品微生物学检验乳酸菌检验》中的平板菌落计数法。

1.3.6 感官评价

参照国标GB 19302—2010《食品安全国家标准发酵乳》[20]中所述方法，从36名食品专业的在校大学生中筛选出10名（5名男生，5名女生）感官评价员，年龄在18～25周岁。评定在隔间中进行，隔间光线充足，无不良气味，评定前进行漱口，取约50 mL豆浆-牦牛酸奶试样品尝。评分采用百分制，色泽15分、气味30分、滋味20分、组织状态35分。豆浆-牦牛酸奶的感官评分标准[21]见表1。

表1 豆浆-牦牛酸奶的感官评分标准Table1 Sensory evaluation standards of soybean milk-yak yogurt

续表

1.3.7 数据处理

所有实验均重复3次，结果以“平均值±标准差”表示；采用SPSS 22.0软件进行ANOVA单因素方差分析，并采用Duncan法检验数据的差异显著性分析，P＜0.05表示差异显著，采用Origin 8.0绘图。

2 结果与分析

2.1 豆浆-牦牛酸奶理化指标的测定

不同添加量的豆浆对牦牛酸奶理化指标的影响见表2。

表2 不同添加量的豆浆对牦牛酸奶理化指标的影响Table2 Effect of different addition of soy milk on physical and chemical indexes of yak yogurt

由表2可知，不同豆浆添加量的牦牛酸奶中的脂肪、蛋白质和非脂乳固体的含量均符合GB 19302—2010《食品安全国家标准发酵乳》理化指标的规定（脂肪≥3.1 g/100 g、蛋白质≥2.9 g/100 g、非脂乳固体≥8.1 g/100 g），表明添加0～60%的豆浆不会影响牦牛酸奶的理化指标。

2.2 贮藏期间不同豆浆添加量的牦牛酸奶酸度的变化

由图1可知，酸度在贮藏期（1～14 d）总体呈现先增加后保持平稳的趋势，且随着豆浆添加量在0～60%范围内的增加，牦牛酸奶的酸度总体呈下降。在贮藏期间，与不添加豆浆的牦牛酸奶（对照）比较，添加20%豆浆的牦牛酸奶差异不显著（P＞0.05），而添加40%、60%豆浆差异显著（P＜0.05）。

图1 不同豆浆添加量的牦牛酸奶的酸度在贮藏期内的变化Fig.1 Changes of acidity of yak yogurt with different soy milk addition during storage

不添加豆浆的牦牛酸奶的酸度显著高于豆浆添加量为40%、60%的牦牛酸奶，这可能与豆浆中含有低聚糖、棉子糖和水苏糖有关，高酸度显著抑制乳酸菌的生长，而豆浆添加量较低的牦牛酸奶中含有的一些嗜酸菌（如嗜酸乳杆菌、双歧杆菌）在较高酸度条件下仍能代谢产生有机酸[22]。刘晓恒[23]的研究结果显示，用大豆蛋白替代牛乳蛋白之后，酸奶体系的酸度明显降低，这一点与本研究结果一致。结果表明，当豆浆添加量为20%时，对牦牛酸奶贮藏期酸度无显著影响（P＞0.05）。

2.3 贮藏期间不同豆浆添加量的牦牛酸奶质构变化

不同豆浆添加量牦牛酸奶质构特性在贮藏期内的变化见图2。

图2 不同豆浆添加量牦牛酸奶质构特性在贮藏期内的变化Fig.2 Changes of texture properties of yak yogurt with different soymilk addition during storage

质构与酸奶的感官品质密切相关。一般来说稠度越大的酸乳，其黏着力也越大[24]。硬度越大，稠度、黏性指数与黏聚性的绝对值也越大，持水能力越强，说明酸奶的凝胶越致密[25]。由图2可知，在贮藏期（1～14 d）内，所有牦牛酸奶样品的硬度、稠度、黏聚性与黏性指数等质构参数无明显变化。与对照相比，添加20%的豆浆牦牛酸奶的硬度和稠度无显著差异（P＞0.05），而添加40%和60%的豆浆对牦牛酸奶的硬度和稠度影响显著（P＜0.05），随着豆浆添加量的增加，牦牛酸奶的硬度和稠度显著下降（P＜0.05）；与对照相比，豆浆的添加量（20%、40%、60%）对牦牛酸奶的黏聚性和黏性指数影响显著（P＜0.05），且随豆浆添加量的增加，黏性指数和黏聚性的绝对值随之下降。

随豆浆添加量的增加，添加豆浆的牦牛酸奶质构指标与对照组样品相比有所下降，这可能是因为豆浆添加量较高的牦牛乳中干物质、酪蛋白含量的减少，酪蛋白凝胶聚集结构不稳定，造成酸奶稳定性减弱，内部的黏合力降低，乳清析出，从而使得添加（40%、60%）豆浆的牦牛酸奶的硬度、稠度、黏聚性、黏性指数与对照组样品差异明显。结果表明，豆浆添加量为20%时对牦牛酸奶的质构特性影响较小。

2.4 贮藏期间不同豆浆添加量的牦牛酸奶持水力变化

不同豆浆添加量的牦牛酸奶持水力在贮藏期内的变化见图3。

图3 不同豆浆添加量的牦牛酸奶持水力在贮藏期内的变化Fig.3 Changes of water holding capacity of yak yogurt with different soy milk addition during storage

持水力是衡量酸乳品质的重要指标。酸奶的持水性越好，则乳清析出率越低，凝乳结构就越稳定[26]。由图3可知，随着贮藏时间的延长，不同样品的持水力下降，同时，随豆浆添加量的增加，样品的持水力有不同程度的下降。在贮藏期间，与对照相比，豆浆添加量为20%的牦牛酸奶的持水力无显著差异（P＞0.05）；但豆浆添加量为40%、60%的牦牛酸奶持水力显著下降（P＜0.05）。原因可能是由于高酸度环境下对酪蛋白凝胶结构有一定的破坏，导致持水力降低、乳清析出[27-28]。结果表明，当豆浆添加量为20%时，牦牛酸奶的持水力影响较小。

2.5 贮藏期间不同豆浆添加量牦牛酸奶的乳酸菌数变化

不同豆浆添加量牦牛酸奶的乳酸菌数在贮藏期内的变化见图4。

图4 不同豆浆添加量牦牛酸奶的乳酸菌数在贮藏期内的变化Fig.4 Changes of lactic acid bacteria number of yak yogurt with different soymilk addition during storage

乳酸菌数是评价酸奶重要的质量指标之一，提高成品中的活菌数是提高酸奶质量的重要因素。由图4可知，不同牦牛酸奶样品中的乳酸菌数在1～7 d的贮藏期间内变化较小，与对照相比，不同豆浆添加量的牦牛酸奶样品的乳酸菌数无显著差异（P＞0.05）。在7～14 d的贮藏期内乳酸菌数略有下降，但始终保持在107CFU/mL以上，达到了国标GB 19302—2010《食品安全国家标准发酵乳》的要求（≥106CFU/mL）。

2.6 感官评价不同豆浆添加量的牦牛酸奶感官评价结果见表3。

表3 不同豆浆添加量的牦牛酸奶感官评价结果Table3 Sensory evaluation results of yak yogurt with different soy milk addition

由表3可知，随着豆浆添加量在0～60%范围内的增加，牦牛酸乳的感官评分逐渐降低。与对照相比，添加20%的豆浆对牦牛酸奶的色泽、气味、滋味和组织状态均无显著影响（P＞0.05）；添加40%、60%豆浆的牦牛酸奶在色泽上与对照组样品差异不显著（P＞0.05），豆浆添加量为40%和60%的牦牛酸奶在气味、滋味和组织状态上均与对照组差异显著（P＜0.05）。当豆浆添加量为20%时，牦牛酸乳感官评分最高为87.9分，牦牛酸奶风味独特、酸甜适中、凝乳坚实、组织光滑细腻。

3 结论

通过探究不同豆浆添加量对牦牛酸奶的理化、微生物指标及感官品质的影响发现，在贮藏期内（1～14 d），随着豆浆添加量的增加，牦牛酸奶的酸度、持水力、质构特性、乳酸菌数均有所下降，与未添加豆浆的对照相比，20%豆浆添加量的牦牛酸奶酸度、持水力、质构特性、乳酸菌数等均无显著差异（P＞0.05），其蛋白质（3.28 g/100 g）、脂肪（4.58 g/100 g）、非脂乳固体（8.76 g/100 g），乳酸菌数＞107CFU/mL，感官评分为87.9分。因此，本研究建议在牦牛乳中添加20%的豆浆制备牦牛酸奶，以为牦牛酸奶的生产提供理论依据，制备更健康的新型乳制品。