新型复合稳定剂对凝固型牦牛酸奶品质特性的影响

蒋骞，陈炼红，张岩

1.西南民族大学食品科学与技术学院（成都 610041）；2.西南民族大学畜牧兽医学院（成都 610041）

牦牛酸奶是以牦牛乳为原料，经乳酸菌发酵制成的优质乳制品[1]，因其具有极高的营养价值及绿色天然的品质，逐渐被国内外消费者认可，具有广阔的市场前景，但传统方法制作的凝固型牦牛酸奶往往存在稳定性差、乳清析出、蛋白沉淀等问题[2]。适当添加稳定剂或增稠剂会有助于改善酸奶产品的组织状态，提升其黏稠度，并延长其保质期。关于稳定剂对凝固型酸奶的感官、理化性质及质构特性的影响研究较多。胡嘉杰等[3]研究稳定剂对酸奶感官及均质指数的影响；刘亚琼等[4]研究CMC-Na、海藻酸丙二醇酯、果胶、羟丙基淀粉4种单体稳定剂对凝固型杏鲍菇酸奶品质的影响；陈一萌等[5]研究不同稳定剂对凝固型牦牛酸奶在冷藏后熟过程中品质及风味的影响。上述研究说明稳定剂对于酸奶品质有重要影响。然而，结冷胶、聚葡萄糖和CMC-Na作为优质、高效的稳定剂，其对于凝固型牦牛酸奶品质的影响相关研究还尚未见报道。试验以牦牛奶粉为原料，在确定酸奶最佳料液比的基础上，探究3种稳定剂对凝固型牦牛酸奶的影响，通过感官评价、酸度、质构、挥发性风味物质等指标的测定，确定新型稳定剂最佳复配组合，并测定其营养成分与风味物质，以期为牦牛酸奶稳定剂的选择提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料及仪器

牦牛奶粉（红原牦牛乳业有限责任公司）；乳酸菌（北京川秀科技有限公司）；结冷胶（食品级，源叶生物有限公司）；聚葡萄糖（食品级，河北百优生物科技有限公司）；羧甲基纤维素钠（食品级，河北格贝达生物科技有限公司）；氯化钠、酚酞、氢氧化钠等（分析纯，成都市金贝川化学试剂有限公司）。

TA.XT.Plus物性测试仪（美国Stable Micro Systems公司）；GHP-9080恒温培养箱（上海齐欣科学仪器有限公司）；PL303分析天平（梅特勒托利多仪器有限公司）；NS1001L型高压均质机（德国GEA-Niro公司）；Trace DSQ型气相色谱质谱联用仪配置Triplus自动进样器（美国Thermo公司）；50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头（美国Supelco公司）；超低温冰箱（日本三洋公司）；SKD-800凯氏定氮仪、SKD-0852红外石英消化炉（上海沛欧分析仪器有限公司）。

1.2 凝固型牦牛酸奶的加工工艺

牦牛奶粉→复原乳（稳定剂+白砂糖）→预热（55 ℃）→均质→杀菌（90~95 ℃、10 min）→冷却（40~43 ℃）→接种发酵剂→分装→43 ℃发酵6 h→4℃冷藏后熟24 h。

操作要点：按料液比1∶7（g/mL）配制牦牛复原乳，预热至55 ℃，添加5%蔗糖及适量稳定剂，搅拌均匀后在30 MPa、65 ℃条件下进行均质，90~95 ℃条件下灭菌处理10 min，灭菌后冷却至40~43 ℃，按照1 g/500 mL比例加入乳酸菌发酵剂，置于43 ℃条件下恒温发酵5~6 h，4 ℃后熟24 h。

1.3 试验方法

1.3.1 3 种稳定剂最佳复配方案确定

1.3.1.1 单因素试验

分别选取结冷胶添加量0%，0.05%，0.10%和0.15%，CMC-Na添加量0%，0.03%，0.06%和0.09%，聚葡萄糖添加量0%，2%，4%和6%，按1.2工艺制成酸奶后，对后熟24 h的牦牛酸奶进行感官评价、酸度、持水力、质构指标（硬度及黏聚性）的测定，平行测定3次，取平均值。

1.3.1.2 正交试验

在单因素试验的基础上，采用L9(33)正交试验，以感官评价、酸度、持水力、硬度、黏聚性为指标，筛选最佳复配方案。正交试验因素水平见表1。

表1 稳定剂正交试验因子L9(33)水平表 单位：%

1.3.2 检测指标

1.3.2.1 酸奶感官评定

参照文献[4]进行感官评定。每组分别取10盒后熟24 h后的牦牛酸奶随机编号，挑选10位专业人员，依据口感、风味、组织状态和总体可接受度4个指标进行感官评定，结果取平均值。评分标准见表2。

表2 凝固型牦牛酸奶感官评分标准

1.3.2.2 滴定酸度

参照GB 5413.34—2010进行测定。称取10 g搅拌均匀的酸乳置于250 mL锥形瓶中，加20 mL蒸馏水混匀，加入0.5 mL质量浓度5 g/L的酚酞指示剂，用0.100 0 mol/L的NaOH滴定至微红色，30 s内不退色。消耗的0.1 mol/L氢氧化钠标准溶液的毫升数乘以10，即滴定酸度（吉尔涅尔度）[6]。

习近平语言风格对马克思主义话语中国化的启示 … …………………………………… 李秋梅，罗顺元（5．27）

1.3.2.3 质构分析

参考李春红等[7]的方法测定牦牛酸奶的硬度（g）和黏聚性（mL）。测定参数：测前速1.0 mm/s；测试速1.0 mm/s；测后速0 mm/s；下压距离10 mm；负载类型Auto-10 g；A/BE-d35探头；数据获得率200 pps。

1.3.2.4 持水力

参考毕宇[8]的方法测定。取酸奶5 g左右，记为m0，放入离心管称重，记为m1，室温条件下5 000 r/min离心30 min，离心后弃去上清液，离心管倒置10 min后称重，记为m2。持水力按式（1）计算。

1.4 营养物质与风味成分的测定

以最佳工艺参数生产酸奶，同时选取2款市售酸奶，测定其营养物质与风味成分。测定方法为：灰分，根据GB 5009.4—2010测定[9]；蛋白质，采用凯氏定氮仪测定[10]；脂肪，采用脂肪测定仪，运用索氏浸提法原理测定[10]；钙质，根据GB 5009.92—2016测定[11]；磷质根据GB 5009.87—2016测定[12]；挥发性风味物质，参考Chen等[14]报道方法测定。

1.5 数据处理

进行3次重复测定，取其平均值，结果用平均值±标准差表示。利用SPSS 20.0和Microsoft 2016 Excel软件对数据进行统计分析获得平均值和标准差，采用Duncan多重比较进行显著性方差分析，显著性水平p＜0.05，用Microsoft 2016 Excel软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同稳定剂对凝固型牦牛酸奶感官和理化性质的影响

表3 不同稳定剂对凝固型牦牛酸奶感官和理化性质的影响

添加聚葡萄糖对凝固型牦牛酸奶的酸度、持水力、感官评分影响显著（p＜0.05）。虽然添加聚葡萄糖的试验组间酸度差异不显著（p＞0.05），但均显著高于未添加组（p＜0.05），这可能是由于聚葡萄糖作为益生元有助于乳酸菌的增殖，同时也会被乳酸菌分解为短链脂肪酸如丁酸等[15]，使酸度增加。随着聚葡萄糖添加量增加，持水力先上升后下降；添加量4%时感官品质最好，口感爽滑、细腻，无乳清析出、无分层且有酸奶特有的香味。因此，聚葡萄糖添加量4%时，凝固型牦牛酸奶的感官品质和理化性质较好。

由表3可知：CMC-Na添加量对凝固型牦牛酸奶的酸度和持水力影响显著（p＜0.05），而对感官品质影响不显著（p＞0.05），这可能是由于CMC-Na在pH 4.6条件下能与乳中酪蛋白质反应，形成一种复合结构的络合物，有助于改善酸奶的组织状态及持水性能[16-17]。随着CMC-Na添加量增加，酸度呈先上升后下降趋势；CMC-Na添加量0.09%时，凝固型牦牛酸奶的酸度和持水力最好，酸奶口感细腻，风味足，乳清析出少。综上所述，CMC-Na添加量0.09%时，凝固型牦牛酸奶的感官品质和理化性质较好。

2.2 不同稳定剂对凝固型牦牛酸奶质硬度、黏聚性的影响

不同稳定剂对凝固型牦牛酸奶硬度、黏聚性的影响见图1。随着结冷胶添加量增加，酸奶硬度与黏聚性均呈先上升后下降再上升的变化趋势，添加量0.15%时达到最高；随着聚葡萄糖添加量增加，硬度呈下降趋势，黏聚性呈先升后降，添加量2%时，黏聚性达最高；CMC-Na添加量增加，硬度与黏聚性均呈先上升后下降再上升的变化趋势，添加量0.09%时达到最高。根据感官品质、理化性质、硬度、黏聚性指标分析得出，3种单一稳定剂的最佳添加量为：结冷胶0.05%、聚葡萄糖4%、CMC-Na 0.09%。

图1 不同稳定剂对凝固型牦牛酸奶硬度、黏聚性的影响

2.3 复配稳定剂正交试验结果分析

在单因素试验基础上，选取3种稳定剂复配进行正交试验，结果见表4。由表4极差分析可知，添加稳定剂对凝固型牦牛酸奶影响的主次顺序及最优组合分别为：感官评分，CMC-Na＞结冷胶＞聚葡萄糖，最优组合A3B3C1；持水力，CMC-Na＞聚葡萄糖＞结冷胶，最优组合A1B2C2；酸度，CMC-Na＞聚葡萄糖＞结冷胶，最优组合A1B2C1；硬度，CMC-Na＞结冷胶＞聚葡萄糖，最优组合A3B1C1；黏聚性，CMC-Na＞结冷胶＞聚葡萄糖，最优组合A3B1C1。

表4 3种稳定剂复配正交试验结果

取A3B2C1与A3B3C1、A1B2C2、A1B2C1、A3B1C1、A3B1C1进行验证试验，验证试验结果表明：正交试验最优组合为A3B2C1，即0.07%结冷胶、4%聚葡萄糖、0.07% CMC-Na。

2.4 营养成分结果

以最优配比复合胶（0.07%结冷胶、4%聚葡萄糖、0.07% CMC-Na）制作的牦牛酸奶与两种市售酸奶营养成分的结果如表5所示。复合胶牦牛酸奶的蛋白质、脂肪、灰分、钙、磷等营养成分均显著高于市售酸奶（p＜0.01）。

表5 酸奶营养成分分析

2.5 风味成分分析

以最优配比复合胶（0.07%结冷胶、4%聚葡萄糖、0.07% CMC-Na）制作的牦牛酸奶与两种市售酸奶风味成分的结果如表6所示。其主要呈味物质是乙醇、乙酸乙烯酯、2-甲基-1-丙醇、3-甲基-1-丁醇、2,3-丁二酮、乙醛、2-甲基己酸、辛酸等，而市售酸奶主要呈味物质是己酸、2,3-丁二酮、乙醛等物质。由此可见，复合胶牦牛酸奶的风味物质种类显著多于市售酸奶，且其风味更加复杂，形成独特风味。

表6 酸奶风味成分分析

3 结论

不同的稳定剂及复合稳定剂组合对凝固型牦牛酸奶的感官和理化性质有一定影响。添加结冷胶、CMCNa、聚葡萄糖对凝固型牦牛酸奶的酸度和持水力有显著影响（p＜0.05），结冷胶、CMC-Na两种稳定剂对凝固型牦牛酸奶的感官影响不显著（p＞0.05）。通过对凝固型牦牛酸奶质构特性指标的影响研究，可知3种稳定剂均能在一定程度上提高酸奶硬度，且随着稳定剂添加量增加，添加结冷胶、CMC-Na的凝固型牦牛酸奶的黏聚性整体上呈上升趋势。结冷胶、聚葡萄糖、CMC-Na添加量分别为0.05%，4%和0.09%时，制成凝固型牦牛酸奶具有最佳的感官和理化性质。通过正交试验验证3种稳定剂的最佳复配方案为：结冷胶添加量0.07%、聚葡萄糖添加量4%、CMC-Na添加量0.07%。此时持水力64.94%、酸度83.90 °T、硬度334.96 g、黏聚性2 271.99 mL，产品组织状态坚实，口感爽滑，质地细腻，与市售酸奶相比，具有较高的营养物质与良好的酸奶风味。