大麦若叶青汁酸奶的研制及品质分析

候文静，高玥雯，尉洁，马琳，李丹，段翠翠

（长春大学农产品加工吉林省普通高等学校重点实验室，长春 130022）

0 引 言

随着生活水平的提高，饮食条件的改善，肥胖、高血糖、高血脂等问题日益突出，人们对健康饮食的要求也越来越高，相较于高糖、高脂的食物，人们更倾向于选择健康、低脂的食物[1]。在这种市场需求的驱动下，新型的功能性酸奶不断涌现[2-3]。例如在酸奶中添加具有特定功能的益生菌，利用益生菌强化酸奶的功能[4]；开发低脂酸奶，通过减少脂肪的摄入达到减脂的目的[5]；利用低聚糖替代白砂糖从而降低糖分的摄入[6]等。

大麦是麦属禾本科一年生草本植物[7]，大麦若叶青汁粉是将生长期为20～30 cm 的大麦嫩苗为原料，干燥磨粉制成的固体冲调饮料，具有膳食纤维、黄酮类、黏多糖、水溶性维生素等物质[8]，可以促进新陈代谢[9]、美容养颜[10]、平衡身体酸碱度[11]、促进伤口愈合[12]、缓解疲劳等作用[13-14]。此外Kuwahara[15]与Kim[16]等人发现，大麦若叶可预防高血脂。随着关于大麦若叶的研究逐步深化，大麦若叶又具备较高的功能性，若能将大麦若叶青汁粉与酸奶相融合，必将丰富酸奶的功能，赋予酸奶更高的营养价值。

本研究将大麦若叶青汁粉用于制备酸奶中，既能保留酸奶的营养价值又能增加酸奶中膳食纤维的含量[17-18]，成为一种具有广阔的市场的功能性食品。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

纯牛奶 Devondale；白砂糖（舒可曼），广州福正东海食品有限公司；YO-MIX495 酸奶发酵剂，丹尼斯克；大麦若叶青汁粉，北京同仁堂；MRS 培养基（蛋白胨10 g、牛肉膏10 g、酵母提取物5 g、K2HPO42 g、柠檬酸三胺2 g、乙酸钠（无水）5 g、葡萄糖20 g、Mg-SO4·7H2O 0.2 g、吐温80 1 mL、琼脂15～20 g），自制；M17 培养基，杭州百思生物技术有限公司；DB-5 毛细管色谱柱，美国安捷伦公司。其他试剂为分析纯。

HVE-50 高 压 灭 菌 器，Hirayama 公 司；GNP-9050BS-III 恒温培养箱，上海新苗医疗器械制造有限公司；离心机，Sigma 公司；TA.XT.plus 质构仪，英国Stable Micro System 公司；QP2010Utra 气相色谱-质谱仪，日本岛津公司；萃取纤维（50 μm/30 μm CAR/DVB/PDMS），美国Supelco 公司。

1.2 实验方法

1.2.1 大麦若叶青汁益生菌酸奶的工艺条件确定

工艺流程：

纯牛奶→巴氏杀菌（63～65 ℃，30 min）→降温至32～35 ℃→添加质量分数7 %白砂糖、接种发酵剂、不同质量的大麦若叶青汁粉→发酵5 h（42 ℃），其中在2.5 h 充分搅拌→4 ℃低温贮存

实验组样品中分别添加1 %、2 %、3 %大麦若叶青汁粉，充分搅拌后密封，在42 ℃的恒温培养箱中进行发酵。因为大麦若叶青汁粉会在酸奶发酵过程当中沉淀，需在发酵2.5 h 左右搅拌，使大麦若叶青汁粉与酸奶充分混匀。

1.2.2 滴定酸度的测定

采用酚酞指示剂法检[19]测贮藏1～14 d 大麦若叶青汁酸奶的滴定酸度，其中对照组样品不加入大麦若叶青汁粉。

1.2.3 酸奶中活菌数的测定

分别利用MRS 琼脂培养基和M17 琼脂培养基检测贮藏1～14 d 的大麦若叶青汁酸奶中乳球菌和乳杆菌活菌数，其中对照组样品不加入大麦若叶青汁粉。

取均匀待测样品1 g 加入到10 mL 生理盐水中，均质，制得稀释比例为1∶10 的稀释液后，注入到含有生理盐水的试管中，以10 倍浓度梯度进行稀释，得到1×10-5、1×10-6、1×10-73 个梯度样品稀释液。

1.2.4 酸奶pH 值的测定

采用pH 计测定贮藏1～14 d 大麦若叶青汁酸奶的pH 值。

1.2.5 酸奶持水力的测定

采用重量示差法测定贮藏时间1～14 d 大麦若叶青汁酸奶的持水力。取发酵乳样品20 g（Y）装入离心管，室温下5 000 r/min 离心30 min，倾去上清液，将离心管倒置10 min 后立即称重（S）[20]。持水力的计算公式为：

持水力=S/Y×100%[20]。

1.2.6 酸奶质构的测定

采用TAXT 型的质构仪，直径为12.7 mm 的TA10 探头对大麦若叶青汁酸奶的硬度、黏性、内聚性和弹性进行测定，每个样品测试3 次，取3 次结果的平均值。质构仪参数：探头为P50 探头，距离为10 mm，触发点为5 g，测前速度为1 mm/s，测中速度为1 mm/s，测后速度为5 mm/s，测试模式为TPA[21]。

1.2.7 酸奶的感官评定

由12 位乳品专业的人员组成感官评价小组，根据表中的感官评价标准对大麦若叶青汁酸奶进行感官评定，取其平均值作为最终得分[21]。

表1 大麦若叶青汁酸奶感官评分标准

1.2.8 酸奶的风味分析

1.2.8.1 GC-MS 检测条件

GC 条件：DB-5 毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）。起始温度40 ℃保持5 min，分别以7 ℃/min速率升至150 ℃，以7 ℃/min 速率升至200 ℃，再以8 ℃/min 速率升至260 ℃保持10 min，载气为He，流速为2.15 mL/min，进样口温度为230 ℃[22]。

MS 条件：电离方式EI，电子能量70 eV，离子源温度230 ℃，接口温度250 ℃，质量扫描范围30.0～500.0 amu[22]。

1.2.8.2 样品处理

分别秤取大麦若叶青汁酸奶和普通酸奶（未添加大麦若叶青汁粉）样品5 g 置于25 mL 萃取品瓶，同时加入2 g NaCl 及5 mL 超纯水，充分混匀，插入萃取头于45 ℃平衡30 min，顶空萃取40 min。取出萃取头于进样口，推出纤维头，250 ℃下解析5 min。进行GC-MS 分析[23]。

将GC-MS 检测出的化合物与工作站NIST 标准谱库中的质谱数据进行自动匹配，进行成分鉴定，将匹配度大于80%的化合物作为检定结果[23]。

1.3 数据处理

采用GraphPad Prism 8.0.2 进行数据分析和图片处理，显著性水平为P＜0.05。每组实验重复3 次。

2 结果与分析

2.1 酸奶滴定酸度的测定

大麦若叶青汁酸奶滴定酸度随贮藏时间延长的变化如图1 所示，随着贮藏时间的延长，大麦若叶青汁酸奶滴定酸度整体呈现不断上升的趋势。就滴定酸度的初始值（第1 天）来说，对照组、1%和2%大麦若叶青汁粉酸奶组的滴定酸度都为75 °T，但是当大麦若叶青汁粉添加量达到3%时，初始滴定酸度值为85 °T，表明大麦青汁粉添加量为3%时可影响酸奶的滴定酸度。就14 d 滴定酸度整体变化来说，1%、2%大麦若叶青汁酸奶组和对照组的酸度随贮藏时间的变化，均有不同程度的升高，但最终酸度处于可接受的范围内，这与在贮藏期间酸奶的pH 值的变化趋势具有相关性。3%大麦若叶青汁酸奶组在0～14 d 内酸度升高幅度不大，但起始滴定酸度过高，在第14 天滴定酸度为101 °T，超出可接受的范畴，会使得酸奶中乳酸菌的活性降低，乳蛋白的变性程度也会随之增加，口感会大大降低，会有很酸的感觉，这不利于人体肠道的健康，也不利于人体的消化吸收，这与Hélène[24]等人的研究一致，酸奶酸度的变化与酸奶的营养价值和风味是密切相关的，酸奶的酸度过高，其风味和口感会很难被消费者喜爱[25]。

图1 不同贮藏时间大麦若叶青汁酸奶滴定酸度的变化

2.2 贮藏期酸奶中乳酸菌活菌数的测定

大麦若叶青汁酸奶贮藏14 d 内乳球菌和乳杆菌的活菌数变化如图2 所示，随着贮藏时间的延长，不同大麦若叶青汁粉添加量的酸奶与对照组中的乳杆菌和乳球菌活菌数整体均呈下降趋势，其中乳球菌活菌数高于乳杆菌活菌数。这与陈廷续[26]的研究一致，是因为在酸奶的贮藏期间，随着贮藏期的增长，乳酸菌的菌体会进入老化、衰亡期，与对照组相比，当大麦若叶青汁粉添加量为3%时，酸奶中前10 天乳球菌活菌数下降速度明显加快，说明高浓度的大麦若叶青汁粉不利于乳球菌的存活，但是当大麦若叶青汁粉添加量为1%和2%时，对酸奶中乳球菌和乳杆菌活菌数基本没有不良影响。因为通常酸奶的保存时间为14～21 d，本研究中大麦若叶青汁粉的添加不应加速酸奶中乳酸菌活菌数的死亡，所以其添加量不应高于2%。

图2 大麦若叶青汁粉对酸奶中乳杆菌和乳球菌活菌数的影响

2.3 酸奶pH 值的测定

由图3 可以看出，加入了大麦若叶青汁粉制备的酸奶的pH 值随贮藏时间的延长整体呈下降趋势，与滴定酸度的变化趋势相似。与对照组相比，大麦若叶青汁粉添加量为1%、2%、3%的酸奶pH 值初始值（第1天）不断增加，分别是4.43、4.53、4.63、4.64，说明大麦若叶青汁粉的添加，提高了酸奶的初始pH。而贮藏时间达到14 d 时，对照组酸奶的pH 值下降至4.21，大麦若叶青汁粉添加量为1%、2%、3%的酸奶pH 值分别下降至4.36、4.32、4.33，而大麦若叶青汁粉添加量为1%和2%的酸奶pH 值在贮藏期间下降幅度最小，相对比来说pH 值最为稳定。这些结果说明，大麦若叶青汁粉的添加对酸奶的pH 值是有积极影响的，大麦若叶青汁粉的添加可以延缓酸奶的后酸化过程，减缓酸奶pH 值下降趋势，使酸奶可延长其贮藏时间，大大增加添加了大麦若叶青汁粉的酸奶的产品开发价值。

图3 大麦若叶青汁粉对酸奶贮藏期间pH 值的影响

2.4 酸奶持水力的测定

由图4 可以看出，加入了不同浓度大麦若叶青汁粉后，在14 d 贮藏过程中酸奶的持水力发生不同程度的改变。在贮藏期间，对照组酸奶的持水力平均为64.32%，大麦若叶青汁粉添加量1%的酸奶持水力平均为48.61%，大麦若叶青汁粉添加量2%的酸奶持水力平均为56.26%，大麦若叶青汁粉添加量3%的酸奶持水力平均为54.04%。在贮藏过程中，酸奶的持水力都有不同程度的降低，与对照组相比，大麦若叶青汁粉添加量1%的酸奶持水力下降了15.71%，大麦若叶青汁粉添加量2%的酸奶持水力下降了8.06%，大麦若叶青汁粉添加量3%的酸奶持水力下降了10.28%。通过对比发现，与大麦若叶青汁粉添加量1%和3%组酸奶相比，大麦若叶青汁粉添加量2%酸奶的持水力最强。在酸奶体系中，酸奶的蛋白凝块本身会锁住水分，而大麦若叶青汁粉含有的膳食纤维，当添加到酸奶中时会一定程度上破坏酸奶持水力，但是当大麦若叶青汁粉添加量为2%时对酸奶持水力影响最小，且随贮藏时间的延长较为稳定。

图4 添加大麦若叶青汁粉对酸奶持水力的影响

2.5 酸奶质构的测定

使用质构仪测定各组酸奶的硬度、稠度、凝聚力及黏度，分析添加不同浓度的大麦若叶青汁粉对酸奶性能指标的影响。如图5 所示，相较于对照组，1%组酸奶的稠度明显降低，3%组酸奶稠度显著增加，2%组酸奶与对照组相比在稠度没有明显的差异。硬度是酸奶中可溶性微粒聚合与化学键所形成的，其大小是反应酸奶凝胶情况的特征指标，其变化趋势与稠度具有相似的趋势。与对照组相比，1%组凝聚力显著降低，2%组和3%组凝聚力和对照组相比没有明显的差异。1%组黏度显著低于对照组，2%组黏度与对照组相比没有显著差异，但是3%组限度显著高于对照组。

图5 大麦若叶青汁粉对酸奶质构的影响

2.6 酸奶的感官评定

2%大麦若叶青汁酸奶评分最高，整体呈淡绿色，凝乳均匀，没有分层的现象，也没有乳清析出，口感光滑细腻，酸甜适宜，具有大麦若叶的清香和酸奶原有的良好风味。3%大麦若叶青汁酸奶评分最低，整体呈深绿色，凝乳不均匀，有分层的现象，有乳清析出，口感光滑细腻，酸甜适宜。添加了大麦若叶青汁粉的酸奶相较于对照组，在气味上更具有优势，这是由于大麦若叶会使酸奶中的醇类、酯类的风味物质增多，这与李志刚[22]等人的研究一致，这些挥发性风味物质赋予了酸奶大麦若叶的独特清香和营养价值。

图6 大麦若叶青汁粉对酸奶感官评价的影响

2.7 酸奶的风味分析

根据感官评价的结果，我们进一步利用色谱分析法检测了各组酸奶中的风味组分。由表2 可以看出，在4 组样品中共检测出33 种成分。其中对照组、1%组、2%组、3%中检测到的挥发性风味物质种类分别为13 种、21 种、25 种、20 种，主要由醇类化合物、酮类化合物、酸类化合物、醛类化合物、杂环化合物、芳香族化合物以及酯类化合物等形成[27]。

表2 不同酸奶中挥发性风味物质检测结果

（续表2）

具体来说，醛类物质是酸奶的典型的风味成分之一，能够产生许多的氧化风味，对酸奶的总体风味的构成作用较大[27]，当大麦若叶青汁粉添加量为2%时，酸奶中正己醛相对含量从对照组的1.42%增加到3.45%，这说明大麦若叶青汁粉对于酸奶风味的形成具有有利影响。酯类物质是由微生物代谢及脂肪酸水解而产生的，对于酸奶风味的构成具有很大的作用，添加了大麦若叶青汁粉的酸奶相较于对照组而言，酯类物质增加了4 种，其中乙酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯随着大麦若叶青汁粉的添加量的升高而增加，说明这两种物质是大麦若叶青汁粉的独特挥发性风味物质，因为酯类物质的风味阈值较低，所以即便酯类物质的相对含量较少，仍能对酸奶的风味构成具有重要影响。添加了大麦若叶青汁粉的酸奶相较于对照组而言，醇类物质增加了7 种，不过因为醇类物质的风味阈值相对较高，醇类物质相对含量较低时对酸奶风味的形成影响不大，但增加的7 种醇类物质也一定程度上丰富了风味。酮类物质主要是由于氨基酸的降解及不饱和脂肪酸的热降解及氧化而产生的，对于酸奶风味的形成也具有较大贡献，由于大麦若叶青汁粉的添加，酮类物质增加了4 种，赋予了酸奶大麦若叶独特的清香味道。

整体来说，加入了大麦若叶青汁粉后，酸奶中的挥发性风味物质的种类明显要高于对照组，这也在感官评价中添加大麦若叶青汁粉酸奶的风味口感更佳得到验证（2%组挥发性风味物质种类最多、感官评价打分最高），正是增加的这些挥发性风味组分赋予了酸奶特殊的优良风味。

图7 大麦若叶青汁粉对酸奶挥发性风味的影响

3 结 论

与对照组相比，当大麦若叶青汁粉添加量为2%时，对酸奶贮藏期间滴定酸度、活菌数、持水力、质构等指标没有不良影响，并且在此添加量下，大麦若叶青汁酸奶的持水力更稳定，乳球菌和乳杆菌数随贮藏时间的延长没有显著降低。此外，大麦若叶青汁粉的添加对酸奶的pH 值具有有利影响，当大麦若叶青汁粉添加量为2%时，其可以延缓酸奶的后酸化过程，减缓酸奶pH 值下降趋势。

大麦若叶青汁粉赋予酸奶特有的清香，气相色谱分析结果显示，添加大麦若叶青汁粉后，酸奶中的挥发性风味物质成分明显增加。当酸奶中大麦若叶青汁粉添加量为2%时，共检测出25 种风味物质，其中正己醛、乙酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯和醇类物质等对赋予酸奶大麦若叶青汁粉特殊风味贡献最大。