俄罗斯风味红枣枸杞酸奶的研制
2022-10-03陈文璐何相伟李原野刘妍妍孙志刚丛文广
邓 凯,陈文璐,何相伟,李原野,刘妍妍,孙志刚,丛文广
1 黑龙江惠丰乳品有限公司,黑龙江大庆 163319
2 山东得益乳业股份有限公司,山东淄博 255086
3 黑龙江八一农垦大学食品学院,黑龙江大庆 163319
4 黑龙江飞鹤乳业有限公司,黑龙江克东 164800
0 引言
酸奶是以牛奶为原料,加入糖、发酵剂等,在特定条件下发酵的发酵型乳制品[1]。酸奶作为营养丰富健康的食品,在乳制品市场中占有重要地位,营养丰富,酸甜可口,易被人体消化吸收,具有很高的营养价值[2~4]。酸奶含有丰富的维生素和矿物质,还含有大量对人体肠道健康有益的乳酸和活性乳酸菌,起到调节体内微生物菌群平衡的作用[5,6]。酸奶也适合乳糖不耐症的人[7]。红枣营养丰富,香甜可口。红枣含有糖类、多种矿物质、维生素和人体所需的18 种氨基酸[8,9],还含有一些具有较高生理活性的特殊功能性成分,可补充气血、滋润心肺、治疗贫血、血小板减少等疾病,抗癌、动脉粥样硬化和心脑血管疾病[10,11]。枸杞含有丰富的蛋白质、矿物质、维生素等营养成分,以及大量的生物碱、甾醇、游离氨基酸、低聚糖、多糖等生物活性成分[12,13],具有增强人体免疫力、防癌抗肿瘤、抗衰老、降血糖、降血脂、防治脂肪肝、抗辐射损伤、预防心血管疾病的作用[14~17],是日常生活中深受消费者喜爱的滋补佳品。
随着生活水平的提高,人们越来越关注食品的保健功能。目前,单纯的原味酸奶口味单一,选择面窄,无法满足消费者的需求。添加了具有独特风味和营养价值的功能性物质的酸奶,不但丰富了酸奶的口味,而且具有一定的食疗功效,越来越受到消费者的喜爱。因此本研究利用鲜牛乳、红枣、枸杞为原料,使用俄罗斯生产的特色菌种进行发酵,研制出一种集红枣、枸杞和俄罗斯酸奶风味及保健功能为一体的产品,既可以满足人们对酸奶风味的需求,也可以满足营养的需要。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
鲜牛乳,黑龙江省惠丰乳品有限公司;红枣、枸杞、白砂糖,市售;发酵菌粉(含有动物双歧杆菌、两歧双歧杆菌、长双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、干酪乳杆菌和植物乳杆菌),俄罗斯索尤兹斯纳布集团;果胶、黄原胶,广东华盛食品有限公司。
JY2502电子天平,郑州南北仪器设备有限公司;H H-6数显恒温水浴锅,上海新诺仪器设备有限公司;HW-80恒温培养箱,杭州绿博仪器有限公司;BCD-195QM电冰箱,青岛海尔股份有限公司;APV2000均质机,上海史恒仪器设备有限公司;L3-C8榨汁机,九阳股份有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 工艺流程
(1)红枣汁的制备:挑选无病虫害、无霉变的红枣,去核、破碎。红枣与水质量比为1∶3打浆,在70 ℃浸提40 min,300 目过滤,得红枣汁[18]。
(2)黑枸杞汁的制备:选择无霉变、无损伤的枸杞,枸杞与水质量比为1∶5打浆,在70 ℃浸提40 min,300 目过滤,得枸杞汁[19]。
(3)调配:将白砂糖、0.1%果胶和0.1%黄原胶加入鲜牛乳中,充分溶解混合,混合均匀后按红枣汁和枸杞汁2∶1的比例加入适量混合汁,边加入边搅拌,使其均匀混合。
(4)均质:预热至65~70 ℃,在20~25 Mpa下进行均质处理。
(5)杀菌、冷却:将混合乳均质后在95 ℃杀菌5 min,之后迅速冷却至42~45 ℃。
(6)接种发酵:在无菌条件下将含有动物双歧杆菌、两歧双歧杆菌、长双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、干酪乳杆菌和植物乳杆菌的复合益生菌接入发酵罐中,充分搅拌均匀后,放入恒温恒湿培养箱中发酵。
(7)冷藏后熟:酸奶凝固后,在0~4 ℃的电冰箱中,放置24 h后熟即得成品,进行感官和乳清析出率的评定。
1.2.2 红枣枸杞酸奶的单因素试验
(1)混合汁添加量对红枣枸杞酸奶的影响
在白砂糖添加量为3%,发酵剂接种量为3%,发酵温度为42 ℃,发酵时间为4 h的条件下,研究混合汁添加量分别为5%、10%、15%、20%、25%时对红枣枸杞酸奶的影响。通过观察红枣枸杞酸奶的感官品质和乳清析出率,来判断混合汁的最佳添加量。
(2)白砂糖添加量对红枣枸杞酸奶的影响
在混合汁添加量为15%,发酵剂接种量为3%,发酵温度为42 ℃,发酵时间为4 h的条件下,研究白砂糖加量分别为1%、2%、3%、4%、5%时对红枣枸杞酸奶的影响。通过观察红枣枸杞酸奶的感官品质和乳清析出率,来判断白砂糖的最佳添加量。
(3)发酵剂接种量对红枣枸杞酸奶的影响
在混合汁添加量为15%,白砂糖添加量为3%,发酵温度为42 ℃,发酵时间为4 h的条件下,研究发酵剂接种量分别为1%、3%、5%、7%、9%时对红枣枸杞酸奶的影响。通过观察红枣枸杞酸奶的感官品质和乳清析出率,来判断发酵剂的最佳接种量。
(4)发酵温度对红枣枸杞酸奶的影响
在混合汁添加量为15%,白砂糖添加量为3%,发酵剂接种量为3%,发酵时间为4 h的条件下,研究发酵温度分别为39 ℃、40 ℃、41 ℃、42 ℃、43 ℃时对红枣枸杞酸奶的影响。通过观察红枣枸杞酸奶的感官品质和乳清析出率,来判断发酵的最佳温度。
(5)发酵时间对红枣枸杞酸奶的影响
在混合汁添加量为15%,白砂糖添加量为3%,发酵剂接种量为3%,发酵温度为42 ℃的条件下,研究发酵时间分别为1 h、2 h、3 h、4 h、5 h时对红枣枸杞酸奶的影响。通过观察红枣枸杞酸奶的感官品质和乳清析出率,来判断发酵的最佳时间。
1.2.3 红枣枸杞酸奶的正交设计试验
在单因素的基础上,对混合汁用量、接种量、发酵温度和发酵时间4 个因素进行L9(34)的正交试验。正交试验因素水平表如表1所示。
表1 正交试验因素水平表
1.2.4 指标测定方法
(1)感官评定选取10 名经过培训的感官品评员(分别为5男5女)对俄罗斯风味红枣枸杞酸奶的色泽、香味、口感、组织状态进行综合评价。感官评价的标准如表2所示。满分100分,取10 个人的平均分。
表2 感官评定标准表
(2)乳清析出率的测定
选择玻璃离心管,并取5 mL酸奶,用离心机以1 000 r/min离心15 min,测定乳清析出质量,计算乳清析出率[20]。
2 结果与分析
2.1 红枣枸杞酸奶的单因素试验结果与分析
2.1.1 混合汁添加量对红枣枸杞酸奶的影响
混合汁添加量对红枣枸杞酸奶的影响结果如图1所示。
由图1可以看出,随着混合汁添加量的增加,感官评分先平稳增加后降低,当混合汁添加量为20%时,酸奶色泽均匀,质地均匀,有少量乳清析出,红枣和枸杞风味协调,酸甜适中。同时测定产品的乳清析出率可知,随着混合汁添加量增加,乳清析出率逐渐降低,将乳清析出率计算结果与红枣枸杞酸奶的感官评定相结合。因此,确定最佳的混合汁添加量为20%。
图1 混合汁添加量对红枣枸杞酸奶的影响
2.1.2 白砂糖添加量对红枣枸杞酸奶的影响
白砂糖添加量对红枣枸杞酸奶的影响结果如图2所示。
由图2可以看出,感官评分随着白砂糖添加量的增加,呈先增加后趋于平缓的趋势,当白砂糖添加量为3%时,酸奶色泽均匀,质地均匀,有少量乳清析出,红枣和枸杞风味协调,酸甜适中。然而随着白砂糖添加量增加,甜度会有所上升,并且会对酸奶的口感造成影响。同时测定产品的乳清析出率可知,随着白砂糖添加量增加,乳清析出率逐渐降低,将乳清析出率计算结果与红枣枸杞酸奶的感官评定相结合。因此,确定最佳的白砂糖添加量为3%。
图2 白砂糖添加量对红枣枸杞酸奶的影响
2.1.3 发酵剂接种量对红枣枸杞酸奶的影响
发酵剂接种量对红枣枸杞酸奶的影响结果如图3所示。
由图3可以看出,随着发酵剂接种量的增加,感官评分先增加后缓慢降低,当发酵剂的接种量在5%时,酸奶色泽均匀,质地均匀,有少量乳清析出,红枣和枸杞风味协调,酸甜适中。但随着发酵剂的接种量上升到一定量时酸度和黏稠度上升,并使酸奶口感下降。同时测定产品的乳清析出率可知,随着发酵剂的接种量增加,乳清析出率逐渐降低,将乳清析出率计算结果与红枣枸杞酸奶的感官评定相结合。因此,确定最佳的发酵剂接种量为5%。
图3 发酵剂接种量对红枣枸杞酸奶的影响
2.1.4 发酵温度对红枣枸杞酸奶的影响
发酵温度对红枣枸杞酸奶的影响结果如图4所示。
由图4可以看出,感官评分随着发酵温度的上升,先升高后降低,在42 ℃时感官评分最高,酸奶色泽均匀,质地均匀,有少量乳清析出,红枣和枸杞风味协调,酸甜适中。43 ℃时酸甜略有变化,口感没有42 ℃时细腻。同时测定产品的乳清析出率可知,随着发酵温度的增加,乳清析出率呈下降趋势,将乳清析出率计算结果与红枣枸杞酸奶的感官评定相结合。因此,确定最佳的发酵温度为42 ℃。
图4 发酵温度对红枣枸杞酸奶的影响
2.1.5 发酵时间对红枣枸杞酸奶的影响
发酵时间对红枣枸杞酸奶的影响结果如图5所示。
图5 发酵时间对红枣枸杞酸奶的影响
由图5可以看出,随着发酵时间的延长,感官评分先快速上升后趋于平缓,4 h时感官评分最高,3 h时可能发酵时间不够而导致酸味不足,影响风味。5 h时乳的黏稠度上升,口感略差。同时测定产品的乳清析出率可知,随着发酵温度的增加,乳清析出率呈下降趋势,将乳清析出率计算结果与红枣枸杞酸奶的感官评定相结合。因此,确定最佳的发酵时间为4 h。
2.2 红枣枸杞酸奶的正交设计试验结果与分析
在单因素试验的基础上,以混合汁添加量、发酵剂接种量、发酵温度、发酵时间为因素,选取L9(34)的试验方案进行正交试验,以红枣枸杞酸奶的感官评定得分和乳清析出率为指标,结果如表3所示。
表3显示,本试验设计范围内的极限差异,感官评分R1中各要素的主要关系为A>C>B>D,乳清析出率R2中各要素的主要关系为A>C>D>B,由乳清析出率的性质可知,结果越小,乳清析出越小,酸奶的凝乳状态越好,但是乳清析出率并不能决定酸奶的感官性状,因此将其与感官评分结合进行分析和研究。所以,由表3可知混合汁添加量对酸奶感官特性的影响效果最大,然后是发酵温度,最后是发酵剂接种量和发酵时间。从乳清析出率的角度分析,混合汁添加量对酸奶乳清析出率的影响效果最大,然后是发酵温度,最后是发酵剂接种量和发酵时间。从感官指标角度分析,最优配方为A2B1C2D2。从乳清析出率角度分析,最优配方为A2B3C2D2。因此,综合感官评分和乳清析出率结果分析可得,发酵乳的最优配方为A2B1C2D2,即混合汁添加量20%、发酵剂接种量3%、发酵温度42 ℃、发酵时间4 h。
表3 正交试验结果分析表
验证试验如下;在条件为干混合汁添加量20%、白砂糖添加量3%、发酵剂接种量3%、发酵温度42 ℃、发酵时间4 h时进行红枣枸杞酸奶的制作,在这个条件下的感官评分为93,与正交试验中各组试验的感官评分相比,其最大。同时检测最终产品的乳清析出率为1.52%。所以在混合汁添加量20%、白砂糖添加量3%、发酵剂接种量3%、发酵温度42 ℃、发酵时间4 h条件下俄罗斯风味红枣枸杞酸奶的最佳加工工艺是成立的。
3 结论
通过试验确定了俄罗斯风味红枣枸杞酸奶的基本加工工艺条件,通过单因素试验确定了白砂糖添加量为3%。再在单因素试验的基础上,通过正交试验,确定了俄罗斯风味红枣枸杞酸奶的其余最优加工工艺条件混合汁添加量为20%、发酵剂接种量为3%、发酵温度为42 ℃、发酵时间为4 h。在此条件下生产的俄罗斯风味红枣枸杞酸奶颜色呈红褐色、组织状态均匀、酸甜适口、口感柔和润滑、具有红枣、枸杞特有的风味和浓郁的奶香味。成品感官评分为93,乳清析出率为1.52%。