闫波,林宇红,刘晓红,孙朋楼
(1.黑龙江生物科技职业学院食品生物系,哈尔滨150025;2.哈尔滨顺达实业发展有限公司,哈尔滨150025;3.黑龙江乳业集团,哈尔滨150023)
沙棘和枸杞均属药食两用植物,其功能获得广泛认可。沙棘果实富含维生素C[1],入药具有止咳化痰、健胃消食、活血散瘀之功效[2]。现代医学认为,沙棘可降胆固醇,缓解心绞痛,还有防治冠状动脉粥样硬化性心脏病的作用[3]。枸杞子富含枸杞多糖、β胡萝卜素、甜菜碱和多种常量微量元素。现代医学认为其具有免疫调节、免疫增强、抗肿瘤、降血脂和清除自由基等功能[4-6]。在国内,有学者研究了沙棘胡萝卜汁酸奶[7]、沙棘番茄汁酸奶[8]以及沙棘枸杞复合固体饮料[9],但未见以沙棘和枸杞果肉为原料开发保健酸奶的报道。
本研究以沙棘果酱、枸杞子果肉、鲜奶为主要原料,研制出一款新型的含果肉的搅拌型酸奶,不仅丰富了酸奶风味,还有一定的保健功能和市场开发前景。
沙棘,枸杞,鲜奶(新鲜优质、要求各项指标符合生产酸牛奶的原料标准),白砂糖(符合GB317.1-1998标准规定),菌种为保加利亚乳杆菌:嗜热链球菌=1∶1(取自东北农业大学乳品科学教育部重点实验室);羧甲基纤维素钠(CMC),香精,纯净水。
JJ-2高速组织捣碎机,TMS-PRO型质构仪,WYT手持糖度仪,KL-GJJ型高压均质机,YXQ-LS-18SI型手提高压蒸汽消毒器,酸度计,DPH-9082恒温培养箱,JM-60胶体磨,QRB-W2000型无菌灌装机,DK-98-1型水浴锅,冰箱。
1.2.1 工艺流程
1.2.2 操作要点
沙棘果酱的制备:选择成熟适中,品质优良的果实,清洗干净放入组织捣碎机中打浆至组织状态均匀细腻,然后在100℃下加热20 min,在此过程中边搅拌边加入按一定比例预先混合的配料(白砂糖、卡拉胶、黄原胶、柠檬酸),用糖量计进行观察,搅拌至果浆糖度达到65%(质量分数)时,即为成品,待用。加热软化时间不宜过长,否则会使果酱色泽变深,风味变差。
枸杞蜜饯的制备:选择颜色鲜艳一致的优质枸杞,用纯净水清洗干净后,将枸杞子切碎至3~5 mm并加水浸泡一段时间,加入质量分数为40%白砂糖与浸泡后的枸杞果肉一起浓缩,浓缩至可溶性固形物质量分数达60%左右,将糖液沥干,放入烘箱中60℃烘至果肉不粘手,之后快速冷却至常温即为成品,备用。快速冷却的目的是防止枸杞在高温下被氧化变色,影响产品感官。
沙棘枸杞果肉酸奶的制备:在锅中加入一定量的鲜奶,同时加入一定比例糖和稳定剂,将混合好的鲜奶加热至55~65℃后,送入压力20 MPa的均质机中均质,对乳进行95℃(5min)的杀菌,然后按接种要求冷却至43~45℃,将扩培的发酵剂按原料的2%~3%(质量分数)的比例加入,并充分搅拌均匀,置于42℃的恒温箱发酵4~5 h。发酵结束后,将沙棘果酱和枸杞蜜饯按一定比例复配加入到酸奶中搅拌混合、冷却(搅拌冷却温度在20℃左右),当混合后的酸奶质地均匀一致时即停止搅拌,再把混合好的发酵乳分装,并立即放入0~4℃冰箱中冷藏12 h进行后熟。
1.3.1 口感测评方法
口感测评采用感官评价法,根据感官评价表(表1)邀请7位口感评价员对产品的口感进行综合打分。根据平均分的高低分别考察沙棘果酱添加量、枸杞果脯添加量、CMC添加量、食用香精添加量以及各因素复配对产品感官的影响。
表1 感官评定标准
1.3.2 质构测定方法[10]
采用TMS-PRO型质构仪对酸奶的质构进行测定,通过对酸奶的硬度、黏附力、黏附性等质构指标的检测来考察沙棘果酱添加量、枸杞果脯添加量、CMC添加量、食用香精添加量对酸奶质构的影响。具体测定条件如下:选用直径为25.4 mm的圆柱型挤压检测探头,测试参数设定为测试前速度60 mm/min,测试速度60 mm/min,测试后速度120 mm/min,测试距离30 mm,样品压缩百分率30%(体积分数)。
所有试验均至少进行三次重复,研究中所有数据均使用SAS 9.1.3进行分析,通过Excel作图。
沙棘果酱和枸杞蜜饯添加量直接影响到成品的风味,分别选取沙棘果酱和枸杞蜜饯的不同添加量进行实验。具体操作是取发酵好的酸牛奶50 mL若干份,加入添加量(体积分数)为1.5%,3%,5%的沙棘果酱或1.5%,3%,5%的枸杞蜜饯例进行调配,成品通过感官评分和质构分析来分别确定两者的最佳添加量。沙棘果酱调配结果如图1所示,枸杞蜜饯调配结果如图2所示。
图1 沙棘果酱添加量对酸奶品质的影响
由图1可以看出,当沙棘果酱添加量为3%时,酸奶的口感最好。随着沙棘果酱添加量的增大,酸奶的硬度并无较大变化;酸奶的黏附力和黏附性随之缓慢下降。分析原因可能是由于沙棘果酱的酸性较强,随着果酱添加量的增加,酸奶体系的酸性也随之上升,对牛乳中的蛋白质造成了影响,进而影响了酸奶的黏附力和黏附性[11-13]。综合考虑,取沙棘果酱添加量3%为进一步正交实验中沙棘果酱与枸杞蜜饯复配比例研究的添加量的零水平点。
图2 枸杞蜜饯添加量对酸奶品质的影响
由图2可以看出,当枸杞蜜饯的添加量为3%时,酸奶的口感最好。随着枸杞蜜饯添加量的增大,酸奶的硬度并无显著(P<0.05)变化;黏附力和黏附性略有升高,由此可知枸杞蜜饯添加量对酸奶质构的影响不显著。因此,取枸杞蜜饯添加量3%为进一步正交实验中沙棘果酱与枸杞蜜饯复配比例研究的添加量的零水平点。
沙棘果酱本身含酸类物质较多,将沙棘果酱加入冷却的酸奶中时,牛奶中的酪蛋白易在较高酸性条件下产生沉淀,从而使酸奶成品产生大量的絮状凝块。因此,需要通过加入稳定剂来保护酪蛋白的稳定性,并避免出现乳清分层现象[7,14]。本研究所加的稳定剂为耐酸CMC。分别加入质量分数为0.05%,0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%(w/w)的耐酸CMC,将酸奶冷藏1周后,进行感官评价和质构分析,确定最佳稳定剂添加量,结果如图3所示。
由图3可知,随着CMC添加量的增加,酸奶的感官评分先增加后减小,当CMC的添加量为0.4%时,酸奶的感官评分最高。此外,酸奶的硬度、黏附力、黏附性均随着CMC添加量的增加而随之增大,这主要是由于随着CMC添加量的增加,酸奶的稳定性逐渐增强,从而促使酸奶的质构也越来越稳定。综合分析,取CMC添加量0.4%为进一步正交实验CMC添加量的零水平点。
为了让沙棘果酱与枸杞蜜饯混合后酸奶的味道更加和谐,需加入一定量的食用香精调味。首先广泛选取各种食用香精,进行筛选以确定适合本产品风味的香精进行单因素实验,最终选定一款具有乳香味的香精进行调味。实验添加量分别为0.01%,0.02%,0.03%和0.04%(均为质量分数),通过感官评分和质构分析进行评定,分析香精的最佳添加量,结果如图4所示。
图4 香精添加量对酸奶品质的影响
由图4可知,酸奶的感官评分随着香精添加量的增加呈先逐渐增高后逐渐降低的趋势,当香精添加量为0.03%(质量分数)时,酸奶的感官评分最优。酸奶的硬度、黏附力和黏附性随着香精添加量的改变并无明显变化,说明香精对酸奶质构的影响较弱。因此,取香精添加量0.03%(质量分数)为进一步正交实验香精添加量的零水平点。
通过单因素实验可知,各单因素均对酸奶的口感影响显著。由于酸奶的口感是衡量产品成功与否的一个关键因素,因此本研究以沙棘果酱添加量与枸杞果肉添加量的复配比(A)、稳定剂的添加量(B)和香精的添加量(C)3因素作为研究变量,以感官评定分数为考察指标,设计L9(34)正交实验,确定最佳的酸奶配方,因素水平如表2所示,感官评定标准如表1所示。
表2 优化产品最佳配方正交实验因素水平
按以上实验方案进行四因素三水平正交试验得到9组试验产品,测定其指标结果如表3所示。
表3 配方优化正交实验结果
利用SAS9.1.3进行方差分析,结果如表4所示。
由表4可以看出,本正交实验的各因素值均差异显著(P<0.05),相关性较高,相关系数为99.7%,说明实验各项均达到理想水平,实验误差较小。极差分析和方差分析的结果一致,各种因素对沙棘枸杞果肉酸奶感官影响的主次顺序依次为:沙棘果酱添加量与枸杞果肉添加量的复配比>稳定剂的添加量>香精的添加量。确定沙棘枸杞果肉酸奶的最佳配方为:沙棘果酱与枸杞果肉的添加量分别为3%(体积分数)、稳定剂的添加量0.4%、香精的添加量0.03%(均为质量分数)。
表4 正交实验结果方差分析
按此配方生产的沙棘枸杞果肉酸奶为淡淡的橙黄色,产品呈均匀细腻的凝乳状态,无异物,无沉淀,无分层现象。口感酸甜适中,具有酸奶特有的滋味和香味,兼具枸杞的甜香气味以及沙棘特有的香味。
参考相关国标及检测方法对沙棘枸杞酸奶的相关理化指标进行检测,其脂肪质量分数≥2.15%,蛋白质质量分数≥2.13%,干物质质量分数≥15.10%,维生素C质量分数≥0.30 mg/g(均为质量分数);乳酸菌数为2.4×109mL-1;大肠菌群≤300 L-1;致病菌未检出。
沙棘枸杞果肉酸奶的生产工艺是可行的,其最佳配方参数为:沙棘果酱与枸杞果肉的比例为1:1,添加量分别为3%(体积分数),稳定剂(CMC)添加量为0.4%,香精添加量为0.03%(均为质量分数)。产品均匀细腻,口感酸甜适中,具有酸奶特有的滋味和香味,兼具枸杞的甜香气味以及沙棘特有的香味,其基本理化指标均符合相关标准。
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