吴娜,卢倩,周剑丽,覃引,谢述琼
(贵州理工学院制药工程学院,贵州贵阳550003)
五味子芦荟复合酸奶的研制
吴娜,卢倩,周剑丽*,覃引,谢述琼
(贵州理工学院制药工程学院,贵州贵阳550003)
以五味子、芦荟为原料,经预处理、打浆、均质、杀菌、发酵等工艺,通过单因素试验和正交试验优化,确定五味子芦荟复合酸奶的制备工艺。结果表明,最佳配方为五味子果浆添加量6%,芦荟果粒添加量6%,白砂糖添加量8%,接种量3%,复合稳定剂添加量0.4%,43℃发酵5 h,在此最佳配方条件下可制出组织状态良好、香气协调的五味子芦荟复合酸奶。
五味子;芦荟;酸奶
酸奶是指以新鲜牛乳为原料,经乳酸菌发酵而成的产品,具有独特的营养价值,其中的有机酸和乳酸菌能有效抑制肠道中有害微生物的繁殖[1]。酸奶能够促进人体对钙、铁的吸收,合成维生素B族,抑制肺炎、结核等疾病的病原体,还具有提高人体免疫力,抗衰老等多种保健作用。
五味子俗称山花椒,有南北五味子之分。《新修本草》载“五味皮肉甘酸,核中辛苦,都有咸味”,故有五味子之名。五味子能涩肠止泻、敛肺滋肾[2],具有镇静催眠、保肝、抗氧化延缓衰老、抗肿瘤的功效[3]。芦荟为百合科芦荟属植物,在民间的应用已有几千年的历史,被誉为21世纪人类的最佳保健品[4],芦荟中的活性成分有消炎、抗肿瘤[5-6]、抗辐射、促进伤口愈合[7]、降血糖等多种功效。五味子和芦荟作为天然的保健食品深受人们的喜欢,已经开发出各种加工食品[8-12]。
本研究通过乳酸菌发酵的方法,研制出一种集五味子、芦荟、酸奶营养价值于一体的复合酸奶,提高了它们作为单一产品时的商品价值,增添了酸奶的花色品种。通过单因素试验及正交试验,寻找五味子芦荟复合酸奶生产的最佳工艺条件,为市场增添酸奶新品种提供参考。
1.1材料与试剂
鲜牛乳、白砂糖、五味子干果、库拉索芦荟市售;羧甲基纤维素钠(carboxymethylatedcellulose-Na,CMC-Na)、海藻酸丙二醇酯(propylene glycol alginate,PGA):郑州卓研生物有限公司;瑞士乳杆菌(Lactobacillus helveticus)6063与嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)6064:中国工业微生物菌种保藏中心。
1.2仪器与设备
JJ-2型高速组织粉碎机:金坛市天竟实验仪器厂;YM30型立式压力蒸汽灭菌器:上海沪粤明科学仪器有限公司;培养箱:SPX-160型恒温培养箱:上海予卓仪器有限公司;Scientz-150高压均质机:上海圣科仪器设备有限公司。
1.3方法
1.3.1工艺流程
(1)五味子果浆加工工艺流程
五味子干果→选料→清洗→浸泡去核→打浆→均质→五味子果浆
(2)芦荟果粒加工工艺流程
芦荟鲜叶片→清水漂洗→去皮→芦荟肉清洗→切分成芦荟果粒(2 mm×2 mm)→果肉热烫(95~100℃、5 min)[13-14]→沥干→芦荟果粒
(3)五味子芦荟复合酸奶加工工艺流程
鲜牛奶、五味子果浆、芦荟果粒→调配→均质→杀菌→冷却→接种→发酵→后熟→冷藏→酸奶成品
1.3.2操作要点
(1)五味子果浆制备:选择果粒成熟、完整且饱满、色泽鲜红的五味子干果清水漂洗后常温浸泡去核,沥干水分,然后按料液比1∶1(g∶mL)打浆,将混匀的料液在均质机中于45 MPa压强下进行均质[15],使料液充分混匀,避免发酵过程中产生分层现象。
(2)芦荟果粒制备:选择新鲜健康的芦荟,要求无病斑无伤痕、生长良好,叶肥厚,清水漂洗后去皮,将去皮洗净后的芦荟果肉切成2 mm×2 mm左右的小粒,果肉在95~100℃热烫5 min,沥干水分后备用。
(3)调配、均质、混匀:在鲜牛奶中加入实验设定的五味子果浆、芦荟果粒、蔗糖、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)和海藻酸丙二醇酯(PGA),搅拌均匀后放入均质机中均质。
(4)杀菌、冷却:95℃条件下杀菌10 min,然后冷却至43~45℃。
(5)接种、发酵:在无菌操作条件下,按照瑞士乳杆菌6063:嗜热链球菌6064的混合比例为1∶1,接种混匀后放入培养箱中,43℃恒温发酵数小时,发酵时为了不影响成品的组织状态,避免晃动。
(6)冷藏后熟:将已经凝固的酸奶置于2~4℃的环境条件冷藏24 h,进行后发酵以便产品成熟,使酸奶产生良好的风味。
1.3.3菌种的活化
保存于灭菌的脱脂乳试管中的两种菌种,隔月传代一次。使用前将菌种转移至脱脂乳培养基中(脱脂乳粉按1∶8(g∶mL)加水,115℃灭菌15 min),37℃条件下培养,反复活化。
1.3.4五味子芦荟酸奶感官评价标准
表1 五味子芦荟复合酸奶感官评价标准Table 1 Sensory evaluation standards ofSchisandra chinensisand aloe compound yoghurt
采用表1的感官评价标准对产品进行综合评分,邀请10位有感官评定经验的专业人员按照国标GB19302—2010《发酵乳》中的感官评价标准,从气味、色泽、滋味、组织状态四个方面对制成的酸奶进行感官评分,满分100分。
1.3.5五味子芦荟酸奶酸度测定方法
五味子芦荟酸奶酸度测定按照国标GB5413.34—2010《乳和乳制品酸度的测定》中的方法,0.1mol/L的NaOH溶液为滴定液,酚酞为指示剂,记录NaOH溶液消耗体积,五味子芦荟酸奶酸度以°T计。
1.3.6复合酸奶配方优化单因素试验[16]
分别添加五味子果浆(2%、4%、6%、8%、10%)、芦荟果粒(2%、4%、6%、8%、10%)、6064白砂糖(6%、8%、10%、12%、14%)、瑞士乳杆菌6062∶嗜热链球菌6064为(1∶1)接种量(1%、2%、3%、4%、5%)、复合稳定剂羧甲基纤维素钠和海藻酸丙二醇酯(1∶1)[17](0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%),43℃条件下恒温发酵5 h,考察五味子果浆、芦荟果粒、白砂糖、复合稳定剂添加量及接种量对五味子芦荟复合酸奶感官品质的影响。
1.3.7复合酸奶配方优化正交试验
在单因素试验基础上,以感官评分作为评价指标,以复合稳定剂添加量(A)、白砂糖添加量(B)、五味子果浆添加量(C)、芦荟果粒添加量(D)为评价因素,采用L9(34)正交试验设计,对五味子芦荟复合酸奶的配方进行优化,正交试验通过因素与水平见表2。
表2 五味子芦荟复合酸奶配方优化正交试验因素与水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experiments for formula optimization ofSchisandra chinensisand aloe compound yoghurt
2.1五味子果浆添加量对酸奶感官品质的影响
图1 五味子果浆添加量对酸奶感官品质的影响Fig.1 Effect ofSchisandra chinensisaddition on sensory quality of yoghurt
由图1可知,五味子果浆添加量为6%时,感官评分值最高为79.25。由于五味子本身的颜色偏红,随着五味子果浆添加量的增多,酸奶的颜色逐渐变深。添加量过少,酸奶口感不佳,没有五味子的香味;因为五味子本身就有酸味,添加量过多,比例失调,酸奶酸度增加,凝固状态不好。因此,五味子果浆最适添加量为6%。
2.2芦荟果粒添加量对酸奶感官品质的影响
图2 芦荟果粒添加量对酸奶感官品质的影响Fig.2 Effect of aloe addition on sensory quality of yoghurt
由图2可知,随着芦荟果粒的添加量的增加,五味子芦荟酸奶的口感越佳,在芦荟果粒添加量为6%时,感官评分值最高为76.25分。由于芦荟本身带有苦味,添加量过大会使酸奶略有苦味;芦荟果粒添加量过少,口感不佳。因此,芦荟果粒的最适添加量为6%。
2.3复合稳定剂对酸奶感官品质的影响
图3 复合稳定剂添加量对酸奶感官品质的影响Fig.3 Effect of compound stabilizer addition on sensory quality of yoghurt
由图3可知,在酸奶制作过程中,复合稳定剂对五味子组织状态影响较大,呈现的趋势为先升高后降低,添加量为0.4%时酸奶的组织状态最佳,感官评分值最高为83分。添加量过少,形成的酸奶组织状态不好;添加量过多,酸奶酸度有所提高,析出大量乳清,酸奶的组织状态不好,品质不佳。因此,复合稳定剂的最适添加量为0.4%。
2.4菌种接种量对酸奶感官品质的影响
图4 菌种接种量对酸奶感官品质的影响Fig.4 Effect of inoculum of strains on sensory quality of yoghurt
由图4可知,菌种接种量为3%时,酸奶的口感较好,酸度和黏稠度最合适,感官评分值最高为81.25。随着接种量的逐渐增加,乳酸发酵过多,酸奶黏稠度和酸度增加,使得酸奶口感偏酸;接种量过少,发酵不成熟,影响酸奶的凝固状态。因此,最适接种量为3%。
2.5白糖添加量对酸奶感官品质的影响
图5 白砂糖添加量对酸奶感官品质的影响Fig.5 Effect of sugar addition on sensory quality of yoghurt
由图5可知,白砂糖的添加量对五味子芦荟酸奶的口感及组织状态影响较大,在白砂糖添加量为10%时,感官评分值最高为80.25分,酸奶的口感香浓,甜度适中。白砂糖添加量过少,酸奶口感过酸;白砂糖添加量过多,酸奶口感过甜。因此。白砂糖的最适添加量为10%。
2.6正交试验结果
在单因素试验基础上,以感官评分作为评价指标,以复合稳定剂添加量(A)、白砂糖添加量(B)、五味子果浆添加量(C)及芦荟果粒添加量(D)为评价因素,采用L9(34)正交试验设计,对五味子芦荟复合酸奶的配方进行优化,正交试验结果与见表3,方差分析见表4。
由表3可知,B因素是主要因素,其次是C因素、A因素、D因素,即白砂糖添加量>五味子果浆添加量>复合稳定剂添加量>芦荟果粒添加量;五味子芦荟复合酸奶的最适配方是A2B1C2D2,即当复合稳定剂添加量0.4%、白砂糖添加量为8%、五味子果浆添加量为6%、芦荟果粒添加量为6%。在此最佳配方条件下进行验证试验,五味子芦荟复合酸奶的感官评分为93分,酸度为83.7°T。
表3 五味子芦荟复合酸奶配方优化正交试验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for formula optimization ofSchisandra chinensisand aloe compound yoghurt
表4 正交试验结果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results
由表4可知,所有影响因素对结果影响均不显著。
通过试验确定了以五味子芦荟复合酸奶的最佳工艺,即复合稳定剂添加量0.4%、白砂糖添加量为8%、五味子果浆添加量为6%、芦荟果粒添加量为6%,菌种接入量3%,43℃发酵5 h。此最佳配方下发酵的五味子芦荟复合酸奶具有清香纯净乳酸味,组织状态细腻,无气泡,硬度适中,质地均匀,具有五味子和芦荟特有的香味且酸甜可口,各项指标均符合国家相关标准。
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Development ofSchisandra chinensisand aloe compound yoghurt
WU Na,LU Qian,ZHOU Jianli*,QIN Yin,XIE Shuqiong
(School of Pharmaceutical Engineering,Guizhou Institute of Technology,Guiyang 550003,China)
Using theSchisandra chinensisand aloe as raw materials,by pretreatment,beating,homogenate,sterilization,fermentation and so on,the preparation technology ofSchisandra chinensisand aloe compound yoghurt was determined by single factor and orthogonal tests optimization.The results indicated that the optimum formulas were determined as follows:S.chinensispulp 6%,aloe grain 6%,sugar 8%,inoculum 3%,compound stabilizer 0.4%,fermentation temperature 43℃and fermentation time 5 h.Under these conditions,the yoghurt had good texture and aroma coordination.
Schisandra chinensis;aloe;yoghurt
TS252.54
0254-5071(2016)08-0177-04
10.11882/j.issn.0254-5071.2016.08.040
2016-04-29
2014年贵州省大学生创新创业训练计划项目重点项目(201414440006)
吴娜(1995-),女,本科生,研究方向为制药工程。
周剑丽(1982-),女,讲师,硕士,研究方向为白酒生产工艺的改进和推广及白酒品评勾兑。