凝固型椰子酸奶品质分析

王庆科 刘四新 梁丛颖 林 雪 马雅倩 李从发

(1. 海南大学食品学院，海南 海口 570228；2. 海南大学材料与化工学院，海南 海口 570228)

椰子酸奶是以椰奶为主要原料，经乳酸菌发酵得到的植物基酸奶，兼具乳酸菌和椰奶的双重保健特性以及独特的风味口感。目前关于椰子酸奶的研究大多集中在其工艺条件，胡志勇等[1]通过优化椰奶和奶粉的配比，采用植物乳杆菌得到了一款风味独特的搅拌型椰子酸奶；Sanful等[2]研究了椰奶的添加对酸奶的影响，认为椰奶的添加可增加消费者对酸奶的接受程度；Yaakob等[3]运用响应面法优化了搅拌型椰子酸奶的发酵温度、发酵时间和接种量；Yuliana等[4]利用乳酸菌发酵椰奶，得到了一款品质较好的椰奶发酵饮料；Shana等[5]将椰奶加入到Dahi(发酵食品)，经感官分析具有良好的接受性。尚未见关于凝固型椰子酸奶的报道。

试验拟通过运用GC-MS分析椰子酸奶的香气成分，通过高效液相色谱仪、质构仪和感官评价对椰子酸奶的品质(有机酸、质构、口感)进行分析，以期为研究椰子酸奶及其工业化生产提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 材料

椰奶：海南菲诺食品有限公司；

氢氧化钠：分析纯，国药集团试剂有限公司；

甲酸、乙酸、L-乳酸、L-苹果酸：色谱纯，阿拉丁试剂有限公司；

柠檬酸、琥珀酸、丙酮酸：色谱纯，美国Sigma-Aldrich公司。

1.2 主要仪器与设备

质构仪：TA.XT型，英国Stable Micro System公司；

pH计：Delta320-S型，梅特勒—托利多仪器有限公司；

智能型生化培养箱：SPX型，上海一恒科技有限公司；

萃取针：SPME型，75 μm CAR/PDMS涂层的纤维头，美国Supelco公司；

气相色谱—质谱联用仪：7890A型，美国Agilent公司；

高效液相色谱仪：1260型，美国Agilent公司。

1.3 椰子酸奶发酵工艺流程

椰奶→调配 (白砂糖7%、乳清蛋白1.5%、羟丙基二淀粉磷酸酯 0.3%)→混合→预热(60 ℃)→均质(30 MPa，20 min)→分装→加热灭菌(85 ℃，15 min)→冷却→接种(保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌 3%)→发酵(42 ℃，8 h)→冷藏后熟(4 ℃，12 h)→成品

1.4 分析检测项目及方法

1.4.1 糖度的测定 采用手持糖度仪进行检测，结果以°Brix 表示。

1.4.2 总酸的测定 采用电位滴定法[6]。

1.4.3 pH值的测定 采用pH计法。

1.4.4 持水力的测定 根据文献[7]。

1.4.5 椰子酸奶质构分析 根据文献[8]。

1.4.6 椰子酸奶有机酸分析 根据参考文献[9]，修改如下：将3 mL样品与50 μL 68%硝酸混合，用1 mL硫酸(0.49 g/L)稀释，离心(12 000×g) 20 min，0.22 μm滤膜过滤，保存待用。以浓度为0.49 g/L H2SO4作为流动相，控制流速0.6 mL/min，进样量10 μL，检测温度55 ℃，设置柱压1 500 Pa，检测波长210 nm。将标准品和样品分别进样检测，每个样品平均测定3次。

1.4.7 椰子酸奶香气分析 根据参考文献[10]，修改如下：采用顶空固相微萃取技术对椰子酸奶的风味物质进行萃取，称取2 g样品于20 mL顶空瓶中，并添加100 mg/L 1,3-二氯苯溶液(内标)50 μL，密封，水浴温度60 ℃，插入经过老化处理的固相微萃取头，使萃取头处于样品之上2 cm，萃取30 min后取出，迅速插入GC-MS联用仪的进样口，于250 ℃下解吸3 min后进行GC-MS分析。化合物定性：未知化合物通过保留指数和wiley7 n Database(Agilent Technologies Inc)，选择匹配度>70的化合物，并结合已经发表的相关文献进行定性分析，并采用内标法进行定量。

1.4.8 感官评定 参照GB 19302—2010 《食品安全国家标准 发酵乳》的相关内容进行品评，具体评价指标见表1。

1.5 数据处理与统计分析

采用Excel 2010 和Origin 8.5 软件进行数据分析和作图，独立进行3次平行试验，结果以(平均值±标准差)表示。

表1 椰子酸奶感官评价标准

2 结果与分析

2.1 香气成分

利用SPME-GC-MS技术从椰奶中鉴定出13种挥发性风味成分，椰子酸奶中鉴定出14种挥发性风味成分。

由图1可知，椰奶中挥发性香气物质主要为酸类(69.77%)、醇类(22.23%)、酯类(0.96%)；椰子酸奶主要挥发性香气物质为酸类(65.74%)、醇类(27.18%)、酮类(5.21%)，以及少量的酯类(0.96%)、萜烯(0.81%)和烷烃类(0.13%)。

由表2可知：

(1) 椰奶主要风味成分为酯类、醇类和酸类，酯类中含量较高的分别为乙酸乙酯、丁位辛内酯、己酸乙酯和辛酸乙酯。其中，乙酸乙酯具有菠萝的气味[11]，丁位辛内酯具有桃子气味和椰子气味[12]，醇类主要为2，3-丁二醇，呈水果味和洋葱气味[13]；酸类化合物含量较高的分别为乙酸、左旋乳酸、辛酸，其中乙酸具有酸味，辛酸具有奶酪气味[12]，综上可知，椰奶的香气特征主要为椰子香味和奶香味。桂青等[14]基于GC-MS分析了浓缩椰浆的香气成分，确定含量较高的3类物质是酯类、酸类和酮类，与试验结果相似。Lin等[12]采用气相色谱和质谱联用技术分离鉴定了椰肉中的风味成分，并确定了内酯和辛醛是椰肉的典型香气特征成分。对比试验结果，表明椰奶经调配后与椰肉的风味成分有一定的差异。

(2) 椰子酸奶主要风味成分为醇类、酸类、酮类和酯类化合物，与椰奶相比，椰子酸奶的酸类、酯类和醇类化合物的种类减少，萜烯类、酮类和烷烃类的种类增加。其中，椰子酸奶的醇类化合物主要为2，3-丁二醇，呈水果味和洋葱气味[14]，并且经乳酸菌发酵后2，3-丁二醇含量明显增加，为24.81 mg/kg；椰子酸奶香气成分中酸类化合物成分主要为乙酸、左旋乳酸、辛酸和己酸，其中乙酸呈酸味，辛酸具有奶酪气味[15]，乙酸经乳酸菌发酵后含量增加，为53.38 mg/kg；左旋乳酸、辛酸和己酸经乳酸菌发酵后含量降低，分别为2.49，2.51，1.45 mg/kg；椰子酸奶的酮类化合物主要为3-羟基-2-丁酮，是乳酸菌发酵生成的新物质，含量为4.75 mg/kg，具有令人愉快的奶香味和黄油味[15]；椰子酸奶中的主要酯类化合物为丁位-辛内酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、丁位癸内酯，其中丁位辛内酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯和丁位癸内酯是呈现椰子气味典型风味物质[12]，酯类物质经过乳酸菌发酵后含量降低，但酯类化合物阈值较低，仍对椰子酸奶的风味作用很大；椰子酸奶萜烯类风味物质主要为右旋柠檬烯、甲位蒎烯、桧烯，萜烯类物质是乳酸菌发酵后产生的新物质，其中右旋柠檬烯具有柑橘和薄荷的气味[13]，甲位蒎烯和桧烯具有松子油的气味[16]。

表2 椰奶和椰子酸奶的风味成分分析†

† “-”未检出。

图1 椰奶和椰子酸奶的风味成分比较

综上可知，与椰奶香气成分相比，椰子酸奶中酯类、酸类化合物含量分别降低7.38%，6.88%；醇类、萜烯类、酮类和烷烃类化合物含量分别提高8.14%，0.81%，5.21%，0.13%，并且酮类和萜烯类化合物是乳酸菌发酵过程中产生的新物质，对椰子酸奶的风味具有良好的促进作用。椰奶经过乳酸菌发酵后，风味成分种类增加，同时确定了椰子酸奶的主要香气特征为椰子味、奶香味和清淡的酸味。

2.2 有机酸含量

由表3可知，椰奶中检测到了3种有机酸，分别为乳酸、苹果酸和延胡索酸，椰子酸奶检测出了4种有机酸，分别为乳酸、草酸、琥珀酸和延胡索酸。苹果酸经发酵后显著降低，推测由于预处理(加热或者均质)降低了其含量[17]。其中乳酸经发酵后含量显著增加，可提高酸奶的酸味和芳香的口味，同时，草酸和琥珀酸是乳酸菌发酵过程中新生成的有机酸[18]，可增加椰子酸奶酸味的层次性。

2.3 质构指标

由表4可知，椰奶经乳酸菌发酵后，硬度、黏性和咀嚼性明显提高，其中硬度、黏性和咀嚼性分别提高了3.06 N，21.00 N·S和0.03 N。与市售酸奶(卡士鲜酪乳)相比，椰子酸奶的硬度、黏性和内聚性均高于市售酸奶的，但椰子酸奶的咀嚼性数值低于市售酸奶的。表明椰子酸奶的整体凝固性较好，较黏稠，符合凝固型酸奶质构特性。

2.4 理化指标与微生物指标

由表5可知，椰奶经乳酸菌发酵后pH和糖度降低，酸度增大，并且椰子酸奶的酸度为80.47 g/L、活菌数为8.6×108CFU/100 mL，均符合GB 19302—2010 《食品安全国家标准 发酵乳》要求；椰子酸奶持水力为92.52%，与市售卡士鲜酪乳接近。

表3 椰奶和椰子酸奶有机酸含量分析†

† “-”表示未检出。

表4 椰奶和椰子酸奶质构分析

表5 椰奶和椰子酸奶理化和感官分析

3 结论

采用SPME-GC-MS、HPLC、质构仪结合感官评价的方法系统分析了椰子酸奶发酵前后的品质变化。结果表明，椰奶经乳酸菌发酵后，酯类、酸类化合物相对含量显著降低，而醇类、萜烯类、酮类化合物和烷烃类化合物相对含量显著升高，其中酮类化合物、萜烯类类化合物、草酸和琥珀酸是乳酸菌发酵过程中产生的新物质，确定了椰子酸奶以椰子香味、奶香味和淡淡酸味为主体的风味特征；同时，通过理化、质地和感官分析证实了椰子酸奶凝固性较好，酸甜比适宜，椰子香味突出，发酵香气浓郁，品质优良。但试验仅探讨了椰子酸奶风味和质地品质的变化，后续研究中可针对椰子酸奶的保存期限和微生物指标的变化做进一步研究。