李玲玲,罗学凤,张 灿,伍莲莲,李秀贞,唐楠燕,李 欣
红枣南瓜凝固型酸奶的发酵工艺研究
*李玲玲,罗学凤,张 灿,伍莲莲,李秀贞,唐楠燕,李 欣
(重庆工贸职业技术学院生物化学工程系,重庆,408000)
以红枣、南瓜、纯牛奶为主要原料,研制既营养又保健的红枣南瓜凝固型酸奶。以感官评价为主要考察指标,通过单因素试验和正交试验优化红枣南瓜凝固型酸奶的发酵工艺。确定出红枣南瓜凝固型酸奶的最佳发酵工艺条件为:红枣汁6 %、南瓜汁17.5 %、木糖醇添加量3%,复合稳定剂添加量0.03%,发酵剂接种量0.1125%、发酵温度42 ℃、发酵时间8 h。在此条件下,发酵制成的红枣南瓜凝固型酸奶色泽均匀,呈淡黄色,酸甜适口,口感细腻,凝结状态良好,有红枣和南瓜的独特风味。
红枣;南瓜;酸奶;发酵工艺
南瓜中含有丰富的维生素E、β-胡萝卜素、南瓜多糖、果胶、膳食纤维、瓜氨酸、环丙基氨基酸、微量元素铬、酶类、南瓜籽碱和葫芦巴碱及金属元素等功效成分,具有降血脂、降血糖、防癌、治癌、解毒、促肝肾、减少胆石的发生等功能[1],可作为开发功能性食品的原料或作为功能性食品直接食用。红枣富含蛋白质、脂肪、糖类、胡萝卜素、B族维生素、维生素C、维生素P以及磷、钙、铁等成分,其中维生素C的含量在果品中名列前茅。长期食用具有补中益气、滋阴补阳、养血安神之功效[2]。
木糖醇可做糖尿病人的甜味剂、营养补充剂和辅助治疗剂,它是最适合糖尿病患者食用的营养性食糖代替品。另外,木糖醇的防龋齿特性在所有的甜味剂中效果最好,还有减肥作用[3]。
随着人们对健康饮食要求的不断提高,风味酸奶越来越受到人们的青睐。赵为以香蕉为原料,研制出保健型香蕉酸奶,风味独特[4];周国君等成功研发了猕猴桃酸奶[5]。以红枣为原料的各种风味酸奶也有诸多报道,如柚子红枣酸奶[6]、红枣牦牛酸奶[7]、橘枣山羊奶饮料[8]、红枣山楂桂圆酸奶等[9]。
本研究以纯牛奶为原料,选用南瓜浆、红枣汁浸提液为配料,经发酵优化制成红枣南瓜凝固型酸奶,以期提高酸奶的营养价值与口感。
1.1.1 原料
红枣、南瓜、纯牛奶:购于重庆涪陵重百新世纪超市。
1.1.2 主要试剂
稳定剂:卡拉胶:海藻酸钠:CMC-Na(配比:1:1:2)。卡拉胶:重庆海星生物科技有限公司;海藻酸钠:河南思远生物科技有限公司;羧甲基纤维素钠(CMC-Na):浙江一诺生物科技有限公司;甜味剂:木糖醇(浙江一诺生物科技有限公司);发酵剂:直投式菌粉(北京川秀科技有限公司);培养基:孟加拉红琼脂培养基:北京陆桥技术有限责任公司;结晶紫中性红胆盐琼脂(VRBA)培养基:杭州微生物有限公司;煌绿乳糖胆盐(BGLB)肉汤培养基:杭州微生物试剂有限公司;MRS培养基:青岛高科技工业园海博生物技术有限公司。
LDZX-75KBS高压蒸汽灭菌锅:上海申安医疗器械厂;HYC-650医用冷藏箱:青岛海尔生物医疗股份有限公司;MHP-250型智能霉菌培养箱:上海三发科学仪器有限公司;SHP-250型智能生化培养箱:上海三发科学仪器有限公司;FA1104B电子天平:上海越平科学仪器有限公司;HH-2数显恒温水浴锅:常州华奥仪器制造有限公司;C21-WK2102电磁炉:广东美的生活电器制造有限公司;苏泊尔榨汁机:浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司。
灭菌(牛奶瓶、蓝盖瓶)→混合配料(红枣汁、南瓜浆、木糖醇、复合稳定剂、牛奶)→杀菌→冷却→加发酵剂→发酵→冷藏后熟→成品。
器皿的灭菌:将需要灭菌的器皿置于121 ℃高压蒸汽灭菌锅中灭菌30 min,冷却至室温。
红枣汁的制备:选择优质干枣,清洗干净,用清水浸泡1 h。浸泡好的大枣与水按照1:3的比例放入锅中大火煎煮,至水剩余四分之一时,8层纱布过滤,取清液,封口备用。
南瓜浆的制备:选择成熟的优质南瓜,清洗,切块,蒸制使南瓜彻底软化,投入榨汁机中进行打浆,备用。
混匀:量取适量的红枣汁、南瓜浆、木糖醇,与添加了0.03%复合稳定剂的牛奶混合均匀。
杀菌、冷却:混合发酵原料在 95 ℃灭菌锅中灭菌5 min,冷却。
接种:称取适量的直投式菌粉接种于冷却后的混合发酵原料中。
发酵及冷藏后熟:接种后的器皿置于42 ℃恒温培养箱中,发酵8 h,至凝乳充分形成,即达发酵终点。将发酵后的酸奶于4 ℃冰箱中静置12 h进行后熟,即为成品。
红枣南瓜酸奶基础配方:复合稳定剂0.03%、南瓜浆15%、红枣汁5.0%、木糖醇2.5%、发酵剂0.125%,适量牛奶。
在其它因素添加量相同的情况下,分别调整基础配方中南瓜浆、红枣汁、木糖醇、发酵剂的添加量,每个处理3瓶,将不同处理置于42 ℃恒温培养箱中,发酵8 h,再置于4 ℃冰箱中静置12 h进行后熟,即为成品。对成品进行感官评定,确定南瓜浆、红枣汁、木糖醇、发酵剂的最佳添加量。
在单因素试验的基础上,以感官评分为考察指标,采用L9(34)正交试验优化红枣汁添加量(A)、南瓜浆添加量(B)、木糖醇添加量(C)。正交试验因素与水平见表1。
表1 红枣南瓜酸奶配方正交试验因素水平
Table 1 Level of factors in orthogonal test of jujube pumpkin yoghurt formula
水平红枣添加量A(%)南瓜浆添加量B(%)木糖醇添加量C(%) 1412.52.0 2515.02.5 3617.53.0
1.6.1 酸奶感官评分标准
评价小组为10人,以酸奶的组织状态、乳清析出程度、风味及口感四方面作为评价指标[10],满分100分。根据评分标准对酸奶感官进行打分,取平均值作为酸奶的总分。酸奶感官评分标准见表2。
表2 酸奶感官评分标准
Table 2 Sensory scoring criteria for yoghurt
指标评分标准分数 组织状态(30分)不成凝乳0~19 凝乳粗糙或柔软,不紧密20~23 凝乳不太紧密24~26 凝乳紧密,均匀27~30 乳清析出(15分)乳清析出严重0~4 有明显的乳清析出5~9 有少量的乳清析出10~12 无乳清析出13~15 风味(20分)果味微弱0~9 果味太浓或太淡10~14 果香适中15~17 有红枣和南瓜特有的果蔬香味18~20 口感(35分)酸甜不协调或果蔬香气差0~20 味道较酸或较甜,果蔬香气差21~26 酸甜适中,果蔬香气较协调,乳酸味较浓27~30 酸甜适中,果蔬香气适宜,乳酸味浓厚且柔和31~35
1.6.2 酸奶酸度检测
红枣南瓜酸奶的酸度按照国标规定的方法进行检测[11-12]。
2.1.1 南瓜浆的添加量对酸奶品质的影响
在其他因素添加量相同的情况下,分别添加12.5%、15.0%、17.5%、20.0%的南瓜浆,研究不同的南瓜浆添加量对酸奶品质的影响,结果见表3。
表3 南瓜浆的添加量对酸奶品质的影响
Table 3 Effect of the addition of pumpkin pulpon the quality of yoghurt
处理南瓜浆添加量(%)感官评定结果 112.5凝固性较差,较粗糙,黄色过浅,南瓜味淡,红枣味浓 215.0凝固较好,细腻,淡黄色,酸奶香味适宜,酸甜较合适 317.5凝固较好,细腻,黄色,南瓜味较浓,奶香较浓 420.0凝固较好,细腻,黄色过深,南瓜味过于浓郁,奶香味较浓
由表3可知,当南瓜浆的添加量为15%时,红枣南瓜酸奶的凝固性较好,口感最佳。南瓜浆的添加量过多会影响酸奶的色泽及口感;南瓜浆的添加量过少时,虽然对酸奶的组织状态没有太大的影响,但是南瓜香味不足,不能体现红枣南瓜酸奶特有的风味。
2.1.2 红枣汁的添加量对酸奶品质的影响
在其他因素添加量相同的情况下,分别添加4.38%、5.00%、5.62%、6.24%的红枣汁,研究不同的红枣汁添加量对酸奶品质的影响,结果见表4。
表4 红枣汁的添加量对酸奶品质的影响
Table 4 Effect of the addition of jujube juice on the quality of yoghurt
处理红枣汁添加量(%)感官评定结果 14.38黄色过浅,红枣味淡,奶香味较浓,较酸 25.00淡黄色,有清新的红枣及南瓜奶香味,酸甜适宜 35.62细腻,红枣味稍浓,南瓜奶香味较淡,较甜 46.24细腻,有浓郁的红枣味,无南瓜香味,奶香味较淡,过甜
由表4可知当红枣汁的添加量为5.00%时,红枣南瓜酸奶的口感及香味最佳。红枣汁的添加量过多会影响酸奶色泽及口感;红枣汁添加量过少时,虽然对酸奶的组织状态没有太大的影响,但是红枣香味不足,不能体现红枣南瓜酸奶特有的风味。
2.1.3 木糖醇的添加量对酸奶品质的影响
在其他因素添加量相同的情况下,分别添加3.0%、2.5%、2.0%、1.5%的木糖醇,研究不同的木糖醇添加量对酸奶品质的影响,结果见表5。
表5 木糖醇的添加量对酸奶品质的影响
Table 5 Effect of the addition of xylitol on the quality of yoghurt
处理木糖醇添加量(%)感官评定结果 13.0香味适宜,口感偏甜 22.5香味适宜,口感合适 32.0香味适宜,口感偏酸 41.5香味较淡,口感过酸
由表5可知,木糖醇添加量不同,对酸奶品质有一定的影响,添加量为2.5%时酸奶的口感相对较合适。木糖醇添加量过少时,酸奶甜度过低,导致酸奶酸味较重;若添加量继续增大,酸奶偏甜,影响口感。
2.1.4 发酵剂的添加量对酸奶品质的影响
在其他因素添加量相同的情况下,分别添加0.0875%、0.1000%、0.1125%、0.1250%、0.1375%的菌粉,研究不同的菌粉添加量对酸奶品质的影响,结果见表6。
表6 发酵剂的添加量对酸奶品质的影响
Table 6 Effect of the addition of fermentation agent on the quality of yoghurt
处理发酵剂添加量(%)感官评定结果 10.0875乳清析出明显,凝乳粗糙,不结实,口感甜 20.1000乳清析出明显,凝乳细腻,不够稳定、均匀,口感偏甜 30.1125无乳清析出,凝乳细腻圆润,酸甜适宜,稳定、均匀,黏性好,无气泡 40.1250有少量乳清析出,凝乳细腻圆润,酸甜适宜,黏性好,稳定,均匀一致,无气泡 50.1375有少量乳清析出,酸味过高,黏性一般,有气泡
由表6可知,当发酵剂的接种量为0.1125%时酸奶的组织状态均匀细腻,酸甜适宜,口感最佳。由于接种量直接影响产品的组织状态和稳定性,接种量较少,乳清析出严重,且乳凝不稳定、不结实、不均匀,且产酸量较少,使得酸乳的口感偏甜,无酸乳制品特有的风味;接种量过多,相同时间内乳酸菌数较多,产酸量增加,导致产品发酵过度,有气泡。所以酸奶的最佳发酵剂接种量为0.1125%。
按照表7的正交试验设计,共有9个处理。在9个处理中加入相同量的菌粉(0.1125%),相同量的复合稳定剂(0.03%),加入不同量的红枣汁(A)、南瓜浆(B)、木糖醇(C),42 ℃发酵8 h,优化红枣南瓜凝固型酸奶的发酵工艺,正交试验结果与分析见表7。
表7 红枣南瓜凝固型酸奶发酵工艺优化正交试验结果与分析
Table 7 Orthogonal experimental results and analysis of fermentation process optimization of jujube pumpkin solidified yoghurt
处理ABC感官评分/分 111172 212271 313382 421273 522376 623172 731386 832176 933280 K1757773 K2747475 K3817881 R648 优方案A3B3C3
由上表分析可知,以感官评分为考察指标时,影响红枣南瓜凝固型酸奶品质的因素大小顺序为木糖醇>红枣汁>南瓜浆,最佳工艺条件为A3B3C3。此组合不在实施的9个处理中(表7),为考察最佳条件的再现性,须进行验证试验。
对最佳组合A3B3C3进行验证,即在纯牛奶中添加6%的红枣汁、17.5%的南瓜浆、3%的木糖醇,同时加入0.1125%的菌粉,0.03%的复合稳定剂,42 ℃发酵8 h制备凝固型酸奶,进行感官评分,结果为88分。红枣南瓜酸奶色泽均匀,呈淡黄色,酸甜适口,口感细腻,有红枣和南瓜独特的风味。
红枣南瓜凝固型酸奶的酸度为75oT,符合发酵乳对酸度的要求[11]。
通过单因素试验与正交试验优化了红枣南瓜凝固型酸奶的发酵工艺条件,最佳工艺为:红枣汁添加量6%,南瓜浆添加量17.5%,木糖醇添加量3%,复合稳定剂添加量0.03%,发酵温度42 ℃,发酵时间8 h,发酵剂接种量0.1125%。此条件下发酵制成的红枣南瓜凝固型酸奶色泽均匀,呈淡黄色,酸甜适口,口感细腻,凝结状态良好,有红枣和南瓜的独特风味。酸度为75oT,符合国家标准。
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OPTIMIZATION OF THE FERMENTATION PROCESS OF JUJUBE-PUMPKIN SET YOGURT
*LI Ling-ling, LUO Xue-feng, ZHANG Can, WU Lian-lian, LI Xiu-zhen, TANG Nan-yan, LI Xin
(Biochemistry Engineering Department, Chongqing Industry & Trade Polytechnic, Chongqing 408000, China)
Using jujube, pumpkin and pure milk as the main raw materials, the jujube-pumpkin set yogurt with nutrition and health care was developed. With the sensory evaluation as the main index, the fermentation process of the jujube-pumpkin set yogurt was optimized by single factor test and orthogonal test. The optimum conditions were followed as 6% jujube juice, 17.5% pumpkin juice, 3% xylitol, 0.03% compound stabilizer, 0.1125% inoculum, fermentation temperature of 42 ℃ and fermentation time of 8 h. Under these conditions, the jujube-pumpkin set yogurt has uniform color, light yellow, sweet and sour taste, delicate taste, good setting state, and unique flavor of jujube and pumpkin.
jujube; pumpkin; yoghurt; fermentation process
TS252.54
A
10.3969/j.issn.1674-8085.2019.06.006
1674-8085(2019)06-0028-04
2019-07-19;
2019-08-29
*李玲玲(1980-),女,河南林州人,副教授,硕士,主要从事微生物应用研究(E-mail:729005755@qq.com);
罗学凤(1995-),女,重庆合川人,重庆工贸职业技术学院生物化学工程系药品生产技术专业2016级专科生(E-mail:2357001303@qq.com);
张 灿(1999-),女,重庆潼南人,重庆工贸职业技术学院生物化学工程系药品生产技术专业2016级专科生(E-mail:1115071941@qq.com);
伍莲莲(1998-),女,重庆合川人,重庆工贸职业技术学院生物化学工程系药品生产技术专业2016级专科生(E-mail:2917922558@qq.com);
李秀贞(1998-),女,安徽界首人,重庆工贸职业技术学院生物化学工程系药品生产技术专业2016级专科生(E-mail:3378310748@qq.com);
唐楠燕(1997-),女,重庆永川人,重庆工贸职业技术学院生物化学工程系药品生产技术专业2016级专科生(E-mail:2629034500@qq.com);
李 欣(1998-),女,重庆合川人,重庆工贸职业技术学院生物化学工程系药品生产技术专业2016级专科生(E-mail:2710207617@qq.com).
井冈山大学学报(自然科学版)2019年6期