文/陈亚蓝 侯贺丽 张华华 朱 静
(河南信阳农林学院食品学院)
椰果是微生物利用椰子汁发酵制得的多糖类胶体,具有爽口,咀嚼性好,风味独特等特点,是一种很好的保健食品原料,常添加于各种乳制品中以改善产品的口感及风味[1]。燕麦又称莜麦、铃铛麦等,禾本科植物,属于杂粮的一种[2]。燕麦的蛋白质含量很高,是小麦和大米的1.6~2.3 倍;含有8 种人体必需氨基酸,且8 种氨基酸组成较为平衡;含有丰富的亚油酸,对高血压、动脉粥样硬化等具有较好的防治功效[3];还含有钙、磷、铁、锌、锰等多种矿物质及功能性成分,具有抗氧化,提高免疫力,抗癌等功能[4]。椰果和燕麦中均含有大量的膳食纤维,能够促进肠胃蠕动,具有美容养颜的功效。
酸奶由于其独特的口感及能改善乳糖不耐症人群对乳制品营养的吸收率,市场需求越来越大。然而随着人们生活水平的提高和对饮食健康关注度的提升,改善饮食结构,提高膳食纤维含量,减少“文明病”的发病率已日渐成为新时期对食品行业的要求。本研究将椰果和燕麦添加到酸奶中,增加酸奶的营养价值,改善酸奶的风味,为酸奶制品的加工提供一定的理论依据。
纯牛奶:内蒙古伊利实业集团股份有限公司;椰果粒:广东省广州市新程食品有限公司;燕麦:广西贺州西麦生物食品有限公司;白砂糖:市售;酸奶发酵剂(嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌):江苏昆山佰生优生物科技有限公司。
表1 正交因素水平表
数显恒温水浴锅(XMTD-2 0 4)和恒温培养箱(D H P-260):上海梅香仪器有限公司;电子天平(JY10002):上海良平仪器仪表有限公司;冰箱(FCD-195SEN):山东青岛海尔特种冰电柜有限公司;手持均质机。
工艺流程[5,6]:纯牛奶、白砂糖按比例调配→均质(65 ℃,5 min)→杀菌(85 ℃,15 min)→冷却→接种→称量椰果、燕麦→分装→保温发酵(42 ℃)→后熟(0~4 ℃,12 h)→成品冷藏。
1.4.1 燕麦的制备
熟燕麦称量,然后分装到一次性杯中,放置备用。
1.4.2 椰果粒的制备
将椰果粒盛出用纱布过滤掉其中的糖液,称重,然后按比例与燕麦分装到一起,放置备用。
1.4.3 混合、均质、灭菌
纯牛奶、白砂糖按比例要求调配,慢慢搅动使白砂糖完全溶化于纯牛奶中,然后加热至65 ℃。手持均质机在65 ℃常压条件下均质5 min。均质后的牛奶用恒温水浴锅在95 ℃条件下灭菌15 min。
1.4.4 冷却、接种、分装
灭菌完毕后静止冷却至42 ℃左右,将酸奶发酵剂按一定比例加入冷却好的混合液中,搅拌均匀后将其按试验配方加入提前制备好的果料杯中,搅动均匀,封口。
1.4.5 发酵、后熟、成品冷藏
将分装好的混合液放置于恒温培养箱中在42 ℃条件下发酵;发酵完成后,置于冰箱中,在0~4 ℃的条件下后熟12~24 h;后熟完毕后继续冷藏,防止酸奶变质。
1.5.1 椰果添加量的确定
固定燕麦3%(以100 g纯牛奶为定量,添加量为占纯牛奶的百分比,下同)、白砂糖6%、酸奶发酵剂2%、发酵时间8 h,椰果分别添加4%、8%、12%、16%、20%,以感官评价为指标,确定椰果的最佳添加量。
1.5.2 燕麦添加量的确定
固定椰果12%、白砂糖5%、酸奶发酵剂2%、发酵时间6 h,燕麦分别添加1%、2%、3%、4%、5%,以感官评价为指标,确定燕麦的最佳添加量。
1.5.3 白砂糖添加量的确定
固定椰果8%、燕麦3%、酸奶发酵剂2%、发酵时间7 h,白砂糖分别添加4%、5%、6%、7%、8%,以感官评价为指标,确定白砂糖的最佳添加量。
1.5.4 发酵时间的确定
固定椰果8%、燕麦3%、白砂糖5%、酸奶发酵剂2%,将发酵时间分别设置为4 h、5 h、6 h、7 h、8 h,以感官评价为指标,确定最佳的发酵时间。
根据单因素试验结果,设计四因素三水平正交试验,以感官评价为评价指标,确定凝固型椰果、燕麦酸奶的最佳工艺参数,因素水平如表1所示。
组织10 人的感官评定小组,从产品的色泽、口感、香味、组织状态、凝乳状态5 个方面,对试验产品进行感官评价,得出分值(总分25 分),待评定小组评价结束,求其平均值。参考已发表方法[7,8],结合本研究产品特点制定感官评价标准,详见表2。
表2 感官评定表
图1 椰果添加量对酸奶品质的影响
图2 燕麦添加量对酸奶品质的影响
产品的酸度检测按照《GB 5009.239—2016 食品安全国家标准 食品酸度的测定》进行检测。
乳酸菌按《GB 4789.35—2016食品安全国家标准 食品微生物学检验 乳酸菌检验》检验。大肠菌群按《GB 4789.3—2016 食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》中的直接计数法进行计数。致病菌根据《GB 29921—2013 食品安全国家标准 食品中致病菌限量》检测。
椰果添加量对产品质量影响的结果如图1所示。当椰果从4%逐步添加到12%时,产品的感官评分逐步提高。当椰果添加量继续增加时,感官评分逐渐下降,添加量在20%时分值仅有17.6 分,此时产品口感偏酸、组织很粗糙,且有乳清析出。综合分析,当椰果添加量为12%时,产品的感官评分最高,质量最好。
燕麦添加量对产品质量影响的结果如图2所示。当燕麦从1%添加到2%时,产品的感官评分提高。当燕麦继续添加时,感官评分逐渐下降,添加量在5%时分值仅有17.4 分,此时产品组织很粗糙,且有乳清析出,质地偏硬。综合分析,当燕麦添加量为2%时,产品的感官评分最高,质量最好。
表3 正交试验结果直观分析表
白砂糖添加量对产品质量影响的结果如图3所示。当白砂糖从4%逐步添加到7%时,产品的感官评分逐步提高,但添加量在6%时,评分略有下降。当白砂糖继续添加时,感官评分下降,添加量在4%时分值仅有16.4 分,此时产品色泽较为均匀,口感偏酸、组织状态少,有乳清析出。综合分析,当白砂糖添加量为7%时,产品的感官评分最高,质量最好。
由图4可知,当发酵时间从4 h逐步提高到8 h时,产品的感官评分呈现下降上升的波浪状,可能是在试验过程中细节部分操作不当,或者感官评分小组口味各异所导致。当发酵时间在5 h时分值仅有18.6 分,此时色泽不太均匀,口感偏甜且质地偏软。综合分析,当发酵时间为6 h时,产品的感官评分最高,质量最好。
正交试验结果如表3所示,由极差分析可知,椰果粒、燕麦、白砂糖添加量和发酵时间4 个试验因数对产品质量影响大小为A>B=C=D,即椰果添加量>燕麦添加量=白砂糖添加量=发酵时间,椰果添加量对产品影响最大,所以在产品生产过程中要控制好椰果的添加量。通过分析正交试验的结果,得出两组最优配方A2B3C2D1和A2B3C2D3,均不在正交试验表中,因此,进行验证试验,两组感官评价分别得分为23.3、23.1 分,无明显差异。由于发酵时间6 h能节省经济投入,得出最佳工艺参数为A2B3C2D1,即当椰果添加量为12%、燕麦添加量为4%、白砂糖添加量为6%、发酵时间6 h时,生产出来的产品质量最佳。
2.6.1 感官指标
本试验生产的产品色泽均匀一致,呈乳白色、微黄色,酸甜适中,奶香浓郁,爽滑细腻,无乳清析出,软硬适中,具有椰果的咀嚼感和淡淡的燕麦香味。
图3 白砂糖添加量对酸奶品质的影响
图4 发酵时间对酸奶品质的影响
2.6.2 理化指标
本试验的产品中酸度为85 °T,符合《GB 5009.239—2016 食品安全国家标准 食品酸度的测定》中酸度大于70 °T的标准。
2.6.3 微生物指标
乳酸菌含量为6.13×107CFU/mL,大肠杆菌1 个/100 mL,无致病菌,分别符合《GB 4789.35—2016 食品安全国家标准 食品微生物学检验 乳酸菌检验》中乳酸菌大于1.00×106CFU/mL,《GB 4789.3—2016 食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》中大肠杆菌小于5 个/100 mL,《GB 29921—2013 食品安全国家标准 食品中致病菌限量》中无致病菌的标准。
综合感官评价,最后确定椰果添加量12%、燕麦添加量4%、白砂糖添加量6%、发酵时间6 h。以此工艺配方制得的凝固型椰果、燕麦酸奶色泽均匀一致,呈乳白色、微黄色,酸甜适中,奶香浓郁,爽滑细腻,无乳清析出,软硬适中,具有椰果的咀嚼感和燕麦香味,风味独特,营养保健,并且产品质量符合国家标准,是具有市场价值的新型风味乳制品。在试验过程中,产品中燕麦部分会发生沉淀,可能由于燕麦吸收水分后产生沉淀,在外观上看,略微出现分层现象。在后续的研究中可通过添加稳定剂等改善工艺。