冯红霞,李凯,韩跃军,马立志,费鹏,邢敏,常云鹤,3
(1.贵阳学院食品与制药工程学院,贵阳 550005;2.贵州宏财聚农投资有限责任公司,贵州 六盘水 553537;3.贵州省果品加工工程技术研究中心,贵阳 550005;4.河南科技大学食品与生物工程学院,河南 洛阳 471023)
百合(Lilium brownii var.viridulum Baker)不仅含有丰富的蛋白质、钙、磷、铁等营养素,而且含有多糖、甾体皂苷、生物碱、酚类化合物、黄酮类化合物等活性物质,具有抗氧化活性,被认为是一种适合大众的食药两用食品[1-3]。希腊式酸奶乳糖含量低,蛋白质含量高,口感细腻,风味独特,组织状态丰富,是介于酸奶与干酪之间的一种酸奶[4]。随着安慕希酸奶大受消费者的喜爱,已有越来越多的研究者聚焦于希腊式酸奶的研究和开发中[5-7]。
本研究以百合、乳清蛋白和稀奶油为原料,利用正交实验确定百合希腊式酸奶的最佳配方,并分析该产品对羟基自由基(·OH)、超氧阴离子(O2-)及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)的消除作用,从而评价其抗氧化能力,为开发希腊式酸奶新产品提供新思路。
双歧杆菌(Bifidobacteria),东北农业大学乳品科学教育部重点实验室馈赠。
主要试剂:百合、白砂糖、全脂乳粉、乳清粉、稀奶油,洛阳超市;无水乙醇,苏州科伦化工有限公司;邻苯三酚,山东佰仟化工有限公司;硫酸亚铁、邻二氮菲,济宁宏明化学试剂有限公司;DPPH、过氧化氢、氢氧化钠,雄县莱宝生物科技有限公司。
GL124-1SCN电子天平,北京奥数仪器有限公司;LDZH-100KBS立式自动电热蒸汽灭菌器,青岛化工仪器设备有限公司;GZX-DH-300-BS-II 43L小容量电热恒温干燥-培养两用箱,四川奥美仪器设备有限公司;BIOBASE超净工作台,深圳市蓝思净化科技有限公;JHH 6A精密数显恒温水浴锅,常州朗越仪器制造有限公司;UPG-752分光-紫外分光光度计,上海美谱达仪器有限公司。
1.3.1 百合希腊式酸奶的制备
挑选新鲜质嫩的百合,清洗后选取百合的部分茎部,放入榨汁机中,按照百合∶水=1∶2的比例加入蒸馏水榨汁,得到百合浆,冷藏待用。百合希腊式酸奶主要的工艺流程如下:全脂乳粉+乳清粉+稀奶油+百合浆+白砂糖+蒸馏水→调配→均质(60℃,20 MP)→杀菌(95℃,5 min)→冷却(43℃)→接种→发酵(42℃,8 h)→后熟(4℃,12 h)→成品。
1.3.2 单因素实验
本研究选择影响百合希腊式酸奶的4个因素百合浆添加量、乳清蛋白添加量、稀奶油加量和发酵剂接种量,利用单因素试验分别分析上述4个因素对百合希腊式酸奶感官评定的影响。即考察百合浆添加量(4%,5%,6%,7%,8%)、乳清蛋白添加量(0.4%,0.6%,0.8%,1.0%,1.2%)、稀奶油加量(2%,4%,6%,8%,10%)和发酵剂接种量(0.125%,0.250%,0.375%,0.500%,0.625%)对产品感官品质的影响。
1.3.3 正交实验
在单因素实验此基础上,选取百合浆添加量、乳清蛋白添加量、稀奶油加量和发酵剂接种量4个因素进行产品配方的优化,因素水平如表1所示。
表1 正交试验因素水平 %
1.3.4 感官评定
对百合希腊式酸奶的感官评定是从色泽、口感、风味和组织状态4个方面来进行分析,这4个方面占的分数分别为10,20,20,40分;总分为100分,感官评分如表2所示。
1.3.5 理化和微生物指标
产品pH值的测定:采用PHS-3C型pH计进行测定。
百合希腊式酸奶蛋白质质量分数、脂肪质量分数、非脂乳固体质量分数、酸度的测定按照相关国家标准进行[8-11]。大肠杆菌、致病菌的检测方法参照相关国家标准[12-15]。
表2 百合希腊式酸奶感官评价
1.3.6 抗氧化活性分析
以未添加百合的传统希腊式酸奶为对照,分别取10 g最优配方样品和对照样品,按照无水乙醇∶产品=1∶9比例对产品进行稀释,并将样液混合均匀,放入离心机,转速设置为4 000 r/min,时间为10 min。离心完成后,取上清液进行抗氧化活性实验。根据已有的报道[16-18],分别利用采用Fenton反应法、邻苯三酚自氧化法和DPPH-比色法测定产品上清液对羟基自由基(·OH)、超氧阴离子(O2-)和DPPH的清除率,从而评价百合希腊式酸奶的抗氧化活性。
1.3.7 数据分析
本研究中的数据以平均数±标准偏差的形式表示,利用SPSS20.0软件中的Tukey’s检验对数据进行差异分析,当P<0.05时视为差异显著。
2.1.1 百合浆添加量对酸奶感官评定的影响
选取百合浆添加量为4%,5%,6%,7%,8%,分析百合浆添加量对产品感官品质的影响,结果如图1所示。
图1 百合浆添加量对百合希腊式酸奶感官评定的影响
由图1可以看出,百合浆的添加量为7%时评分最高,此时产品色泽均匀,具有明显的百合香味,当百合浆的添加量小于7%时百合香不足,当添加量大于7%时,百合的风味掩盖了奶香味。可见,百合浆的最佳添加量为7%。
2.1.2 乳清蛋白添加量对酸奶感官评定影响
选取乳清蛋白添加量为0.4%,0.6%,0.8%,1.0%,1.2%;分析乳清蛋白添加量对产品感官品质的影响,结果如图2所示。由图2可以看出,乳清蛋白添加量为1.0%时产品感官评分最高,添加量小于1%不利于百合希腊式酸奶凝乳,产品有乳清析出的现象,大于1%产品的硬度较大,口感不细腻。可见乳清蛋白的最佳添加量为1.0%。
图2 乳清蛋白添加量对百合希腊式酸奶感官评定的影响
2.1.3 稀奶油添加量对酸奶感官评定影响
选取稀奶油添加量为2%,4%,6%,8%,10%;分析稀奶油添加量对产品感官品质的影响,结果如图3所示。
图3 稀奶油添加量对百合希腊式酸奶感官评定的影响
由图3可以看出,稀奶油添加量为8%时百合希腊式酸奶感官评分最高,当稀奶油添加量大于8%时,感官评定的分数略有下降,说明此时产品的品质不会随着稀奶油添加量的增加而提高。可见稀奶油的最佳添加量为8%。
2.1.4 发酵剂接种量对感官评定的影响
选取发酵剂接种量为0.125%,0.250%,0.375%,0.500%,0.625%;分析发酵剂接种量对产品感官品质的影响,结果如图4所示。由图4可以看出,当发酵剂接种量为2%时,感官评分最高,说明百合希腊式酸奶发酵剂的最佳的接种量为0.500%。
为了得到百合希腊式酸奶的最佳组合,在单因素实验的基础上进行正交实验,并进行方法分析,结果如表3和表4所示。
由表3可知,影响百合希腊式酸奶感官品质的主次顺序为:百合浆添加量(A)>发酵剂接种量(D)>乳清蛋白添加量(B)>稀奶油添加量(C),产品的最优组合为A2B3C1D2即百合浆添加量7%,乳清蛋白添加量1.2%,稀奶油添加量8%,发酵剂接种量0.500%,按照最优组合制备百合希腊式酸奶感官评分为92分,高于其他组合。
图4 发酵剂接种量对百合希腊式酸奶感官评定的影响
表3 正交实验结果
经检测,百合希腊式酸奶的pH值为4.20,蛋白质质量分数为3.64%,脂肪质量分数7.57%,非脂乳固体质量分数为9.14%,酸度为79.82oT,百合希腊式酸奶中大肠杆菌≤1 mL-1,致病菌未检出,符合国家标准。
2.4.1 百合希腊式酸奶对·OH的清除作用
以传统希腊式酸奶为对照,分析最优百合的添加对希腊式酸奶·OH的清除能力的影响,结果如图5所示。百合希腊式酸奶(10 g)对·OH的清除能力为51.33%,显著高于空白对照样品(P<0.05),可见百合的添加显著的提高了希腊式酸奶对·OH的清除能力。
2.4.2 百合希腊式酸奶对O2-的清除作用
取2组希腊式酸奶样品10 g,对其清除O2-的能力进行测定,结果如图6所示。由图6可以看出,百合希腊式酸奶对O2-的清除率为29.36%,显著高于空白对照组(P<0.05),可见百合的添加显著的提高了希腊式酸奶对O2-的清除能力。
图5 百合希腊式酸奶对·OH的清除能力
图6 百合希腊式酸奶对O 2-的清除能力
2.4.3 百合希腊式酸奶对DPPH的清除作用
以传统希腊式酸奶为对照组,分析百合希腊式酸奶对DPPH的清除能力,结果如图7所示。由图7可以看出,百合希腊式酸奶对DPPH的清除率为12.41%,显著高于空白对照组(P<0.05),说明百合的加入提高了产品对DPPH的清除能力。
图7 百合希腊式酸奶对DPPH的清除能力
本研究利用单因素试验和正交试验优化了百合希腊式酸奶的最优配方,即百合浆添加量7%,乳清蛋白添加量1.2%,稀奶油添加量8%,发酵剂接种量0.500%,在最优组合下生产的百合希腊式酸奶p H值为4.20,蛋白质质量分数为3.64%,脂肪质量分数为7.57%,非脂乳固体质量分数为9.14%,酸度为79.82oT,百合希腊式酸奶中大肠杆菌≤1 mL-1,致病菌未检出,符合国家标准。百合希腊式酸奶抗氧化实验结果表明百合的加入显著提高了产品对·OH、O2-和DPPH的清除能力。百合希腊式酸奶的研制不仅丰富了希腊式酸奶的种类,而且提高了产品的抗氧化活性,为风味功能性希腊式酸奶产品的研发提供了新的思路和理论依据。此外,本研究中的产品未经过巴氏杀菌,不具有较长的货架期,因此,没有进行产品货架期稳定性的研究,在以后的研究中,我们会继续研发长货架期且具有抗氧化功能的希腊酸奶,并分析在整个货架期中产品的稳定性,以期进一步开发相关系列产品。