李海燕,喬成亞,劉振民,龔廣予,梅 芳,孫 卓
(1.光明乳業(yè)股份有限公司乳業(yè)研究院 華北研究所,北京 101300;2.乳業(yè)生物技術(shù)國家重點實驗室 上海乳業(yè)生物工程技術(shù)研究中心,上海 200436)
綠豆是一種食藥兼用的谷物,蛋白質(zhì)含量達24.5%,含有人體必需的氨基酸達6.9%,富含多種維生素及鉀、鈣、鐵、磷等礦物質(zhì)。綠豆不但有良好的食用價值,還有重要的藥用價值,具有清熱、消暑、解毒、降血脂、抗菌等作用,我國歷來有食用綠豆的習慣。
酸奶以牛奶為主要原料,經(jīng)乳酸菌發(fā)酵而成,其中含有大量活性乳酸菌,對人體腸道健康有益,且具有美容、降血脂、克服乳糖不耐癥、防治腹瀉等功效。凝固型酸奶是酸奶中的主要品類,因豐富的營養(yǎng)和特殊的質(zhì)構(gòu)深受消費者喜愛,占有重要的市場份額。在一些文獻報道中,提出了雙蛋白的概念,即將植物蛋白與動物蛋白結(jié)合而研制出的一類健康食品。本實驗以生牛乳和綠豆粉為主要原料,研究了凝固型綠豆酸奶的加工工藝,同時研究不同實驗因素對其品質(zhì)的影響,確定最優(yōu)工藝及配方,提供一種雙蛋白酸奶的研制方法。
無抗鮮牛奶:光明自有牧場;超微綠豆粉(800~1000目);變性淀粉:國民淀粉化學有限公司;瓊脂:青島日水有限公司;白砂糖:廣西農(nóng)墾糖業(yè)集團股份有限公司;直投菌種ZM-91含保加利亞乳桿菌(L.Bulgaricus)和嗜熱鏈球菌(St.thermophilus):丹麥丹尼斯克(中國)有限公司。
孟加拉紅培養(yǎng)基:蛋白胨5g、葡萄糖10g、磷酸二氫鉀1g、硫酸鎂0.5g、瓊脂20g、孟加拉紅溶液100mL、氯霉素0.1g、蒸餾水1000mL。
MRS培養(yǎng)基:蛋白胨10g、牛肉膏10g、酵母膏5g、磷酸氫二銨2g、葡萄糖20g、吐溫-80 1mL、硫酸鎂0.58g、硫酸錳0.25g、瓊脂18g、蒸餾水1000mL,pH 6.2~6.6。
Sartorius-CP124S電子天平:北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;APV-1000均質(zhì)機:丹麥APV公司;EUROSTAR攪拌器:德國IKA公司;PHB-4型精密pH計:上海精密科學儀器有限公司;Water Baths恒溫水浴鍋:德國GFL公司;320A/C黏度計:美國BROOK FIELD公司;ZHJ H-1112型超凈工作臺:北京冠鵬凈化設備有限責任公司;GNP-9080型防水式恒溫培養(yǎng)箱:上海精宏實驗設備有限公司。
1.3.1 綠豆酸奶藝流程
1.3.2 工藝操作要點
綠豆粉的糊化:按水/綠豆粉為1∶8在80℃熱水中充分溶解后并且保溫20min,使綠豆粉充分糊化,呈均勻的漿狀。糊化過程中可以鈍化脂肪氧化酶,消除綠豆粉的一些不良氣味,同時可與牛奶更均勻地融合在一起。
穩(wěn)定劑的溶解:鮮牛奶預熱至60℃~65℃,將變性淀粉、瓊脂與白砂糖混合均勻后加入生牛乳中,高速攪拌20min充分溶解,再加入糊化好的綠豆?jié){,混勻。
均質(zhì):均質(zhì)溫度為60℃~70℃,一級均質(zhì)壓力20MPa~30MPa,二級均質(zhì)壓力180MPa~200MPa。
殺菌、冷卻:均質(zhì)后的料液殺菌溫度為95℃,保持5min;殺菌后冰水冷卻至42℃。
發(fā)酵、冷藏:直投菌種ZM-91以0.2U/kg添加量,按無菌操作添加至殺菌后的料液中,緩慢搖勻后分裝,置于恒溫水浴鍋中發(fā)酵。待發(fā)酵終點達到70°T~80°T時終止發(fā)酵,冰水冷卻后4℃冷藏備用。
1.3.3 凝固型綠豆酸奶品評標準
凝固型酸奶的感官評分見表1。
表1 凝固型綠豆酸奶感官評價標準Table 1 Standards of sensory evaluation of the set yoghurt with mung bean
1.3.4 凝固型酸奶配方的優(yōu)選試驗
用正交試驗優(yōu)化酸奶配方。正交試驗因素與水平見表2。
表2 酸奶配方優(yōu)化正交試驗因素水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experiments for formula optimization of the yoghurt
以產(chǎn)品感官評分為最終評判標準,在單因素試驗的基礎上,選擇對影響凝固型綠豆酸奶品質(zhì)較為重要的4個因素:綠豆粉、變性淀粉、瓊脂、白砂糖的添加量為研究對象,采用L9(34)正交試驗,確定產(chǎn)品的最佳配方。
1.3.5 分析檢測
(1)保質(zhì)期內(nèi)酸度的測定
參照文獻[8],采用吉爾涅爾度(°T)法測定酸奶酸度。
(2)保質(zhì)期內(nèi)乳酸菌活菌數(shù)的測定
將制備好的酸奶于4℃冷藏,測定乳酸菌活菌數(shù)。將酸奶用滅菌生理鹽水梯度稀釋至一定數(shù)量級的濃度后,采用MRS瓊脂培養(yǎng)基傾注平板培養(yǎng),于42℃培養(yǎng)48h后計菌落總數(shù),測定乳酸菌活菌數(shù)。
(3)保質(zhì)期內(nèi)霉菌及酵母總數(shù)的測定
按照GB4789.15—2010《食品微生物學檢驗霉菌和酵母計數(shù)》規(guī)定的方法檢測。將制備好的樣品于4℃冷藏,將酸奶用滅菌生理鹽水梯度稀釋至一定數(shù)量級的濃度后,采用孟加拉紅瓊脂培養(yǎng)基傾注平板培養(yǎng),于(28±1)℃培養(yǎng)5d后計霉菌和酵母菌落總數(shù),并在觀察期內(nèi)記錄霉菌及酵母菌數(shù)。
(4)保質(zhì)期內(nèi)酸奶的感官評定
將酸奶樣品于4℃冷藏后熟之后,請20名專業(yè)人員進行綜合感官評分,并觀察產(chǎn)品的顏色、狀態(tài)、氣味。
分別在酸奶中添加1.0%、1.5%、2.0%的超微綠豆粉,其添加量對酸奶的質(zhì)量影響見表3。
表3 酸奶中綠豆粉的添加量對成品品質(zhì)的影響Table 3 Effect of mung bean powder amount on the quality of the set yoghurt
由表3可知,綠豆粉的添加量對酸奶的質(zhì)量有明顯影響。從經(jīng)濟的角度和產(chǎn)品的感官狀態(tài)及口感來看,綠豆粉的最適宜添加量為1.5%。添加量太少,味道不足;添加量太多時產(chǎn)品質(zhì)地不佳。
在發(fā)酵溫度為42℃,綠豆粉添加量為1.5%的條件下,選擇不同的蔗糖添加量,探討蔗糖對綠豆酸奶品質(zhì)的影響,結(jié)果見表4。
表4 酸奶中蔗糖的添加量對成品品質(zhì)的影響Table 4 Effect of saccharose amount on the quality of the set yoghurt
由表4可知,蔗糖添加量太少,酸奶口感偏酸,凝乳狀態(tài)較軟,且乳清析出較多。蔗糖量添加太多,口感偏甜。蔗糖添加量為7%較適宜。
在發(fā)酵溫度為42℃,綠豆粉添加量為1.5%,蔗糖添加量為7%的條件下,選擇不同的變性淀粉與瓊脂的添加量,探討其對綠豆酸奶品質(zhì)的影響,結(jié)果見表5。
表5 淀粉與瓊脂的添加量對酸奶品質(zhì)的影響Table 5 Effect of modified starch and agar amount on the quality of the set yoghurt
由表5可知,變性淀粉與瓊脂添加量太高,產(chǎn)品黏稠度較高,口感不清爽,添加量太低,會出現(xiàn)乳清析出。變性淀粉添加量為0.8%,瓊脂添加量為0.15%,產(chǎn)品狀態(tài)及口感較好。
綠豆酸奶配方優(yōu)化正交試驗結(jié)果見表6,正交試驗結(jié)果方差分析見表7。
表6 酸奶配方優(yōu)化正交試驗結(jié)果Table 6 Results of orthogonal experiments for formula optimization of the yoghurt
從表6可知,4個因素對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響作用分別是A>C>B>D,不同的穩(wěn)定劑種類、蔗糖及綠豆粉的添加量組合對產(chǎn)品的品質(zhì)有很大的影響。變性淀粉對凝固型綠豆酸奶的品質(zhì)影響最大,其次是白砂糖、綠豆粉、瓊脂,配方最優(yōu)組合為A2B2C3D2,即變性淀粉0.8%,瓊脂0.15%,白砂糖8%,綠豆粉1.5%。在此最佳條件下進行驗證試驗,產(chǎn)品感官評分為93分。
為進一步判斷變性淀粉、瓊脂、白砂糖、綠豆粉4個因素對正交試驗結(jié)果的影響,將正交試驗結(jié)果進行方差分析,結(jié)果見表7。由表7可知,試驗結(jié)果的方差分析與正交試驗的結(jié)果是一致的,變性淀粉的添加量對凝固型綠豆酸奶的感官評分有顯著影響,其他因素影響不顯著。
表7 正交試驗結(jié)果方差分析Table 7 Variance analysis of orthogonal experiments results
2.5.1 感官指標
色澤呈乳白色,組織狀態(tài)均勻,無乳清析出,無肉眼可見雜質(zhì)??谖肚逅?、綠豆味清新自然,質(zhì)構(gòu)細膩,甜酸適宜,具有獨特的牛奶發(fā)酵風味,無異味。
2.5.2 理化指標
pH值4.36,酸度78°T,蛋白質(zhì)2.9%,脂肪3.0%,總固形物含量18.61%。
2.5.3 微生物指標
乳酸菌活菌數(shù)>107CFU/mL,細菌總數(shù)<100CFU/mL,大腸菌群<10MPN/100mL,霉菌、酵母菌、致病菌未檢出。
通過配方優(yōu)化試驗,確定凝固型綠豆酸奶中超微綠豆粉添加量為1.5%,蔗糖添加量為8%,變性淀粉添加量0.8%,瓊脂添加量為0.15%,發(fā)酵溫度為42℃制作成的凝固型綠豆酸奶酸甜適口,營養(yǎng)豐富,在保質(zhì)期內(nèi)狀態(tài)穩(wěn)定,無蛋白沉淀及乳清析出現(xiàn)象。
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