馮紅霞,朱立紅,韓躍軍,馬立志,費(fèi)鵬,李建軍,常云鶴,*
(1.貴陽(yáng)學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院,貴州貴陽(yáng)550005;2.河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,河南洛陽(yáng)471023)
扣碗酪是我國(guó)傳統(tǒng)的宮廷發(fā)酵乳制品,主要利用米酒進(jìn)行發(fā)酵,不需要排乳清,因此,產(chǎn)品不但兼有乳香和酒香,二者融合,風(fēng)味獨(dú)特,而且更好的保留了乳中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[1]??弁肜液胸S富的蛋白質(zhì)、維生素和多種礦物質(zhì),且在發(fā)酵過(guò)程中大分子的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被分解為小分子,更利于人體消化吸收,深受消費(fèi)者的喜愛(ài)[2-3]。然而,現(xiàn)有關(guān)于扣碗酪的研究多集中在其發(fā)酵工藝中,這使得扣碗酪產(chǎn)品相對(duì)單一,不能滿足消費(fèi)者對(duì)扣碗酪產(chǎn)品多樣化的需要,此外,由于采用單一的米酒發(fā)酵,導(dǎo)致扣碗酪產(chǎn)品的發(fā)酵時(shí)間較長(zhǎng),不利于產(chǎn)品的工業(yè)化發(fā)展[2,4]。
迷迭香(Rosmarinus officinalis),屬于雙子葉植物,唇形科,迷迭香灌木,迷迭香作為香料,具有清甜帶松木香的氣息風(fēng)味,香味濃烈,可廣泛應(yīng)用于日常食品、功能食品、香料及調(diào)味品及化工等行業(yè),被國(guó)際公認(rèn)為第三代綠色食品添加劑[5-6]。此外,迷迭香提取物具有高效、無(wú)毒的抗氧化作用及多種生理功能,包括增強(qiáng)記憶力、鎮(zhèn)靜、安神醒腦,促進(jìn)人心腦血管的血液循環(huán),抑菌、治療消化不良和胃痛、調(diào)理皮膚油膩、刺激頭皮的毛發(fā)重新生長(zhǎng)等[6-8]。雙歧桿菌(Bifidobacterium),是常見(jiàn)的發(fā)酵劑,且為人和動(dòng)物腸道菌群主要的成員之一,具有抗腫瘤、潤(rùn)腸通便、提高機(jī)體免疫力、延緩衰老、調(diào)節(jié)胃腸道平衡等多種生理功能,已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在了發(fā)酵乳制品的研發(fā)中[9-14]。基于以上研究背景,可以考慮研制一款以雙歧桿菌為發(fā)酵劑,具有迷迭香風(fēng)味的扣碗酪產(chǎn)品,從而解決扣碗酪產(chǎn)品單一,發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的缺點(diǎn)。
本研究以迷迭香和全脂乳粉為主要的原料,采用雙歧桿菌進(jìn)行發(fā)酵,以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo),分析迷迭香和水的料液比、雙歧桿菌干粉添加量、米酒添加量和白砂糖加量對(duì)迷迭香雙歧桿菌扣碗酪(Rosmarinus officinalis Kouwan Lao fermented by Bifidobacterium,ROKLB)感官品質(zhì)的影響,并利用正交試驗(yàn)確定該產(chǎn)品的最佳配方。在此基礎(chǔ)上,利用Fenton反應(yīng)法、鄰苯三酚自氧化法和DPPH比色法揭示迷迭香雙歧桿菌扣碗酪對(duì)羥基自由基(·OH)、超氧陰離子自由基(O2-·)及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基(DPPH·)的清除效果,從而評(píng)價(jià)其抗氧化能力,為開(kāi)發(fā)扣碗酪新產(chǎn)品提供新思路。
迷迭香(Rosmarinus officinalis):河南省洛陽(yáng)市;雙歧桿菌(Bifidobacterium):東北農(nóng)業(yè)大學(xué)乳品科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室饋贈(zèng)。
白砂糖、全脂乳粉、江米、安琪酒曲:洛陽(yáng)大張超市;無(wú)水乙醇:蘇州科倫化工有限公司;鄰苯三酚:山東佰仟化工有限公司;硫酸亞鐵、鄰二氮菲:濟(jì)寧宏明化學(xué)試劑有限公司;DPPH、過(guò)氧化氫、氫氧化鈉:雄縣萊寶生物科技有限公司。
GL124-1SCN電子天平:北京奧數(shù)儀器有限公司;LDZH-100KBS立式自動(dòng)電熱蒸汽滅菌器:青島化工儀器設(shè)備有限公司;GZX-DH-300-BS-II 43L小容量電熱恒溫干燥-培養(yǎng)兩用箱:四川奧美儀器設(shè)備有限公司;BIOBASE超凈工作臺(tái):深圳市藍(lán)思凈化科技有限公司;JHH6A精密數(shù)顯恒溫水浴鍋:常州朗越儀器制造有限公司;UPG-752分光-紫外分光光度計(jì):上海美譜達(dá)儀器有限公司。
1.3.1 迷迭香雙歧桿菌扣碗酪的制備
根據(jù)蔡曉琳[15]的方法制備迷迭香雙歧桿菌扣碗酪,主要工藝流程如下:江米200 g→洗凈,浸泡2 h→鍋蒸30 min→冷卻到30℃左右→加入安琪酒曲(10%)→30℃培養(yǎng)3 d→濾液→得到米酒濾液(酒精度12%);米酒濾液、迷迭香浸提液、白糖和雙歧桿菌加入到全脂乳粉中→42℃恒溫培養(yǎng)2.5 h左右→4℃后熟12 h。
1.3.2 單因素試驗(yàn)
1.3.2.1 料液比對(duì)迷迭香雙歧桿菌扣碗酪感官評(píng)定的影響
按照全脂奶粉為18%計(jì)算,依次以迷迭香∶水為0.5 ∶100、1 ∶100、1.5 ∶100、2 ∶100、2.5 ∶100(g/mL)按照工藝流程制備樣品,根據(jù)感官評(píng)定的結(jié)果分析迷迭香∶水對(duì)迷迭香雙歧桿菌扣碗酪品質(zhì)的影響。
1.3.2.2 雙歧桿菌干粉添加量對(duì)迷迭香雙歧桿菌扣碗酪感官評(píng)定的影響
按照全脂奶粉為18%計(jì)算,選取0.125%、0.2505%、0.375%、0.500%、0.625%的雙歧桿菌干粉添加量制備扣碗酪樣品,分析雙歧桿菌添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)定的影響。
1.3.2.3 米酒添加量對(duì)迷迭香雙歧桿菌扣碗酪感官評(píng)定的影響
按照全脂奶粉為18%計(jì)算,選取14%、16%、18%、20%、22%的米酒濾液(體積比)比例制備樣品,分析米酒添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)定的影響。
1.3.2.4 白砂糖添加量對(duì)迷迭香雙歧桿菌扣碗酪感官評(píng)定的影響
按照全脂奶粉為18%計(jì)算,選定1%、2%、3%、4%、5%的白砂糖添加量制備扣碗酪樣品,分析白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)定的影響。
1.3.3 正交試驗(yàn)
在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,選取迷迭香水提液濃度、雙歧桿菌干粉添加量、米酒濾液添加量、白砂糖添加量4個(gè)因素進(jìn)行產(chǎn)品配方的優(yōu)化,因素水平表如表1所示。
表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Orthogonal factor level table
1.3.4 感官評(píng)定
對(duì)迷迭香雙歧桿菌的感官評(píng)定是從色澤、風(fēng)味、組織狀態(tài)和口感這4個(gè)方面來(lái)進(jìn)行分析,這4個(gè)方面占的分?jǐn)?shù)分別為:15、25、25、35分,總分為 100分,感官評(píng)分表如2所示。
表2 迷迭香雙歧桿菌扣碗酪感官評(píng)價(jià)表Table 2 Sensory evaluation form of ROKLB
1.3.5 抗氧化活性分析
1.3.5.1 樣品預(yù)處理
以未添加迷迭香和雙歧桿菌的傳統(tǒng)扣碗酪(A組)、只添加迷迭香(B組)、只添加雙歧桿菌(C組)的扣碗酪產(chǎn)品作為對(duì)照,分別取10 g最優(yōu)配方樣品(D組)和對(duì)照樣品,按照無(wú)水乙醇∶產(chǎn)品=1∶9體積比對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行稀釋,并將樣液混合均勻,放入離心機(jī),轉(zhuǎn)速設(shè)置為4 000 r/min,時(shí)間為10 min。離心完成后,取上清液進(jìn)行抗氧化活性試驗(yàn)。
1.3.5.2 迷迭香雙歧桿菌扣碗酪對(duì)·OH清除能力的測(cè)定
采用Fenton反應(yīng)法[16]測(cè)定產(chǎn)品上清液對(duì)羥基自由基的清除率。具體操作為:取系列干凈試管分別加入5 mmol/L的水楊酸-乙醇(95%)2 mL、10 mmol/L的FeSO41 mL,混勻,然后再向這些試管中分別添加空白待測(cè)液1 mL、樣品待測(cè)液1 mL、去離子水1 mL,再依次加10 mmol/L的H2O22 mL、10 mmol/L的 H2O22 mL和去離子水2 mL,最后使體積至25 mL,配置好溶液后,在水浴鍋設(shè)置37℃,然后計(jì)時(shí)30 min,在510 nm波長(zhǎng)下測(cè)量吸光度值樣品反復(fù)測(cè)定3次,結(jié)果取平均[16]。依據(jù)下式計(jì)算·OH的清除率:
·OH 清除率/%=[A0-(A1-A2)]/A0×100
式中:A0為510 nm下無(wú)待測(cè)液的吸光度值;A1為510 nm下加待測(cè)液測(cè)得的吸光度值;A2為510 nm下加待測(cè)液不加H2O2測(cè)得的吸光度值。
1.3.5.3 迷迭香雙歧桿菌扣碗酪對(duì)O2-自由基清除能力的測(cè)定
采用鄰苯三酚自氧化法[17]測(cè)定迷迭香上清待測(cè)液對(duì)O2-的清除率。具體操作為:配pH 8.2的50 mmol/L的Tris-HCl緩沖液,3 mmol/L的鄰苯三酚(置于25℃的水浴鍋中)及樣品待測(cè)液和空白待測(cè)液備用。取4.5 mL的Tris-HCl緩沖液和4.2 mL的去離子水,混勻后放入恒溫水浴鍋中,在25℃的條件下保存20 min,再迅速加入0.3 mL預(yù)熱過(guò)的鄰苯三酸溶液,快速搖勻,在波長(zhǎng)為325 nm處測(cè)定吸光度值,每30 s測(cè)一次,總共測(cè)10次。空白采用10 mmol/L的HCl溶液替代鄰苯三酚溶液。依據(jù)以下公式計(jì)算O2-自由基清除率:
O2-自由基清除率/%=[1-(Vx/V0)]×100
式中:V0為325 nm下未加待測(cè)液吸光度值變化率;Vx為325 nm下加待測(cè)液吸光度值變化率。
1.3.5.4 迷迭香雙歧桿菌扣碗酪對(duì)DPPH自由基清除能力的測(cè)定
采用DPPH比色法[18]進(jìn)行測(cè)定。具體操作為:取樣品待測(cè)液、空白待測(cè)液、0.2 mmol/L的DPPH-乙醇溶液。在測(cè)試管中依次加入體積均為2 mL的待測(cè)液和DPPH-乙醇溶液,在對(duì)照管中加入體積均為2 mL的待測(cè)液和無(wú)水乙醇,在空白管中加入體積均為2 mL的DPPH-乙醇溶液和無(wú)水乙醇。將以上混合溶液分別搖勻,在室溫下避光靜置30 min,在517 nm處測(cè)吸光度值,按照順序記為A1、A2、A0。樣品反復(fù)測(cè) 3次,結(jié)果取平均值。依據(jù)下式計(jì)算對(duì)DPPH自由基的清除率:
DPPH 自由基清除率/%=[1-(A1-A2)/A0]×100
式中:A1為517 nm下待測(cè)液和DPPH乙醇溶液的吸光度值;A2為517 nm下待測(cè)液和無(wú)水乙醇的吸光度值;A0為517 nm下無(wú)水乙醇和DPPH乙醇溶液的吸光度值。
1.3.6 數(shù)據(jù)分析
試驗(yàn)中的數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)偏差的形式表示,利用SPSS20.0軟件中的Tukey’s檢驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異分析,當(dāng)P<0.05時(shí)視為差異顯著。
2.1.1 料液比對(duì)迷迭香雙歧桿菌扣碗酪感官評(píng)定的影響
選取迷迭香浸提液∶水料液比為0.5∶100、1∶100、1.5 ∶100、2 ∶100、2.5 ∶100(g/mL),分析迷迭香浸取液濃度對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響,結(jié)果如圖1所示。
圖1 料液比對(duì)迷迭香雙歧桿菌扣碗酪感官評(píng)定的影響Fig.1 Effect of solid-liquid ratio on sensory evaluation of ROKLB
由圖1中可知,迷迭香與水料液比為1∶100(g/mL)時(shí)評(píng)分最高,此時(shí)產(chǎn)品色澤均勻,風(fēng)味適中,當(dāng)迷迭香與水料液比為0.5∶100(g/mL)時(shí)產(chǎn)品色澤淡黃,迷迭香香味風(fēng)味不足,當(dāng)迷迭香與水料液比為2.5∶100(g/mL)時(shí)迷迭香香味過(guò)重,影響產(chǎn)品整體風(fēng)味??梢?jiàn),迷迭香∶水的最佳料液比為1∶100(g/mL)。
2.1.2 雙歧桿菌干粉添加量對(duì)迷迭香雙歧桿菌扣碗酪感官評(píng)定的影響
選取雙歧桿菌干粉添加量為0.125%、0.250%、0.375%、0.500%、0.625%,分析雙歧桿菌干粉添加量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響,結(jié)果如下圖2所示。
圖2 雙歧桿菌干粉添加量對(duì)迷迭香雙歧桿菌扣碗酪感官評(píng)定的影響Fig.2 Effect of additive amount of Bifidobacterium powderon sensory evaluation of ROKLB
雙歧桿菌干粉添加量為0.375%時(shí)產(chǎn)品感官評(píng)分最高,添加量小于0.375%不利于扣碗酪的凝乳,產(chǎn)品有乳清析出的現(xiàn)象,大于0.375%產(chǎn)品的硬度較大,口感不細(xì)膩。可見(jiàn)雙歧桿菌干粉的最佳添加量為0.375%。
2.1.3 米酒添加量對(duì)迷迭香雙歧桿菌扣碗酪感官評(píng)定的影響
選取米酒(酒精度12%vol)添加量為14%、16%、18%、20%、22%,分析米酒添加量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響,結(jié)果圖3所示。
圖3 米酒添加量對(duì)迷迭香雙歧桿菌扣碗酪感官評(píng)定的影響Fig.3 Effect ofrice wineadditive amount on sensory evaluation of ROKLB
由圖3可知,米酒添加量為18%時(shí)扣碗酪感官評(píng)分最高為88分,當(dāng)米酒添加量大于20%或者低于16%時(shí)產(chǎn)品感官評(píng)分在60分左右,此時(shí)乳清洗出嚴(yán)重??梢?jiàn)米酒的最佳添加量為18%。
2.1.4 白砂糖添加量對(duì)迷迭香雙歧桿菌扣碗酪感官評(píng)定的影響
選取白砂糖添加量為1%、2%、3%、4%、5%,分析白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響,結(jié)果如圖4所示。
圖4 白砂糖添加量對(duì)迷迭香雙歧桿菌扣碗酪感官評(píng)定的影響Fig.4 Effect of sugar additive amount on sensory evaluation of ROKLB
當(dāng)白砂糖添加量在2%時(shí),感官評(píng)分最高為87分,說(shuō)明白砂糖最佳的添加量為2%。
為了得到迷迭香雙歧桿菌扣碗酪的最佳組合,在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交試驗(yàn),并進(jìn)行方法分析,結(jié)果如表3所示。
表3 正交試驗(yàn)結(jié)果表Table 3 The orthogonal test results
由表3可知,影響迷迭香雙歧桿菌扣碗酪感官品質(zhì)的主次順序?yàn)椋弘p歧桿菌干粉添加量(B)>迷迭香∶水(料液比)(A)>米酒添加量(C)>白砂糖添加量(D),產(chǎn)品的最優(yōu)組合為A2B1C3D2即迷迭香∶水為1∶100,雙歧桿菌干粉添加量0.250%,米酒添加量19%,白砂糖添加量2%。按照最優(yōu)組合制備迷迭香雙歧桿菌扣碗酪。進(jìn)行3次平行試驗(yàn),產(chǎn)品的感官評(píng)定得分分別為92、92、93,平均得分為92.33,高于正交試驗(yàn)各組得分。方差分析見(jiàn)表4。
表4 正交試驗(yàn)方差分析表Table 4 Anova table of orthogonal test
由表4可知,在4個(gè)因素中,迷迭香∶水(A)、雙歧桿菌干粉添加量(B)和米酒添加量(C)對(duì)迷迭香雙歧桿菌扣碗酪感官品質(zhì)有顯著性影響(P<0.05)。而白砂糖添加量(D)對(duì)產(chǎn)品的感官評(píng)定影響為不顯著(P>0.05)。
2.3.1 迷迭香雙歧桿菌扣碗酪對(duì)·OH的清除作用
以未添加迷迭香和雙歧桿菌、只添加迷迭香、只添加雙歧桿菌的扣碗酪產(chǎn)品作為對(duì)照,分析最優(yōu)迷迭香雙歧桿菌扣碗酪對(duì)·OH的清除率,結(jié)果如圖5所示。
圖5 迷迭香雙歧桿菌扣碗酪對(duì)·OH的清除能力Fig.5 Ability of ROKLB to clear the·OH
由圖5可知,添加了迷迭香和雙歧桿菌扣碗酪(D組)對(duì)·OH的清除能力為69.85%,顯著高于其它3組對(duì)照樣品(P<0.05)。此外只添加迷迭香(B組)和只添加雙歧桿菌(C組)的扣碗酪樣品對(duì)·OH的清除能力也有所提高,但與空白組相比并不顯著(P>0.05)??梢?jiàn)迷迭香雙歧桿菌扣碗酪對(duì)·OH清除能力的顯著提高是迷迭香和雙歧桿菌協(xié)同作用的結(jié)果。
2.3.2 迷迭香雙歧桿菌扣碗酪對(duì)O2-自由基的清除作用
取4組扣碗酪樣品(10 g),對(duì)其清除O2-自由基的能力進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果如圖6所示。
圖6 迷迭香雙歧桿菌扣碗酪對(duì)O2-自由基的清除能力Fig.6 Ability of ROKLB to clear the O2-radical
迷迭香雙歧桿菌扣碗酪(D組)對(duì)O2-自由基的清除率為42.31%,顯著高于其他3組扣碗酪樣品(P<0.05)。此外,單獨(dú)添加迷迭香和雙歧桿菌均可以顯著提高扣碗酪對(duì)O2-自由基的清除能力(P<0.05),但只添加迷迭香(B組)和只添加雙歧桿菌(C組)之間差異不顯著(P>0.05)。
2.3.3 迷迭香雙歧桿菌扣碗酪對(duì)DPPH·的清除作用
以A組、B組和C組做對(duì)照組,分析迷迭香和雙歧桿菌的扣碗酪DPPH·清除能力的影響,結(jié)果如圖7所示。
圖7 迷迭香雙歧桿菌扣碗酪對(duì)DPPH·的清除能力Fig.7 Ability of ROKLB to clear the DPPH·
迷迭香雙歧桿菌扣碗酪(D組)對(duì)DPPH·的清除率為50.16%,顯著高于其他3組扣碗酪樣品(P<0.05),說(shuō)明迷迭香和雙歧桿菌的加入提高了扣碗酪對(duì)DPPH·的清除率。
本研究利用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化了迷迭香雙歧桿菌扣碗酪的最優(yōu)配方,即迷迭香∶水料液比為1∶100,雙歧桿菌干粉添加量0.250%,米酒添加量19%,白砂糖添加量2%。其中,迷迭香∶水料液比、雙歧桿菌干粉和米酒添加量對(duì)迷迭香雙歧桿菌扣碗酪感官評(píng)分有顯著性影響,而白砂糖添加量(D)對(duì)產(chǎn)品的感官評(píng)定影響不顯著。迷迭香雙歧桿菌扣碗酪抗氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明迷迭香和雙歧桿菌的加入顯著提高了產(chǎn)品對(duì)·OH、O2-·和DPPH的清除能力。迷迭香雙歧桿菌扣碗酪中添加了食用型香料迷迭香和對(duì)人體有益生作用的雙歧桿菌,不僅豐富了扣碗酪產(chǎn)品的種類,而且雙歧桿菌的添加可以促進(jìn)扣碗酪的凝乳,改善產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特性,有利于扣碗酪產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)。此外,迷迭香和雙歧桿菌的添加提高了扣碗酪的抗氧化活性,而抗氧化活性是多種益生功能的基礎(chǔ),因此本研究為功能性扣碗酪產(chǎn)品的研發(fā)提供了新的思路和理論依據(jù)。