成 堃,馬延新,王小霞,劉鳳紅,李新軍

(齊魯理工學(xué)院 化學(xué)與生物工程學(xué)院,山東 濟(jì)南 250200)

藍(lán)莓營養(yǎng)豐富,酸甜可口,果香宜人,是鮮食水果中的佳品。藍(lán)莓果肉中除了含有豐富的常規(guī)營養(yǎng)成分如維生素、礦物質(zhì)、微量元素外,還含有特殊的營養(yǎng)成分,如花青素、超氧化物歧化酶、果膠等,特別是花青素,能有效緩解眼睛疲勞,保護(hù)視力,防止眼疾[1-3]。

枸杞是藥食兩用的名貴中藥材,含有豐富的生理活性物質(zhì),如枸杞多糖、氨基酸、甜菜堿、枸杞色素等,具有調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能、抑制腫瘤生長、延緩人體衰老、抗氧化等多種藥用價值[4]。

隨著人們對健康飲食要求的不斷提高,風(fēng)味酸奶越來越受到人們的青睞[5]。因此,出現(xiàn)了各種具有不同保健功能的風(fēng)味酸奶。王瓊瑤等[6]開發(fā)出椰汁木瓜凝固型酸奶,既突出了木瓜、椰子的水果風(fēng)味,還強(qiáng)化了營養(yǎng)；趙為[7]以香蕉為原料,研制出保健型香蕉酸奶,風(fēng)味獨(dú)特；邵金華等[8]將柚子汁、紅棗汁添加到脫脂奶中,經(jīng)工藝優(yōu)化制成了柚子紅棗酸奶；周國君等[9]成功研發(fā)了獼猴桃酸奶；刑順果等[10]開發(fā)的蓮霧風(fēng)味型酸奶豐富了蓮霧資源的綜合利用。以藍(lán)莓為原料的各種風(fēng)味酸奶也有諸多報道,如藍(lán)莓酸乳飲料、藍(lán)莓蜂蜜酸奶、藍(lán)莓玫瑰汁保健酸奶、藍(lán)莓保健型酸奶等[11-16]。本研究以藍(lán)莓、枸杞為原料,配方經(jīng)優(yōu)化制成藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶,以期增加風(fēng)味酸奶的品種,綜合藍(lán)莓、枸杞的營養(yǎng)價值與功效,以期為藍(lán)莓的開發(fā)利用提供了一條新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

全脂奶粉、藍(lán)莓、枸杞、白砂糖:購于超市；保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)、嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus):齊魯理工學(xué)院化學(xué)與生物工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心保藏；酵母粉、蛋白胨(生化試劑):英國Oxoid公司。

1.2 儀器與設(shè)備

JYZ-C501九陽榨汁機(jī):山東九陽小家電有限公司；HHW.21電熱恒溫水浴鍋:北京永光明醫(yī)療儀器廠；XYR2013-5804型手提式高壓蒸汽滅菌鍋:浙江新豐醫(yī)療器械有限公司；GNP-9080型隔水式恒溫培養(yǎng)箱:北京永光明醫(yī)療儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶發(fā)酵工藝流程

全脂奶(10%)→配料(藍(lán)莓汁、枸杞汁、白砂糖)→預(yù)熱,均質(zhì)→殺菌(90℃、10min)→冷卻(42℃)→接種→發(fā)酵(42℃、5h)→冷藏后熟(4℃、12 h)→成品

1.3.2 操作要點(diǎn)

(1)藍(lán)莓汁的制備[17]

挑選新鮮、無腐爛的藍(lán)莓用自來水洗凈,于高壓蒸汽滅菌鍋中蒸汽加熱20 min,溫度為100℃,以達(dá)到滅酶、軟化的目的。藍(lán)莓冷卻后用單層紗布過濾。

(2)枸杞汁的制備

取5 g枸杞于50 mL水中浸泡24 h后,倒入榨汁機(jī)中打漿,4層紗布過濾。

(3)母發(fā)酵劑的制備

用接種環(huán)沿著瓊脂柱中保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌的穿刺線挑取適量菌體,分別接入裝有15 mL MRS液體培養(yǎng)基的試管中,37℃培養(yǎng)2 d,逐級稀釋,調(diào)整培養(yǎng)液的菌濃至1×106個/mL。10g全脂奶粉溶于100mL80℃熱水中,分裝于試管、250 mL三角瓶。每支試管分裝15 mL,每個三角瓶分裝50 mL,115℃保溫30 min。向滅菌的試管中按1∶1的比例接入保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌的菌懸液各1 mL,42℃培養(yǎng)至牛奶出現(xiàn)凝乳；然后按照10%的接種量向滅菌的牛奶三角瓶中接入上述培養(yǎng)物,42℃培養(yǎng)至牛奶酸度為70～75°T,作為母發(fā)酵劑。

1.3.3 藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶發(fā)酵工藝的單因素試驗(yàn)

(1)藍(lán)莓汁添加量的確定

白砂糖添加量為4%[16],母發(fā)酵劑接種量為10%,分別添加1%、3%、5%、7%、9%的藍(lán)莓汁,42℃發(fā)酵5 h[12]。對酸奶進(jìn)行感官質(zhì)量品評、測定酸度,確定最佳的藍(lán)莓汁添加量。

(2)枸杞汁添加量的確定

藍(lán)莓汁添加量為7%,白砂糖添加量為4%,母發(fā)酵劑接種量為10%,分別添加1%、2%、3%、4%、5%的枸杞汁,42℃發(fā)酵5 h。對酸奶進(jìn)行感官質(zhì)量品評、測定酸度,確定最佳的枸杞汁添加量。

(3)白砂糖添加量的確定

藍(lán)莓汁添加量為7%,枸杞汁添加量為3%,母發(fā)酵劑接種量為10%,分別添加2%、4%、6%、8%、10%的白砂糖,42℃發(fā)酵5 h。對酸奶進(jìn)行感官質(zhì)量品評、測定酸度,確定最佳的白砂糖添加量。

(4)發(fā)酵溫度的確定

藍(lán)莓汁添加量為7%,枸杞汁添加量為3%,白砂糖添加量為8%,母發(fā)酵劑接種量為10%,分別于38℃、40℃、42℃、44℃、46℃發(fā)酵5 h,對酸奶進(jìn)行感官質(zhì)量品評、測定酸度,確定最佳的發(fā)酵溫度。

(5)發(fā)酵時間的確定

藍(lán)莓汁添加量為7%,枸杞汁添加量為3%,白砂糖添加量為8%,母發(fā)酵劑接種量為10%,分別于42℃發(fā)酵5 h、6 h、7 h、8 h、9 h,對酸奶進(jìn)行感官質(zhì)量品評、測定酸度,確定最佳的發(fā)酵時間。

(6)接種量的確定

藍(lán)莓汁添加量為7%,枸杞汁添加量為3%,白砂糖添加量為8%,接種量分別為5.0%、7.5%、10.0%、12.5%、15.0%,于42℃發(fā)酵8 h,對酸奶進(jìn)行感官質(zhì)量品評、測定酸度,確定最佳的母發(fā)酵劑接種量。

1.3.4 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以感官評分、酸度為考察指標(biāo),采用正交試驗(yàn)L9(34)優(yōu)化藍(lán)莓汁添加量(A)、枸杞汁添加量(B)、白砂糖添加量(C)。正交試驗(yàn)因素與水平見表1。

表1 藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶配方優(yōu)化正交試驗(yàn)因素水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for blueberry-wolfberry yoghurt formula optimization

1.3.5 質(zhì)量指標(biāo)

(1)藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶的感官評分

藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶的感官質(zhì)量評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。評定指標(biāo)共4項(xiàng),滿分100分。感官品評小組共10人,根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn),對酸奶進(jìn)行打分,平均值作為酸奶的總分。

表2 藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standard of blueberry-wolfberry yoghurt

(2)各指標(biāo)的檢測

藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶的理化指標(biāo)(脂肪含量、蛋白質(zhì)含量、酸度)、微生物指標(biāo)(乳酸菌數(shù)、大腸菌群、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、酵母、霉菌)均按照國標(biāo)GB 19302—2010《發(fā)酵乳》進(jìn)行檢測[18]。

2 結(jié)果與分析

2.1 藍(lán)莓汁添加量對藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶質(zhì)量的影響

圖1 藍(lán)莓汁添加量對藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶質(zhì)量的影響Fig.1 Effect of blueberry juice addition on blueberry-wolfberry yoghurt quality

由圖1可知,藍(lán)莓汁添加量為1%時,酸奶呈乳白色,奶香濃郁,口感較甜,幾乎沒有藍(lán)莓的果香；藍(lán)莓汁添加量為3%時,口感微甜；當(dāng)藍(lán)莓汁添加量為5%時,口感較細(xì)膩,有淡淡的藍(lán)莓果香；當(dāng)藍(lán)莓汁添加量為7%時,口味協(xié)調(diào),均勻粘稠,有藍(lán)莓的清香味,奶液呈淡紫色；藍(lán)莓汁添加量進(jìn)一步提高至9%時,酸奶顏色偏紫色,但是口感明顯變酸,可能與藍(lán)莓汁的添加量略高有關(guān)。因此,綜合酸度和感官品評結(jié)果,藍(lán)莓汁的添加量以7%為宜。

2.2 枸杞汁添加量對藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶質(zhì)量的影響

圖2 枸杞汁添加量對藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶質(zhì)量的影響Fig.2 Effect of wolfberry juice addition on blueberry-wolfberry yoghurt quality

由圖2可知,枸杞汁添加量為1%的酸奶口感不細(xì)膩,幾乎沒有枸杞的香味；枸杞汁添加量為2%的酸奶口味協(xié)調(diào),無乳清析出；添加量為3%的酸奶,顏色比2%的酸奶略紅,藍(lán)莓、枸杞香氣協(xié)調(diào),感官評分最高；枸杞汁添加量＞4%時,已經(jīng)看不到紫色,同時枸杞味較濃,缺少藍(lán)莓特有的果香和酸奶自然發(fā)酵的香味；枸杞汁添加量為5%時,酸度最高,酸奶口感偏酸,感官評分最低。因此,枸杞汁的添加量以3%為宜。

2.3 白砂糖添加量對藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶質(zhì)量的影響

圖3 白砂糖添加量對藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶質(zhì)量的影響Fig.3 Effect of sugar addition on blueberry-wolfberry yoghurt quality

由圖3可知,從酸奶的組織狀態(tài)看,不同白砂糖添加量發(fā)酵出的酸奶狀態(tài)均細(xì)膩；但是從口感等方面看,白砂糖添加量為2%時,口味偏酸,酸奶口感不協(xié)調(diào)；添加量提高至4%、6%時,酸奶口味較差,味道淡；白砂糖添加量為8%時,酸甜可口,黏度適中,無乳清析出,感官評分最高；白砂糖添加量為10%時,酸奶口味偏甜。因此,白砂糖的添加量以8%為宜。

2.4 發(fā)酵溫度對藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶質(zhì)量的影響

圖4 發(fā)酵溫度對藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶質(zhì)量的影響Fig.4 Effect of fermentation temperature on blueberry-wolfberry yoghurt quality

由圖4可知,當(dāng)發(fā)酵溫度為42℃時,酸奶細(xì)膩均勻,黏度適中,酸甜可口,感官評分最高,酸度也最高；當(dāng)發(fā)酵溫度為38℃、40℃時,酸奶稀薄,口感偏甜,說明乳酸菌產(chǎn)酸不夠,可能與發(fā)酵溫度低有關(guān)；當(dāng)發(fā)酵溫度為44℃時,酸奶有少量的乳清析出,酸甜不協(xié)調(diào)；當(dāng)發(fā)酵溫度為46℃時,酸奶中有大量乳清析出。因此,發(fā)酵溫度以42℃為宜。

2.5 發(fā)酵時間對藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶質(zhì)量的影響

由圖5可知,當(dāng)發(fā)酵時間＜5 h時,酸奶稀薄,奶味濃,口味偏甜；隨著發(fā)酵時間的延長,酸奶的酸度大幅提高,當(dāng)發(fā)酵時間＞6 h后,酸奶酸度均超過70°T；從酸奶的組織狀態(tài)看,發(fā)酵時間＞5 h的酸奶均質(zhì)地均勻,細(xì)膩黏稠,僅有少量乳清析出；特別是發(fā)酵時間為8 h時,酸奶酸甜可口,果香協(xié)調(diào),感官評分最高；當(dāng)發(fā)酵時間為9 h時,酸奶口味偏酸,口感不好。因此,發(fā)酵時間以8 h為宜。

圖5 發(fā)酵時間對藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶質(zhì)量的影響Fig.5 Effect of fermentation time on blueberry-wolfberry yoghurt quality

2.6 母發(fā)酵劑接種量對藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶質(zhì)量的影響

圖6 母發(fā)酵劑接種量對藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶質(zhì)量的影響Fig.6 Effect of starter inoculum on blueberry-wolfberry yoghurt quality

由圖6可知,母發(fā)酵劑接種量為5.0%時,酸奶較稀薄,口感偏甜,可能接種量偏低,產(chǎn)酸不夠；母發(fā)酵劑接種量為7.5%時,酸奶口感略甜,比接種量為5.0%的酸奶黏稠；母發(fā)酵劑接種量為10.0%時,酸奶細(xì)膩均勻,酸甜可口,感官評分最高；母發(fā)酵劑接種量為12.5%時,酸奶有少量乳清析出,口味較差；母發(fā)酵劑接種量為15.0%時,酸奶口感偏酸,有大量乳清析出,感官評分最低。因此,母發(fā)酵劑接種量以10.0%為宜。

2.7 正交試驗(yàn)

利用L9(34)正交試驗(yàn)表優(yōu)化影響藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶質(zhì)量的因素及最佳添加量,正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見表3。

由表3可知,白砂糖添加量對酸奶的感官質(zhì)量和酸度影響最大,其次是藍(lán)莓汁添加量,影響最小的是枸杞汁添加量。根據(jù)極差分析,以感官評分為考察指標(biāo)時,3個因素的最優(yōu)組合為A3B2C3；以酸度為考察指標(biāo)時,3個因素的最優(yōu)組合為A3B2C1。白砂糖的2個不同水平對酸度的影響較小,但是對感官評分影響較大,綜合比較,確定3個因素的最優(yōu)組合為A3B2C3,即藍(lán)莓汁添加量為8%,枸杞汁添加量為3%,白砂糖添加量為9%。對該組合進(jìn)行驗(yàn)證,感官評分和酸度分別為93分和74°T。

表3 藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶配方優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for formula optimization of blueberry-wolfberry yoghurt

酸度屬于酸奶的理化指標(biāo),而酸奶的感官質(zhì)量是色澤、組織狀態(tài)、口感、風(fēng)味等多種因素協(xié)同作用的反映,因此感官評分更有代表性,感官評分的正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析見表4。由表4可知,3個因素中,藍(lán)莓汁添加量、枸杞汁添加量對感官評分的影響均不顯著(P＞0.05),白砂糖對感官評分的影響顯著(P＜0.05)。

表4 感官評分正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results with sensory score

2.8 產(chǎn)品指標(biāo)

2.8.1 感官指標(biāo)

口感:酸甜適口,口感絲滑；顏色:淡紫紅色；風(fēng)味:無異味,酸奶香氣濃郁,有藍(lán)莓特有的果香；組織狀態(tài):凝乳均勻無分層或上清液析出,細(xì)膩無雜質(zhì)。

2.8.2 理化指標(biāo)

藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶中的蛋白質(zhì)含量為2.35 g/100 g,脂肪含量為2.6 g/100 g,酸度為74°T。

2.8.3 微生物指標(biāo)

藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶中乳酸菌數(shù)為1.42×106CFU/mL,霉菌數(shù)＜10 CFU/mL,酵母數(shù)＜10 CFU/mL,未檢出大腸菌群、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌,符合GB 19302—2010《發(fā)酵乳》中關(guān)于微生物限量的規(guī)定。

3 結(jié)論

通過單因素試驗(yàn)與正交試驗(yàn)優(yōu)化了藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶的發(fā)酵工藝條件為藍(lán)莓汁添加量為8%,枸杞汁添加量3%,白砂糖添加量9%,發(fā)酵溫度42℃,發(fā)酵時間8 h,母發(fā)酵劑接種量10.0%。此條件下藍(lán)莓枸杞風(fēng)味酸奶色澤均勻,呈淡紫紅色,酸甜適口,組織細(xì)膩絲滑,無乳清析出,有藍(lán)莓特有的果香與枸杞獨(dú)特的風(fēng)味,感官評分為93分,酸度為74°T。理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

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