陰芳冉,李 穎,于宏偉,郭潤(rùn)芳
(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,河北保定 071000)
紅樹莓(Rubus ideaus L.)又稱覆盆子,薔薇科漿果,富含維生素、有機(jī)酸、氨基酸和多酚類等營(yíng)養(yǎng)成分,具有抗氧化、提高免疫力、抗癌[1]等功效,廣泛應(yīng)用于食品、藥品、保健品、化妝品的加工生產(chǎn)中,被譽(yù)為“黃金水果”。紅樹莓柔軟多汁,易腐爛,貯藏困難,大多被加工成果醬、果汁和果酒等產(chǎn)品[2],而樹莓果渣通常被廢棄。近年來,樹莓果渣逐漸被研究者關(guān)注,2011年Alonso G E報(bào)道了樹莓果渣富含油脂、纖維素、粗蛋白、有機(jī)酸、原花青素、花色苷等物質(zhì)[3],可以抑制腫瘤細(xì)胞的增殖,具有較高的清除自由基能力[4]。2016年曠慧等人[5]研究樹莓果渣中含有大量的鈣、鐵、鋅等礦物元素,氨基酸種類齊全,人體所需的必需氨基酸含量非常高,符合人體對(duì)于營(yíng)養(yǎng)健康的需求。另有發(fā)現(xiàn)樹莓籽的抗氧化能力極高,約為葡萄籽的6倍[6-7]。這些研究?jī)H僅停留在對(duì)于營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能的發(fā)掘,目前還沒有進(jìn)行實(shí)際加工應(yīng)用。
酸奶是由新鮮牛乳或奶粉經(jīng)乳酸菌發(fā)酵而成的產(chǎn)品,一般分為攪拌型和凝固型2種[8]。酸奶可以有效緩解人體的乳糖不耐受癥,促進(jìn)對(duì)鈣和鐵的吸收[9],調(diào)節(jié)腸道微生物,促進(jìn)胃腸蠕動(dòng),有效改善便秘。同時(shí),長(zhǎng)期飲用酸奶還可以增強(qiáng)人體免疫力、美容養(yǎng)顏,深受廣大消費(fèi)者的喜愛。
樹莓果渣酸奶是將樹莓果渣和酸奶的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相結(jié)合,既保留了樹莓果渣獨(dú)特的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,還具有酸奶的保健功效,是一種新型的保健食品。樹莓果渣酸奶的研制,豐富了市場(chǎng)上酸奶的種類,提高了樹莓的附加值,延長(zhǎng)了樹莓的產(chǎn)業(yè)鏈,極具研究?jī)r(jià)值。
紅樹莓:品種“海爾特茲”,購于河北省懷安樹莓生產(chǎn)基地;純牛奶:河北新希望天香乳業(yè)有限公司提供;白砂糖、蘋果果膠、明膠:均為食品級(jí);菌株:直投式乳酸菌發(fā)酵粉(保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌、干酪乳桿菌)。
Sartorius BS-214D型電子天平,江蘇淮安翔宇電子有限公司產(chǎn)品;FW135型中草藥粉碎機(jī),天津市泰斯特儀器有限公司產(chǎn)品;HH-2型電熱恒溫水浴鍋,國華電器有限公司產(chǎn)品;SPX-150B-Z型恒溫培養(yǎng)箱,上海博訊實(shí)業(yè)有限公司產(chǎn)品;pH計(jì),奧豪斯儀器有限公司產(chǎn)品;LS-35H-D型高壓蒸氣滅菌鍋,江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司產(chǎn)品。
1.3.1 工藝流程
(1)樹莓果渣粉的制備。
新鮮樹莓→打漿→過濾得粗果渣→高速離心脫水→殘?jiān)?0℃烘干[10]→粉碎→過100目篩→樹莓果渣微粉。
(2)凝固型樹莓果渣酸奶的制作。
純牛奶→配料(果渣、白砂糖、果膠) →均質(zhì)→于65℃下巴氏殺菌30 min→冷卻至42℃→接種乳酸菌發(fā)酵劑→于42℃下主發(fā)酵4~8 h[11]→4℃冷藏后熟→成品。
1.3.2 樹莓果渣酸奶單因素試驗(yàn)
以樹莓果渣添加量、白砂糖添加量、穩(wěn)定劑的選擇、穩(wěn)定劑的添加量、發(fā)酵時(shí)間為研究變量進(jìn)行單因素試驗(yàn)。考查果渣添加量1.0%,1.4%,1.8%,2.2%;白砂糖添加量5%,6%,7%,8%;穩(wěn)定劑的種類(果膠、食用明膠)、穩(wěn)定劑添加量0.05%,0.10%,0.15%,0.20%和發(fā)酵時(shí)間4,6,8,10 h對(duì)樹莓果渣酸奶品質(zhì)的影響,并對(duì)成品進(jìn)行感官評(píng)定。
1.3.3 樹莓果渣酸奶工藝參數(shù)優(yōu)化
在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,選擇樹莓果渣添加量(A)、白砂糖添加量(B)、果膠添加量(C)3個(gè)因素,以感官評(píng)分為指標(biāo),固定發(fā)酵溫度42℃,發(fā)酵時(shí)間8 h,進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn),確定凝固型樹莓果渣酸奶的最佳配方。
凝固型樹莓果渣酸奶的正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表1。
1.3.4 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
由10名食品專業(yè)人員組成感官評(píng)定小組,根據(jù)表2的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[12-14],對(duì)酸奶進(jìn)行感官評(píng)定。
表1 凝固型樹莓果渣酸奶的正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/%
凝固型樹莓果渣酸奶的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。
表2 凝固型樹莓果渣酸奶的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
1.3.5 成品貯藏期間的菌量變化
以正交試驗(yàn)得到的最佳配方制作凝固型樹莓果渣酸奶,于4℃下貯藏。酸奶后熟結(jié)束后開始,每3 d測(cè)定1次乳酸菌含量,為期9 d,統(tǒng)計(jì)菌含量的變化情況。乳酸菌數(shù)的測(cè)定采用GB 4789.35—2016中的方法。
1.3.6 成品貯藏期間的pH值變化
以正交試驗(yàn)得到的最佳配方制作凝固型樹莓果渣酸奶,于4℃下貯藏。酸奶后熟結(jié)束后開始,每3 d用精密數(shù)顯pH計(jì)測(cè)定一次pH值,為期9 d,記錄其pH值的變化。
2.1.1 樹莓果渣添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響
樹莓果渣添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響見圖1。
圖1 樹莓果渣添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響
樹莓果渣酸奶的感官品質(zhì)隨著果渣添加量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),當(dāng)樹莓果渣添加量為1.4%時(shí),樹莓果渣酸奶的感官評(píng)分達(dá)到最高值81分,此時(shí)的酸奶具有濃郁的樹莓和酸奶的香氣,酸甜比適中,凝乳狀態(tài)好,幾乎無乳清析出。當(dāng)樹莓果渣的添加量低于1.4%時(shí),酸奶中樹莓的風(fēng)味比較弱,甜味較突出,無法體現(xiàn)樹莓的特點(diǎn);當(dāng)樹莓果渣的添加量高于1.4%時(shí),樹莓的酸味會(huì)使酸奶的酸甜比失調(diào),酸度過高會(huì)加速蛋白的凝聚使乳清析出,影響酸奶的整體口感。故最佳樹莓果渣添加量選擇1.4%。
2.1.2 白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響
白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響見圖2。
圖2 白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響
隨著白砂糖添加量的增加,樹莓果渣酸奶的感官評(píng)分逐漸升高之后有降低的趨勢(shì),當(dāng)白砂糖添加量為6%時(shí),樹莓果渣酸奶的感官品質(zhì)最高,感官評(píng)分為82分,此時(shí)的酸奶有濃郁的樹莓和酸乳的香氣,酸甜比適中,幾乎無乳清析出。白砂糖可以為酸奶中乳酸菌的生長(zhǎng)繁殖提供豐富的碳源,并且可以作為甜味劑,緩沖酸度,賦予酸奶更好的風(fēng)味。當(dāng)白砂糖添加量較低時(shí),乳酸菌的繁殖能力較低,并且產(chǎn)酸和產(chǎn)風(fēng)味物質(zhì)的能力較弱;當(dāng)白砂糖添加量過高時(shí),酸奶中的甜度突出,也可能是高糖改變了酸奶的滲透壓,抑制了乳酸菌的生長(zhǎng)繁殖[15],降低了樹莓果渣酸奶的感官品質(zhì)。故白砂糖最佳添加量為6%。
2.1.3 發(fā)酵時(shí)間的確定
發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響見圖3。
圖3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響
隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),凝固型樹莓果渣酸奶的感官品質(zhì)逐漸升高,當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為8 h時(shí),樹莓果渣凝固型酸奶的感官評(píng)分之后達(dá)到最大值87分,此條件下制作的酸奶酸甜適中、酸乳風(fēng)味好、軟硬適中、凝乳狀態(tài)好,延長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間會(huì)有大量乳清析出,降低酸奶的感官品質(zhì),所以最佳發(fā)酵時(shí)間為8 h。
2.1.4 穩(wěn)定劑的種類對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響
穩(wěn)定劑的種類對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響見圖4。
多年來,中藥飲片的硫磺熏蒸一直是困擾監(jiān)管部門的頑疾,服用硫磺熏蒸的中藥,會(huì)嚴(yán)重?fù)p害人體健康。如何摸索二氧化硫檢測(cè)方法,成為擺在殷紅妹面前一道棘手難題?!半y題不可怕,只怕有心人”,殷紅妹對(duì)杭州市場(chǎng)26種常用中藥飲片進(jìn)行探索性監(jiān)測(cè),通過每年幾百批次檢測(cè)二氧化硫數(shù)據(jù)的積累,在全國率先制定了中藥飲片二氧化硫的限量標(biāo)準(zhǔn)。該檢測(cè)數(shù)據(jù),為杭州市場(chǎng)中藥飲片無硫化工作推進(jìn)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,經(jīng)驗(yàn)在全國范圍內(nèi)推廣。
圖4 穩(wěn)定劑的種類對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響
穩(wěn)定劑在酸奶制品中的作用主要為優(yōu)化酸奶品質(zhì),防止乳清析出。由圖4可知,以果膠作為穩(wěn)定劑制作的酸奶感官品質(zhì)明顯高于食用明膠作為穩(wěn)定劑制作的酸奶感官品質(zhì)。加入果膠和食用明膠后都無乳清析出,但加入食用明膠會(huì)產(chǎn)生異味,影響酸奶的品質(zhì);而加入果膠不會(huì)改變產(chǎn)品原有的品質(zhì)。所以,選擇果膠為樹莓果渣酸奶的穩(wěn)定劑。
2.1.5 果膠添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響
果膠添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響見圖5。
圖5 果膠添加量對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響
由圖5可知,隨著果膠添加量的增加,酸奶的感官品質(zhì)呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì),當(dāng)果膠添加量為0.1%時(shí),酸奶的感官品質(zhì)較優(yōu),感官評(píng)分為84分,此時(shí)的酸奶酸甜比適中,口感細(xì)膩,軟硬適中,幾乎無乳清析出。加大果膠的添加量,酸奶的硬度會(huì)逐漸增大,同時(shí)有較多的乳清析出。故果膠的最佳添加量應(yīng)為0.1%。
正交試驗(yàn)結(jié)果見表3。
由表3可知,樹莓果渣添加量對(duì)酸奶的感官品質(zhì)影響最大,白砂糖的添加量次之,果膠的影響最小。樹莓風(fēng)味獨(dú)特、香氣宜人,對(duì)酸奶的感官發(fā)揮主要作用,并且樹莓果渣中含有大量的維生素、纖維素、有機(jī)酸和粗蛋白等成分[16],其在加工過程中會(huì)隨著外界環(huán)境的改變而影響酸奶的感官品質(zhì)。按照優(yōu)組合A2B2C2配方制作了凝固型樹莓果渣酸奶,感官評(píng)分為87分,高于正交試驗(yàn)表中的感官評(píng)分,從而確定凝固型樹莓果渣酸奶的最佳配方為A2B2C2,即工藝條件為樹莓果渣添加量1.4%,白砂糖添加量6%,果膠添加量0.08%,于65℃下巴氏殺菌30 min,冷卻至42℃后,加入0.2%的發(fā)酵劑,于42℃下發(fā)酵8 h,冷藏后熟。此工藝條件下發(fā)酵的樹莓果渣酸奶呈均勻的粉紫色,具有濃郁的樹莓和酸乳的風(fēng)味,酸甜適中、組織均勻、質(zhì)地細(xì)膩,無乳清析出。
表3 正交試驗(yàn)結(jié)果
貯藏時(shí)間對(duì)乳酸菌含量的影響見圖6。
圖6 貯藏時(shí)間對(duì)乳酸菌含量的影響
由圖6可知,凝固型樹莓果渣酸奶在4℃冷藏過程中,前6 d乳酸菌含量呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),6 d時(shí)達(dá)到峰值7.06×108CFU/mL,而后開始下降。我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定酸奶中乳酸菌的含量必須大于或等于1×106CFU/mL[17],在此工藝條件下生產(chǎn)的樹莓果渣酸奶在后熟過程中的乳酸菌含量均明顯高于國家標(biāo)準(zhǔn)。
pH值隨貯藏時(shí)間的變化見圖7。
圖7 pH值隨貯藏時(shí)間的變化
凝固型樹莓酸奶在4℃的冷藏過程中,隨著貯藏天數(shù)的增加,酸奶的pH值逐漸降低,乳酸菌在4℃條件下仍具有一定的活性,可以利用酸奶中的物質(zhì)發(fā)酵產(chǎn)酸,使樹莓果渣酸奶的pH值降低。
以樹莓果渣、純牛奶、白砂糖為主要原料,通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定出凝固型樹莓果渣酸奶的最佳工藝條件:在純牛奶中加入1.4%的樹莓果渣、6%的白砂糖、0.08%的果膠,于65℃下巴氏殺菌30 min,冷卻至42℃后,加入0.2%的發(fā)酵劑,于42℃下發(fā)酵8 h,4℃下冷藏后熟。在此工藝條件下產(chǎn)品呈現(xiàn)均勻的粉紫色,具有濃郁的樹莓和酸乳的風(fēng)味,酸甜適中、組織均勻、質(zhì)地細(xì)膩,無乳清析出,感官評(píng)分為87分。對(duì)凝固型樹莓果渣酸奶感官評(píng)分影響程度由大到小依次為樹莓果渣的添加量>白砂糖的添加量>果膠的添加量。在4℃貯藏過程中酸奶中乳酸菌的含量均明顯高于國家標(biāo)準(zhǔn)要求,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。