蓝莓多糖酸乳工艺研究

2022-04-27 15:47
食品安全导刊 2022年36期
关键词:酸乳蓝莓菌种

陈 雪

(金华职业技术学院,浙江 金华 321000)

酸乳是以牛奶作为发酵原料经有益菌种发酵而成的奶制品,富含多种营养,主要包括蛋白质、脂肪、碳水化合物等。酸乳可以调节肠道菌群、提升免疫力、降低胆固醇且酸乳中的乳糖经过发酵分解更易被人体吸收,故酸乳比牛奶更易受消费者青睐[1]。随着酸乳市场的扩大,具有更多功能的酸乳将是日后酸乳行业的发展趋势。

蓝莓多糖是一种提取于蓝莓果肉中不包含甘露糖酸性β 构型,以1、6 键连接的吡喃葡萄糖为主链的多糖[2],其在蓝莓果肉中含量为0.47%~0.58%。蓝莓多糖在营养方面可提供能量,在生物活性功能方面具有清除超氧自由基、清除DPPH 自由基[3]、抑制病原微生物生长、促进有益微生物生长和提升机体活力等作用[4]。将蓝莓多糖添加进酸乳中,不仅可促进酸乳中嗜乳酸杆菌繁殖[5],还能提升酸乳保健功能。本文将前期实验中从新鲜蓝莓里提取出的蓝莓多糖粉末添加入酸奶发酵原料中,拟制作一款集蓝莓多糖和酸乳营养于一体的蓝莓多糖酸乳,以期为蓝莓多糖应用提供更多可能性。

1 材料和方法

1.1 材料与仪器

蓝莓多糖粉末、市售蒙牛牌纯牛奶、丹尼斯克YO-MIX300 菌种丹、奥豪斯分析天平、一恒电热恒温水浴锅、邦纳恒温培养箱、超净工作台和容声冰箱。

1.2 实验方法

1.2.1 蓝莓多糖酸乳制备流程

蓝莓多糖酸乳制备流程见图1。

图1 蓝莓多糖酸乳制备流程

1.2.2 蓝莓多糖酸乳发酵液原料配比单因素实验

在发酵条件为不变量(菌种量3%、发酵温度 40 ℃、发酵时间4.5 h、后熟时间24 h)的前提下,考察 蓝莓多糖 添加量(0.10%、0.15%、0.20%、0.25%和0.30%)、蔗糖添加量(2%、4%、6%、8%和10%)、牛奶添加量(70%、75%、80%、85%和90%)对酸乳口味的影响,以感官评分的方式选出各变量中的3 个最优值。

1.2.3 蓝莓多糖发酵液原料配比正交实验

通过蓝莓多糖酸乳发酵液原料配比单因素实验选择出各变量的3 个最优值,设计3 因素3 水平的正交实验方案,以感官评分为评判标准确定蓝莓多糖酸乳的原料最优配比方案。

1.2.4 蓝莓多糖酸乳发酵条件单因素实验

在蓝莓多糖发酵原液配比条件不变的前提下,考察菌种接种量(1.5%、2.5%、3.5%、4.5%和5.5%)、发酵温度(36 ℃、38 ℃、40 ℃、42 ℃和44 ℃)、发酵时间(3.5 h、4.0 h、4.5 h、5.0 h 和5.5 h)对酸乳口味的影响,以感官评分的方式选出各变量中的3个最优值。

1.2.5 蓝莓多糖酸乳发酵条件正交实验

通过1.2.4 单因素实验选择出各变量中的3 个最优值,设计3 因素3 水平正交实验方案,以感官评分的方式确定蓝莓多糖酸乳最佳工艺条件。

1.2.6 酸乳指标测定

将以上述实验筛选出的原料最优配比与最优工艺条件下制得的蓝莓多糖酸乳进行总酸、蛋白质含量、乳酸菌菌落数指标测定,判断是否符合酸乳的国家食品安全标准。

如今的云岭大地,一座座桥梁与隧道,犹如盘旋在彩云大地上的纽带,将高山流水阻隔的道路连接在一起,将经济发展与人们的美好愿景连在一起,成为独特的风景线。

1.2.7 感官评分

选取经过感官品评培训的成人12 名,组成感官评价小组,对照表1 对蓝莓多糖酸乳进行评分。

表1 评价指标及分数表

2 结果与分析

2.1 蓝莓多糖酸乳发酵液配比单因素实验结果

2.1.1 蓝莓多糖添加量对酸乳感官的影响

由图2 可知,当蓝莓多糖添加量小于0.25%时,酸乳感官评价分数随着添加量的增加而升高。蓝莓多糖能促进嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌生长,故酸乳中总菌数增加会使酸乳的口感更浓厚;当添加量大于0.25%时,酸乳感官评分开始下降,可能是由于过多的蓝莓多糖抑制了益生菌的发酵,使酸乳口感变稀如饮水状,影响酸乳口感。

图2 蓝莓多糖对酸乳感官的影响

2.1.2 蔗糖添加量对酸乳感官的影响

由图3 可知,初期酸乳感官评分随着蔗糖含量的增加而升高,当添加量为6%时酸乳风味最佳,随后蔗糖添加量增加,评分降低。蔗糖含量偏低时,酸乳口感过酸,难以下咽,当蔗糖含量偏高又使酸乳失去最佳酸甜比,过于甜腻。

图3 接种量对酸乳感官的影响

2.1.3 牛奶添加量对酸乳感官的影响

由图4 可知,牛奶添加量为85%时,蓝莓多糖酸乳的感官评分最高,牛奶添加量过少,使酸乳质地稀薄、口感如饮水、奶香寡淡,当牛奶添加量大于85%时,酸乳凝结成较厚的块状,失去滑嫩的口感且不易吸食。

图4 牛奶对酸乳感官的影响

2.2 蓝莓多糖发酵液原料配比正交实验结果

在单因素实验的基础上,分别选取蓝莓多糖、蔗糖、牛奶添加量中3 个较优结果设计正交实验(3 因素3 水平设计),得出蓝莓多糖酸乳最佳原料配比方案。正交实验3 因素3 水平见表2,实验结果见表3。

表2 实验因素水平表

由表3 可知,蓝莓多糖的添加量对感官评分的影响最大,蓝莓多糖的含量直接影响乳酸菌活性;而牛奶添加量对风味感官评分的影响最小。蓝莓多糖酸乳最佳原料配比为蓝莓多糖0.25%、蔗糖8%、牛奶85%。在此原料配比条件下,蓝莓多糖酸乳的感官评分最高,为89.5 分。

表3 正交实验结果

2.3 蓝莓多糖酸乳发酵条件单因素实验结果

2.3.1 菌种接种量对蓝莓多糖酸乳感官的影响

由图5 可知,当菌种接种量为2.5%时,蓝莓多糖酸乳的感官评分最高,当接种量大于2.5%时,感官评分有较大幅度的下降,其原因可能是随着接种量的增加,乳酸菌大量繁殖,其代谢产酸量增高,使酸乳口感过酸,酸甜比过高,乳酸菌过多使酸乳凝结成块,有黏附感,不易吸食。

图5 接种量对酸乳感官的影响

2.3.2 发酵温度对蓝莓多糖酸乳感官的影响

由图6 可知,发酵温度对酸乳风味影响较大,当温度为36 ℃和44 ℃时,酸乳感官评分均很低,可能原因是过高与过低的温度均不利于乳酸菌生长,温度过低菌种被抑制不进行发酵,温度过高菌种死亡,当温度在40 ℃时,酸乳发酵最好,此时酸乳凝乳均匀,奶香浓郁,口感爽滑。

图6 温度对酸乳感官的影响

2.3.3 发酵时间对蓝莓多糖酸乳感官的影响

由图7 可知,在3.5 ~4.5 h,酸乳感官评分随着时间的延长而升高,在3.5 h 时乳酸菌发酵不充分,絮状组织粗糙,奶香味淡、乳清析出较多。在4.5 ~ 5.5 h,酸乳感官评分随着时间的延长而降低,5.5 h时发酵时间过长,酸乳形态开始出现凝结增厚且有乳清析出,口味也随之变酸。

图7 发酵时间对酸乳感官的影响

2.4 蓝莓多糖酸乳发酵条件正交实验结果

在单因素实验的基础上,分别选取菌种接种量、发酵温度、发酵时间3 个较优水平设计正交实验设计(3 因素3 水平设计),得出蓝莓多糖酸乳最佳发酵条件方案。正交实验因素见表4,实验结果见表5。菌种接种量对感官评分的影响最大,而发酵时间对风味感官评分的影响最小。由k值得最优组合为A2B2C2,综合评分为90.5 分,与正交实验表中的最优评分一样。考虑到缩短发酵时长,最终选择蓝莓多糖酸乳最佳发酵条件为菌种接种量2.5%、发酵温度40 ℃、发酵时间4.5 h。在此发酵条件下,蓝莓多糖酸乳的感官评分最高。

表4 实验因素水平表

表5 正交实验结果

2.5 酸乳指标测定结果

在最佳原料配比及最佳发酵条件下制得的蓝莓多糖酸乳以上指标测定结果均符合发酵乳国家安全标准《食品安全国家标准 发酵乳》(GB 19302—2010),详见表6。

表6 酸乳指标测定结果表

3 结论

本文研究了将蓝莓多糖加入酸乳发酵原料中的可行性,并确定了蓝莓多糖酸乳的最佳发酵液配比为蓝莓多糖0.25%、蔗糖8%、牛奶85%;最佳发酵条件为菌种接种量2.5%、发酵温度40 ℃、发酵时间 4.5 h。在此工艺条件下蓝莓多糖酸乳乳体均匀、色泽乳白无杂质、组织细腻、口感爽滑、乳香浓郁且产品质量指标符合国家安全标准,是一种新型的保健饮品。

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