無籽刺梨酸奶含片工藝研究

嚴(yán)曉月 劉 星 李永福 陳琴芳 鐘耀廣 王正武

（1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海 201306；2.上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院食品科學(xué)與工程系，上海 200240）

無籽刺梨（rosa sterilis）俗稱搭鉤刺梨［1］，屬薔薇科，貴州特有。因 Vc含量（＞1 000mg/100g鮮果［2］）奇高，又有金維果的美稱。此外還富含糖分、胡蘿卜素、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分［3］，同時(shí)還含有超氧化物歧化酶 （SOD）、β－谷甾醇、刺梨酸、黃酮等功效成分，具有抗氧化、降血脂、抗腫瘤、鎮(zhèn)痛、抗炎等作用。無籽刺梨果實(shí)成熟后，表面皮刺基本退化脫落，種子敗育，更方便食用，口味脆而香甜，被譽(yù)為“新山珍”。但因其成熟果實(shí)糖分、酶類等含量高，不易貯藏，再加之地域原因等局限，加工后再食用比鮮食更符合大眾的需求。

酸奶以其獨(dú)特的香氣而受到人們的喜歡。被認(rèn)為是一種非常古老的發(fā)酵食物［4］。經(jīng)過發(fā)酵過程，牛乳中的乳糖、蛋白質(zhì)等大分子被水解為小分子，更容易被人們消化吸收。而且乳酸菌可以抑制腸道腐敗菌的繁殖，能夠保護(hù)人體正常的生理機(jī)能和提高人體免疫力等［5］。將酸奶制成酸奶片，不僅可以延長(zhǎng)保質(zhì)期，而且還有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能作用，且便于攜帶方便食用［6］。

絲膠蛋白是一種球蛋白，當(dāng)蠶營(yíng)繭對(duì)蠶絲時(shí)起著黏合作用，具有優(yōu)異的吸濕性、放濕性、抗凍活性、抑制酪氨酸酶活性和抗氧化作用［7］，近年來逐漸被用作藥物、醫(yī)用生物材料、化妝品添加劑等［8］；且有研究［9］表明，絲膠及其水解物具有抗癌、抗衰老、抗凝血等多種功能作用。絲膠肽的親水性氨基酸含量非常高，如絲氨酸含量可達(dá)33%左右［10］，這使得絲膠肽具有很高的抗凍活性，通常可將其作為抗凍保護(hù)劑［11］來保護(hù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和組織成分，如加入菌群培養(yǎng)基或含活性菌的產(chǎn)品中，可減少益生菌的死亡。

本研究擬將無籽刺梨通過與脫脂乳粉復(fù)原后共發(fā)酵，并且在發(fā)酵乳冷凍干燥時(shí)加入絲膠肽，從而將無籽刺梨、益生菌、絲膠肽三者通過酸奶片載體有機(jī)地結(jié)合起來，制作出口感風(fēng)味獨(dú)特而又營(yíng)養(yǎng)豐富、乳酸菌活性高的無籽刺梨酸奶含片，擴(kuò)大了無籽刺梨的應(yīng)用范圍，填補(bǔ)了市場(chǎng)上果味酸奶片的空白，具有很好的開發(fā)前景和可觀的商業(yè)價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

無籽刺梨：貴州省興仁縣；

木糖醇、硬脂酸鎂：上海吉天食品有限公司；

絲膠肽：平均分子量500～10 000Da，湖州新天絲生物技術(shù)有限公司；

德氏乳桿菌保加利亞亞種（Lactobacillus delbrueckii ssp.BulgaricusLB340）：丹尼克斯（中國(guó)）有限公司；

脫脂奶粉：恒天然（中國(guó)）有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

冷凍干燥機(jī)：FD－1A－50型，北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；超凈臺(tái)：BJ－2CD型，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司；

手提式壓力蒸汽滅菌器：YX－18LM型，江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司；

質(zhì)構(gòu)儀：TA.XT.plus Texture Ananlyser型，英國(guó)Stable Micro Systems公司；

單沖壓片機(jī)：TDP.5型，上海天凡藥機(jī)制造廠；

高速萬(wàn)能粉碎機(jī)：FWl00型，上海安銳自動(dòng)化儀表有限公司；

全自動(dòng)氨基酸分析儀：L－8900型，日本Hitachi公司；火焰－石墨爐原子吸收分光光度計(jì)：Z 2000型，日本Hitachi公司；

自動(dòng)凱氏定氮儀：Kjeltec 8200型，丹麥FOSS公司。

1.3 工藝流程

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 無籽刺梨凍干粉制備 挑選形態(tài)完整、無破損、無霉變的成熟無籽刺梨，去梗去蒂，清水浸泡1～2h左右，沖洗2～3次，去除果實(shí)表面泥沙及污物。再用偏重亞硫酸鉀液（質(zhì)量濃度0.2%～0.3%）清洗后用凈水洗凈，自然陰干。將無籽刺梨切成小塊后，于溫度＜－50℃、真空度＜10Pa條件下真空冷凍干燥12～24h。將完全凍干的無籽刺梨粉碎，過80目篩，制成無籽刺梨凍干粉以備用。

1.4.2 無籽刺梨酸奶發(fā)酵 將凈水灌入潔凈錐形瓶中，50℃水浴溶解一定量的脫脂奶粉及木糖醇［12］，制成復(fù)原乳液。于90℃滅菌10min，冷卻至40℃左右，備用。將無籽刺梨粉紫外滅菌30min，與滅菌乳混合均勻，接入1%（占脫脂奶粉的質(zhì)量）的德氏乳桿菌保加利亞亞種，然后置于培養(yǎng)箱中，42℃發(fā)酵一定時(shí)間得酸奶。

1.4.3 酸奶粉制備 將發(fā)酵好的無籽刺梨酸奶與經(jīng)過30 min紫外滅菌的一定量硬脂酸鎂和絲膠肽粉混合均勻，分裝在無菌培養(yǎng)皿中，厚度在0.5cm左右。分裝好的發(fā)酵無籽刺梨酸奶經(jīng)過－20℃預(yù)凍12h后，在溫度低于－50℃、真空度小于10Pa的條件下干燥16～24h。將凍干后的無籽刺梨酸奶粉取出，分裝在潔凈的塑封袋中。因?yàn)樘嵌容^高略有粘連，故隔袋研磨，確保細(xì)粉狀態(tài)。

1.4.4 壓片成粒 壓片前用75%酒精對(duì)壓片機(jī)進(jìn)料口及沖頭進(jìn)行消毒，若有粘連需要及時(shí)清洗。然后在20kN的壓力下將酸奶粉壓片成粒。

1.4.5 酸奶片的感官評(píng)定、營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定和微生物指標(biāo)

（1）酸奶片的感官評(píng)定：參照文獻(xiàn)［13］制定的感官評(píng)分表見表1。

（2）VC：按GB/T 5009.86—2003執(zhí)行。

（3）蛋白質(zhì)：按 GB 5009.5—2010執(zhí)行。

（4）氨基酸：按 GB/T 5009.124—2003執(zhí)行。

（5）膳食纖維：按GB/T 5009.88—2008執(zhí)行。

（6）礦物質(zhì)：按 GB/T 5009—2003執(zhí)行。

（7）硬度值：質(zhì)構(gòu)儀硬度穿刺測(cè)定法。

（8）微生物：按 GB 19302—2010執(zhí)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵時(shí)間的確定

乳酸菌發(fā)酵時(shí)間對(duì)酸奶的狀態(tài)、氣味、滋味、色澤有很大的影響。由表2可知，發(fā)酵時(shí)間從2h到4h時(shí)pH下降很快，說明乳酸菌含量增加得很快［14］，酸奶香也逐漸濃郁；而隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，pH值下降較緩，菌株生長(zhǎng)進(jìn)入較穩(wěn)定的階段。pH值隨時(shí)間的變化過程與時(shí)間對(duì)酸奶的品質(zhì)的影響相一致。當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為3h時(shí)，凝乳不完全，酸奶香氣較淡且顏色為白色，說明乳發(fā)酵不完全；4h時(shí)，表面有發(fā)酵過程中產(chǎn)生的少量水痕，酸奶香氣濃郁且呈現(xiàn)乳白色，說明發(fā)酵已經(jīng)完全；當(dāng)繼續(xù)發(fā)酵時(shí)則出現(xiàn)了乳清，且色澤逐漸變?yōu)槲ⅫS，以上結(jié)果表明：滅菌乳發(fā)酵的最佳時(shí)間為4h左右。乳清在酸奶發(fā)酵過程中會(huì)析出，對(duì)酸奶色澤產(chǎn)生影響。

表1 無籽刺梨酸奶含片感官評(píng)分表Table 1 Sensory evaluation standards of Rosa sterilis yoghourt buccal tablets

表2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)酸奶感官品質(zhì)及pH的影響Table 2 Effects of fermentation time on yogurt sensory quality and pH

2.2 無籽刺梨粉添加順序的確定

為考察無籽刺梨粉加入順序的影響，將無籽刺梨粉、木糖醇、脫脂乳以1∶3∶10的量于42℃［15］發(fā)酵4h，然后對(duì)所得酸奶進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，結(jié)果見表3。

表3 無籽刺梨粉添加順序?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量的影響Table 3 Effects of Rosa sterilis powder add different time on yogurt quality

由表3可知：無籽刺梨與滅菌乳共發(fā)酵和發(fā)酵后添加所得的發(fā)酵乳風(fēng)味是有差別的。共發(fā)酵的無籽刺梨酸奶片含有濃郁的無籽刺梨香氣，且果實(shí)本身的色澤特征也比較明顯，而滅菌乳發(fā)酵后添加無籽刺梨粉再進(jìn)行凍干所制得的酸奶片，無籽刺梨香氣較寡淡且偏酸，影響人們對(duì)酸奶片的食用欲望，所以將無籽刺梨與滅菌乳進(jìn)行共發(fā)酵為最佳順序。

2.3 潤(rùn)滑劑及絲膠肽添加量的確定

在片劑加工中，最常用的潤(rùn)滑劑為硬脂酸鎂和黏合劑羧甲基纖維素鈉（CMC－Na）。這兩種物質(zhì)的合理添加可以使片劑口感細(xì)膩，外觀更為致密。將無籽刺梨粉、木糖醇、脫脂乳以1∶3∶10的量于42℃發(fā)酵4h后，添加不同比例的硬脂酸鎂（0.5%，1.0%，2.0%，以脫脂乳粉質(zhì)量為基準(zhǔn)）和 CMCNa（0，1%，2%，以脫脂乳粉質(zhì)量為基準(zhǔn)），并對(duì)所得酸奶片進(jìn)行穿刺硬度測(cè)試，結(jié)果見表4。由于成品粘合性較好，故有CMC－Na不添加的對(duì)比；而不添加硬脂酸鎂會(huì)使片劑表面光潔性較差，故硬脂酸鎂未做零添加比較。

表4 CMC－Na及硬脂酸鎂添加硬度測(cè)試Table 4 Addition hardness testing of CMC－Na and magnesium stearate

表3中硬度值經(jīng)IBM SPSS19.0做Duncan比較，不同輔料添加量在硬脆度上并無統(tǒng)計(jì)學(xué)上顯著差異，且硬度值都大于30N（20片），符合片劑的相關(guān)規(guī)定，也說明CMC－Na對(duì)酸奶片的硬度影響不大，因此在后續(xù)的工藝過程中取消對(duì)CMC－Na的添加，只保留硬脂酸鎂作為潤(rùn)滑輔料。

絲膠肽作為抗凍劑，直接添加過多會(huì)使產(chǎn)品帶有生粉氣息，這是產(chǎn)品所不希望的。根據(jù)文獻(xiàn)［16］，絲膠肽添加量在1%左右時(shí)，既可以滿足在冷凍干燥過程中對(duì)乳酸菌活性的保留，又不至于對(duì)風(fēng)味造成太大的影響。

2.4 無籽刺梨與木糖醇、硬脂酸鎂添加量的確定

以脫脂乳粉作為質(zhì)量基準(zhǔn)（10），木糖醇加入量為4，5，6份，無籽刺梨為1，2，3份，硬脂酸鎂添加量取0.5%，1.0%，2.0%，來進(jìn)行L9（34）的正交試驗(yàn)。所得無籽刺梨酸奶產(chǎn)品的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1，因素水平見表5，結(jié)果見表6。

由表6極差分析結(jié)果可知，各因素對(duì)酸奶片感官品質(zhì)影響的大小順序?yàn)椋築＞C＞A，即木糖醇對(duì)產(chǎn)品口感的影響大于硬脂酸鎂和無籽刺梨，可能是因?yàn)闊o籽刺梨本身蘊(yùn)含濃郁的香氣，即使較少的量也能使產(chǎn)品富含該風(fēng)味，當(dāng)它與合適的木糖醇量相配伍即可得到酸甜可口且富含無籽刺梨香氣的酸奶片。硬脂酸鎂的添加量對(duì)口感及外觀的影響比較大，適當(dāng)?shù)奶砑恿靠梢允沟盟崮唐瑵?rùn)滑光澤，口感上也會(huì)更為細(xì)膩。由指標(biāo)均值（k）可得，最佳配方為A2B2C3。本試驗(yàn)最優(yōu)結(jié)果與成品受眾實(shí)際偏愛相吻合，A2B2C3產(chǎn)品最受喜愛。

表5 因素水平表Table 5 Test the level of form factors

表6 無籽刺梨酸奶片感官評(píng)定正交試驗(yàn)Table 6 Orthogonal experiment for Rosa sterilis yoghourt buccal tablets

2.5 成品營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定

按最佳工藝所得的無籽刺梨酸奶片為淺黃色片劑，平均每片質(zhì)量在1g左右，表面光滑整齊。無粉渣脫落，入口時(shí)酸奶香和無籽刺梨果香濃郁，酸甜適宜。其所含的營(yíng)養(yǎng)成分根據(jù)相應(yīng)的國(guó)標(biāo)方法測(cè)定結(jié)果見表7、8。

由表7可知，無籽刺梨酸奶片中蛋白質(zhì)含量為24.21%，遠(yuǎn)高于GB 19302—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)酵乳》中風(fēng)味發(fā)酵乳的蛋白質(zhì)應(yīng)不少于2.3%的要求，絲膠肽和無籽刺梨也起到了增加蛋白含量的作用。雖然酸奶片中氨基酸主要來源于脫脂乳粉，但是從表8可以看出無籽刺梨也對(duì)酸奶片的氨基酸有所貢獻(xiàn)。由表8還可以看出無籽刺梨酸奶片中必需氨基酸組成齊全，特別是一般谷物中所缺少的賴氨酸含量較高，因此可以作為一般人日常飲食賴氨酸的補(bǔ)充來源?！啊睓z測(cè)過程中被破壞，沒有數(shù)據(jù)。該酸奶片還含有較高的膳食纖維含量（3.66%），高于一般的精細(xì)谷物甚至是黍（3.5%）［17］，且甜味來源于木糖醇，也適合腸道疾病和“三高”人群食用。由于無籽刺梨含有豐富的VC，無籽刺梨酸奶片也含有很高的 VC（342.19mg/100g），一般酸奶片中較少，可以作為日常VC的來源。無籽刺梨酸奶片還含有人體正常生理活動(dòng)不可或缺的豐富鉀、鈉、鈣、鎂、鐵和鋅。與液態(tài)酸奶［18］相比，固態(tài)酸奶片營(yíng)養(yǎng)成分更為集中，且方便攜帶、貨架期長(zhǎng)，具有很大的優(yōu)勢(shì)。

表7 無籽刺梨酸奶片的營(yíng)養(yǎng)成分Table 7 The nutrient content in Rosa sterilis yoghourt buccal tablets

表8 無籽刺梨（干）和無籽刺梨酸奶片中必需氨基酸含量Table 8 Essential amino acids content in Rosa sterilis（dry）and its yoghourt buccal tablets（10－2 mg·g－1）

表8 無籽刺梨（干）和無籽刺梨酸奶片中必需氨基酸含量Table 8 Essential amino acids content in Rosa sterilis（dry）and its yoghourt buccal tablets（10－2 mg·g－1）

必需氨基酸 無籽刺梨 無籽刺梨酸奶片Lys 250.7 2 277.1 Met 38.2 496.3 Phe 159.1 1 154.0 Leu 232.2 2 309.6 Thr 149.6 1 580.9 Val 190.6 1 644.7 Trp— —Ile 157.7 1 256.3 His 100.2 652.2

2.6 成品微生物檢測(cè)

由表9可知，乳酸菌總數(shù)為1.4×108CFU/g，滿足了GB 19302—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)酵乳》中對(duì)乳酸菌數(shù)不應(yīng)少于1×106CFU/g（液態(tài)）的規(guī)定；大腸菌群和致病菌未檢出。

表9 無籽刺梨酸奶片的微生物檢測(cè)結(jié)果Table 9 Test results of microorganism in Rosa sterilis yoghourt buccal tablets

3 結(jié)論

（1）無籽刺梨酸奶片工藝經(jīng)優(yōu)化得到的最佳配比是無籽刺梨粉末∶木糖醇∶脫脂乳粉為2∶5∶10，硬脂酸鎂含量為2%。

（2）甜味劑是影響酸奶片口味的重要因素。本試驗(yàn)考慮到一些特殊人群的需要，以功能性甜味劑—木糖醇代替了蔗糖添加到酸奶片中，不僅可以減少齲齒的發(fā)生，也是“三高”和糖尿病患者可以選擇的食品。

（3）無籽刺梨本身作為一種新興的功能性水果，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高，但不易保存，且產(chǎn)地比較偏遠(yuǎn)，運(yùn)輸難度大，鮮食有很大的局限性，對(duì)其進(jìn)行深加工不僅能提高水果本身的附加值，而且對(duì)其大范圍推廣極有裨益。

1 韋景楓，陶文丞，張聲濤，等.無籽刺梨組培快繁技術(shù)研究［J］.黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007（5）：24～25.

2 劉松，趙德鋼.無籽刺梨研究進(jìn)展［J］.山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)，2014，33（1）：76～80.

3 鄭元，辛培堯，高健，等.無籽刺梨的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀及展望［J］.貴州林業(yè)科技，2013（2）：62～64.

4 Desai N T，Shepard L，Drake M A.Sensory properties and drivers of liking for Greek yogurts［J］.Journal of Dairy Science，2013，96（2）：7 454～7 466.

5 牛生洋，趙瑞香，田宜鑫，等.益生菌活性酸奶片的研制［J］.農(nóng)業(yè)機(jī)械，2012（27）：90～92.

6 鄭澤華.酸奶片的制作［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工，2006（11）：34～35.

7 周文林，張雨青，沈衛(wèi)德.天然絲膠蛋白的生物學(xué)活性［J］.江蘇蠶業(yè)，2003（1）：1～3.

8 WU Jin－h(huán)ong，Wang Zhang，Xu Shi－ying.Preparation and characterization of sericin powder extracted from silk industry wastewater［J］.Food Chemistry，2007，103（4）：1 255～1 262.

9 Subhas C K，Biraja C D，Rupesh D，et al.Natural protective glue protein，sericin bioengineered by silkworms：Potential for biomedical and biotechnological applications［J］.Progress in Polymer Science，2008，33（10）：998～1 012.

10 陳華，朱良均，閔思佳，等.蠶絲絲膠蛋白的結(jié)構(gòu)、性能及利用［J］.功能高分子學(xué)報(bào)，2001（3）：344～348.

11 Zhou Yan－fu，Wu jin－h(huán)ong，Wang Shao－yun，et al.Rapid spectrophotometric determination of hypothermia protection activity of sericin peptides on Lactobacillus bulgaricus［J］.Advanced Materials Research，2013（634～638）：1 287～1 293.

12 孫芝楊.南瓜、山藥復(fù)合型無糖酸奶的研究［J］.食品工業(yè)，2013（1）：92～95.

13 朱建榮，胡穎，朱秋勁.藍(lán)莓?dāng)嚢杷崮痰难兄疲跩］.貴州畜牧獸醫(yī)，2012（5）：57～59.

14 成曉霞.攪拌型果醬、蔬菜汁復(fù)合酸奶加工工藝的研究［D］.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2006.

15 付紅軍.木瓜酸奶的加工工藝［J］.湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，50（14）：2 927～2 929.

16 周焱富，汪少蕓，王文龍，等.絲膠肽對(duì)乳酸菌冷藏及冷凍干燥的保護(hù)作用［J］.中國(guó)食品學(xué)報(bào)，2014（7）：150～154.

17 楊月欣，王光亞，潘興昌.中國(guó)食物成分表2002［M］.北京：北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社，2002：24～33.

18 馬嵬，金素鈺，鄭玉才，等.酸奶中游離氨基酸含量及乳清蛋白組成分析［J］.中國(guó)乳品工業(yè)，2006，34（6）：20～22，39.