貯藏溫度對全脂羊奶粉品質穩定性的影響

張 怡(運城學院生命科學系,山西運城 044000)

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貯藏溫度對全脂羊奶粉品質穩定性的影響

張 怡
(運城學院生命科學系,山西運城 044000)

本文主要研究了貯藏溫度(5、25和35 ℃)對全脂羊奶粉品質穩定性的影響。通過測定全脂羊奶粉的酸值(AV)、過氧化值(POV值)、硫代巴比妥酸值(TBA值)、溶解度、色值等指標反應貯藏期間品質的變化。結果表明,貯藏在35 ℃的全脂羊奶粉貯藏期間酸值、過氧化值、TBA值變化速率較快,分別于第4個月后、第2個月后、第3個月后顯著高于貯藏在5 ℃和25 ℃的全脂羊奶粉(p<0.05);所有樣品的溶解度和色值變化規律相似,但差異不顯著(p>0.05)。因此降低貯藏溫度可提高全脂羊奶粉品質穩定性。

全脂羊奶粉,溫度,品質穩定性

羊奶營養豐富、易消化,被稱為“奶中精品”[1]。但由于其產量低、具有膻味,工業化、普及化程度不及牛奶工業,目前羊奶主要加工產品仍是全脂羊奶粉。全脂羊奶粉中脂肪含量高達30%以上[2],且全脂羊奶粉在生產加工中冷凍貯藏、泵運輸、均質、攪拌等均會破壞乳脂肪球顆粒[3],因此貯藏期間脂肪易發生氧化降解,產生的氧化產物會與奶粉中其他營養成分發生反應,引起品質劣變,甚至產生有毒有害的物質[4-6]。如何延緩脂肪氧化,提高全脂羊奶粉穩定性,延長貨架期已成為研究的目標。目前已有關于高脂液態奶、嬰幼兒配方奶粉等產品貯藏期間脂肪氧化穩定性的報道[3,7-8],影響乳脂肪氧化穩定性的因素主要有乳成分、乳預處理溫度、貯藏溫度、氧氣、水分活度及光照和機械力[9-10],其中貯藏溫度會影響美拉德反應、脂肪氧化的速率,對產品的品質影響最大。因此本文以全脂羊奶粉為原料,研究貯藏溫度對其品質的影響,為全脂羊奶粉貯藏提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

全脂羊乳粉 陜西某乳品廠生產(脂肪含量為31.85%);硫代巴比妥酸(TBA)、三氯乙酸、無水乙醇、乙醚、二氯甲烷、KOH、NaCl等 購于西安森博試劑公司,均為分析純。

RE-52型旋轉蒸發儀 上海安亭有限責任公司;WSC-S型色差儀 上海精密科學儀器有限公司;SHZ-D(Ⅲ)型循環水式真空泵 鞏義市予華儀器有限責任公司;277型可見分光光度計 上海光譜儀器有限公司;LXJ-Ⅱ型大容量低速離心機 上海醫用分析儀器廠;HH-S4型電熱恒溫水浴鍋 北京科偉永興儀器有限公司;SPX-250C型培養箱 上海博訊實業有限公司。

1.2 樣品處理及貯藏

將新鮮的全脂羊奶粉分裝成若干小袋,每袋300 g,分別貯藏在5、25、35 ℃的培養箱中,模擬全脂羊奶粉在銷售、貯藏期間出現的低溫、室溫和高溫環境。定時取樣(貯藏在5、25、35 ℃培養箱中的全脂羊奶粉分別每3、2、1個月抽取1次樣品),測定所有樣品的酸值(AV)、過氧化值(POV)、硫代巴比妥酸值(TBA)、溶解性和色度值。

1.3 測定方法

1.3.1 脂肪的提取 采用Nadal[5]的方法提取全脂羊奶粉中的脂肪。

1.3.2 酸值(AV)的測定 按照1.3.1中的方法提取全脂羊奶粉中的脂肪,參照GB5530-2005/ISO660:1996動植物油脂酸值和酸度中的方法[11]測定全脂羊奶粉貯藏期間脂肪的酸值的變化規律,結果表示為KOH mg/g脂肪。

1.3.3 過氧化值(POV)的測定 按照1.3.1中的方法提取全脂羊奶粉中的脂肪,參照GB/T5538-2005/ISO3960:2001動植物油脂過氧化值的測定方法[12]測定全脂羊奶粉貯藏期間脂肪的POV值的變化規律,結果用mmol/kg脂肪表示。

1.3.4 硫代巴比妥酸值(TBA)的測定 參照GB/T5009.181-2003豬油中丙二醛[13]和Fenaille[14]的方法測定脂肪TBA值。

1.3.5 色值的測定 稱取12 g全脂羊奶粉,加入88 mL蒸餾水復溶,吸取5 mL復原乳于色差儀測樣杯中,測定樣品的亮度(L*值)、紅度(a*值)、黃度(b*值)[15]。全脂羊奶粉貯藏期間會發生一定程度的非酶褐變,從而影響奶粉的色澤和風味。非酶褐變產物羥甲基糠醛的含量與奶粉顏色變化程度呈正相關,即可用全脂羊奶粉色值的變化反應非酶褐變的程度。

1.3.6 溶解性的測定 按照GB5513.29-2010嬰幼兒食品和乳品溶解性的測定[16]中溶解度的測定方法檢測全脂羊奶粉貯藏期間溶解性的變化,結果表示為g/100 g。

1.4 數據處理

數據采用Excel、DPPS軟件進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 貯藏溫度對全脂羊奶粉貯藏期間AV的影響

由圖1可知,全脂羊奶粉貯藏期間AV均呈上升的趨勢,說明貯藏期間所有的樣品中的脂肪都有一定程度的水解。貯藏初期(前4個月),各組樣品的AV均有一定增加,但差異不顯著(p>0.05),貯藏第4個月起,35 ℃貯藏的全脂羊奶粉AV增加速度較快,顯著高于其余樣品(p<0.05)。Celestino[15]等人研究發現,新鮮奶中含有微生物產生的耐熱性的脂肪酶,這些酶可耐受高溫而殘留在奶粉中,在貯藏過程中可分解乳脂中的甘油三脂,生成游離脂肪酸和甘油等物質,造成全脂羊奶粉脂肪AV上升,而高溫可加速水解反應,游離脂肪酸生成積累速度加快,AV上升速度較快,同時游離脂肪酸的增加對全脂羊奶粉脂肪的氧化有一定的促進作用[17]。

圖1 貯藏溫度對全脂羊奶粉貯藏期間脂肪酸值影響Fig.1 The effect of temperature on the AV of fat in whole goat milk powder during storage

2.2 貯藏溫度對全脂羊奶粉貯藏期間POV值的影響

由圖2可知,貯藏在5 ℃和25 ℃的全脂羊奶粉貯藏期間POV值增加緩慢,整個貯藏期間差異不顯著(p>0.05),而貯藏在35 ℃的全脂羊奶粉整個貯藏期間POV值增加較快,自貯藏第2個月起顯著高于貯藏在5 ℃和25 ℃的全脂羊奶粉(p<0.01),貯藏第4個月時達到峰值。過氧化物在脂肪氧化過程中處于動態平衡,一方面乳脂肪氧化生成氫過氧化物,引起POV值升高;同時氫過氧化物不穩定,可進一步裂解成小分子的醛、酮類物質,造成POV值下降。貯藏溫度較高時,全脂羊奶粉中脂肪的共價鍵可發生均裂,生成自由基,引起脂肪的氧化,且貯藏溫度與自由基的生成速率和降解速率正相關,降低貯藏溫度可延緩脂肪的氧化速度[18]。此外,乳品加工過程中的均質、攪拌、冷凍貯藏處理,可破壞乳脂肪球顆粒,加大脂肪與氧氣和酶的接觸面積,促進脂肪的氧化。因此人們經常采用低溫貯藏來延長高脂肪食品的貨架期[3]。

圖2 貯藏溫度對全脂羊奶粉貯藏期間脂肪過氧化值的影響Fig.2 The effect of temperature on the POV of fat in whole goat milk powder during storage

2.3 貯藏溫度對全脂羊奶粉貯藏期間TBA值的影響

由圖3可知,整個貯藏期間所有樣品的TBA值均呈上升的趨勢。貯藏初期,不同貯藏溫度下的全脂羊奶粉TBA值增加緩慢,差異不顯著(p>0.05),貯藏3個月后,貯藏在35 ℃的全脂羊奶粉TBA值顯著高于貯藏在5、25 ℃的全脂羊奶粉(p<0.05)。貯藏期間,隨著脂肪氧化的逐步進行,更多的脂肪初級氧化產物氫過氧化物降解為丙二醛等小分子物質,引起TBA值上升。溫度作為影響脂肪氧化速率的主要條件之一,在反應中起著重要作用。溫度越高,氫過氧化物的生成和降解速率越快,丙二醛的積累速度越快[19],因此降低貯藏溫度可延緩脂肪的氧化速率。

圖3 貯藏溫度對全脂羊奶粉貯藏期間TBA值的影響Fig.3 The effect of temperature on the TBA of whole goat milk powder during storage

2.4 貯藏溫度對全脂羊奶粉貯藏期間溶解度的影響

由圖4可知,貯藏期間,不同貯藏溫度下的全脂羊奶粉的溶解度均呈下降的趨勢,但差異不顯著(p>0.05)。關于全脂羊奶粉貯藏期間溶解度下降的機理仍不明確,大部分研究認為溶解度的降低主要是由于美拉德反應、乳糖的結晶和脂肪的氧化[15]。貯藏期間奶粉發生美拉德反應的同時,乳清蛋白相互交聯產生熒光產物,引起溶解度的下降。

圖4 貯藏溫度對全脂羊奶粉貯藏期間溶解度的影響Fig.4 The effect of temperature on solubility of whole goat milk powder during storage

2.5 貯藏溫度對全脂羊奶粉貯藏期間色度值的影響

全脂羊奶粉的顏色與奶山羊的飼料、產乳季節、奶粉的生產加工方式、貯藏條件等因素有關。全脂羊奶粉貯藏期間會發生一定程度的非酶褐變,從而影響奶粉的色澤和風味。非酶褐變產物羥甲基糠醛的含量與奶粉顏色變化程度呈正相關,即可用全脂羊奶粉色值的變化反應非酶褐變的程度。

由圖5可以看出,貯藏期間,不同貯藏溫度下的全脂羊奶粉色值變化規律基本一致,全脂羊奶粉在貯藏期間呈色澤變暗、變紅、變黃的趨勢。由圖5(a)可知,所有的全脂羊奶粉貯藏期間L*值均呈下降的趨勢,說明全脂羊奶粉亮度降低,其中貯藏在35 ℃的全脂羊奶粉L*值下降較快,但與全脂羊奶粉的初始色值相比差異不顯著(p>0.05)。由圖5(b)可知,不同貯藏溫度下的全脂羊奶粉a*值均上升,說明全脂羊奶粉有變紅的趨勢。貯藏在35 ℃的全脂羊奶粉a*值上升較快,在整個貯藏期間均高于貯藏在5 ℃和25 ℃的全脂羊奶粉。由圖5(c)可知,貯藏期間所有的全脂羊奶粉b*值均上升,表明全脂羊奶粉有變黃的趨勢。綜上所述,貯藏溫度對全脂羊奶粉色值的變化有一定的影響,降低貯藏溫度可有效延緩奶粉亮度下降、變黃、變紅的趨勢,與Stapelfeldt[10]、Lloyd[20]等人的研究結果一致。

圖5 貯藏溫度對全脂羊奶粉貯藏期間色值的影響Fig.5 The effect of temperature on the color of whole goat milk powder during storage

全脂羊奶粉貯藏期間顏色變暗主要是由于美拉德反應引起的非酶褐變,美拉德反應的中間產物和終產物都會引起全脂羊奶粉褐變。貯藏溫度較高時,食品內的脂肪氧化速度快,可產生較多的羰基化合物,增加美拉德反應的底物,而且美拉德反應是一個熱反應,溫度越高,反應程度越大,奶粉褐變越嚴重[19]。因此降低全脂羊奶粉的貯藏溫度可有效地減緩其貯藏期間顏色的褐變。

3 結論

貯藏在35 ℃的全脂羊奶粉貯藏期間AV、POV值、TBA值變化速率較快,分別于第4個月后、第2個月后、第3個月后顯著高于貯藏在5 ℃和25 ℃的全脂羊奶粉(p<0.05);所有樣品的溶解度和色值變化規律相似,但差異不顯著(p>0.05)。因此降低貯藏溫度可提高全脂羊奶粉品質的穩定性。

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Effect of temperature on the quality stability of whole goat milk powder

ZHANG Yi

(Department of Life Science,Yuncheng University,Yuncheng 044000,China)

The quality stability of whole goat milk powder during storage was investigated at temperature(5,25 and 35 ℃).The acid value,peroxide value,TBA,solubility,color of whole goat milk powder were used for evaluation quality of milk powder during storage. The results showed that the acid value,peroxide value,thiobarbituric acid(TBA)of whole goat milk powder at 35 ℃ was significantly higher than others after four months,two months,three months respectively(p<0.05). The solubility and the color of all samples had no significant difference though a similar tendency existed in both(p>0.05).The stability of whole goat milk powder could improve by reducing its storage temperature.

whole goat milk powder;temperature;quality stability

2017-01-03

張怡(1989-)，女，碩士研究生，助教，研究方向：食品科學，E-mail：651958489@qq.com。

TS252.51

A

1002-0306(2017)14-0276-04

10.13386/j.issn1002-0306.2017.14.054