藍莓枸杞風味酸奶的研制

成 堃,馬延新,王小霞,劉鳳紅,李新軍

(齊魯理工學院 化學與生物工程學院,山東 濟南 250200)

藍莓營養豐富,酸甜可口,果香宜人,是鮮食水果中的佳品。藍莓果肉中除了含有豐富的常規營養成分如維生素、礦物質、微量元素外,還含有特殊的營養成分,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,如枸杞多糖、氨基酸、甜菜堿、枸杞色素等,具有調節機體免疫功能、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,風味酸奶越來越受到人們的青睞[5]。因此,出現了各種具有不同保健功能的風味酸奶。王瓊瑤等[6]開發出椰汁木瓜凝固型酸奶,既突出了木瓜、椰子的水果風味,還強化了營養；趙為[7]以香蕉為原料,研制出保健型香蕉酸奶,風味獨特；邵金華等[8]將柚子汁、紅棗汁添加到脫脂奶中,經工藝優化制成了柚子紅棗酸奶；周國君等[9]成功研發了獼猴桃酸奶；刑順果等[10]開發的蓮霧風味型酸奶豐富了蓮霧資源的綜合利用。以藍莓為原料的各種風味酸奶也有諸多報道,如藍莓酸乳飲料、藍莓蜂蜜酸奶、藍莓玫瑰汁保健酸奶、藍莓保健型酸奶等[11-16]。本研究以藍莓、枸杞為原料,配方經優化制成藍莓枸杞風味酸奶,以期增加風味酸奶的品種,綜合藍莓、枸杞的營養價值與功效,以期為藍莓的開發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):齊魯理工學院化學與生物工程實驗教學中心保藏；酵母粉、蛋白胨(生化試劑):英國Oxoid公司。

1.2 儀器與設備

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

1.3 方法

1.3.1 藍莓枸杞風味酸奶發酵工藝流程

全脂奶(10%)→配料(藍莓汁、枸杞汁、白砂糖)→預熱,均質→殺菌(90℃、10min)→冷卻(42℃)→接種→發酵(42℃、5h)→冷藏后熟(4℃、12 h)→成品

1.3.2 操作要點

(1)藍莓汁的制備[17]

挑選新鮮、無腐爛的藍莓用自來水洗凈,于高壓蒸汽滅菌鍋中蒸汽加熱20 min,溫度為100℃,以達到滅酶、軟化的目的。藍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,倒入榨汁機中打漿,4層紗布過濾。

(3)母發酵劑的制備

用接種環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液體培養基的試管中,37℃培養2 d,逐級稀釋,調整培養液的菌濃至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℃培養至牛奶出現凝乳；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物,42℃培養至牛奶酸度為70～75°T,作為母發酵劑。

1.3.3 藍莓枸杞風味酸奶發酵工藝的單因素試驗

(1)藍莓汁添加量的確定

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

(2)枸杞汁添加量的確定

藍莓汁添加量為7%,白砂糖添加量為4%,母發酵劑接種量為10%,分別添加1%、2%、3%、4%、5%的枸杞汁,42℃發酵5 h。對酸奶進行感官質量品評、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

藍莓汁添加量為7%,枸杞汁添加量為3%,母發酵劑接種量為10%,分別添加2%、4%、6%、8%、10%的白砂糖,42℃發酵5 h。對酸奶進行感官質量品評、測定酸度,確定最佳的白砂糖添加量。

(4)發酵溫度的確定

藍莓汁添加量為7%,枸杞汁添加量為3%,白砂糖添加量為8%,母發酵劑接種量為10%,分別于38℃、40℃、42℃、44℃、46℃發酵5 h,對酸奶進行感官質量品評、測定酸度,確定最佳的發酵溫度。

(5)發酵時間的確定

藍莓汁添加量為7%,枸杞汁添加量為3%,白砂糖添加量為8%,母發酵劑接種量為10%,分別于42℃發酵5 h、6 h、7 h、8 h、9 h,對酸奶進行感官質量品評、測定酸度,確定最佳的發酵時間。

(6)接種量的確定

藍莓汁添加量為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℃發酵8 h,對酸奶進行感官質量品評、測定酸度,確定最佳的母發酵劑接種量。

1.3.4 正交試驗

在單因素試驗的基礎上,以感官評分、酸度為考察指標,采用正交試驗L9(34)優化藍莓汁添加量(A)、枸杞汁添加量(B)、白砂糖添加量(C)。正交試驗因素與水平見表1。

表1 藍莓枸杞風味酸奶配方優化正交試驗因素水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for blueberry-wolfberry yoghurt formula optimization

1.3.5 質量指標

(1)藍莓枸杞風味酸奶的感官評分

藍莓枸杞風味酸奶的感官質量評分標準見表2。評定指標共4項,滿分100分。感官品評小組共10人,根據評分標準,對酸奶進行打分,平均值作為酸奶的總分。

表2 藍莓枸杞風味酸奶感官評分標準Table 2 Sensory evaluation standard of blueberry-wolfberry yoghurt

(2)各指標的檢測

藍莓枸杞風味酸奶的理化指標(脂肪含量、蛋白質含量、酸度)、微生物指標(乳酸菌數、大腸菌群、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、酵母、霉菌)均按照國標GB 19302—2010《發酵乳》進行檢測[18]。

2 結果與分析

2.1 藍莓汁添加量對藍莓枸杞風味酸奶質量的影響

圖1 藍莓汁添加量對藍莓枸杞風味酸奶質量的影響Fig.1 Effect of blueberry juice addition on blueberry-wolfberry yoghurt quality

由圖1可知,藍莓汁添加量為1%時,酸奶呈乳白色,奶香濃郁,口感較甜,幾乎沒有藍莓的果香；藍莓汁添加量為3%時,口感微甜；當藍莓汁添加量為5%時,口感較細膩,有淡淡的藍莓果香；當藍莓汁添加量為7%時,口味協調,均勻粘稠,有藍莓的清香味,奶液呈淡紫色；藍莓汁添加量進一步提高至9%時,酸奶顏色偏紫色,但是口感明顯變酸,可能與藍莓汁的添加量略高有關。因此,綜合酸度和感官品評結果,藍莓汁的添加量以7%為宜。

2.2 枸杞汁添加量對藍莓枸杞風味酸奶質量的影響

圖2 枸杞汁添加量對藍莓枸杞風味酸奶質量的影響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%的酸奶口感不細膩,幾乎沒有枸杞的香味；枸杞汁添加量為2%的酸奶口味協調,無乳清析出；添加量為3%的酸奶,顏色比2%的酸奶略紅,藍莓、枸杞香氣協調,感官評分最高；枸杞汁添加量＞4%時,已經看不到紫色,同時枸杞味較濃,缺少藍莓特有的果香和酸奶自然發酵的香味；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 白砂糖添加量對藍莓枸杞風味酸奶質量的影響

圖3 白砂糖添加量對藍莓枸杞風味酸奶質量的影響Fig.3 Effect of sugar addition on blueberry-wolfberry yoghurt quality

由圖3可知,從酸奶的組織狀態看,不同白砂糖添加量發酵出的酸奶狀態均細膩；但是從口感等方面看,白砂糖添加量為2%時,口味偏酸,酸奶口感不協調；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 發酵溫度對藍莓枸杞風味酸奶質量的影響

圖4 發酵溫度對藍莓枸杞風味酸奶質量的影響Fig.4 Effect of fermentation temperature on blueberry-wolfberry yoghurt quality

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

2.5 發酵時間對藍莓枸杞風味酸奶質量的影響

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

圖5 發酵時間對藍莓枸杞風味酸奶質量的影響Fig.5 Effect of fermentation time on blueberry-wolfberry yoghurt quality

2.6 母發酵劑接種量對藍莓枸杞風味酸奶質量的影響

圖6 母發酵劑接種量對藍莓枸杞風味酸奶質量的影響Fig.6 Effect of starter inoculum on blueberry-wolfberry yoghurt quality

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

2.7 正交試驗

利用L9(34)正交試驗表優化影響藍莓枸杞風味酸奶質量的因素及最佳添加量,正交試驗結果與分析見表3。

由表3可知,白砂糖添加量對酸奶的感官質量和酸度影響最大,其次是藍莓汁添加量,影響最小的是枸杞汁添加量。根據極差分析,以感官評分為考察指標時,3個因素的最優組合為A3B2C3；以酸度為考察指標時,3個因素的最優組合為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個因素的最優組合為A3B2C3,即藍莓汁添加量為8%,枸杞汁添加量為3%,白砂糖添加量為9%。對該組合進行驗證,感官評分和酸度分別為93分和74°T。

表3 藍莓枸杞風味酸奶配方優化正交試驗結果與分析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,而酸奶的感官質量是色澤、組織狀態、口感、風味等多種因素協同作用的反映,因此感官評分更有代表性,感官評分的正交試驗結果方差分析見表4。由表4可知,3個因素中,藍莓汁添加量、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 感官評分正交試驗結果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results with sensory score

2.8 產品指標

2.8.1 感官指標

口感:酸甜適口,口感絲滑；顏色:淡紫紅色；風味:無異味,酸奶香氣濃郁,有藍莓特有的果香；組織狀態:凝乳均勻無分層或上清液析出,細膩無雜質。

2.8.2 理化指標

藍莓枸杞風味酸奶中的蛋白質含量為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

藍莓枸杞風味酸奶中乳酸菌數為1.42×106CFU/mL,霉菌數＜10 CFU/mL,酵母數＜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《發酵乳》中關于微生物限量的規定。

3 結論

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

[1]楊麗勇.藍莓的營養保健功能及其產品開發[J].中國食物與營養,2007(4):24-25.

[2]韓鵬祥,張 蓓,馮敘橋,等.藍莓的營養保健功能及其開發利用[J].食品工業科技,2015,36(6):370-375.

[3]陳介甫,李亞東,徐 哲.藍莓的主要化學成分及生物活性[J].藥學學報,2010,45(4):422-429.

[4]周 晶,李光華.枸杞的化學成分與藥理作用研究綜述[J].遼寧中醫藥大學學報,2009,11(6):93-94.

[5]宿麗娜,孫藝寧,郭 影,等.混合型酸奶研究現狀及發展趨勢[J].科技信息,2010(1):114.

[6]王瓊瑤,阮 征,李俊侃.椰汁木瓜凝固型酸奶的研制[J].食品科技,2010,35(1):84-87.

[7]趙 為.保健型香蕉酸奶的研制[J].乳業科學與技術,2010(4):173-176.

[8]邵金華,余響華,晏資忠,等.柚子紅棗酸奶的發酵工藝研究[J].中國農學通報,2014,30(9):270-274.

[9]周國君,王曉靜,陳 麗.獼猴桃酸奶的研制[J].中國乳業,2015(158):58-62.

[10]邢順果,陳大雄,馬紅梅.蓮霧風味型酸奶研制[J].瓊州學院學報,2016,23(2):69-73.

[11]王少庸,費英敏.藍莓酸乳飲料的工藝研究[J].中國乳品工業,2011,39(7):59-61.

[12]王菲菲,徐顯利,田曉蕾,等.藍莓蜂蜜酸奶的工藝研究[J].農產品加工,2012(1):76-78.

[13]胡麗娜,陳曉義.藍莓酸奶的研制[J].乳品科學與技術,2012,35(3):22-24.

[14]滿麗莉,向殿軍.藍莓酸奶的工藝初探[J].農產品加工·學刊,2013(4):45-47.

[15]耿麗晶,周 圍,張麗艷.藍莓玫瑰汁保健酸奶的研制[J].食品工業,2013,34(2):4-6.

[16]楊 陽,張玉丹,任 航.藍莓保健型酸奶加工工藝的研究[J].中國釀造,2015,34(9):168-170.

[17]焦凌霞,李保國,高愿軍,等.水果加工中熱燙處理對VC保存率的影響[J].河南職業技術師范學院學報,2004,32(1):42-44.

[18]中華人民共和國衛生部.GB 19302—2010發酵乳[S].北京:中國標準出版社,2010.