新型復(fù)合穩(wěn)定劑對凝固型牦牛酸奶品質(zhì)特性的影響

蔣騫，陳煉紅，張巖

1.西南民族大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)學(xué)院（成都 610041）；2.西南民族大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院（成都 610041）

牦牛酸奶是以牦牛乳為原料，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵制成的優(yōu)質(zhì)乳制品[1]，因其具有極高的營養(yǎng)價值及綠色天然的品質(zhì)，逐漸被國內(nèi)外消費者認(rèn)可，具有廣闊的市場前景，但傳統(tǒng)方法制作的凝固型牦牛酸奶往往存在穩(wěn)定性差、乳清析出、蛋白沉淀等問題[2]。適當(dāng)添加穩(wěn)定劑或增稠劑會有助于改善酸奶產(chǎn)品的組織狀態(tài)，提升其黏稠度，并延長其保質(zhì)期。關(guān)于穩(wěn)定劑對凝固型酸奶的感官、理化性質(zhì)及質(zhì)構(gòu)特性的影響研究較多。胡嘉杰等[3]研究穩(wěn)定劑對酸奶感官及均質(zhì)指數(shù)的影響；劉亞瓊等[4]研究CMC-Na、海藻酸丙二醇酯、果膠、羥丙基淀粉4種單體穩(wěn)定劑對凝固型杏鮑菇酸奶品質(zhì)的影響；陳一萌等[5]研究不同穩(wěn)定劑對凝固型牦牛酸奶在冷藏后熟過程中品質(zhì)及風(fēng)味的影響。上述研究說明穩(wěn)定劑對于酸奶品質(zhì)有重要影響。然而，結(jié)冷膠、聚葡萄糖和CMC-Na作為優(yōu)質(zhì)、高效的穩(wěn)定劑，其對于凝固型牦牛酸奶品質(zhì)的影響相關(guān)研究還尚未見報道。試驗以牦牛奶粉為原料，在確定酸奶最佳料液比的基礎(chǔ)上，探究3種穩(wěn)定劑對凝固型牦牛酸奶的影響，通過感官評價、酸度、質(zhì)構(gòu)、揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)等指標(biāo)的測定，確定新型穩(wěn)定劑最佳復(fù)配組合，并測定其營養(yǎng)成分與風(fēng)味物質(zhì)，以期為牦牛酸奶穩(wěn)定劑的選擇提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料及儀器

牦牛奶粉（紅原牦牛乳業(yè)有限責(zé)任公司）；乳酸菌（北京川秀科技有限公司）；結(jié)冷膠（食品級，源葉生物有限公司）；聚葡萄糖（食品級，河北百優(yōu)生物科技有限公司）；羧甲基纖維素鈉（食品級，河北格貝達(dá)生物科技有限公司）；氯化鈉、酚酞、氫氧化鈉等（分析純，成都市金貝川化學(xué)試劑有限公司）。

TA.XT.Plus物性測試儀（美國Stable Micro Systems公司）；GHP-9080恒溫培養(yǎng)箱（上海齊欣科學(xué)儀器有限公司）；PL303分析天平（梅特勒托利多儀器有限公司）；NS1001L型高壓均質(zhì)機（德國GEA-Niro公司）；Trace DSQ型氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀配置Triplus自動進(jìn)樣器（美國Thermo公司）；50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭（美國Supelco公司）；超低溫冰箱（日本三洋公司）；SKD-800凱氏定氮儀、SKD-0852紅外石英消化爐（上海沛歐分析儀器有限公司）。

1.2 凝固型牦牛酸奶的加工工藝

牦牛奶粉→復(fù)原乳（穩(wěn)定劑+白砂糖）→預(yù)熱（55 ℃）→均質(zhì)→殺菌（90~95 ℃、10 min）→冷卻（40~43 ℃）→接種發(fā)酵劑→分裝→43 ℃發(fā)酵6 h→4℃冷藏后熟24 h。

操作要點：按料液比1∶7（g/mL）配制牦牛復(fù)原乳，預(yù)熱至55 ℃，添加5%蔗糖及適量穩(wěn)定劑，攪拌均勻后在30 MPa、65 ℃條件下進(jìn)行均質(zhì)，90~95 ℃條件下滅菌處理10 min，滅菌后冷卻至40~43 ℃，按照1 g/500 mL比例加入乳酸菌發(fā)酵劑，置于43 ℃條件下恒溫發(fā)酵5~6 h，4 ℃后熟24 h。

1.3 試驗方法

1.3.1 3 種穩(wěn)定劑最佳復(fù)配方案確定

1.3.1.1 單因素試驗

分別選取結(jié)冷膠添加量0%，0.05%，0.10%和0.15%，CMC-Na添加量0%，0.03%，0.06%和0.09%，聚葡萄糖添加量0%，2%，4%和6%，按1.2工藝制成酸奶后，對后熟24 h的牦牛酸奶進(jìn)行感官評價、酸度、持水力、質(zhì)構(gòu)指標(biāo)（硬度及黏聚性）的測定，平行測定3次，取平均值。

1.3.1.2 正交試驗

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，采用L9(33)正交試驗，以感官評價、酸度、持水力、硬度、黏聚性為指標(biāo)，篩選最佳復(fù)配方案。正交試驗因素水平見表1。

表1 穩(wěn)定劑正交試驗因子L9(33)水平表 單位：%

1.3.2 檢測指標(biāo)

1.3.2.1 酸奶感官評定

參照文獻(xiàn)[4]進(jìn)行感官評定。每組分別取10盒后熟24 h后的牦牛酸奶隨機編號，挑選10位專業(yè)人員，依據(jù)口感、風(fēng)味、組織狀態(tài)和總體可接受度4個指標(biāo)進(jìn)行感官評定，結(jié)果取平均值。評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 凝固型牦牛酸奶感官評分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.2.2 滴定酸度

參照GB 5413.34—2010進(jìn)行測定。稱取10 g攪拌均勻的酸乳置于250 mL錐形瓶中，加20 mL蒸餾水混勻，加入0.5 mL質(zhì)量濃度5 g/L的酚酞指示劑，用0.100 0 mol/L的NaOH滴定至微紅色，30 s內(nèi)不退色。消耗的0.1 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)乘以10，即滴定酸度（吉爾涅爾度）[6]。

習(xí)近平語言風(fēng)格對馬克思主義話語中國化的啟示 … …………………………………… 李秋梅，羅順元（5．27）

1.3.2.3 質(zhì)構(gòu)分析

參考李春紅等[7]的方法測定牦牛酸奶的硬度（g）和黏聚性（mL）。測定參數(shù)：測前速1.0 mm/s；測試速1.0 mm/s；測后速0 mm/s；下壓距離10 mm；負(fù)載類型Auto-10 g；A/BE-d35探頭；數(shù)據(jù)獲得率200 pps。

1.3.2.4 持水力

參考畢宇[8]的方法測定。取酸奶5 g左右，記為m0，放入離心管稱重，記為m1，室溫條件下5 000 r/min離心30 min，離心后棄去上清液，離心管倒置10 min后稱重，記為m2。持水力按式（1）計算。

1.4 營養(yǎng)物質(zhì)與風(fēng)味成分的測定

以最佳工藝參數(shù)生產(chǎn)酸奶，同時選取2款市售酸奶，測定其營養(yǎng)物質(zhì)與風(fēng)味成分。測定方法為：灰分，根據(jù)GB 5009.4—2010測定[9]；蛋白質(zhì)，采用凱氏定氮儀測定[10]；脂肪，采用脂肪測定儀，運用索氏浸提法原理測定[10]；鈣質(zhì)，根據(jù)GB 5009.92—2016測定[11]；磷質(zhì)根據(jù)GB 5009.87—2016測定[12]；揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，參考Chen等[14]報道方法測定。

1.5 數(shù)據(jù)處理

進(jìn)行3次重復(fù)測定，取其平均值，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。利用SPSS 20.0和Microsoft 2016 Excel軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析獲得平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，采用Duncan多重比較進(jìn)行顯著性方差分析，顯著性水平p＜0.05，用Microsoft 2016 Excel軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同穩(wěn)定劑對凝固型牦牛酸奶感官和理化性質(zhì)的影響

表3 不同穩(wěn)定劑對凝固型牦牛酸奶感官和理化性質(zhì)的影響

添加聚葡萄糖對凝固型牦牛酸奶的酸度、持水力、感官評分影響顯著（p＜0.05）。雖然添加聚葡萄糖的試驗組間酸度差異不顯著（p＞0.05），但均顯著高于未添加組（p＜0.05），這可能是由于聚葡萄糖作為益生元有助于乳酸菌的增殖，同時也會被乳酸菌分解為短鏈脂肪酸如丁酸等[15]，使酸度增加。隨著聚葡萄糖添加量增加，持水力先上升后下降；添加量4%時感官品質(zhì)最好，口感爽滑、細(xì)膩，無乳清析出、無分層且有酸奶特有的香味。因此，聚葡萄糖添加量4%時，凝固型牦牛酸奶的感官品質(zhì)和理化性質(zhì)較好。

由表3可知：CMC-Na添加量對凝固型牦牛酸奶的酸度和持水力影響顯著（p＜0.05），而對感官品質(zhì)影響不顯著（p＞0.05），這可能是由于CMC-Na在pH 4.6條件下能與乳中酪蛋白質(zhì)反應(yīng)，形成一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的絡(luò)合物，有助于改善酸奶的組織狀態(tài)及持水性能[16-17]。隨著CMC-Na添加量增加，酸度呈先上升后下降趨勢；CMC-Na添加量0.09%時，凝固型牦牛酸奶的酸度和持水力最好，酸奶口感細(xì)膩，風(fēng)味足，乳清析出少。綜上所述，CMC-Na添加量0.09%時，凝固型牦牛酸奶的感官品質(zhì)和理化性質(zhì)較好。

2.2 不同穩(wěn)定劑對凝固型牦牛酸奶質(zhì)硬度、黏聚性的影響

不同穩(wěn)定劑對凝固型牦牛酸奶硬度、黏聚性的影響見圖1。隨著結(jié)冷膠添加量增加，酸奶硬度與黏聚性均呈先上升后下降再上升的變化趨勢，添加量0.15%時達(dá)到最高；隨著聚葡萄糖添加量增加，硬度呈下降趨勢，黏聚性呈先升后降，添加量2%時，黏聚性達(dá)最高；CMC-Na添加量增加，硬度與黏聚性均呈先上升后下降再上升的變化趨勢，添加量0.09%時達(dá)到最高。根據(jù)感官品質(zhì)、理化性質(zhì)、硬度、黏聚性指標(biāo)分析得出，3種單一穩(wěn)定劑的最佳添加量為：結(jié)冷膠0.05%、聚葡萄糖4%、CMC-Na 0.09%。

圖1 不同穩(wěn)定劑對凝固型牦牛酸奶硬度、黏聚性的影響

2.3 復(fù)配穩(wěn)定劑正交試驗結(jié)果分析

在單因素試驗基礎(chǔ)上，選取3種穩(wěn)定劑復(fù)配進(jìn)行正交試驗，結(jié)果見表4。由表4極差分析可知，添加穩(wěn)定劑對凝固型牦牛酸奶影響的主次順序及最優(yōu)組合分別為：感官評分，CMC-Na＞結(jié)冷膠＞聚葡萄糖，最優(yōu)組合A3B3C1；持水力，CMC-Na＞聚葡萄糖＞結(jié)冷膠，最優(yōu)組合A1B2C2；酸度，CMC-Na＞聚葡萄糖＞結(jié)冷膠，最優(yōu)組合A1B2C1；硬度，CMC-Na＞結(jié)冷膠＞聚葡萄糖，最優(yōu)組合A3B1C1；黏聚性，CMC-Na＞結(jié)冷膠＞聚葡萄糖，最優(yōu)組合A3B1C1。

表4 3種穩(wěn)定劑復(fù)配正交試驗結(jié)果

取A3B2C1與A3B3C1、A1B2C2、A1B2C1、A3B1C1、A3B1C1進(jìn)行驗證試驗，驗證試驗結(jié)果表明：正交試驗最優(yōu)組合為A3B2C1，即0.07%結(jié)冷膠、4%聚葡萄糖、0.07% CMC-Na。

2.4 營養(yǎng)成分結(jié)果

以最優(yōu)配比復(fù)合膠（0.07%結(jié)冷膠、4%聚葡萄糖、0.07% CMC-Na）制作的牦牛酸奶與兩種市售酸奶營養(yǎng)成分的結(jié)果如表5所示。復(fù)合膠牦牛酸奶的蛋白質(zhì)、脂肪、灰分、鈣、磷等營養(yǎng)成分均顯著高于市售酸奶（p＜0.01）。

表5 酸奶營養(yǎng)成分分析

2.5 風(fēng)味成分分析

以最優(yōu)配比復(fù)合膠（0.07%結(jié)冷膠、4%聚葡萄糖、0.07% CMC-Na）制作的牦牛酸奶與兩種市售酸奶風(fēng)味成分的結(jié)果如表6所示。其主要呈味物質(zhì)是乙醇、乙酸乙烯酯、2-甲基-1-丙醇、3-甲基-1-丁醇、2,3-丁二酮、乙醛、2-甲基己酸、辛酸等，而市售酸奶主要呈味物質(zhì)是己酸、2,3-丁二酮、乙醛等物質(zhì)。由此可見，復(fù)合膠牦牛酸奶的風(fēng)味物質(zhì)種類顯著多于市售酸奶，且其風(fēng)味更加復(fù)雜，形成獨特風(fēng)味。

表6 酸奶風(fēng)味成分分析

3 結(jié)論

不同的穩(wěn)定劑及復(fù)合穩(wěn)定劑組合對凝固型牦牛酸奶的感官和理化性質(zhì)有一定影響。添加結(jié)冷膠、CMCNa、聚葡萄糖對凝固型牦牛酸奶的酸度和持水力有顯著影響（p＜0.05），結(jié)冷膠、CMC-Na兩種穩(wěn)定劑對凝固型牦牛酸奶的感官影響不顯著（p＞0.05）。通過對凝固型牦牛酸奶質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)的影響研究，可知3種穩(wěn)定劑均能在一定程度上提高酸奶硬度，且隨著穩(wěn)定劑添加量增加，添加結(jié)冷膠、CMC-Na的凝固型牦牛酸奶的黏聚性整體上呈上升趨勢。結(jié)冷膠、聚葡萄糖、CMC-Na添加量分別為0.05%，4%和0.09%時，制成凝固型牦牛酸奶具有最佳的感官和理化性質(zhì)。通過正交試驗驗證3種穩(wěn)定劑的最佳復(fù)配方案為：結(jié)冷膠添加量0.07%、聚葡萄糖添加量4%、CMC-Na添加量0.07%。此時持水力64.94%、酸度83.90 °T、硬度334.96 g、黏聚性2 271.99 mL，產(chǎn)品組織狀態(tài)堅實，口感爽滑，質(zhì)地細(xì)膩，與市售酸奶相比，具有較高的營養(yǎng)物質(zhì)與良好的酸奶風(fēng)味。