馮紅霞,李凱,韓躍軍,馬立志,費(fèi)鵬,邢敏,常云鶴,3
(1.貴陽學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院,貴陽 550005;2.貴州宏財(cái)聚農(nóng)投資有限責(zé)任公司,貴州 六盤水 553537;3.貴州省果品加工工程技術(shù)研究中心,貴陽 550005;4.河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,河南 洛陽 471023)
百合(Lilium brownii var.viridulum Baker)不僅含有豐富的蛋白質(zhì)、鈣、磷、鐵等營(yíng)養(yǎng)素,而且含有多糖、甾體皂苷、生物堿、酚類化合物、黃酮類化合物等活性物質(zhì),具有抗氧化活性,被認(rèn)為是一種適合大眾的食藥兩用食品[1-3]。希臘式酸奶乳糖含量低,蛋白質(zhì)含量高,口感細(xì)膩,風(fēng)味獨(dú)特,組織狀態(tài)豐富,是介于酸奶與干酪之間的一種酸奶[4]。隨著安慕希酸奶大受消費(fèi)者的喜愛,已有越來越多的研究者聚焦于希臘式酸奶的研究和開發(fā)中[5-7]。
本研究以百合、乳清蛋白和稀奶油為原料,利用正交實(shí)驗(yàn)確定百合希臘式酸奶的最佳配方,并分析該產(chǎn)品對(duì)羥基自由基(·OH)、超氧陰離子(O2-)及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)的消除作用,從而評(píng)價(jià)其抗氧化能力,為開發(fā)希臘式酸奶新產(chǎn)品提供新思路。
雙歧桿菌(Bifidobacteria),東北農(nóng)業(yè)大學(xué)乳品科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室饋贈(zèng)。
主要試劑:百合、白砂糖、全脂乳粉、乳清粉、稀奶油,洛陽超市;無水乙醇,蘇州科倫化工有限公司;鄰苯三酚,山東佰仟化工有限公司;硫酸亞鐵、鄰二氮菲,濟(jì)寧宏明化學(xué)試劑有限公司;DPPH、過氧化氫、氫氧化鈉,雄縣萊寶生物科技有限公司。
GL124-1SCN電子天平,北京奧數(shù)儀器有限公司;LDZH-100KBS立式自動(dòng)電熱蒸汽滅菌器,青島化工儀器設(shè)備有限公司;GZX-DH-300-BS-II 43L小容量電熱恒溫干燥-培養(yǎng)兩用箱,四川奧美儀器設(shè)備有限公司;BIOBASE超凈工作臺(tái),深圳市藍(lán)思凈化科技有限公;JHH 6A精密數(shù)顯恒溫水浴鍋,常州朗越儀器制造有限公司;UPG-752分光-紫外分光光度計(jì),上海美譜達(dá)儀器有限公司。
1.3.1 百合希臘式酸奶的制備
挑選新鮮質(zhì)嫩的百合,清洗后選取百合的部分莖部,放入榨汁機(jī)中,按照百合∶水=1∶2的比例加入蒸餾水榨汁,得到百合漿,冷藏待用。百合希臘式酸奶主要的工藝流程如下:全脂乳粉+乳清粉+稀奶油+百合漿+白砂糖+蒸餾水→調(diào)配→均質(zhì)(60℃,20 MP)→殺菌(95℃,5 min)→冷卻(43℃)→接種→發(fā)酵(42℃,8 h)→后熟(4℃,12 h)→成品。
1.3.2 單因素實(shí)驗(yàn)
本研究選擇影響百合希臘式酸奶的4個(gè)因素百合漿添加量、乳清蛋白添加量、稀奶油加量和發(fā)酵劑接種量,利用單因素試驗(yàn)分別分析上述4個(gè)因素對(duì)百合希臘式酸奶感官評(píng)定的影響。即考察百合漿添加量(4%,5%,6%,7%,8%)、乳清蛋白添加量(0.4%,0.6%,0.8%,1.0%,1.2%)、稀奶油加量(2%,4%,6%,8%,10%)和發(fā)酵劑接種量(0.125%,0.250%,0.375%,0.500%,0.625%)對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響。
1.3.3 正交實(shí)驗(yàn)
在單因素實(shí)驗(yàn)此基礎(chǔ)上,選取百合漿添加量、乳清蛋白添加量、稀奶油加量和發(fā)酵劑接種量4個(gè)因素進(jìn)行產(chǎn)品配方的優(yōu)化,因素水平如表1所示。
表1 正交試驗(yàn)因素水平 %
1.3.4 感官評(píng)定
對(duì)百合希臘式酸奶的感官評(píng)定是從色澤、口感、風(fēng)味和組織狀態(tài)4個(gè)方面來進(jìn)行分析,這4個(gè)方面占的分?jǐn)?shù)分別為10,20,20,40分;總分為100分,感官評(píng)分如表2所示。
1.3.5 理化和微生物指標(biāo)
產(chǎn)品pH值的測(cè)定:采用PHS-3C型pH計(jì)進(jìn)行測(cè)定。
百合希臘式酸奶蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)、非脂乳固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)、酸度的測(cè)定按照相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行[8-11]。大腸桿菌、致病菌的檢測(cè)方法參照相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[12-15]。
表2 百合希臘式酸奶感官評(píng)價(jià)
1.3.6 抗氧化活性分析
以未添加百合的傳統(tǒng)希臘式酸奶為對(duì)照,分別取10 g最優(yōu)配方樣品和對(duì)照樣品,按照無水乙醇∶產(chǎn)品=1∶9比例對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行稀釋,并將樣液混合均勻,放入離心機(jī),轉(zhuǎn)速設(shè)置為4 000 r/min,時(shí)間為10 min。離心完成后,取上清液進(jìn)行抗氧化活性實(shí)驗(yàn)。根據(jù)已有的報(bào)道[16-18],分別利用采用Fenton反應(yīng)法、鄰苯三酚自氧化法和DPPH-比色法測(cè)定產(chǎn)品上清液對(duì)羥基自由基(·OH)、超氧陰離子(O2-)和DPPH的清除率,從而評(píng)價(jià)百合希臘式酸奶的抗氧化活性。
1.3.7 數(shù)據(jù)分析
本研究中的數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)偏差的形式表示,利用SPSS20.0軟件中的Tukey’s檢驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異分析,當(dāng)P<0.05時(shí)視為差異顯著。
2.1.1 百合漿添加量對(duì)酸奶感官評(píng)定的影響
選取百合漿添加量為4%,5%,6%,7%,8%,分析百合漿添加量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響,結(jié)果如圖1所示。
圖1 百合漿添加量對(duì)百合希臘式酸奶感官評(píng)定的影響
由圖1可以看出,百合漿的添加量為7%時(shí)評(píng)分最高,此時(shí)產(chǎn)品色澤均勻,具有明顯的百合香味,當(dāng)百合漿的添加量小于7%時(shí)百合香不足,當(dāng)添加量大于7%時(shí),百合的風(fēng)味掩蓋了奶香味??梢姡俸蠞{的最佳添加量為7%。
2.1.2 乳清蛋白添加量對(duì)酸奶感官評(píng)定影響
選取乳清蛋白添加量為0.4%,0.6%,0.8%,1.0%,1.2%;分析乳清蛋白添加量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響,結(jié)果如圖2所示。由圖2可以看出,乳清蛋白添加量為1.0%時(shí)產(chǎn)品感官評(píng)分最高,添加量小于1%不利于百合希臘式酸奶凝乳,產(chǎn)品有乳清析出的現(xiàn)象,大于1%產(chǎn)品的硬度較大,口感不細(xì)膩??梢娙榍宓鞍椎淖罴烟砑恿繛?.0%。
圖2 乳清蛋白添加量對(duì)百合希臘式酸奶感官評(píng)定的影響
2.1.3 稀奶油添加量對(duì)酸奶感官評(píng)定影響
選取稀奶油添加量為2%,4%,6%,8%,10%;分析稀奶油添加量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響,結(jié)果如圖3所示。
圖3 稀奶油添加量對(duì)百合希臘式酸奶感官評(píng)定的影響
由圖3可以看出,稀奶油添加量為8%時(shí)百合希臘式酸奶感官評(píng)分最高,當(dāng)稀奶油添加量大于8%時(shí),感官評(píng)定的分?jǐn)?shù)略有下降,說明此時(shí)產(chǎn)品的品質(zhì)不會(huì)隨著稀奶油添加量的增加而提高。可見稀奶油的最佳添加量為8%。
2.1.4 發(fā)酵劑接種量對(duì)感官評(píng)定的影響
選取發(fā)酵劑接種量為0.125%,0.250%,0.375%,0.500%,0.625%;分析發(fā)酵劑接種量對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響,結(jié)果如圖4所示。由圖4可以看出,當(dāng)發(fā)酵劑接種量為2%時(shí),感官評(píng)分最高,說明百合希臘式酸奶發(fā)酵劑的最佳的接種量為0.500%。
為了得到百合希臘式酸奶的最佳組合,在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn),并進(jìn)行方法分析,結(jié)果如表3和表4所示。
由表3可知,影響百合希臘式酸奶感官品質(zhì)的主次順序?yàn)椋喊俸蠞{添加量(A)>發(fā)酵劑接種量(D)>乳清蛋白添加量(B)>稀奶油添加量(C),產(chǎn)品的最優(yōu)組合為A2B3C1D2即百合漿添加量7%,乳清蛋白添加量1.2%,稀奶油添加量8%,發(fā)酵劑接種量0.500%,按照最優(yōu)組合制備百合希臘式酸奶感官評(píng)分為92分,高于其他組合。
圖4 發(fā)酵劑接種量對(duì)百合希臘式酸奶感官評(píng)定的影響
表3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
經(jīng)檢測(cè),百合希臘式酸奶的pH值為4.20,蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.64%,脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)7.57%,非脂乳固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.14%,酸度為79.82oT,百合希臘式酸奶中大腸桿菌≤1 mL-1,致病菌未檢出,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
2.4.1 百合希臘式酸奶對(duì)·OH的清除作用
以傳統(tǒng)希臘式酸奶為對(duì)照,分析最優(yōu)百合的添加對(duì)希臘式酸奶·OH的清除能力的影響,結(jié)果如圖5所示。百合希臘式酸奶(10 g)對(duì)·OH的清除能力為51.33%,顯著高于空白對(duì)照樣品(P<0.05),可見百合的添加顯著的提高了希臘式酸奶對(duì)·OH的清除能力。
2.4.2 百合希臘式酸奶對(duì)O2-的清除作用
取2組希臘式酸奶樣品10 g,對(duì)其清除O2-的能力進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果如圖6所示。由圖6可以看出,百合希臘式酸奶對(duì)O2-的清除率為29.36%,顯著高于空白對(duì)照組(P<0.05),可見百合的添加顯著的提高了希臘式酸奶對(duì)O2-的清除能力。
圖5 百合希臘式酸奶對(duì)·OH的清除能力
圖6 百合希臘式酸奶對(duì)O 2-的清除能力
2.4.3 百合希臘式酸奶對(duì)DPPH的清除作用
以傳統(tǒng)希臘式酸奶為對(duì)照組,分析百合希臘式酸奶對(duì)DPPH的清除能力,結(jié)果如圖7所示。由圖7可以看出,百合希臘式酸奶對(duì)DPPH的清除率為12.41%,顯著高于空白對(duì)照組(P<0.05),說明百合的加入提高了產(chǎn)品對(duì)DPPH的清除能力。
圖7 百合希臘式酸奶對(duì)DPPH的清除能力
本研究利用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化了百合希臘式酸奶的最優(yōu)配方,即百合漿添加量7%,乳清蛋白添加量1.2%,稀奶油添加量8%,發(fā)酵劑接種量0.500%,在最優(yōu)組合下生產(chǎn)的百合希臘式酸奶p H值為4.20,蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.64%,脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.57%,非脂乳固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.14%,酸度為79.82oT,百合希臘式酸奶中大腸桿菌≤1 mL-1,致病菌未檢出,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。百合希臘式酸奶抗氧化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明百合的加入顯著提高了產(chǎn)品對(duì)·OH、O2-和DPPH的清除能力。百合希臘式酸奶的研制不僅豐富了希臘式酸奶的種類,而且提高了產(chǎn)品的抗氧化活性,為風(fēng)味功能性希臘式酸奶產(chǎn)品的研發(fā)提供了新的思路和理論依據(jù)。此外,本研究中的產(chǎn)品未經(jīng)過巴氏殺菌,不具有較長(zhǎng)的貨架期,因此,沒有進(jìn)行產(chǎn)品貨架期穩(wěn)定性的研究,在以后的研究中,我們會(huì)繼續(xù)研發(fā)長(zhǎng)貨架期且具有抗氧化功能的希臘酸奶,并分析在整個(gè)貨架期中產(chǎn)品的穩(wěn)定性,以期進(jìn)一步開發(fā)相關(guān)系列產(chǎn)品。