牛奶組分對酸豆乳風(fēng)味的影響

王浩，李理

（華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣州，510640）

牛奶組分對酸豆乳風(fēng)味的影響

王浩，李理

（華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣州，510640）

采用理化分析和和感官評價的方法研究了牛奶中的主要組分乳糖、酪蛋白、乳清蛋白對瑞士乳桿菌和干酪乳桿菌發(fā)酵酸豆乳風(fēng)味的影響。結(jié)果表明，牛奶中3種不同成分對酸豆乳的影響不同：添加乳糖明顯的促進發(fā)酵產(chǎn)酸，添加0.5%和1%的的乳糖發(fā)酵6 h后酸度分別達(dá)到74.71°T和84.10°T；添加酪蛋白可以增加酸豆乳的硬度，提高酸豆乳的持水力；乳清蛋白的添加也可以促進發(fā)酵產(chǎn)酸作用，同時可以使酸豆乳的硬度、脆度和膠性下降。

酸豆乳；乳糖；酪蛋白；濃縮乳清蛋白；風(fēng)味

0 引言

大豆蛋白質(zhì)與動物蛋白質(zhì)的基本氨基酸含量相近，并且含有人體必需的8種氨基酸[1]。豆乳由于乳酸菌的發(fā)酵作用而具有以下保健功能：降膽固醇、抗腫瘤、防衰老等[2]。單純使用大豆制備的酸豆乳主要存在問題有：豆乳的豆腥味不易去除,風(fēng)味不易被大眾接受[3]。有研究表明將豆奶與牛奶以一定比例混合發(fā)酵[3,4]，可制備具有良好的品質(zhì)的酸豆乳。

本課題組前期試驗表明采用瑞士乳桿菌和干酪乳桿菌發(fā)酵混合酸豆乳，牛奶：豆?jié){（3∶7）可以制備風(fēng)味良好的混合酸豆乳[5,6]。但是牛奶各個組分對酸豆乳發(fā)酵的影響卻沒有做過研究。牛奶中除水分外，主要成分為乳糖和蛋白質(zhì)，其中蛋白質(zhì)主要為乳清蛋白和酪蛋白[7]。本文試圖探究牛奶中主要成分對酸豆奶發(fā)酵的影響，主要研究了不同水平乳糖、乳清蛋白、酪蛋白對酸豆乳的影響，現(xiàn)報道如下。

1 實驗

1.1 材料

（1）菌種：瑞士乳桿菌(Lactobacillus helveticus，LHB02)、干酪乳桿菌(Lactobacillus casei，L.casei-01)：均為Hansen樣品。

（2）培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件。保存培養(yǎng)基：12%的脫脂牛乳經(jīng)115℃滅菌10 min，冷卻到40℃接入10%菌種，37℃發(fā)酵凝乳后放置冰箱冷藏。

（3）實驗試劑及材料：大豆；蔗糖，NaHCO3，硼酸，NaOH等均為分析純；乳糖（分析純）；濃縮乳清蛋白粉（WPC70）；酪蛋白（生化試劑）。

（4）設(shè)備。JJ500型電子天平；SevenEasy pH計(S20)；YXQ-SG46-280S型手提式高壓滅菌鍋；PXY-190SA型生化培養(yǎng)箱；HR 1727 PHILIPS攪拌機；SZX超凈工作臺；質(zhì)構(gòu)儀TA XT2i/25；CR-400便攜式色差計；其他必須的玻璃儀器等。

1.2 方法

1.2.1 發(fā)酵底物的制備

純豆乳：稱取適量市售大豆，并挑選、去雜，清洗完畢后，以1︰4比例（質(zhì)量體積比）加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的NaHCO3溶液30℃恒溫浸泡14 h，排水，清洗去皮，以豆水比1︰10（質(zhì)量體積比）85℃熱水磨漿4 min，接著用180目篩子過濾得到純豆乳，并添加質(zhì)量濃度為60 g/L蔗糖充分溶解。

1.2.2 工藝流程

發(fā)酵底物→100℃，滅菌15 min→冷卻到42℃→按總量5%(體積分?jǐn)?shù))接入活化好發(fā)酵劑→42℃發(fā)酵。

1.2.3 實驗方案

LH-B02+L.casei-01分別發(fā)酵添加不同水平的乳糖、濃縮乳清蛋白粉、酪蛋白分別每隔1 h取樣品測定pH值和酸度值。再分別進行色度、持水力、質(zhì)構(gòu)和感官評價。

1.2.4 發(fā)酵酸豆乳各項指標(biāo)測定

（1）pH值的測定。將從培養(yǎng)箱中取出的樣品立即用冰水迅速冷卻到室溫并用玻璃棒攪拌均勻后，直接用標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)液校準(zhǔn)好的SevenEasy pH計(S20)測定樣品的pH值。

（2）酸度值的測定。以涅爾度0T作為指標(biāo)測定發(fā)酵豆乳的酸度，采用GB/T 5009.46—2010方法測定。

（3）色度的測定。色度測定采用色差計，直接讀出L*、a*、b*。L*-值代表明暗程度從0-100（黑-白）；a*和b*-值代表色度；a*負(fù)值表示偏綠，正值表示偏紅（-100—+100）；b*負(fù)值表示偏藍(lán)，正值表示偏黃（-100—+100）。

（4）持水力的測定[8]。將發(fā)酵底物接種在離心管（直徑32 mm，高度115 mm）中42°C發(fā)酵到終點。4°C冷藏24 h后，貯藏樣品離心（離心條件：480 g，10 min，20°C）后去除乳清再稱重。持水力為

持水力/%=（1-W1/W2）×100，

式中：W1為離心后的質(zhì)量；W2為離心前質(zhì)量。

（5）質(zhì)構(gòu)的測定[9]。將發(fā)酵的酸豆乳放在4℃冰箱后熟24 h，取出到室溫檢測。TPA測定參數(shù)為：測定模式T.P.A，預(yù)壓速度1.0 mm/s，測定時探頭速度1.0 mm/s，壓后速度1.0 mm/s，下壓比例30%，探頭型號SMSP/0.5，數(shù)據(jù)獲取速度200 pps，溫度為室溫，樣品厚度約5 cm。

（6）感官評價。感官評測項目包括：氣味、組織狀態(tài)、外觀和滋味。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)采用SPSS16.0統(tǒng)計分析軟件進行分析處理。平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差由3個平行樣品的測量結(jié)果經(jīng)計算得到。

2 結(jié)果與討論

2.1 添加不同水平乳糖的影響

豆乳的組成與牛乳不同，缺少乳酸菌能利用的乳糖，只含有一定量的蔗糖、水蘇糖和棉子糖，葡萄糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)少。乳糖是僅在乳中存在的糖類，是微生物在牛乳中生長的主要碳源[7]。李鋒[10]認(rèn)為一般乳糖的添加量為1%，過多過少均不利于產(chǎn)酸。圖1為不同乳糖添加量酸豆乳酸度和pH值變化。由圖1可以看出，添加乳糖可以明顯的促進發(fā)酵，提高發(fā)酵速度。添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%乳糖的酸豆乳酸度值上升速度最快。而添加0.5%乳糖的樣品前5 h內(nèi)酸度值變化與添加1.0%乳糖的樣品相同，但5～6 h內(nèi)其酸度值變化較小。未添加乳糖的酸豆乳在0～3 h內(nèi)與添加乳糖的酸度值增加一致，但在4h后酸度值變化不大，最后酸度值只達(dá)到57°T，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于酸奶70°T的國家標(biāo)準(zhǔn)。添加乳糖后，其酸度值達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。有研究表明嗜溫的同型發(fā)酵的干酪乳桿菌可以將葡萄糖和乳糖分解為外消旋L-和D-乳酸[11]，干酪乳桿菌可以利用乳糖產(chǎn)生乳酸[12]。本研究中添加乳糖后，酸度值明顯增加，主要原因在于乳酸菌可以利用乳糖，乳糖作為碳源更利于菌種生長繁殖，乳糖被微生物分解為乳酸從而導(dǎo)致酸度值的顯著變化。

圖1 不同乳糖添加量酸度和pH值變化

由圖1可以看出，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%和1.0%乳糖的pH值變化幾乎相同。發(fā)酵6 h后純豆乳的pH值達(dá)到4.2，而添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%和1.0%乳糖的pH值達(dá)到3.8。這表明添加乳糖可以促進干酪乳桿菌和瑞士乳桿菌生長，進而促進酸豆奶發(fā)酵。

表1為不同乳糖添加量豆乳色度、持水力和質(zhì)構(gòu)的比較。由表1可以看出，添加乳糖后混合酸豆乳色度和純酸豆乳的色度幾乎沒有差別。在持水力方面，添加1%乳糖的酸豆乳比添加0.5%乳糖和純酸豆乳明顯提高。說明添加1%乳糖后，酸豆乳這表明乳糖的添加對酸豆乳的色度影響不大；但是持水力得到改善。

表1 不同乳糖添加量酸豆乳色度、持水力和質(zhì)構(gòu)的比較

添加了乳糖后的酸豆乳與純酸豆乳沒有顯著性差異。這是由于質(zhì)構(gòu)主要受到菌種、底物、熱處理影響[13]。其中底物中主要的是蛋白質(zhì)和脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響，因而乳糖的添加對酸奶的質(zhì)構(gòu)沒有明顯的作用。因此，添加乳糖不會影響酸豆乳的質(zhì)構(gòu)。表2為不同乳糖添加量酸豆乳感官評價結(jié)果。

由表2可以看出，添加1%乳糖后由于糖分過多而導(dǎo)致瑞士乳桿菌和干酪乳桿菌產(chǎn)酸過多，從而導(dǎo)致其組織狀態(tài)和外觀變差。而添加0.5%乳糖的酸豆乳比純豆乳和添加1%乳糖的酸豆乳在感官評價方面都好。

表2 不同乳糖添加量酸豆乳感官評價比較

圖2 不同酪蛋白添加量對酸度和pH值變化

表3 不同酪蛋白添加量對色度、持水力和質(zhì)構(gòu)的比較

2 添加不同水平酪蛋白的影響

圖2為不同酪蛋白添加量酸豆乳的酸度和pH值變化。由圖2可以看出，添加酪蛋白后其酸度變化情況與純豆乳一致，前3個小時內(nèi)酸豆乳的發(fā)酵速度很快，酸度上升明顯。最后分別達(dá)到53.85，53.95，52.88°T。三者的pH值變化情況幾乎一致,沒有顯著差異。由此可知，添加酪蛋白并不能促進酸豆乳發(fā)酵。

表3為不同酪蛋白添加量酸豆乳的色度、持水力和質(zhì)構(gòu)比較。由表3可以看出，添加酪蛋白可以改善酸豆乳的L，a，b值。但是不同添加量的差別不明顯。酪蛋白添加以后可以明顯的提高酸豆乳的持水力，由0.869分別提高到0.930和0.950。這表明酪蛋白形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以更好的保持酸豆乳的內(nèi)部水分。

酪蛋白是牛乳中蛋白的主要成分，酪蛋白的穩(wěn)定性對于乳制品的品質(zhì)有非常重要的影響[14]。添加酪蛋白后酸豆乳的硬度、脆度、膠性和黏附性都得到顯著性提高（表3），對于大豆酸奶，酪蛋白磷酸鈉可以促進酸的形成和大豆蛋白的凝固。酪蛋白在pH值達(dá)到4.6后，形成膠束與脂肪球等結(jié)合，形成良好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在脆度和膠性方面，添加酪蛋白后明顯改變，但添加量的多少對脆性并沒有較大影響。添加酪蛋白后，酸豆乳的黏附性明顯改善，這與添加酪蛋白后乳酸菌的產(chǎn)黏性物質(zhì)能力增大有關(guān)[15]。

添加酪蛋白酸豆乳的外觀得到改善，這是由于酪蛋白與大豆蛋白交聯(lián)形成穩(wěn)定的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，包裹住酸豆乳中的水分。添加酪蛋白后略有苦澀味可能由酪蛋白加工工藝造成。

圖3為不同濃縮乳清蛋白添加量酸豆乳的酸度和pH值變化。乳清蛋白中的主要成分為：β-乳球蛋白(牛奶加熱風(fēng)味來源之一)、α-乳白蛋白、蛋白酶、免疫球蛋白、牛血清蛋白以及少量的其他組分(如乳鐵蛋白)[16]。由圖3可以看出，添加濃縮乳清蛋白粉后其酸度值比純酸豆乳高，而且隨添加量增加酸度值變高；實明等隨著乳清蛋白替代量的加大，發(fā)酵乳凝膠的硬度降低一致。凝聚性方面，添加1%乳清比添加0.5%乳清的凝聚性更好。這是由于濃縮乳清蛋白具有極強的凝膠性所致[15]。

圖3 不同濃縮乳清蛋白添加量對酸度和pH值變化

表4 不同酪蛋白添加量酸豆乳感官評價比較

添加濃縮乳清蛋白后酸豆乳的氣味和外觀得到改善（表6），這是由于濃縮乳清蛋白本身具有一定的奶酪味和促進凝膠作用所致。在組織狀態(tài)方面，添加濃縮乳清蛋白后酸豆乳的質(zhì)地變得柔軟；與酪蛋白作用相反。

3 結(jié)論

驗所使用的濃縮乳清蛋白粉由于含有10%的乳糖。這與D.Burya[17]的研究濃縮乳清蛋白可以促進乳酸菌的生長一致。這也驗證了添加乳糖可以作為干酪乳酸菌和瑞士乳酸菌的生長碳源，從而促進酸豆乳發(fā)酵。6 h后添加濃縮乳清蛋白的酸豆乳酸豆乳達(dá)到59.52°T和62.31°T。在pH值方面，三者沒有明顯差別。由此可知，添加濃縮乳清蛋白可以促進酸豆乳發(fā)酵，但效果沒有直接添加乳糖的酸豆乳好。

添加乳清粉后，其色度和持水力幾乎沒有差別（表5）。添加乳清后酸豆乳比純酸豆乳稍黃黃；但是差別較小。相對于純酸豆乳，添加乳清可以提高其持水力，并隨添加量的增加而增加。這與趙謀明[18]的研究乳清蛋白可以推遲乳清析出及減少乳清析出量和乳清蛋白主要防止乳清分離一致[19]。

本文研究了牛奶中主要成分乳糖、酪蛋白、濃縮乳清蛋白對酸豆乳的影響，得出以下結(jié)論：（1）不同牛奶成分對于酸豆乳的影響不同。（2）添加乳糖可以作為干酪乳桿菌和瑞士乳桿菌的碳源明顯促進其生長，促進酸豆乳的發(fā)酵。發(fā)酵6 h后酸度達(dá)到74.71°T和84.10°T，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于純豆乳的酸度。（3）添加酪蛋白可以改變酸豆乳的質(zhì)構(gòu)，使硬度明顯增加，對產(chǎn)品造成不利。（4）濃縮乳清蛋白可以促進酸豆乳的發(fā)酵，并可使酸豆乳硬度、脆性和膠性改善。

表5 不同濃縮乳清蛋白添加量酸豆乳的色度、持水力和質(zhì)構(gòu)比較

在質(zhì)構(gòu)方面，由表5可以看出，硬度、脆度、膠性明顯下降，凝聚性反而升高。實驗添加濃縮乳清蛋白后硬度明顯下降，由15.94分別降至10.57、5.09，這與趙謀

表6 不同濃縮乳清蛋白添加量酸豆乳的感官評價比較

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Effect of milk compositions on the flavour of soy yogurt

WANG Hao,LI Li
(College of Light Industry and Food Science,South China University of Technology,Guangzhou 510640，China)

The effect of milk compositions including lactose,casein and whey protein on the flavour of soy yogurt fermented by Lactobacillus helveticus LH-B02 and Lactobacillus casei L.casei-01 was studied by the pH value,acidity,texture and sencharacterisyics.The result showed that:the three different compositions have different effect on the flavour of soy yogurt:the composition of lactose obviously accelerated the production of acid and the acidity reached 57.00°T,74.71°T and 84.10°T respectively after 6 h fermentation with the addition of 0,0.5%and 1%lactose;the composition of casein was able to increase the hardness and water holding capacity of the product;the composition of whey protein was able to accelerate the production of acid slightly,meanwhile,decrease the hardness,fracturability and gumminess of the soy yogurt.

soybean yogurt；lactose；casein；whey protein concentrate；flavour

TS252.1

A

1001-2230（2011）03-0034-04

2010-11-26

廣州市科技攻關(guān)項目（2009ZI-E641）。

王浩（1987-），男，碩士研究生，研究方向為食品工程。通訊作者：李理