薏苡仁酸奶的流變性及工藝條件的優(yōu)化研究

朱旭君，黃 杰，王 妍，顧欣辰，劉少偉

(華東理工大學(xué)食品科學(xué)與工程系，上海200237)

薏苡仁酸奶的流變性及工藝條件的優(yōu)化研究

朱旭君，黃 杰，王 妍，顧欣辰，劉少偉*

(華東理工大學(xué)食品科學(xué)與工程系，上海200237)

實(shí)驗(yàn)用復(fù)原乳制備薏苡仁酸奶，研究其流變學(xué)性質(zhì)。結(jié)果顯示，與生鮮乳相比，復(fù)原乳酸奶粘度顯著提高，但感官性質(zhì)(口感、色澤、滋味等)下降，持水力也降低。通過均質(zhì)處理可以提高酸奶的品質(zhì)，最佳均質(zhì)壓力為20MPa，且當(dāng)白砂糖的添加量為6%～8%，薏苡仁提取液添加量為4%時(shí)，薏苡仁酸奶品質(zhì)最佳。

薏苡仁，復(fù)原乳，酸奶，均質(zhì)，流變學(xué)性質(zhì)

薏苡仁酸奶為一款新型的保健型酸奶。薏苡仁具有清熱、健脾、補(bǔ)肺、滲濕等功能，此外還具有抗癌、降血糖和增強(qiáng)免疫等作用［1－2］。吳傳茂等人以大豆為原料，初步探討了大豆薏苡仁酸奶的生產(chǎn)工藝，主要闡述了菌體發(fā)酵對(duì)生產(chǎn)工藝的影響［3］。呂嘉櫪等人以鮮牛乳制備薏苡仁酸奶，通過對(duì)酸度和活菌數(shù)的評(píng)估確定了最佳的配方［4］。但目前還沒有關(guān)于復(fù)原乳制備薏苡仁酸奶的研究報(bào)道。復(fù)原乳是指將乳粉添加適量水制備成與原乳中水、固形物比例相當(dāng)?shù)娜橐?。?fù)原乳保留了生鮮牛乳的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但仍存在一定的區(qū)別，這主要是因?yàn)槿榉劢?jīng)兩次超高溫處理后，營(yíng)養(yǎng)成分損失較大。由于季節(jié)因素和地域的影響，南方地區(qū)生鮮牛奶的供應(yīng)受到一定的限制，尤其是在炎熱的夏天［5］。因此目前市場(chǎng)上出現(xiàn)了復(fù)原乳乳制品，但是利用復(fù)原乳制備酸奶會(huì)對(duì)酸奶的品質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。莫蓓紅等人用復(fù)原乳替代部分鮮牛乳制備酸奶，結(jié)果表明隨著復(fù)原乳替代比例的增加，酸奶的品質(zhì)逐漸下降［5］。本實(shí)驗(yàn)以復(fù)原乳為原料奶制備薏苡仁酸奶，研究其流變學(xué)性質(zhì)、持水力和感官等方面的性質(zhì)，并確定最佳配方和生產(chǎn)工藝。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

鮮牛乳與全脂乳粉 上海光明乳業(yè)公司提供，分別符合GB19301－2010和GB19644－2010;白玉棠牌一級(jí)白砂糖、薏苡仁 市售;發(fā)酵菌種 保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)和嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)。

電熱恒溫水浴鍋 H.H.S－11，上海醫(yī)療器械廠;高速組織搗碎機(jī) DS－1，上海標(biāo)本模型廠;恒溫培養(yǎng)箱 LHS－250SC，上海一恒科技有限公司;高速離心機(jī) DL－5－B，飛鴿牌;高壓均質(zhì)機(jī) GYB40－10S，上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠;數(shù)顯表觀黏度計(jì) SNB－2數(shù)字旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，上海地質(zhì)學(xué)儀器研究所;冰箱，電子天平等。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 復(fù)原乳的制備 將全脂乳粉溶于40℃水中，配成總?cè)楣腆w含量為11.8%的復(fù)原乳(生鮮牛乳的乳固體含量標(biāo)準(zhǔn)化為11.8%)，冷卻，在4℃下儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 薏苡仁提取液的制備［4］挑選大小適中、形狀規(guī)則的薏苡仁粒，清洗后用10倍的水浸泡約30min。然后進(jìn)行蒸煮，煮沸后保持微沸30min，然后將煮得的薏苡仁汁倒出，再添加10倍的水重復(fù)該操作。將2次所得汁液混合后過濾，并立即封口于95℃左右滅菌10min，冷卻后備用。

表3 薏苡仁酸奶的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)［7］

1.2.3 工藝流程［4］

1.2.3.1 原味酸奶的工藝流程 鮮牛奶、復(fù)原乳的預(yù)處理(添加糖)→預(yù)熱到50～60℃→均質(zhì)→熱處理殺菌(90～95℃，5～10min)→冷卻至發(fā)酵溫度→接種發(fā)酵劑→保溫發(fā)酵→冷卻→攪拌→灌裝→冷藏后熟→成品→4℃下儲(chǔ)存

1.2.3.2 薏苡仁酸奶的工藝流程 薏苡仁→清洗→水煮→薏苡仁提取液→加熱滅菌(95℃，10min)→封口→冷藏備用鮮牛奶、復(fù)原乳的預(yù)處理(添加糖、薏苡仁提取液)→預(yù)熱到50～60℃→均質(zhì)→熱處理殺菌(90～95℃，5～10min)→冷卻至發(fā)酵溫度→接種發(fā)酵劑→保溫發(fā)酵→冷卻攪拌→灌裝→冷藏后熟→成品→4℃下儲(chǔ)存

將原料乳加熱到50℃左右添加白砂糖，然后再進(jìn)行均質(zhì)、殺菌，添加3%的發(fā)酵劑(保加利亞乳桿菌∶嗜熱鏈球菌=1∶1)，攪拌均勻后恒溫發(fā)酵(41～43℃)，之后在4℃下冷藏。其中制備薏苡仁酸奶時(shí)，添加白砂糖的同時(shí)加入薏苡仁提取液，其它步驟相同。

1.2.4 原料乳對(duì)酸奶品質(zhì)的影響 分別使用復(fù)原乳和生鮮牛乳制備薏苡仁酸奶，評(píng)價(jià)原料乳對(duì)產(chǎn)品酸度、粘度、持水力和感官性質(zhì)的影響。同時(shí)比較薏苡仁酸奶與原味酸奶之間的差異，分析薏苡仁提取液對(duì)酸奶品質(zhì)的影響。原味酸奶與薏苡仁酸奶的配方如表1所示。

表1 原味酸奶與薏苡仁酸奶的配方(%)

1.2.5 均質(zhì)壓力 以第4組配比的復(fù)原乳薏苡仁酸奶為研究對(duì)象，分別采用0、10、20、30MPa對(duì)原料乳進(jìn)行均質(zhì)，其中0MPa下使用高速攪拌機(jī)對(duì)原料進(jìn)行高速攪拌。分析不同均質(zhì)壓力對(duì)酸奶粘度、持水力和感官性質(zhì)的影響，確定最佳的均質(zhì)壓力。

1.2.6 白砂糖和薏苡仁提取液的添加量 分別在原料乳中添加6%、8%和10%的白砂糖與4%、6%和8%的薏苡仁提取液，通過對(duì)產(chǎn)品酸度和感官性質(zhì)的評(píng)估確定最佳的添加量。白砂糖和薏苡仁提取液添加量如表2所示。

表2 白砂糖和薏仁提取液的添加量(%)

1.2.7 性質(zhì)的測(cè)定

1.2.7.1 酸度的測(cè)定 使用GB5413.34－2010測(cè)定酸奶的酸度。

1.2.7.2 粘度的測(cè)定 利用數(shù)顯表觀黏度計(jì)分別測(cè)定在6、12、30、60r/min轉(zhuǎn)速下樣品的表觀黏度。讀出黏度計(jì)上顯示的數(shù)據(jù)，即為酸奶在不同轉(zhuǎn)速下的粘度。

1.2.7.3 持水力的測(cè)定 稱取一定量經(jīng)冷卻后熟24h的酸奶樣品，在10℃下以4800r/min速度離心30min后，傾去上清液，使離心管保持倒置狀態(tài)10min，之后立即測(cè)定剩余物體的質(zhì)量，持水力即為剩余質(zhì)量占原有質(zhì)量的百分比［6］。

1.2.7.4 感官評(píng)定 組成12人的感官評(píng)定小組分別從組織狀態(tài)(20)、香味(10)、流動(dòng)性(10)、口感與滋味(30)、色澤(30)5個(gè)方面評(píng)價(jià)酸奶的感官性質(zhì)。

1.2.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法 每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)測(cè)定三次，取平均值，并用SPSS軟件分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 復(fù)原乳和薏苡仁提取液對(duì)酸奶品質(zhì)的影響

2.1.1 酸度的影響 從表4中可以看出，相同工藝條件下，復(fù)原乳酸奶的酸度高于生鮮乳酸奶，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果與莫蓓紅等人的研究結(jié)果相符合，此外薏苡仁酸奶的酸度稍大于原味酸奶的酸度。復(fù)原乳和薏苡仁提取液會(huì)輕微提高酸奶的酸度，但影響不是很大。

表4 原味酸奶與薏苡仁酸奶的酸度(°T)

2.1.2 粘度的影響 從圖1和圖2中可以看出，無論原味酸奶還是薏苡仁酸奶，復(fù)原乳酸奶的粘度明顯高于生鮮乳酸奶，這可能是由于復(fù)原乳中酪蛋白凝膠顆粒的直徑大于生鮮乳［8］，而酸奶的粘度大小與凝膠性質(zhì)密切相關(guān)。此外隨著轉(zhuǎn)速逐漸增大，粘度變小，當(dāng)轉(zhuǎn)速?gòu)?r/min增加到30r/min時(shí)，酸奶粘度急劇減小，隨著轉(zhuǎn)速進(jìn)一步加大，粘度降低幅度變小。

圖1 不同轉(zhuǎn)速下原味酸奶的粘度變化

圖2 不同轉(zhuǎn)速下薏苡仁酸奶的粘度變化

2.1.3 持水力的影響 由圖3可以看出，生鮮乳的持水力高于復(fù)原乳，其原因主要可能是復(fù)原乳中蛋白成分經(jīng)過熱處理變性，持水力下降;薏苡仁復(fù)原乳酸奶的持水力大于復(fù)原乳原味酸奶可能與其中成分變化有關(guān)，如蔗糖添加量提高、添加薏苡仁提取液。

圖3 生鮮乳和復(fù)原乳酸奶的持水力

2.1.4 感官性質(zhì)的評(píng)定 從表5中可以看出，在感官評(píng)定的五項(xiàng)指標(biāo)中，流動(dòng)性和香味之間的區(qū)別不大，而口感與滋味，組織狀態(tài)，色澤都有明顯的區(qū)別。當(dāng)復(fù)原乳替代生鮮乳作為原料乳，酸奶外觀結(jié)構(gòu)粗糙，有明顯的砂粒感，各項(xiàng)感官指標(biāo)的得分都會(huì)有不同程度的降低。特別在酸奶的顏色上，當(dāng)用復(fù)原乳作為原料乳時(shí)，會(huì)出現(xiàn)深黃色，引起感官品質(zhì)的下降。因此在相同的工藝條件下，使用復(fù)原乳在感官上與生鮮乳存在較大差別。

2.2 均質(zhì)壓力的影響

2.2.1 均質(zhì)壓力對(duì)復(fù)原乳薏苡仁酸奶酸度的影響從表6中可以看出，各均質(zhì)條件下酸奶的酸度相似，因?yàn)榫|(zhì)的作用主要是破碎乳中的脂肪球，使其更加均勻地分布，而酸奶的酸度主要是乳糖被乳酸菌分解產(chǎn)生的酸度，所以均質(zhì)壓力大小對(duì)酸度不會(huì)產(chǎn)生很大的影響。

表5 原味酸奶與薏苡仁酸奶的感官評(píng)定統(tǒng)計(jì)表(分)

表6 不同均質(zhì)條件下薏仁酸奶的酸度表

2.2.2 均質(zhì)壓力對(duì)復(fù)原乳薏苡仁酸奶粘度的影響

從圖4中可以看出，當(dāng)均質(zhì)壓力一定時(shí)，隨著剪切速度的加快，攪拌型薏苡仁酸奶的粘度逐漸降低;當(dāng)攪拌速度一定時(shí)，均質(zhì)壓力增大，粘度稍微增大，總體上講變化不大。均質(zhì)主要作用是破碎脂肪球，使脂肪和蛋白質(zhì)緊密結(jié)合，形成穩(wěn)定的酪蛋白網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)［9］。當(dāng)均質(zhì)壓力為20MPa時(shí)，攪拌型薏苡仁酸奶的粘度最佳、抗剪切能力最好。復(fù)原乳通過均質(zhì)處理可以有效改善酸奶的最終品質(zhì)。

圖4 不同均質(zhì)條件下復(fù)原乳薏苡仁酸奶粘度的變化

2.2.3 均質(zhì)壓力對(duì)復(fù)原乳薏苡仁酸奶持水力的影響從圖5中可以看出隨著均質(zhì)壓力的增大，酸奶的持水力增強(qiáng)，持水力大小與粘度相關(guān)，隨粘度增強(qiáng)而變大，因?yàn)殡S粘度增大乳蛋白膠體結(jié)合水的能力增強(qiáng)。但20MPa和30MPa下酸奶的持水力相差不大，

因此選擇20MPa為最佳的均質(zhì)壓力。

圖5 不同均質(zhì)壓力下復(fù)原乳薏苡仁酸奶的持水力變化

2.3 確定白砂糖和薏苡仁提取液的添加量

從感官評(píng)定的結(jié)果(表7)可以看出，第1和8組的總分和偏好最高，即白砂糖添加量為6%～8%，薏苡仁提取液為4%時(shí)，薏苡仁酸奶為乳白色，色澤光亮，酸甜適中，口感滑爽細(xì)膩，并且不含薏苡仁異味。薏苡仁提取液的添加量對(duì)于酸奶的流動(dòng)性和組織狀態(tài)的影響并不是很大，但對(duì)于色澤、口感與滋味、香味的影響卻比較明顯，因?yàn)檗曹尤蕩в幸欢ǖ母士辔兜?，此外由于薏苡仁提取液是深黃色的，所以若添加過多薏苡仁會(huì)使酸奶色澤呈淡黃色，滋味和香味上都存在略苦。結(jié)果表明，白砂糖的最佳添加量為6%～8%，薏苡仁提取液為4%。

表7 不同白砂糖和薏苡仁提取液添加量的感官評(píng)定統(tǒng)計(jì)表(分)

圖6 薏仁酸奶的感官評(píng)定雷達(dá)圖

圖7 薏仁酸奶的感官評(píng)定結(jié)果示意圖

3 結(jié)論

復(fù)原乳制備的薏苡仁酸奶酸度與生鮮乳酸奶相差不大，粘度明顯較高，持水力相對(duì)較低。在感官方面，外觀較為粗糙，具有輕微的沙粒感，色澤偏黃，但香味濃郁，且具有良好的流動(dòng)性。由于薏苡仁提取液為深黃色，因此可以在一定程度上掩蓋復(fù)原乳產(chǎn)生的色差，增強(qiáng)持水力。通過確定最佳的均質(zhì)條件，可以改善酸奶的組織狀態(tài)，獲得較均一的品質(zhì)。由于酸奶本身的酸澀味和薏苡仁的甘苦味，通過添加一定量的白砂糖可以調(diào)和口味。以復(fù)原乳為原料乳，在均質(zhì)壓力為20MPa，白砂糖的添加量為6%～8%，薏苡仁提取液添加量為4%的條件下制備的薏苡仁酸奶不但具有濃郁的奶香味和薏苡仁香味，還具有溫和細(xì)膩的口感。

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［9］伍子玉.均質(zhì)在酸奶生產(chǎn)中的作用探討［A］.中國(guó)奶業(yè)協(xié)會(huì)2008年年會(huì)論文集［C］.2008.

Research of rheologic properties of coix seed yoghurt using recombined milk and optimization of processing

ZHU Xu－jun，HUANG Jie，WANG Yan，GU Xin－chen，LIU Shao－wei*

(Department of Food Science and Technology，East China University of Science and Technology，Shanghai 200237，China)

The rheologic properties of coix seed yoghurt had been studied using reconstituted milk.The result indicated that viscosity increased while sensory properties deteriorated(including taste，color，flavor and so on)and water holding power reduced compared with using fresh milk.The quality of yoghurt could be improved through high－pressure homogenization，the best pressure was 20MPa，at the same time when additive amount of white sugar and extract of coix seed were 6%～8%and 4%，respectively，the best quality of coix seed yoghurt was obtained.

coix seed;recombined milk;yoghurt;homogenization;rheologic properties

TS252.54

B

1002－0306(2011)09－0294－04

2010－08－04 *通訊聯(lián)系人

朱旭君(1986－)，女，碩士，研究方向:乳及乳制品。

上海市浦江人才計(jì)劃項(xiàng)目(09PJ1403700);華東理工大學(xué)啟動(dòng)項(xiàng)目(YF0142122)。