馬鈴薯抗性淀粉在酸奶中的應用

楊鈉，李周勇，周霞，劉聰慧，韓文娥，韓育梅，*（.內蒙古農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，內蒙古呼和浩特0008；.內蒙古蒙牛乳業(yè)（集團）股份有限公司研發(fā)中心，內蒙古呼和浩特0500）

馬鈴薯抗性淀粉在酸奶中的應用

楊鈉1，李周勇2，周霞1，劉聰慧1，韓文娥1，韓育梅1，*
（1.內蒙古農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，內蒙古呼和浩特010018；2.內蒙古蒙牛乳業(yè)（集團）股份有限公司研發(fā)中心，內蒙古呼和浩特011500）

為了研究馬鈴薯抗性淀粉在酸奶中的應用效果，以市售酸奶中常用的羥丙基二淀粉磷酸酯為對照，以馬鈴薯抗性淀粉、果膠、瓊脂及其復合配方作為試驗組，測定酸奶的黏度、乳清析出率等品質指標，并對感官品質如色澤、氣味和組織狀態(tài)進行評定。結果顯示，單獨使用馬鈴薯抗性淀粉做為乳化穩(wěn)定劑，具有良好的色澤、口感和滋氣味，但是組織狀態(tài)不佳，與果膠、瓊脂復配使用能相互彌補不足，當馬鈴薯抗性淀粉添加量為1.50%，果膠添加量為0.03%，瓊脂添加量為0.15%時，酸奶的總體品質達到最佳。

馬鈴薯抗性淀粉；果膠；瓊脂；酸奶

抗性淀粉（resistant starch，RS）是指不被健康人體小腸吸收的淀粉及其分解物的總體，對人體的健康有積極的作用［1］。在飲食中加入抗性淀粉可抑制餐后血糖升高［2］、降低血清中膽固醇的含量［3］；通過動物模型研究發(fā)現(xiàn)，抗性淀粉能修復肝臟損傷［4］；長期攝入抗性淀粉能夠明顯改善結腸環(huán)境，減少結腸細胞傷害，提高腸黏膜的完整性，使全身免疫反應降低［5］；作為一種低熱量成分，有助于控制體重［6］；另外，抗性淀粉能與一些膳食纖維組分（如β-葡聚糖）相互促進，起到積極的生理作用［7］。

最近幾年，以伊利、蒙牛為代表的乳制品企業(yè)迅速發(fā)展，酸奶的產(chǎn)量也日益增大。在我國，用于酸奶中的傳統(tǒng)增稠劑和穩(wěn)定劑大多是來自國外的變性淀粉（如羥丙基二淀粉磷酸酯，Hydroxypropyl distarch phosphate），價格相當昂貴。因此，尋求一種價格低廉且質量可靠的酸奶添加劑是當前乳制品企業(yè)急需解決的問題。研究發(fā)現(xiàn)抗性淀粉具有與膳食纖維相似的生理功能，將抗性淀粉作為益生元添加到酸奶等發(fā)酵食品中，能夠為乳酸桿菌、雙歧桿菌等益生菌提供良好的基質，防止菌體死亡［8］?？剐缘矸墼谏a(chǎn)過程中不添加任何化學試劑，不存在安全穩(wěn)患，同時具備耐酸、耐熱、抗剪切等特性，加上它較低的糊化溫度、良好的糊液穩(wěn)定性及抗凝沉性，在膨脹度、凝膠能力和持水性等方面具有良好的加工特性［9］，無疑成為酸奶增稠劑和穩(wěn)定劑的良好選擇。目前，已有許多關于抗性淀粉的研究報道，但主要是針對原料來源、制備工藝的優(yōu)化、性質［10］及生理作用［11-13］的研究，而關于馬鈴薯抗性淀粉在酸奶中應用的研究很少，本文以羥丙基二淀粉磷酸酯為對照，對分別添加馬鈴薯抗性淀粉、果膠、瓊脂及其復合配方的酸奶進行感官品質、乳清析出率和黏度的測定，以期得到最佳配方。

1　材料與方法

1.1試驗材料

牛奶：市售新鮮牛奶；酸奶發(fā)酵劑：川秀乳酸菌；果膠：上海恒遠生物科技有限公司；瓊脂：上海致化化學科技有限公司；馬鈴薯抗性淀粉：實驗室自制；羥丙基二淀粉磷酸酯（HPDSP）：河南豫興生物科技有限公司。

1.2試驗設備

DV-2數(shù)字式黏度計：上海尼潤智能科技有限公司；GYB60-S6高壓均質機：上海東華高壓均質機廠；HPX數(shù)顯電熱培養(yǎng)箱：海博迅實業(yè)有限公司；HVE-50高壓滅菌鍋：綿州億維科技有限公司；BCD-218ZM2D電冰箱：合肥美菱股份有限公司；SC-2542低速離心機：科大創(chuàng)新股份有限公司中佳分公司。

1.3方法

1.3.1酸奶的制作工藝［14］

牛奶→標準化→物料混合（抗性淀粉、HPDSP、果膠、瓊脂）→均質→加熱殺菌→冷卻→加入發(fā)酵劑→恒溫發(fā)酵→攪拌冷卻→后熟

具體參數(shù)：原料乳酸度＜18°T，雜菌＜500 000 CFU/ mL；均質壓力為20 MPa；殺菌條件為95℃，5 min；發(fā)酵劑添加量為0.1%；培養(yǎng)條件為42℃～45℃，3.5 h；后熟條件為4℃～6℃，12 h。

1.3.2酸奶品質的評價［15］

1.3.2.1乳清析出率

在4℃條件下，向帶有120目不銹鋼絲網(wǎng)的大漏斗準確倒入100 g酸奶，收集瀝出的乳清，2 h后稱量收集的乳清重量。計算公式如下：

乳清析出率/%=乳清的質量（g）×100/樣品的質量（g）

1.3.2.2黏度［16］

采用DV-2型旋轉式黏度計進行一點式測定［17］，根據(jù)樣品黏度范圍選擇28號轉子，在常溫下測試30s后記錄數(shù)據(jù)，重復測量3組數(shù)據(jù)取平均值。黏度單位為cp。

1.3.2.3感官評定

由10名乳品專業(yè)人員組成專門的品評小組，對酸奶的滋氣味、色澤及組織狀態(tài)進行評價鑒定。感官評定標準如表1所示。

表1　感官評定標準［18］Table 1　Standard of organoleptic investigation

1.3.3馬鈴薯抗性淀粉添加量對酸奶品質的影響試驗

根據(jù)牛林等［19］的試驗結果，將添加1.5%HPDSP的酸奶作為對照組，選取添加量為0.50%、1.00%、

1.50%、2.00%、2.50%的馬鈴薯抗性淀粉制作酸奶［20］，對感官、黏度、乳清析出率進行綜合評定，對比得到馬鈴薯抗性淀粉的適宜添加量。

1.3.4果膠添加量對酸奶品質的影響試驗

選取添加量為0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%的果膠制作酸奶［21］，將添加1.5%HPDSP的酸奶作為對照組，對感官、黏度、乳清析出率進行綜合評定，對比得到果膠的適宜添加量。

1.3.5瓊脂添加量對酸奶品質的影響試驗

選取添加量為0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%的瓊脂制作酸奶［22］，將添加1.5%HPDSP的酸奶作為對照組，對感官、黏度、乳清析出率進行綜合評定，對比得到瓊脂的適宜添加量。

1.3.6馬鈴薯抗性淀粉與果膠、瓊脂的復配試驗

選用L9（33）正交表對上述添加劑的添加量進行三因素三水平正交試驗，試驗因素水平設計見表2。將復配試驗的結果進行綜合評定，得到馬鈴薯抗性淀粉與果膠、瓊脂復配的適宜添加量。

表2　正交試驗因素水平設計表Table 2　Design of L9（33）orthogonal test

2　結果與分析

2.1馬鈴薯抗性淀粉添加量對酸奶品質的影響結果馬鈴薯抗性淀粉對酸奶感官品質的影響如表3所示。

表3　馬鈴薯抗性淀粉對酸奶感官品質的影響Table 3　The effect of potato resistant starch on the sensory quality of yoghurt

馬鈴薯抗性淀粉對酸奶黏度和乳清析出率的影響如圖1所示。

圖1　馬鈴薯抗性淀粉對酸奶黏度和乳清析出率的影響Fig.1　The Effect of potato resistant starch on the viscosity and whey precipitation rate of yoghurt

由表3及圖1可以看出，隨著馬鈴薯抗性淀粉添加量的增加，酸奶的總體感官品質呈下降趨勢。具體表現(xiàn)為，酸奶有生淀粉的氣味產(chǎn)生，口感不夠細膩，但添加量小于2.00%，對酸奶感官品質的影響不大，當添加量為0.5%至1.5%時，酸奶的滋氣味不變。同時隨著馬鈴薯抗性淀粉添加量的增加，酸奶的黏度逐漸增大，乳清析出率逐漸降低。特別是添加量從0.5% 到1.0%，酸奶滋氣味不變，而黏度增大了3.05%，乳清析出率降低了8.40%，效果明顯。

2.2果膠添加量對酸奶品質的影響試驗結果

果膠對酸奶感官品質的影響如表4所示。

表4 果膠對酸奶感官品質的影響Table 4　The effect of pectin on the sensory quality of yoghurt

果膠對酸奶黏度及乳清析出率的影響如圖2所示。

圖2　果膠對酸奶黏度及乳清析出率的影響Fig.2　The effect of pectin on the viscosity and whey precipitation rate of yoghurt

由表4及圖2可以看出，添加果膠的酸奶感官品質較差，主要表現(xiàn)為對色澤的影響。添加量超過0.04%導致酸奶表面光澤度下降，顏色發(fā)黃。而添加少量的果膠可明顯降低酸奶的乳清析出率，這與它的分子結構有關［23］。但是，當果膠添加量超過0.03%，乳清析出率的變化不再明顯，這與屠潔［24］的研究相同。

2.3瓊脂添加量對酸奶品質的影響試驗結果

瓊脂對酸奶感官品質的影響如表5所示。

表5　瓊脂對酸奶感官品質的影響Table 5　The effect of agar on the sensory quality of yoghurt

瓊脂對酸奶黏度及乳清析出率的影響如圖3所示。

圖3　瓊脂對酸奶黏度及乳清析出率的影響Fig.3　The effect of agar on the viscosity and whey precipitation rate of yoghurt

瓊脂的添加量對酸奶品質的影響試驗結果見表5及圖3?？梢钥闯鏊崮炭傮w感官較差，主要表現(xiàn)為口感不夠細膩，有未化開的小瓊脂塊，有異味。但添加少量瓊脂（0.05%～0.15%）對酸奶黏度的提高有顯著的效果，適合復配使用。

2.4馬鈴薯抗性淀粉、果膠及瓊脂的復配試驗結果

選用L9（33）正交表對馬鈴薯抗性淀粉、果膠及瓊脂進行三因素三水平正交試驗，試驗結果如下所示：

馬鈴薯抗性淀粉、果膠及瓊脂的添加量正交試驗結果如表6所示。

馬鈴薯抗性淀粉、果膠及瓊脂的添加量正交試驗結果方差分析表如表7所示。

表6　馬鈴薯抗性淀粉、果膠及瓊脂的添加量正交試驗結果Table 6　The orthogonal test results of potato resistant starch，pectin and agar to add quantity

表7　馬鈴薯抗性淀粉、果膠及瓊脂的添加量正交試驗結果方差分析表Table 7　Add potato resistant starch，pectin and agar orthogonal test results analysis of variance table

優(yōu)化組合對酸奶品質的影響如表8所示。

表8 優(yōu)化組合對酸奶品質的影響Table 8　The effect optimized combination on yogurt quality

由表6、表7可以看出，對于酸奶感官品質而言，當馬鈴薯抗性淀粉的添加量恒定時，隨著果膠、瓊脂添加量的增大，酸奶的感官品質略有下降，但總體在80分以上。根據(jù)正交試驗結果方差分析得到，在正交試驗添加量范圍內，馬鈴薯抗性淀粉、果膠及瓊脂對酸奶感官品質的影響效果差異不顯著。通過R值的比較分析，可知影響復配酸奶品質的主次因素為A＞C＞B，即馬鈴薯抗性淀粉的添加量＞瓊脂的添加量＞果膠的添加量，表明馬鈴薯抗性淀粉的添加量對配方酸奶感官品質的影響最大，果膠添加量的影響最小。根據(jù)K值的大小得出最優(yōu)的組合為A2B2C3，即馬鈴薯全粉的添加量為1.50%，果膠的添加量為0.03%，瓊脂的添加量為0.15%。綜合比較所有試驗組感官品質、黏度、乳清析出率，此組酸奶為最優(yōu)，也可以得出上述結論。優(yōu)化后的酸奶呈現(xiàn)出良好的滋氣味；色澤均勻，呈乳白色，具有自然光澤；組織均勻細膩，表面光滑，無沉淀，輕輕擠壓表面，富有彈性，未見乳清析出。

由表8可知，優(yōu)化后的酸奶其黏度比單一添加等量馬鈴薯抗性淀粉的酸奶提高了6.59%，乳清析出率下降了14.39%。這說明馬鈴薯抗性淀粉與果膠、瓊脂具有良好的配伍性，這種配伍效果所引起的酸奶品質的改善是單一添加劑所無法比擬的。優(yōu)化后的酸奶滋氣味和色澤稍稍低于對照組，其黏度與乳清析出率與對照組相近，感官品質也與對照組最為相近。

3　結論與討論

中國乳品企業(yè)發(fā)展迅速，研發(fā)好的酸奶改良劑對企業(yè)有重大意義。市售酸奶產(chǎn)品中多以羥丙基二淀粉磷酸酯為乳化穩(wěn)定劑，并輔以果膠等用以改善酸奶的組織狀態(tài)和口感。然而，羥丙基二淀粉磷酸酯的成本較高，通常在40元/kg左右，而馬鈴薯抗性淀粉的成本相對較低，每公斤不超過10元，且馬鈴薯抗性淀粉具有膳食纖維的功能，更適于在食品中添加。抗性淀粉原料來源豐富，制備工藝簡單，適合加入酸奶中；而且加工性能強，耐酸堿；對人體有益，但是添加量超出一定范圍則會有生淀粉的味道，影響酸奶的感官品質，而且馬鈴薯抗性淀粉對酸奶黏度、乳清析出率的影響不大，所以適合小劑量復配使用。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，果膠、瓊脂都不適合單獨作為添加劑在酸奶中使用，由果膠對酸奶品質的影響試驗可以看出，果膠在對產(chǎn)品色澤的影響上有一定缺陷，但在降低乳清析出率方面效果顯著，這是由果膠自身特殊的分子結構決定的。常見的果膠是由半乳糖醛酸聚糖、半乳聚糖和阿拉伯聚糖以不同比例組成的雜多糖，極高的分子量使其氫鍵總數(shù)高，因而具有良好的膠凝化和乳化穩(wěn)定作用［23］，在較小的添加量下即可減少酸奶的乳清析出率。瓊脂具有較高的凝結性，可改善抗性淀粉在黏度不足方面的缺陷。本文分析和研究了抗性淀粉、果膠、瓊脂復合配方在酸奶制作中的應用效果，初步得出當馬鈴薯抗性淀粉添加量為1.50%，果膠添加量為0.03%，瓊脂添加量為0.15%時，酸奶的總體品質最佳。

當前對馬鈴薯抗性淀粉的來源、性質、生理功能及應用的研究越來越多，在未來的發(fā)展中，馬鈴薯抗性淀粉將應用到更多的產(chǎn)品中，發(fā)揮更重要的作用。

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Practical Application of Potato Resistant Starch in Yoghurt

YANG Na1，LI Zhou-yong2，ZHOU Xia1，LIU Cong-hui1，HAN Wen-e1，HAN Yu-mei1，*
（1.College of Food Science and Engineering，Inner Mongolia Agriculture University，Hohhot 010018，Inner Mongolia，China；2.Inner Mongolia Meng Niu Dairy Industry（Group）Co.，Ltd.，R&D Center，Hohhot 011500，Inner Mongolia，China）

In order to study the aplplication of potato resistant starch in yoghurt，hydroxypropyl distarch phosphate were used as control group，potato resistant starch，pectin，agar and the complex formulation as test group. Quality indexes such as viscosity and whey precipitation rate were measured and sensory characteristics such as color，flavor and texture state were evaluated.The results showed that yogurt added potato resistant starch as emulsifier obtained better color，flavor and mouthfeel，potato resistant starch blend with pectin and agar could supplement each other.When adding potato resistant starch 1.50%，pectin 0.03%and agar 0.15%，the surface quality of yogurt was best.

potato resistant starch；pectin；agar；yogurt

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.10.006

內蒙古自治區(qū)科技計劃資助項目（201502094）

楊鈉（1990—），女（漢），碩士研究生，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏。
*

韓育梅，教授，碩士生導師，主要從事農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏的研究。

2015-02-02