商品發(fā)酵劑對(duì)凝固型核桃酸奶品質(zhì)的影響研究

林浩鵬，劉亞瓊，梁夢帆，肖云，楊科科，彭春曉

（河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，食品科技學(xué)院，河北保定071001）

0 引言

核桃是世界著名的“四大干果”之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界核桃產(chǎn)量從2004年的155萬t增長到2015年的356萬t[1]，2017年我國核桃產(chǎn)量約為384.55萬t（干果），居世界首位。核桃粕是核桃仁提取油脂后的加工副產(chǎn)物，含有約50% 的蛋白質(zhì)[2]，核桃蛋白體外消化率達(dá)87% 左右，屬于優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。此外，它還含有豐富的γ-生育酚、酚類、黃酮類等植物化學(xué)成分[3]，具有抗氧化、抑菌等作用[4-5]。但目前核桃粕主要用于飼料，開發(fā)利用程度和經(jīng)濟(jì)效益較低，造成資源的極大浪費(fèi)。近年來，核桃粕被用于提取蛋白質(zhì)、多肽等[6]有益成分，單獨(dú)或作為食品配料用于核桃粉、植物蛋白飲料、醬油等的開發(fā)利用。

酸奶因其獨(dú)特風(fēng)味和健康益處深受廣大消費(fèi)者的喜愛。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)不僅發(fā)酵劑對(duì)酸奶的感官、質(zhì)地、風(fēng)味、貨架期等存在較大影響[7]，原料成分也對(duì)發(fā)酵劑菌種的生長繁殖產(chǎn)生影響[8]，因此，選擇適宜的發(fā)酵劑對(duì)于酸奶品質(zhì)的保持和改善具有重要意義。

以鮮牛乳和核桃粕為主要原料，研究核桃粕添加量對(duì)凝固型酸奶感官品質(zhì)的影響，并比較9種市售商品發(fā)酵劑對(duì)凝固型酸奶品質(zhì)的影響，為核桃粕在酸奶加工中的應(yīng)用提供理論依據(jù)和借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮牛乳，購于河北農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)農(nóng)場一分廠；食品級(jí)核桃粕，西安市博大維爾生化有限公司；白砂糖，北京廚大媽食品集團(tuán)有限公司；酚酞、無水乙醇、氫氧化鈉，均為分析純，購于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。酸奶發(fā)酵劑：9種商品酸奶發(fā)酵劑名稱及組成見表1。

1.2 儀器與設(shè)備

NDJ-8S數(shù)字式粘度計(jì)：上海精天電子儀器有限公司，Neofuge 15R高速冷凍離心機(jī)：上海力申科學(xué)儀器有限公司，GYB60-6S高壓均質(zhì)機(jī)：上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠，CR-400色彩色差計(jì)：柯尼卡美能達(dá)公司，STARTER 3100實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)：奧豪斯 (上海) 有限公司，TMS-PRO食品物性分析儀 (質(zhì)構(gòu)儀) ：美國Food Technology Corporation公司，XHF-DY高速分散器：寧波新芝生物科技有限公司，DHP-9052電熱恒溫培養(yǎng)箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 凝固型酸奶的制備

凝固型酸奶參照Miocinovice的方法制備[9]。將核桃粕粉碎、漂洗，加入10倍質(zhì)量的純凈水，高速分散器20 000 rpm處理5 min，料液用紗布過濾，再過100目濾布得到核桃漿備用。取適量核桃漿與牛乳（90℃水浴保溫5 min）混合，加入白砂糖充分?jǐn)嚢瑁?0 MPa均質(zhì)2遍。均質(zhì)后物料95°C殺菌5 min，冷卻至42℃左右接種發(fā)酵劑，于42±1°C發(fā)酵至滴定酸度為60～70°T，將酸奶置于4°C冰箱后熟12 h，待測。

1.3.2 核桃漿添加量對(duì)凝固型核桃酸奶感官品質(zhì)的影響

核桃漿與鮮牛乳的添加比例分別為1:6、1:5、1:4、1:3、1:2，白砂糖添加量6% ，添加7號(hào)發(fā)酵劑，42±1°C發(fā)酵至滴定酸度為60～70°T，于4°C冷藏后熟12 h后對(duì)酸奶進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

1.3.3 市售商品發(fā)酵劑對(duì)凝固型核桃酸奶品質(zhì)的影響

核桃漿添加量與鮮牛乳的比例為1:5，分別接入9種市售發(fā)酵劑進(jìn)行酸奶制備，其余條件同1.3.2，比較酸奶的感官、理化和質(zhì)構(gòu)品質(zhì)。

1.4 理化指標(biāo)測定

1.4.1 p H與酸度

pH：用pH計(jì)測定。

酸度：參照GB5413.34-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)乳和乳制品酸度的測定》。

1.4.2 酸乳持水力（WHC）

參照J(rèn)avier S.Córdova-Ramos方法進(jìn)行測定[10]，取酸乳樣品10 g裝入離心管，在4°C下，轉(zhuǎn)速4 000 r/min離心15 min。傾去上清液，離心管倒置于濾紙上10 min后立即稱重。

WHC=（離心沉淀物重量/樣品重量）×100%

1.4.3 黏度

取適量酸奶于燒杯中，使用NDJ-8S數(shù)字式粘度計(jì)，選擇L3轉(zhuǎn)子在12 r/min條件下測定其黏度。

1.4.4 質(zhì)構(gòu)

采用直徑為35 mm的圓柱型擠壓檢測探頭，食品物性分析儀測試條件：測試前速度60 mm/min，測試速度60 mm/min，測試距離30 mm，回程速度60 mm/min。選用25 N力量感應(yīng)元，觸發(fā)類型自動(dòng)，觸發(fā)力為0.05 N。

1.4.5 色差

使用CR-400型彩色色差計(jì)對(duì)酸奶的色澤進(jìn)行測定，將不同商品發(fā)酵劑發(fā)酵的核桃酸奶與市售凝固型酸奶 (君樂寶老酸奶) 的色差 (對(duì)照) 進(jìn)行比較，結(jié)果選用L*，a*，b*，ΔE*4個(gè)指標(biāo)對(duì)酸奶色澤進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.5 感官評(píng)價(jià)

感官評(píng)價(jià)小組由20名（10男10女，年齡20歲～25歲）經(jīng)測試和培訓(xùn)的專業(yè)感官評(píng)價(jià)員組成。參照RHB 103-2004《酸牛乳感官質(zhì)量評(píng)鑒細(xì)則》以及趙娟娟[11]和榮瑞芬[12]核桃酸奶的研究并結(jié)合本實(shí)驗(yàn)?zāi)绦秃颂宜崮痰奶攸c(diǎn)制定感官評(píng)價(jià)表（見表2）。

不同商品發(fā)酵劑對(duì)核桃酸奶的感官評(píng)價(jià)：根據(jù)喜好程度九分制評(píng)分檢驗(yàn)法，從色澤、風(fēng)味、滋味、組織狀態(tài)、余味及總體評(píng)價(jià)六方面對(duì)發(fā)酵酸奶進(jìn)行評(píng)價(jià)，取感官評(píng)分的算術(shù)平均值制作雷達(dá)圖。

表1 9種商品酸奶發(fā)酵劑名稱及組成

表2 核桃酸奶感官評(píng)分表

1.6 試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 24.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，差異顯著水平為P＜0.05，使用Origin 2017作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 核桃漿添加量對(duì)凝固型核桃酸奶感官品質(zhì)的影響

核桃漿添加量對(duì)凝固型核桃酸奶感官評(píng)分的影響如圖1所示，由圖可知，隨著核桃漿添加量的增加，感官評(píng)分呈先增加后降低的趨勢，當(dāng)核桃漿與牛乳配比為1:5時(shí)感官評(píng)分最高。核桃漿添加量較低時(shí)無法體現(xiàn)核桃的清香，添加量過高則直接影響發(fā)酵乳的凝乳狀態(tài)，組織狀態(tài)不均勻，顏色發(fā)暗，澀味明顯。因此，確定核桃漿與鮮牛乳適宜比例為1:5。此結(jié)果與楊國浩[13]所得的適宜核桃漿添加量接近。

圖1 核桃漿添加量對(duì)核桃酸奶感官評(píng)分的影響

2.2 商品發(fā)酵劑對(duì)凝固型核桃酸奶品質(zhì)的影響

2.2.1 不同發(fā)酵劑對(duì)酸奶色差的影響

酸奶的色澤是酸奶品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，但核桃漿添加對(duì)酸奶色澤的影響未見報(bào)道，核桃酸奶與對(duì)照酸奶的色差比較結(jié)果如圖2、圖3所示，其中L*值表示色澤的明亮度，1號(hào)樣品L*值最大，其次是4號(hào)和2號(hào)樣品，對(duì)照樣品的L*值明顯高于其余9個(gè)樣品，說明加入核桃漿降低了酸奶的亮度，經(jīng)方差分析，對(duì)照樣品與其他樣品間均差異顯著（P＜0.05）。a*值表示色澤的紅綠度，9號(hào)樣品a*值最大，對(duì)照樣品的a*值最小，經(jīng)方差分析，對(duì)照樣品與其他樣品間均差異顯著（P＜0.05），表明核桃漿的添加增加了酸奶的紅度。b*值代表色澤的黃藍(lán)度，其中，6號(hào)樣品b*值最大，核桃酸奶的黃度顯著大于對(duì)照樣品（P＜0.05），說明核桃漿的添加使酸奶色澤趨向黃色。ΔE*值表示總色差，在10個(gè)酸奶樣品中，9號(hào)樣品ΔE*值最大，對(duì)照樣品的ΔE*值顯著低于其他酸奶樣品（P＜0.05），說明核桃漿添加會(huì)使酸奶的色澤產(chǎn)生明顯的差異。

圖2 不同商品發(fā)酵劑對(duì)酸奶L*值、a*值和b*值的影響

圖3 不同商品發(fā)酵劑對(duì)酸奶ΔE*值的影響

2.2.2 不同發(fā)酵劑對(duì)酸奶持水力的影響

持水力表示酸奶經(jīng)離心后所能保留的水分，它決定了酸奶的組織狀態(tài)以及酸奶品質(zhì)，由于凝膠收縮導(dǎo)致了乳清的分離[14]。不同商品發(fā)酵劑對(duì)酸奶的持水力影響如圖4所示，1、6、7、8號(hào)樣品的持水力較高，乳清析出量較少，組織狀態(tài)均勻細(xì)膩，制成的發(fā)酵乳體系比較穩(wěn)定。其他處理乳清析出較多，組織較粗糙，體系相對(duì)不穩(wěn)定。

2.2.3 不同發(fā)酵劑對(duì)酸奶質(zhì)構(gòu)及黏度的影響

酸奶的質(zhì)構(gòu)與感官品質(zhì)密切相關(guān)，是評(píng)價(jià)酸奶品質(zhì)的重要指標(biāo)。不同發(fā)酵劑對(duì)酸奶質(zhì)構(gòu)及黏度的影響如表3所示。由表可知，1號(hào)和3號(hào)樣品的硬度較大，凝乳狀態(tài)均勻；4號(hào)和7號(hào)樣品的硬度最小，其凝乳狀態(tài)粗糙，組織砂狀感。經(jīng)方差分析可知，1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、8號(hào)和9號(hào)樣品間差異不顯著，與其他樣品間差異顯著（P＜0.05）。擠壓做功表示樣品的內(nèi)部鍵力，即正向總面積；3號(hào)和2號(hào)樣品的擠壓做功最大，凝乳濃稠，3號(hào)與2號(hào)樣品間差異不顯著，與其他樣品間差異顯著（P＜0.05）。1號(hào)和2號(hào)樣品的粘附力較好，組織狀態(tài)黏稠，且與其他樣品間差異顯著（P<0.05）。

圖4 不同商品發(fā)酵劑對(duì)酸奶持水力的影響

適宜的黏度能防止酸奶出現(xiàn)析水分層現(xiàn)象，使產(chǎn)品具有良好的組織狀態(tài),發(fā)酵過程中，嗜熱鏈球菌等乳酸菌會(huì)產(chǎn)生胞外多糖，使酸奶產(chǎn)生拉絲性或較黏稠的質(zhì)地[15]，蛋白質(zhì)相互作用形成膠束，加大了酸乳的阻力，從而使體系的黏度較大,由表3可知,8號(hào)樣品的黏度最大，其次為1號(hào)和3號(hào)。8號(hào)發(fā)酵劑主要由保加利亞乳桿菌PZLB5、嗜熱鏈球菌PZST4、乳雙歧桿菌V9組成，與黃潤等[16]研究發(fā)現(xiàn)PZST4-PZLB5用于發(fā)酵酸奶產(chǎn)黏高的結(jié)果相一致。

表3 不同發(fā)酵劑對(duì)酸奶質(zhì)構(gòu)及黏度的影響

2.2.4 不同發(fā)酵劑對(duì)pH值、滴定酸度的影響

9種核桃酸奶的pH與滴定酸度如表4所示。由表可見，產(chǎn)酸最多的是1號(hào)、3號(hào)和6號(hào)樣品，三個(gè)樣品間p H和滴定酸度均差異不顯著，滴定酸度與其余樣品間差異顯著（P＜0.05），酸奶的p H和滴定酸度主要與發(fā)酵劑種類、接種量、菌種比例等因素有關(guān)[17-19]，多種因素共同作用改善酸奶的滋味，使風(fēng)味濃郁而醇和，口感更加柔和。經(jīng)感官評(píng)價(jià)，酸奶在pH 4.5左右、滴定酸度70°T左右酸甜適中，口感狀態(tài)適宜，接受度較好，因此，1號(hào)、3號(hào)、6號(hào)口感狀態(tài)最佳。

2.2.5 感官評(píng)價(jià)

不同商品發(fā)酵劑對(duì)核桃酸奶感官評(píng)價(jià)雷達(dá)圖由圖5所示，可以看出，2號(hào)和1號(hào)色澤較好，呈均勻米黃色，視覺效果好；1號(hào)、2號(hào)和6號(hào)風(fēng)味最好，具有典型濃郁而醇和的核桃乳香氣；7號(hào)的滋味最好，1號(hào)次之；1號(hào)的組織狀態(tài)最好，均勻細(xì)膩，乳清析出少；1號(hào)和6號(hào)余味分值最高，吞咽后口中仍殘留較濃核桃味及酸乳味；總體評(píng)價(jià)1號(hào)得分最高，表明1號(hào)發(fā)酵劑更適宜作為核桃酸奶的生產(chǎn)使用。

圖5 不同商品發(fā)酵劑對(duì)核桃酸奶感官評(píng)價(jià)雷達(dá)圖

3 討論

目前，關(guān)于復(fù)合型核桃酸奶的研究較少，菌種一般采用傳統(tǒng)發(fā)酵乳的保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌，缺乏用于發(fā)酵核桃酸奶的適宜發(fā)酵劑的研究。已有研究主要針對(duì)純核桃乳發(fā)酵劑的篩選和核桃酸奶適宜配方，如趙娟娟等從面包、泡菜等食品中分離出14株乳桿菌，與嗜熱鏈球菌SA進(jìn)行核桃乳發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，篩選得到副干酪乳桿菌L7更適合發(fā)酵型核桃乳的生產(chǎn)[11]。夏軍霞等[20]以感官評(píng)分和酸度為指標(biāo)研究優(yōu)化了復(fù)合益生菌發(fā)酵純核桃乳的工藝參數(shù)，并發(fā)現(xiàn)發(fā)酵后核桃乳的總氨基酸和必需氨基酸均有不同程度的提高，張加敏等[21]比較了13種益生乳桿菌在純核桃乳中的發(fā)酵特性，發(fā)現(xiàn)干酪乳桿菌05-20和植物乳桿菌07-191表現(xiàn)優(yōu)異，且這2株菌的蛋白酶活力也較高，促進(jìn)了核桃蛋白的分解。本研究將市售商品酸奶發(fā)酵劑應(yīng)用于核桃酸奶的制作，有助于核桃酸奶專用菌種的篩選和相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)，提高核桃粕在食品領(lǐng)域的應(yīng)用。

表4 不同發(fā)酵劑對(duì)酸奶pH和滴定酸度的影響

4 結(jié)論

本文以鮮牛乳和核桃粕為原料，研究比較了核桃漿添加量及不同商品發(fā)酵劑對(duì)凝固型核桃酸奶品質(zhì)的影響，得到如下結(jié)論：核桃漿與鮮牛乳的適宜比例為1:5，1號(hào)商品發(fā)酵劑發(fā)酵酸奶在酸度、黏度、持水力、質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì)方面均占有優(yōu)勢，與市售酸奶的品質(zhì)最為接近。