白蓮酸奶加工工藝及抗氧化性能的研究

葉若松,陳勇輝,鄒嘉瑩,龔金榮,曹根鳳

（1.江西科技師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，南昌330013；2. 江西生物科技職業(yè)學(xué)院，南昌330200）

0 引 言

發(fā)酵酸奶不僅口感酸甜適宜，營(yíng)養(yǎng)豐富，還具有促進(jìn)腸道消化、降低膽固醇、提高人體免疫力等生理功能[1-2]。而研制具有特殊風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)保健作用的復(fù)合原料發(fā)酵酸牛乳已成為我國(guó)酸乳產(chǎn)品開(kāi)發(fā)新方向[3-4]。

白蓮（White Lotus）不僅是著名的觀賞性植物，也是重要的食材和藥材[5]。其味道香甜富含多種營(yíng)養(yǎng)元素和功能性化合物[6-7]。傳統(tǒng)中醫(yī)認(rèn)為，白蓮具有健脾、安神之效[8]，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)也發(fā)現(xiàn)蓮子中多糖可增強(qiáng)人體的免疫力，黃酮醇類和生物堿類等具有羥自由基清除的能力，可延緩衰老[9-10]。

本研究以鮮白蓮、脫脂乳為原料，制得具有白蓮和酸奶雙重營(yíng)養(yǎng)和保健作用的凝固型白蓮發(fā)酵酸奶新品種，并測(cè)定了其抗氧化性能。研究結(jié)果對(duì)酸奶新品開(kāi)發(fā)、白蓮資源的合理利用都具有重要意義。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 材料與儀器

市售鮮白蓮、脫脂奶粉、直投式酸奶發(fā)酵劑（嗜熱鏈球菌，保加利亞乳桿菌）、蔗糖。

BSA224S-CW 電子天平，立式高壓蒸汽滅菌器、超凈工作臺(tái)、MS60K 型砂輪磨漿機(jī)、恒溫水浴鍋、T25DS25型均質(zhì)機(jī)、DELTA320 pH 計(jì)、離心機(jī)、冰箱。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

白蓮去殼→清洗→去除衣膜→去蓮子心→加水碾磨→過(guò)濾→白蓮乳→加脫脂奶調(diào)配→添加蔗糖→加熱滅菌→冷卻→添加乳酸菌發(fā)酵劑→罐裝→保溫發(fā)酵→冷卻→冷藏→白蓮酸乳

1.2.2 操作要點(diǎn)

白蓮預(yù)處理：將白蓮與水以1∶1（m/V）比例放進(jìn)磨漿機(jī)中打細(xì)制成白蓮乳，過(guò)濾去渣備用。

調(diào)配：用脫脂奶粉配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為10%，12.5%，15%的脫脂乳，加入不同體積白蓮乳（20%，30%，40%），再添加一定比例（5%，6%，7%）的蔗糖。

殺菌：采用90 ℃殺菌的20 min，產(chǎn)品呈乳白色，質(zhì)地均勻。

接種：冷卻到40 ℃左右再按比例（3%，5%，7%）接入乳酸菌發(fā)酵劑。

發(fā)酵及后熟：在42 ℃發(fā)酵至凝乳，停止發(fā)酵，并在4 ℃后熟過(guò)夜，得凝固型白蓮發(fā)酵酸奶。

1.2.3 單因素實(shí)驗(yàn)

白蓮乳添加量、脫脂奶粉調(diào)配質(zhì)量分?jǐn)?shù)、蔗糖添加量、乳酸菌發(fā)酵劑接種量為影響白蓮酸奶質(zhì)量的主要因素，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)來(lái)確定各因素對(duì)白蓮酸乳產(chǎn)酸能力、凝乳時(shí)間以及感官品質(zhì)的影響。

1.2.4 正交實(shí)驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以白蓮乳添加比例、脫脂奶粉調(diào)配質(zhì)量分?jǐn)?shù)、蔗糖添加比例、乳酸菌發(fā)酵劑接種比例4 因素進(jìn)行L9(34)正交實(shí)驗(yàn)，確定最優(yōu)工藝參數(shù)。實(shí)驗(yàn)因素水平如表1所示。

表1 白蓮酸奶L9(34)正交實(shí)驗(yàn)因素水平 %

1.3 白蓮酸奶感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

選擇30 名從事食品專業(yè)研究的人員組成評(píng)定小組，根據(jù)產(chǎn)品的口感、香氣和組織形態(tài)對(duì)白蓮酸奶進(jìn)行感官評(píng)分，感官評(píng)分指標(biāo)如表2所示。

表2 白蓮酸奶感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（總分100分）

1.4 總酸度的測(cè)定

按照GB5413.34-2010 中測(cè)定發(fā)酵乳酸度的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.5 pH 值的測(cè)定

用DELTA320 pH 計(jì)進(jìn)行測(cè)定。

1.6 凝乳時(shí)間的測(cè)定

間隔30 min 觀察一次白蓮酸乳的狀態(tài)，待出現(xiàn)凝乳現(xiàn)象時(shí)記錄凝乳時(shí)間。

1.7 抗氧化活性測(cè)定

根據(jù)Fitriansyah 等[11]的方法測(cè)定白蓮酸奶的DPPH 自由基清除活性；根據(jù)Zhang 等[12]的方法測(cè)定白蓮酸奶的·OH 自由基清除活性。

2 結(jié)果與分析

2.1 白蓮酸奶最佳配方

2.1.1 白蓮乳添加比例對(duì)白蓮酸奶品質(zhì)的影響

表3 分別列出了3 種不同白蓮乳添加比例對(duì)白蓮酸奶的產(chǎn)酸能力、凝乳時(shí)間和感官評(píng)定結(jié)果的影響。

不同蓮子乳添加比例對(duì)白蓮酸奶的品質(zhì)影響較大。添加20%白蓮乳的酸奶中白蓮香氣不足；添加40%白蓮乳的酸奶中奶味較淡，且因脫脂乳添加量較少導(dǎo)致發(fā)酵速度較慢，酸奶酸度較低，凝乳效果不好，口感不細(xì)膩。而添加30%白蓮乳的酸奶中蓮子香味較濃郁，凝乳效果好，口感酸甜適中，質(zhì)地均勻。

2.1.2 脫脂奶粉調(diào)配質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)白蓮酸奶品質(zhì)的影響

表4 分別列出了3 種不同脫脂奶粉調(diào)配質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)白蓮酸奶的產(chǎn)酸能力、凝乳時(shí)間和感官評(píng)定結(jié)果的影響。

表4 不同脫脂奶粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的白蓮酸奶感官評(píng)定統(tǒng)計(jì)結(jié)果

從表中脫脂奶粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的酸奶凝乳效果不佳，且因脫脂乳添加量較少，奶香味較淡蓮子味較重。而脫脂奶粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的白蓮酸奶中奶香與白蓮的清香比例較適宜，酸度適中口感最佳。

2.1.3 蔗糖添加量對(duì)白蓮酸奶品質(zhì)的影響

表5 分別列出了3 種不同蔗糖添加量對(duì)白蓮酸奶的產(chǎn)酸能力、凝乳時(shí)間和感官評(píng)定結(jié)果的影響。

表5 不同蔗糖添加量的白蓮酸奶感官評(píng)定統(tǒng)計(jì)結(jié)果

蔗糖添加量對(duì)酸奶口感影響較大，添加過(guò)少，酸奶凝乳時(shí)間長(zhǎng)，甜度不夠；添加過(guò)多則口感太過(guò)膩甜。實(shí)驗(yàn)結(jié)論認(rèn)為糖添加量為5%的酸奶香氣、口感、組織形態(tài)綜合較好，因此評(píng)分最高。

2.1.4 乳酸菌發(fā)酵劑接種量對(duì)白蓮酸奶品質(zhì)的影響

表6分別列出了在3種不同乳酸菌發(fā)酵劑接種量下白蓮酸奶的產(chǎn)酸能力、凝乳時(shí)間和感官評(píng)定統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

表6 不同菌粉添加量的白蓮酸奶感官評(píng)定統(tǒng)計(jì)結(jié)果

乳酸菌發(fā)酵劑接種量對(duì)酸奶的發(fā)酵過(guò)程和組織形態(tài)有較大影響。當(dāng)乳酸菌發(fā)酵劑接種量為3%時(shí)，酸奶酸度較低，凝乳效果差，組織形態(tài)明顯分層。而添加量為7%的酸奶產(chǎn)酸過(guò)快，凝乳速度快，口感不細(xì)膩。實(shí)驗(yàn)結(jié)果認(rèn)為5%的乳酸菌發(fā)酵劑接種量的酸奶口感細(xì)膩，酸度適中，凝乳效果好。

2.2 正交實(shí)驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定了白蓮乳添加比例、脫脂奶粉調(diào)配質(zhì)量分?jǐn)?shù)、蔗糖添加量、乳酸菌發(fā)酵劑接種量這4 個(gè)因素的3 個(gè)水平進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)的綜合分析，結(jié)果如表7所示。

表7 白蓮酸奶正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析及極差分析 %

結(jié)果如表7 所示，4 個(gè)因素中對(duì)白蓮酸乳發(fā)酵感官評(píng)分的影響順序?yàn)椋篋（乳酸菌發(fā)酵劑接種量）＞A（白蓮乳添加量）＞B（脫脂奶粉調(diào)配質(zhì)量分?jǐn)?shù)）＞C（蔗糖添加量）。因此，白蓮酸乳的最佳發(fā)酵工藝為A2B3C1D2，即白蓮乳添加比例為30%，脫脂奶粉配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%，蔗糖添加比例為5%，發(fā)酵劑接種量為5%。

2.3 白蓮酸奶抗氧化能力測(cè)定

生物體內(nèi)的自由基隨著年齡增長(zhǎng)而增多，并與機(jī)體細(xì)胞中不飽和脂肪酸結(jié)合產(chǎn)生多種有害化合物。適當(dāng)補(bǔ)充外源性抗氧化劑有助于體內(nèi)自由基清除，亦可有效改善與自由基過(guò)多有關(guān)的疾病[13]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

由圖1 可以看出，白蓮酸奶一定程度上保留了白蓮的抗氧化活性。在一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)，發(fā)酵酸乳的羥自由基清除活性隨著白蓮的添加量增加而升高，當(dāng)白蓮乳添加量為30%時(shí)，DPPH 自由基清除達(dá)到80%，·OH 自由基清除達(dá)到76%。但添加量增加到40%時(shí)，自由基清除效果反而有所下降，可能是白蓮添加量過(guò)高時(shí)會(huì)影響發(fā)酵乳組織性狀，也導(dǎo)致羥自由基清除效果受到影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明添加適量的白蓮乳，可提高發(fā)酵酸奶的抗氧化能力。

圖1 白蓮酸奶抗氧化能力測(cè)定

3 結(jié) 論

本研究是在酸奶制作的基礎(chǔ)上加入白蓮并制定發(fā)酵最佳配方。通過(guò)進(jìn)行多次單因素實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出正交實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)感官評(píng)定得出產(chǎn)品最佳配方（均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）：白蓮乳30%，脫脂奶粉調(diào)配質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%，5%蔗糖，5%乳酸菌發(fā)酵劑。在此條件下發(fā)酵所得酸奶口感酸甜適宜，同時(shí)具有蓮子和酸奶的香味，凝乳效果好，質(zhì)地均勻?？寡趸瘜?shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果表明當(dāng)白蓮乳添加比例為30%時(shí)，其DPPH 自由基清除率可達(dá)80%，·OH 自由基清除率可達(dá)76%。表明在酸奶中適量添加白蓮成分可有效提高酸奶抗氧化能力。本文通過(guò)研究白蓮酸奶發(fā)酵工藝，將日常膳食用的白蓮與酸奶結(jié)合起來(lái)，為白蓮的加工食用提供新方法，同時(shí)提高酸奶的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能。