添加茶油膠對植物油基酸奶品質(zhì)特性的影響

王 然，項鐵男 *，劉 穎，劉 洋，邵 晨，王 丹

（1.長春職業(yè)技術(shù)學(xué)院 食品與生物學(xué)院，吉林 長春 130033；2.吉林大學(xué) 生物與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，吉林 長春 130022；3.吉林工程職業(yè)學(xué)院 糧油食品學(xué)院，吉林 四平 136001）

乳制品因其營養(yǎng)、美味、營養(yǎng)成分配比合理等特點，廣為人們所接受，已經(jīng)成為日常生活不可或缺的基礎(chǔ)性食品。酸奶是在乳制品中添加益生菌，在適宜的條件下，益生菌將乳糖分解為乳酸，并能產(chǎn)生胞外多糖[1]、γ-氨基丁酸[2]等對人體有益的代謝物；發(fā)酵后乳蛋白被適度降解，其消化吸收率提高了兩倍，乳脂肪被分解為短鏈或中鏈脂肪酸更易被人體消化吸收[3]，因此，酸奶制品的營養(yǎng)性更全面。大量研究表明，酸奶制品對人體健康具有良好的功能性，尤其是在增進人體腸道健康方面具有良好效果[4]。近年來，我國乳制品市場空前繁榮，乳制品種類繁多，人們對不同種類酸奶制品的接受度越來越高。目前，我國酸奶制品的研發(fā)主要集中在益生菌的選擇[5-6]及不同花色品種等方面[7-8]，鮮見植物油基酸奶的相關(guān)報道。

全脂酸奶的乳脂肪含量約為3.0%，以牛乳為例，牛乳脂肪主要由短鏈脂肪酸和中鏈脂肪酸組成，其熔點低，僅為34.5 ℃，經(jīng)過乳酸菌發(fā)酵，會使乳脂肪呈高度乳化狀態(tài)，促進其被人體消化和吸收，為人體提供必需氨基酸和磷脂。然而，隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，百姓生活水平不斷提高，人們飲食中的脂肪含量也在不斷提高，尤其是較高飽和脂肪酸的攝入量；如果飽和脂肪酸長期攝入過量易引發(fā)機體高血脂、糖尿病、心血管疾病等，對人體健康造成不利影響。因此，植物油的活性成分及生理功能主要與不飽和脂肪酸組成和含量有關(guān)。在植物油中，茶油和橄欖油中單不飽和脂肪酸的含量最高，分別為72.75%～78.71%和65.73%～76.36%[9]。茶油中除了含有油酸和亞油酸等不飽和脂肪酸之外，還含有維生素E、多酚、甾醇、角鯊烯等多種對人體有益的活性成分[10]，并且具有茶葉的清香，深受消費者歡迎。本研究利用酯化淀粉微粒包覆茶油向牛乳中引入不飽和脂肪酸，以茶油膠（tea oil glue，TOG）代替乳脂肪制備新型植物油基酸奶。通過對茶油酸奶理化性質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性和流變性等指標(biāo)進行檢測，分析添加茶油膠對酸奶品質(zhì)特性的影響；通過對酸奶理化指標(biāo)和感官品質(zhì)進行相關(guān)性分析，掌握茶油酸奶品質(zhì)的調(diào)控方法，旨在為新型植物油基酸奶的開發(fā)提供理論借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

全脂牛乳（蛋白質(zhì)2.9%、脂肪3.6%、乳糖4.5%）：黑龍江完達山陽光乳業(yè)有限公司；脫脂牛乳（蛋白質(zhì)3.4%、脂肪0%、乳糖5.0%）：德國好沃德食品有限公司；油茶籽油：玉山縣大成倉食品有限公司；辛烯基琥珀酸酐（octenyl succinic anhydride，OSA）淀粉酯微粒：實驗室自制；果葡糖漿：中糧生化能源（公主嶺）有限公司；酸奶發(fā)酵劑（（保加利亞乳桿菌（Lactobacterium bulagricum）：嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）（2∶1））：安琪酵母有限公司。所有化學(xué)試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

TA-XTplus2質(zhì)構(gòu)儀：英國SMS公司；LVDV-III黏度測定儀：美國博勒飛公司；AR500流變儀：美國TA公司；CRS300實驗室乳化機：上海馳翔新能源設(shè)備科技有限公司；HN-1000Y超聲波細胞破碎儀：上海汗諾儀器有限公司；GNP9080恒溫培養(yǎng)箱：常州菲普實驗儀器廠；HH-W600電熱恒溫水浴箱：金壇市醫(yī)療儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 茶油乳液及茶油膠的制備

茶油乳液的制備：參照YE F 等[11-12]的方法并做適當(dāng)調(diào)整。茶油乳液分別由30 g/100 mL的油茶籽油、3 g/100 mL的OSA淀粉酯微粒[12]和去離子水調(diào)配而成。將OSA淀粉酯微粒置于油茶籽油中，使用超聲波細胞破碎儀，在60 Hz超聲頻率條件下超聲處理2.5 min，再將油茶籽油加入去離子水中，采用超聲6 s間歇2 s的方式對乳液進行超聲處理30 min，制得茶油乳液。

茶油膠的制備：參照劉永創(chuàng)[13]的方法并做適當(dāng)調(diào)整。采用體積分?jǐn)?shù)2%的HCl，將茶油乳液pH調(diào)至5.0，靜置4 h，待乳液分層并穩(wěn)定后，用注射器把乳液底部的液相抽除，得到茶油膠（TOG）。

1.3.2 茶油酸奶的加工工藝流程及操作要點

調(diào)配和均質(zhì)：向脫脂牛乳分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1.0%、2.2%、3.4%、4.6%、5.8%的茶油膠和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的果葡糖漿，利用乳化機10 000 r/min乳化處理15 min。

殺菌：將乳液加熱至95 ℃，保溫5 min殺菌；然后將乳液冷卻至42 ℃。

加發(fā)酵劑和灌裝：按質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的接種量，加入保加利亞乳桿菌（Lactobacterium bulagricum）和嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）（比例2∶1），攪拌均勻后，灌裝于經(jīng)過滅菌的透明容器中，密封。

發(fā)酵和后熟：在42 ℃恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵8 h；然后在4 ℃冰箱中冷藏12 h后熟，即制得茶油酸奶。

1.3.3 茶油酸奶理化性質(zhì)的檢測

根據(jù)國標(biāo)GB 19302—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵乳》[14]，對酸奶樣品的蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、乳糖含量、酸度進行檢測。

脫水收縮敏感性反映酸奶樣品在外力作用下，酸奶凝乳組織被破壞后，乳清析出的程度。脫水收縮敏感性越小，表明酸奶的穩(wěn)定性越好，品質(zhì)越好。酸奶樣品的脫水收縮敏感性檢測參照宋繼宏[15]的方法。準(zhǔn)確稱取酸奶樣品30.0 g，置于帶有濾紙的漏斗中，于25 ℃放置2 h后收集濾液并稱質(zhì)量。脫水收縮敏感性計算公式如下：

式中：M1為濾液質(zhì)量，g；M2為酸奶樣品質(zhì)量，g。

1.3.4 茶油酸奶質(zhì)構(gòu)特性的檢測

使用質(zhì)構(gòu)儀檢測7種酸奶樣品的硬度、黏稠度、黏聚力、黏性指數(shù)等物性指標(biāo)。檢測探頭為35 mm的圓形壓力盤；設(shè)置檢測參數(shù)：測試前速1 mm/s，檢測速度1 mm/s，測試后速3 mm/s，下降距離30 mm，觸發(fā)力10 g[16]。

1.3.5 茶油酸奶流變性的檢測

參照孫雨辰等[17]的方法并做適當(dāng)調(diào)整。使用黏度測定儀對7種酸奶樣品的流變性進行檢測。檢測轉(zhuǎn)子選用64號，設(shè)置檢測溫度20 ℃，分析轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速從10 r/min增加至100 r/min過程中酸奶樣品的表觀黏度變化趨勢。

1.3.6 茶油酸奶感官質(zhì)量評價方法

征集經(jīng)常食用酸奶的人群作為候選品評員，再以20、40、60歲為中心點將候選品評員進行分組，在不同年齡組中各選5人組成15人感官評價小組。將酸奶樣品隨機編號，品評員分別從色澤、乳清析出、組織狀態(tài)、滋味和風(fēng)味、口感五個方面對酸奶進行感官評價并給出分值；每位品評員對編號不同的同一樣品平行評價3次，評分結(jié)果取平均值，滿分100分，具體評價標(biāo)準(zhǔn)及分值見表1。

表1 植物油基酸奶的感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standards of vegetable-oil-based yogurt

續(xù)表

1.3.7 乳酸菌數(shù)測定

按照GB 4789.35—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗乳酸菌檢驗》檢測酸乳樣品中桿菌和球菌的活菌數(shù)，檢測結(jié)果以對數(shù)值（lg）表示[16]。

1.3.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

所有試驗檢測指標(biāo)均重復(fù)測定3次，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差”表示。采用SPSS 20.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析，使用方差分析鄧肯法對數(shù)據(jù)的顯著性差異進行分析，使用皮爾遜法對數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 茶油膠添加量對酸奶理化性質(zhì)及乳酸菌活菌數(shù)的影響

酸度是衡量酸奶品質(zhì)的重要指標(biāo)。如表2所示，隨著茶油膠添加量在1.0%～3.4%范圍內(nèi)的增加，酸奶的酸度呈現(xiàn)明顯的增加趨勢，乳酸菌的活菌數(shù)也相應(yīng)呈現(xiàn)增加趨勢，當(dāng)茶油膠添加量為3.4%時，酸奶的酸度達到最大值104.65°T，乳酸菌活菌數(shù)的對數(shù)值為11.09，繼續(xù)添加茶油膠，酸奶的酸度及酸菌活菌數(shù)反而呈現(xiàn)出下降的趨勢。這可能與茶油的化學(xué)成分有關(guān)。金磊等[18]通過在脫脂乳中添加不同濃度的亞油酸，研究其對酸奶品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)亞油酸含量超過一定范圍后，其對乳酸菌的生長產(chǎn)生明顯的抑制作用。茶油中富含亞油酸，當(dāng)酸奶中茶油膠含量較低時，乳中的蛋白質(zhì)能使乳酸菌免受亞油酸的影響，當(dāng)茶油膠濃度超過一定范圍時，乳酸菌生長會受到抑制，進而導(dǎo)致發(fā)酵時間延長，因此，相同發(fā)酵時間內(nèi)，茶油膠含量高的酸奶（4.6%TOG和5.8%TOG），其酸度反而相對較低[19]。此外，脫脂酸奶和茶油酸奶的酸度均高于全乳脂酸奶，這是因為前者具有相對較高的碳水化合物含量，主要成分為乳糖，分解后能產(chǎn)生乳酸，進而提高體系酸度。此外，茶油膠的主要成分為油脂，并含有少量淀粉微粒，茶油膠添加量對酸奶的蛋白質(zhì)含量和碳水化合物含量影響不顯著，但是對酸奶脂肪含量有明顯影響，茶油膠含量與酸奶的脂肪含量成正比，即酸奶的脂肪含量隨著茶油膠添加量的增加而增加。

表2 添加茶油膠對植物油基酸奶理化性質(zhì)的影響Table 2 Effect of tea oil glue addition on physicochemical properties of vegetable oil based yogurt

酸奶的脫水收縮導(dǎo)致乳清析出，是酸奶在貯藏、運輸和銷售過程中普遍存在的質(zhì)量問題。脫水收縮敏感性與酸奶的不穩(wěn)定性呈正相關(guān)。本試驗數(shù)據(jù)顯示，隨著茶油膠添加量在1.0%～5.8%范圍內(nèi)的增加，酸奶的脫水收縮敏感性從49.39%降至31.88%。研究認為凝固型酸奶的脫水收縮與酪蛋白凝膠不穩(wěn)定以及凝乳網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)重排有關(guān)[20]。宋繼宏[15]研究表明，脫水收縮敏感性與酸奶物性指標(biāo)硬度呈正相關(guān)，與黏度呈極顯著負相關(guān)。

2.2 茶油膠添加量對酸奶質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表3可知，隨著茶油膠添加量在1.0%～3.4%范圍內(nèi)的增加，酸奶的硬度和黏稠度均明顯增加，其黏聚力和黏度指數(shù)的絕對值也明顯增加，當(dāng)茶油膠添加量為3.4%時，茶油酸奶的硬度和黏稠度均高于全乳脂酸奶，表明茶油酸奶的凝乳結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定。酸奶的凝乳結(jié)構(gòu)主要是由酪蛋白、脂肪和乳清三部分形成的三維網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)[21]，其中酪蛋白膠束具有較強的持水性，在發(fā)酵過程中變性形成鉸鏈狀顆粒，顆粒聚集構(gòu)成三維網(wǎng)狀框架結(jié)構(gòu)，脂肪則填充于酪蛋白框架內(nèi)部的六棱形空隙中，使網(wǎng)狀框架飽滿而穩(wěn)定[22]。三維網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)與乳中蛋白質(zhì)、脂肪等成分含量密切相關(guān)[23]，蛋白質(zhì)和脂肪在一定含量范圍內(nèi)能夠提高酸奶黏度，縮短凝乳時間，孫雨辰等[17]研究表明，當(dāng)對牛乳進行發(fā)酵，蛋白質(zhì)含量在2%～5%的范圍內(nèi)上，蛋白含量每增加1%，酸奶的黏度就會增加約200 mPa·s；而脂肪經(jīng)均質(zhì)破碎成脂肪微球分散在乳液體系中，能與酪蛋白發(fā)生相互作用，改變酪蛋白膠粒的結(jié)構(gòu)，從而使酸奶的硬度和黏稠度增強。本研究中茶油酸奶的蛋白質(zhì)含量在3.2%～3.4%范圍內(nèi)，隨著茶油添加量的增加，酸奶凝乳的質(zhì)構(gòu)性發(fā)生明顯增強即酸奶硬度從117.58%增加至188.17%，黏稠度從3 109.82 g·s增加至4 355.78 g·s，黏聚力從62.83 g增加至82.50 g，黏度指數(shù)絕對值從112.39 g·s增加至140.73 g·s。從酸奶質(zhì)構(gòu)特性來看，茶油膠添加量為5.8%時，酸奶的質(zhì)構(gòu)特性相對較好。

表3 添加茶油膠對植物油基酸奶質(zhì)構(gòu)的影響Table 3 Effect of tea oil glue addition on texture of vegetable-oilbased yogurt

2.3 茶油膠添加量對酸奶流變性的影響

如圖1所示，在低剪切速率下（剪切速率≤50 r/min），五組茶油酸奶的表觀黏度均高于全脂乳酸奶和脫脂乳酸奶，這是因為茶油酸奶具有較高的黏稠度、較強的凝乳結(jié)構(gòu)以及較低的脫水收縮敏感性；解冰心[16]使用葡萄籽油代替乳脂制備凝固型酸乳，發(fā)現(xiàn)葡萄籽油可以提高酸乳的表觀黏度，其穩(wěn)定性優(yōu)于全乳脂酸乳。當(dāng)繼續(xù)提高剪切速率，酸奶的凝乳結(jié)構(gòu)被破壞，所有樣品的表觀黏度相趨近。隨著剪切速率的增加，七組酸奶樣品的表觀黏度均呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢即為假塑性流體的剪切稀化特征，說明酪蛋白形成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)較弱，易被高速剪切破壞，而且破壞的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無法恢復(fù)。這種剪切稀化行為也能反映酸奶在口腔中的流變特點，上顎和舌頭與酸奶之間的相對運動促使酸奶的黏度降低，便于吞咽[24]。從酸奶流變性來看，茶油膠添加量為5.8%時，酸奶的流變性相對較好。

圖1 添加茶油膠對植物油基酸奶表觀黏度的影響Fig.1 Effect of tea oil glue addition on apparent viscosity of vegetable-oil-based yogurt

2.4 茶油膠添加量對酸奶感官品質(zhì)的影響

由表4可知，全乳脂酸奶的感官品質(zhì)得分最高（96分），而脫脂酸奶總分最低（74分）。這是因為脫脂乳酸奶顏色暗白，略帶灰色，從視覺上不能引發(fā)食欲，而且在組織狀態(tài)上沒有形成完整的凝塊，口感也比較稀薄，沒有乳脂肪的清香，因此感官品質(zhì)得分較低。茶油膠添加量在2.2%～5.8%的酸奶，其感官品質(zhì)總分值與全乳脂酸奶不存在顯著差異（P＞0.05），其中茶油膠添加量為3.4%的酸奶其感官品質(zhì)總分值相對較高，為94分，繼續(xù)增加茶油膠的含量，分值反而降低，這是因為當(dāng)茶油膠添加超過一定范圍時，酸奶會有明顯的油脂味，降低了食用酸奶帶來的愉悅感；在一定范圍內(nèi)，脂肪含量增加，會降低酸奶對口腔的摩擦感，因此，口感就越滑潤[25]，茶油膠添加量為3.4%的酸奶感官品品質(zhì)最好，其組織狀態(tài)細膩，口感滑潤，有淡淡的茶香，無明顯的油脂味。

表4 添加茶油膠對植物油基酸奶感官品質(zhì)的影響Table 4 Effect tea oil glue addition on sensory quality of vegetable-oil-based yogurt

2.5 理化性質(zhì)與感官評價之間的相關(guān)性分析

植物油基酸奶的理化性質(zhì)和感官評價之間的相關(guān)性分析結(jié)果見表5。由表5可知，二者之間存在顯著的相關(guān)性。茶油酸奶的質(zhì)構(gòu)硬度和黏稠度均與乳清析出得分值呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），而且，黏稠度還與組織狀態(tài)得分值呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）；茶油酸奶的脂肪含量與乳清析出、組織狀態(tài)、口感以及感官總分之間均存在顯著正相關(guān)（P＜0.05）；茶油酸奶的脫水收縮敏感性則與上述四個感官指標(biāo)均存在顯著負相關(guān)（P＜0.05）；說明硬度和黏稠度的增加有助于降低酸奶乳清析出，而茶油膠的添加提高了酸奶的脂肪含量，降低了酸奶的脫水收縮敏感性，提升了酸奶凝乳的硬度、黏稠度等質(zhì)構(gòu)特性，同時，也在乳清析出、組織狀態(tài)、口感等方面改善了酸奶的感官品質(zhì)，使茶油酸奶的感官評價總分升高。楊承鈺等[26]建立了紫馬鈴薯酸奶的品質(zhì)評價模型，通過將紫馬鈴薯酸奶的感官評分和質(zhì)構(gòu)進行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，兩者之間呈極顯著正相關(guān)，說明質(zhì)構(gòu)與感官評價指標(biāo)之間的密切聯(lián)系，其研究結(jié)果與本試驗數(shù)據(jù)趨勢相符。

表5 植物油基酸奶理化性質(zhì)與感官評價之間的皮爾遜相關(guān)性Table 5 Pearson correlation between physicochemical characteristics and sensory evaluation of vegetable-oil-based yogurt

3 結(jié)論

添加茶油膠可以提升酸奶的酸度和表觀黏度，降低其脫水收縮敏感性，改善其質(zhì)構(gòu)特性；在添加量1.0%～5.8%范圍內(nèi)，隨著茶油膠含量的增加，酸奶的感官評價總分呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，當(dāng)茶油膠添加量為3.4%時，其硬度、黏稠度、表觀黏度等指標(biāo)均優(yōu)于對照樣品，酸奶的感官評價得分最高，為94分，其具有良好的口感、穩(wěn)定的凝乳結(jié)構(gòu)、較低的脫水收縮敏感性，并帶有適宜的茶香；說明茶油可以作為植物油基酸奶的原料進行應(yīng)用研究。