不同滅菌方法對(duì)紫米奶凍品質(zhì)等特性的影響

申姣姣，鄭博研，張娜寧，云少君

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山西太谷030801）

0 引 言

奶凍是由食用明膠加糖、果汁、水、牛奶研制出的一種口感細(xì)膩，呈凝膠狀態(tài)的新型奶制品，其含有蛋白質(zhì)、乳脂肪等豐富的營(yíng)養(yǎng)成分。紫米具有改變體內(nèi)酶活性、提高機(jī)體免疫力、改善微循環(huán)、抗氧化和延緩衰老等功效[1-2]。谷物多酚具有良好的抗氧化能力[3-5]，而以紫米為原料加工而成的奶凍，作為一種新型的健康休閑食品，其是否具有比其他普通奶凍更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值或者抗氧化特性，對(duì)于其進(jìn)一步深加工具有重要的意義。此外，產(chǎn)品的理化性質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)成分以及抗氧化特性[6-8]，會(huì)因?yàn)闇缇绞降牟煌艿接绊憽?/p>

因此，本試驗(yàn)擬以紫米粉和奶粉為主要原料，以瓊脂粉、卡拉膠及檸檬酸為輔料制備得到紫米奶凍，并采用不同滅菌方式對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行處理，研究其對(duì)紫米奶凍質(zhì)構(gòu)特性、營(yíng)養(yǎng)成分及抗氧化特性的影響。結(jié)果可以為實(shí)際應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 材料與試劑

紫米粉，市售；奶粉，山西省古城乳業(yè)集團(tuán)有限公司；DPPH，ABTS，福林酚試劑，北京索萊寶科技有限公司；魔芋粉，卡拉膠，瓊脂，河南萬(wàn)邦實(shí)業(yè)有限公司；檸檬酸、鹽酸、氫氧化鈉、濃硫酸等均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

美國(guó)FTC TMS-Pilot質(zhì)構(gòu)儀，河南英納麗德電子科技有限公司；凱氏定氮儀，福斯特卡公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司；上海菁華721可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海重逢科學(xué)儀器有限公司；高壓蒸汽滅菌鍋，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海躍進(jìn)醫(yī)療有限公司。

1.3 方法

1.3.1 紫米奶凍的制備

將親水膠體1.2%(瓊脂粉∶魔芋粉∶卡拉膠=9∶2∶1)、紫米粉4 g和奶粉1 g、白砂糖7%混合均勻，加200～300 m L純凈水于40℃下溶解，保證膠體充分水化溶解后，加熱至沸騰，再加入0.1 g檸檬酸，使紫米奶凍呈現(xiàn)出鮮艷的顏色。繼續(xù)加熱5 min，使親水膠體充分發(fā)揮作用，用60目的紗布過(guò)濾雜質(zhì)和泡沫，趁熱將液體倒入準(zhǔn)備好的模具中，初步冷卻，得到成品。

對(duì)制得的紫米奶凍進(jìn)行滅菌處理，滅菌方法為：巴氏滅菌：80℃/45 min；常壓沸水滅菌：100℃/30 min；高壓蒸汽滅菌：121℃/15 min。

1.3.2 紫米奶凍品質(zhì)的測(cè)定

（1）感官評(píng)定。采用感官評(píng)分的方法，對(duì)滅菌后的紫米奶凍進(jìn)行感官評(píng)定。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示[9-11]。

表1 感官評(píng)定評(píng)分

（2）質(zhì)構(gòu)測(cè)定。將不同滅菌方法處理好的紫米奶凍常溫下放置2 h后切成2 cm×2 cm×2 cm的正方體，參考文獻(xiàn)[12]，通過(guò)美國(guó)FTC TMS-Pilot質(zhì)構(gòu)儀檢測(cè)其彈性、硬度、膠黏性和咀嚼性。

1.3.3 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

（1）蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定。參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.5-2010《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定[13]。

（2）脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定。參照GB 5009.6-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定[14]。

（3）總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定。參照GB 5009.9-2013《食品中總糖的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定[15]。

1.3.4 紫米奶凍中總酚的抗氧化性的測(cè)定

（1）紫米奶凍多酚提取物的制備。取20 g樣品，加入100 m L體積分?jǐn)?shù)為40%的乙醇，在60℃下提取3 h，提取方法參照魏銀花等人的方法[16]。

（2）總酚含量的測(cè)定及沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。參照賈桂云等人的方法[17]進(jìn)行測(cè)定。

（3）清除DPPH自由基的能力。參考Thaipong K等人的方法[18]，并將其進(jìn)行改進(jìn)：用體積分?jǐn)?shù)為60%的乙醇配置DPPH溶液，取少量DPPH溶液在519 nm下測(cè)定其吸光度，使其吸光度在1.2～1.3即可；將樣品稀釋成不同的質(zhì)量濃度（0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6 m g/m L），取2 m L的DPPH溶液，加入2 m L不同質(zhì)量濃度的樣品稀釋液，用分光光度計(jì)在519 nm下測(cè)定其吸光度A1，同時(shí)測(cè)定由2 m L無(wú)水乙醇和2 m L DPPH組成的混合液的吸光值A(chǔ) c；再將2 m L提取物樣液與2 m L無(wú)水乙醇混勻，測(cè)定其吸光度A2，并重復(fù)上述試驗(yàn)3次，通過(guò)以下公式計(jì)算紫米奶凍的多酚提取物對(duì)DPPH自由基的清除率：

式中：IR為樣品對(duì)DPPH的抑制率；A1為加樣品液時(shí)DPPH溶液的吸光率；A2為樣品液與空白試劑的吸光度；AC為未加樣品液時(shí)DPPH溶液的吸光度。

（4）清除ABTS自由基的能力。參考文獻(xiàn)[19]中的方法，略加改進(jìn)：實(shí)驗(yàn)前需要制備ABTS母液，用乙醇稀釋ABTS母液至吸光度為0.7±0.002即可，測(cè)定時(shí)在比色皿中加入2.4 m L的ABTS工作液，再加入0.64 m L的樣品液，將樣品分別稀釋成 0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6 m g/m L的質(zhì)量濃度，并平行做3組實(shí)驗(yàn)，設(shè)置波長(zhǎng)為734 nm，測(cè)吸光度A，取乙醇0.64 m L作為提取物的代替物，并在734 nm處測(cè)得吸光度為A0。根據(jù)以下公式計(jì)算，得到樣品對(duì)ABTS自由基的清除率。

式中：IR為ABTS自由基清除率；A0為未加樣品的ABTS液的吸光值；A為樣品與ABTS液反應(yīng)后的吸光值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同滅菌方法對(duì)紫米奶凍品質(zhì)的影響

2.1.1 對(duì)感官品質(zhì)的影響

經(jīng)常壓沸水滅菌處理的樣品，有紫米特殊的粉紫色，有光澤，其硬度、彈性以及咀嚼性好，感官品質(zhì)最佳，其次是經(jīng)巴氏滅菌處理的樣品，而未滅菌的樣品感官品質(zhì)較差。高壓蒸汽滅菌處理的樣品感官品質(zhì)最差，不耐咀嚼，且色澤發(fā)黃，有一股燒焦羽毛的味道，令人沒(méi)有食欲。

2.1.2 對(duì)質(zhì)構(gòu)特性的影響

如表2所示。結(jié)果表明[20-21]，對(duì)于常壓沸水滅菌以及巴氏滅菌處理的紫米奶凍，其彈性和硬度與對(duì)照組均無(wú)明顯差別（P＞0.05），常壓沸水滅菌組的紫米奶凍的彈性最大，巴氏滅菌組的紫米奶凍硬度最大，而采用高壓蒸汽滅菌的紫米奶凍，其硬度及彈性明顯下降（P＜0.05）。經(jīng)過(guò)不同的滅菌方法處理的紫米奶凍的膠黏性大小依次為：高壓蒸汽滅菌組＜對(duì)照組＜巴氏滅菌組＜常壓沸水滅菌組，高壓蒸汽滅菌組的紫米奶凍的膠黏性顯著下降（P＜0.05）。

表2 不同滅菌方法對(duì)紫米奶凍質(zhì)構(gòu)特性的影響

2.2 不同滅菌方法對(duì)紫米奶凍營(yíng)養(yǎng)成分的影響

2.2.1 對(duì)紫米奶凍蛋白質(zhì)的影響

由圖1可知，常壓沸水滅菌后的紫米奶凍蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，但和對(duì)照組沒(méi)有明顯差別（P＞0.05）；巴氏滅菌后的紫米奶凍蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)略有下降；高壓蒸汽滅菌后的紫米奶凍蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯低于對(duì)照組(P＜0.05)。圖1中，不同字母表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），下同。

圖1 不同滅菌方法對(duì)紫米奶凍蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

2.2.2 對(duì)紫米奶凍的脂肪質(zhì)量的影響

由圖2可知，高壓蒸汽滅菌后紫米奶凍的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，對(duì)照組、巴氏滅菌組和常壓沸水滅菌組的粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低。

圖2 不同滅菌方法對(duì)紫米奶凍脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

2.2.3 對(duì)紫米奶凍的總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

由圖3可知，經(jīng)巴氏滅菌后紫米奶凍的總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯升高（P＜0.05），與此相比，常壓沸水滅菌和高壓蒸汽滅菌的方法下所測(cè)得總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)并未產(chǎn)生明顯變化（P＞0.05）。

在兩天的軍訓(xùn)活動(dòng)中，我不僅收獲了友誼和成長(zhǎng)，還學(xué)會(huì)了感恩，感恩三位帶隊(duì)老師的辛勤付出，感恩一路歡聲笑語(yǔ)、互相幫助的伙伴們，感恩爸爸媽媽給我這次鍛煉的機(jī)會(huì)。我一定會(huì)將“小八路”的堅(jiān)強(qiáng)、不怕苦、獨(dú)立的精神帶到生活、學(xué)習(xí)中去。（指導(dǎo)老師：周碧紅）

圖3 不同滅菌方法對(duì)紫米奶凍總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

2.3 不同滅菌方法對(duì)紫米奶凍總酚的抗氧化特性的影響

2.3.1 提取物多酚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

利用Folin-C iocalteu法，以沒(méi)食子酸計(jì)算不同滅菌方法處理的紫米奶凍的多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3 提取物的多酚質(zhì)量分?jǐn)?shù)

2.3.2 對(duì)紫米奶凍多酚提取物的DPPH清除能力

結(jié)果表明，提取物的濃度越大，DPPH的清除能力越強(qiáng)。DPPH清除能力大小依次為常壓沸水滅菌（IC50值=0.41±0.04）＞巴氏滅菌（IC50值=0.42±0.10）＞高壓蒸汽滅菌（IC50值=0.43±0.08）＞對(duì)照組（IC50值=0.45±0.21）。

2.3.3 不同滅菌方法對(duì)紫米奶凍清除ABTS自由基的影響

結(jié)果表明，不同滅菌方法處理后紫米奶凍清除ABTS自由基的能力依次為巴氏滅菌組（IC50值=0.234±0.06）＞常壓沸水滅菌組（IC50值=0.246±0.11）＞對(duì)照組（IC50值=0.256±0.13）＞高壓蒸汽滅菌組（IC50值=0.266±0.05）。

3 討 論

在感官與質(zhì)構(gòu)測(cè)定中，發(fā)現(xiàn)不同滅菌方法對(duì)紫米奶凍的感官品質(zhì)及質(zhì)構(gòu)特性影響較大，紫米奶凍經(jīng)常壓沸水滅菌處理后，呈現(xiàn)粉紫色，具有光澤，硬度和彈性等質(zhì)構(gòu)特性較好，因此選擇100℃/30 min的滅菌條件能獲得質(zhì)構(gòu)特性較好的紫米奶凍。而高壓蒸汽滅菌處理的紫米奶凍顏色發(fā)黃，其可能原因是由于滅菌

的溫度較高，紫米奶凍發(fā)生了美拉德反應(yīng)，且其硬度下降，彈性和咀嚼性都較差，有燒焦羽毛的味道，口感較差，在滅菌過(guò)程中，當(dāng)溫度從75℃上升到100℃時(shí)，紫米奶凍的咀嚼性以及彈性等質(zhì)構(gòu)特性，隨著溫度的上升而增大，溫度超過(guò)110℃時(shí)，紫米奶凍的硬度、彈性等質(zhì)構(gòu)特性下降。

此外，營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定發(fā)現(xiàn)常壓沸水滅菌后紫米奶凍的蛋白質(zhì)含量最高，總糖含量適中，脂肪含量較低；高壓蒸汽滅菌后紫米奶凍的營(yíng)養(yǎng)成分下降。（1）有研究表明[22]，在升溫過(guò)程中（15～100℃），蛋白質(zhì)的伸展的肽鏈結(jié)構(gòu)變多[23]，同時(shí)肽鏈中所包含的氫鍵個(gè)數(shù)明顯變少，蛋白質(zhì)水解成諸多小分子物質(zhì)。溫度的變化也會(huì)影響肽鏈的水解，過(guò)高時(shí)會(huì)加速水解，提高液體中氮以及氨基酸的含量[24]，而高溫會(huì)促使糖和蛋白質(zhì)或游離氨基酸發(fā)生非酶促褐變。因此，紫米奶凍經(jīng)121℃/15 min處理后蛋白質(zhì)的含量降低。（2）研究表明[25]，在紫米的脂肪酸成分中，含量最多的是亞油酸，占紫米脂肪酸總量的41.24%，其次是棕櫚酸和油酸，分別占36.44%和19.08%，高壓蒸汽滅菌后，紫米奶凍的脂肪含量上升可能是由于溫度達(dá)到121℃時(shí)，紫米脂肪酸部分分解，并且產(chǎn)生了原有脂肪酸的異構(gòu)體，所以脂肪含量略有上升。（3）溫度升高時(shí)乳糖會(huì)出現(xiàn)焦化現(xiàn)象，產(chǎn)生焦糖，導(dǎo)致總糖含量升高。常壓沸水滅菌和高壓蒸汽滅菌后的紫米奶凍總糖含量沒(méi)有顯著差異的原因可能是：在80℃以上時(shí)，糖類(lèi)和蛋白發(fā)生的美拉德反應(yīng)受溫度影響較小，所以對(duì)總糖含量影響不大。

抗氧化特性中，常壓沸水滅菌后紫米奶凍清除DPPH自由基的能力最強(qiáng)，其IC50為（0.41±0.04）m g/g；巴氏滅菌后的紫米奶凍清除ABTS自由基能力最強(qiáng)，其IC50為（0.234±0.06）m g/g；而高壓蒸汽滅菌后的紫米奶凍抗氧化能力降低?？赡苁怯捎诟邏赫羝麥缇臏囟冗_(dá)到121℃，對(duì)紫米多酚的結(jié)構(gòu)造成破壞，影響了紫米多酚清除DPPH、ABTS自由基的能力。

4 結(jié) 論

本文首先制備得到了紫米奶凍，并對(duì)其進(jìn)行了不同方式的滅菌處理，結(jié)果表明經(jīng)過(guò)常壓沸水滅菌的紫米奶凍質(zhì)構(gòu)和感官特性最好，營(yíng)養(yǎng)成分較高，抗氧化能力較強(qiáng)，結(jié)果可為實(shí)際應(yīng)用奠定一定的理論基礎(chǔ)。