魚油風味酸奶的開發(fā)及穩(wěn)定性評價

馬 磊，黎晨曼，江 曉*

（1.中國海洋大學 食品科學與工程學院，山東 青島 266003；2.青島濱海學院醫(yī)學院，山東 青島 266555）

魚油是來源于魚粉加工的副產(chǎn)物，富含以二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid，EPA）和二十二碳六烯酸（docosa hexaenoic acid，DHA）為主的ω-3多不飽和脂肪酸。EPA具有降血脂、軟化血管、預防心腦血管疾病等作用[1]，DHA是大腦及視力發(fā)育需要的活性物質(zhì)，俗稱“腦黃金”[2-3]。目前低值魚油主要經(jīng)過粗加工作為水產(chǎn)和畜禽的飼料使用[4]，或用于化工行業(yè)[5]；高質(zhì)量或深加工的魚油可應(yīng)用于食品、保健品及藥品等，但魚油的消費量卻有待提高[6-7]。我國海岸線漫長，魚油資源豐富，如何充分提高魚油資源的利用價值，開發(fā)新型魚油產(chǎn)品，以提升魚油攝取的便利性和接受度是魚油資源開發(fā)亟待解決的問題。

酸奶是以生牛（羊）乳或乳粉為原料，經(jīng)過發(fā)酵、后熟等關(guān)鍵步驟制備的一種乳制品，具有獨特的發(fā)酵風味和良好的功能活性[8]。隨著人們對健康的日益關(guān)注，功能性酸奶的開發(fā)逐漸成為研究熱點，比如在酸奶中添加益生菌[9]、多酚[10]、谷物[11-13]、果蔬[14-16]等功能性成分，得到了人們的廣泛認可，但在酸奶中添加魚油的研究與產(chǎn)品開發(fā)尚鮮見報道。本研究在傳統(tǒng)酸奶工藝基礎(chǔ)上加入功能性成分魚油，制得口感酸甜、營養(yǎng)豐富的魚油風味酸奶，同時研究了魚油添加對酸奶品質(zhì)及穩(wěn)定性的影響。該魚油風味酸奶的研制可以填補現(xiàn)有市場上魚油風味酸奶產(chǎn)品品類的空白，提升國民魚油的攝取率，滿足消費者對酸奶的多樣化需求。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雀巢全脂調(diào)制奶粉：雙城雀巢有限公司；太古優(yōu)級白砂糖：太古糖業(yè)（中國）有限公司；保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）：嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）（1∶1）混合菌種，中國海洋大學山東省海洋食品示范工程技術(shù)研究中心；氫氧化鈉、酚酞等試劑（均為分析純）：國藥集團化學試劑有限公司；濃縮魚油（EPA+DHA=70%）：陜西林洲生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

Olympus BX41型光學顯微鏡：日本奧林巴斯光學公司；STARTER 3100型pH計：美國Ohaus公司；AB135-S型精密電子分析天平：瑞士Mettler-Toledo公司；MQS5000型Milli-Q Synthesis超純水系統(tǒng)：美國Millipore公司；NICOLETiS10型紅外光譜儀：美國Thermo Scientific公司；IKA T18型高速分散機：德國IKA公司；HH-2型恒溫數(shù)顯水浴鍋：常州國華電器有限公司；TDL-5-A型低速大容量離心機：上海安亭科學儀器廠；MCR 101型旋轉(zhuǎn)流變儀：奧地利Anton Paar公司；LF-NMR核磁共振分析儀：蘇州紐邁分析儀器有限公司；PEN3型電子鼻：德國Airsense公司。

1.3 方法

1.3.1 魚油風味酸奶制作工藝流程及操作要點

操作要點：

將一定量的全脂調(diào)制奶粉與白砂糖混合，用50 ℃蒸餾水溶解，充分攪拌均勻，冷卻至20 ℃，加入一定量魚油，經(jīng)高速分散機（12 000 r/min）高速剪切10 min。按0.1%接種保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌（1∶1）混合菌種，接種后42 ℃條件下發(fā)酵4 h，將酸奶冷卻至4 ℃，并在4 ℃條件下后發(fā)酵24 h[17]。

1.3.2 魚油風味酸奶配方優(yōu)化

設(shè)置白砂糖與魚油的初始添加量為8%與0.13%，在此添加量條件下，使用不同添加量的全脂奶粉（6%、8%、10%、12%）進行發(fā)酵。發(fā)酵結(jié)束對所得樣品進行感官評價，確定全脂奶粉的添加量。在此基礎(chǔ)上，依次考察白砂糖（7%、8%、9%、10%）、魚油添加量（0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%）對所得樣品感官評價的影響。

1.3.3 魚油風味酸奶性質(zhì)測定

酸奶水分存在形式測定：按照參考文獻[18]所述方法執(zhí)行。

酸奶魚油存在形態(tài)測定：將樣品攪拌均勻，均勻涂抹在載玻片上，蓋上蓋玻片，通過顯微鏡觀察形態(tài)。

酸奶風味主成分分析：按照參考文獻[19-20]所述方法執(zhí)行。

1.3.4 魚油風味酸奶儲存穩(wěn)定性測定

pH值測定：經(jīng)后熟的樣品恢復至室溫后，用玻璃棒攪拌均勻，稱取10.00 g樣品于小燒杯中，加入20 mL蒸餾水，混合均勻，用pH計測定樣品的pH值，每次測定3組平行樣品。

酸度值測定：參照GB 5009.239—2016《食品安全國家標準食品酸度的測定》。

流變學特性測定：采用小振幅頻率掃描法，通過旋轉(zhuǎn)流變儀測定流變學特性。選用型號為PP50平板探頭，設(shè)定平板與底面的間隙為1 mm，測試溫度為（4.0±0.5）℃，進樣量1 mL。將酸奶樣品順時針攪打50次，逆時針攪打50次。在1 Hz頻率下，從0～50%應(yīng)變范圍進行掃描，確定樣品的恒定應(yīng)變?yōu)?%。將樣品恒定應(yīng)變固定在1%，分別進行頻率掃描和溫度掃描。

感官評價：制備酸奶盲樣，邀請10名具有感官評定經(jīng)驗的人士組成感官評價小組，從組織形態(tài)、口感風味、色澤等方面對樣品進行評分，每項滿分為5分，評分標準見表1。

表1 魚油風味酸奶與原味酸奶的感官評分標準Table 1 Sensory evaluation standards of fish oil flavor yogurt and plain yogurt

1.3.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析

2 結(jié)果與分析

2.1 魚油風味酸奶配方的確定

對不同奶粉添加量、白砂糖添加量以及魚油添加量的酸奶樣品進行感官評價，結(jié)果分別見表2、表3、表4。評價結(jié)果表明，10%和12%奶粉添加量的魚油風味酸奶凝乳均勻、無分層結(jié)塊、口感風味評分較高，基于成本考慮，選擇10%奶粉添加量。8%白砂糖添加量的魚油風味酸奶質(zhì)地均勻、平滑，無結(jié)塊、無分層，且酸甜適中，口感細膩，具有酸奶特有的香味和光澤。當魚油添加量為0.15%時，魚油風味酸奶組織形態(tài)、口感風味與色澤評分均較高。因此，選擇魚油風味酸奶最佳配方為奶粉添加量10%、白砂糖添加量8%、魚油添加量0.15%，在此條件下魚油風味酸奶的組織形態(tài)、口感風味和色澤評分分別可達到4.96分，4.89分和4.79分。

表2 奶粉添加量對魚油風味酸奶感官評價的影響Table 2 Effect of milk powder addition on sensory evaluation of fish oil flavor yogurt

表3 白砂糖添加量對魚油風味酸奶感官評價的影響Table 3 Effect of sucrose addition on sensory evaluation of fish oil flavor yogurt

表4 魚油添加量對魚油風味酸奶感官評價的影響Table 4 Effect of fish oil addition on sensory evaluation of fish oil flavor yogurt

2.2 酸奶水分與魚油存在形態(tài)分析

2.2.1 酸奶水分存在形態(tài)[21]

核磁共振檢測結(jié)果如圖1所示，為了進行區(qū)分，對圖譜進行了垂直錯層處理，可以看出兩種酸奶都在1～10 ms、10～100 ms和100～1 000 ms中出現(xiàn)信號，信號強度在1～10ms、10～100ms和100～1000ms依次遞增，且100～1000ms信號強度遠大于1～10 ms和10～100 ms。說明兩種酸奶中自由水含量最高，流動性強。原味酸奶與魚油風味酸奶未見顯著差異。

圖1 魚油風味酸奶和原味酸奶信號幅度的變化Fig.1 Changes in signal amplitude of fish oil flavor yogurt and plain yogurt

2.2.2 酸奶魚油存在形式

采用光學顯微鏡觀測酸奶中魚油存在形式，觀察結(jié)果見圖2。由圖2可知，與原味酸奶相比，魚油風味酸奶中有黃色發(fā)光點存在，黃色發(fā)光點即為魚油風味酸奶中的魚油微滴。由顯微圖像也可看出，魚油風味酸奶中的魚油微滴在酸奶體系中分布均勻。

圖2 魚油風味酸奶和原味酸奶的顯微鏡圖Fig.2 Micrographs of fish oil flavor yogurt and plain yogurt

2.3 魚油添加對風味影響結(jié)果主成分分析

利用電子鼻檢測，可以判定酸奶之間氣味的微小差別，從而研究添加魚油對酸奶氣味的影響。為研究不同酸奶的風味特色，測試樣品中加入商業(yè)酸奶樣品與魚油樣品作為對照，主成分分析（principal component analysis，PCA）結(jié)果見圖3。

圖3 魚油風味酸奶、原味酸奶、魚油體系和商業(yè)酸奶電子鼻分析結(jié)果的主成分分析Fig.3 Principal components analysis of electronic nose analysis results for fish oil flavor yogurt,plain yogurt,fish oil system and original flavor commercial yogurt

圖3中每個圓形代表不同樣品的數(shù)據(jù)采集點。根據(jù)幾種樣品在圖中分布位置不同，通過PCA得出，第一主成分區(qū)方差貢獻率為88.81%，第二主成分區(qū)方差貢獻率為10.72%，兩個主成分方差貢獻率之和為99.53%，大于90%，因此主成分可以顯示樣品的主要信息特點。從PC1和PC2可以看出，電子鼻測定能將4個樣品明顯區(qū)分，說明魚油的添加對酸奶的氣味有明顯影響。魚油風味酸奶與原味酸奶距離較近，且魚油風味酸奶距離商業(yè)酸奶更接近，說明加入魚油后，酸奶體系風味較為融合，且使風味更偏向市場成熟產(chǎn)品風味。

2.4 魚油風味酸奶儲存穩(wěn)定性評價

2.4.1 pH值

酸奶在低溫儲存過程中，乳酸菌繼續(xù)生長繁殖，消耗剩余的糖并產(chǎn)生乳酸，使酸度值不斷升高，pH值不斷下降，結(jié)果見圖4。由圖4可知，在儲存期間原味酸奶pH始終＜魚油風味酸奶pH，但二者變化趨勢相似?？赡芤驗轸~油風味酸奶中部分乳酸菌吸附于魚油液滴，魚油無法提供糖基，抑制了乳酸菌的生長，從而導致其pH值略高于原味酸奶。

圖4 魚油風味酸奶和原味酸奶在4 ℃儲藏期內(nèi)pH的變化Fig.4 Changes in pH of fish oil flavor yogurt and plain yogurt at 4 ℃in storage period

2.4.2 酸度值

酸奶在儲藏期內(nèi)酸度將持續(xù)上升，雖然低溫時乳酸菌的活性受到抑制，但其仍然具有一定的活性。乳酸菌將酸奶體系中存在的少量乳糖繼續(xù)代謝，不斷轉(zhuǎn)化為乳酸，從而使酸度緩慢升高[22]，但過高的酸度會影響口感。魚油風味酸奶和原味酸奶在4 ℃儲藏期內(nèi)酸度值的變化結(jié)果見圖5。由圖5可知，兩種酸奶的酸度隨貯藏時間的延長呈增長趨勢。在7 d內(nèi)兩種酸奶的酸度變化明顯，隨后變化較為緩慢，在11 d時還有小幅降低的趨勢。在整個儲藏期，魚油風味酸奶的酸度始終小于原味酸奶的酸度，可能是因為魚油在發(fā)酵過程中抑制乳酸菌的生長代謝，有利于其良好品質(zhì)的保持。

圖5 魚油風味酸奶和原味酸奶在4 ℃儲藏期內(nèi)酸度值的變化Fig.5 Changes in acidity of fish oil flavor yogurt and plain yogurt at 4 ℃in storage period

2.4.3 黏度與彈性

兩種酸奶樣品在儲藏期內(nèi)的頻率掃描圖見圖6。

圖6 魚油風味酸奶和原味酸奶的頻率掃描曲線Fig.6 Frequency sweep curves of fish oil flavor yogurt and plain yogurt

由圖6可知，在1～10 Hz的頻率范圍內(nèi)，兩種酸奶樣品的彈性模量值均高于粘性模量值，表明樣品中彈性成分占主導，呈類固體的特征。此外，原味酸奶的G′值比魚油風味酸奶的G′值高，說明添加魚油會使酸奶的彈性發(fā)生變化，這是因為魚油為黏稠狀的油體，魚油的加入在一定程度上影響酸奶的微觀組織形態(tài)；在儲藏期前期（1～3 d），原味酸奶的G″值比魚油風味酸奶的G″值高，5 d后兩者接近，表明伴隨著后酸化，兩種酸奶的黏度相近。綜合上述，添加魚油體系會對酸奶凝膠體系造成一定影響，但隨著后酸化的進行，黏彈性逐漸保持穩(wěn)定。

2.4.4 感官評價

魚油風味酸奶和原味酸奶的感官評價結(jié)果見圖7。

圖7 魚油風味酸奶和原味酸奶的感官評價Fig.7 Sensory evaluation of fish oil flavor yogurt and plain yogurt

由圖7可知，從組織形態(tài)上來看，儲藏10 d的酸奶比儲藏1 d的酸奶有更好的凝結(jié)性，原味酸奶比魚油風味酸奶質(zhì)地更均勻、粘稠，這與持水性、流變學性質(zhì)相一致，隨著儲藏時間的增長，酸奶的凝乳結(jié)構(gòu)逐漸穩(wěn)定，表現(xiàn)出更好的凝結(jié)性。從口感風味上看，原味酸奶具有良好的酸奶風味；若對比品嘗兩種酸奶，則魚油味較為明顯，但在可接受程度內(nèi)；若單獨品嘗魚油風味酸奶，則沒有魚腥味。感官評定人員部分對魚油味較敏感，在評定中，均表示口感佳，可接受目前的魚腥味。從色澤上看，魚油的加入使得酸奶整體呈現(xiàn)淡黃色色澤。

由圖7亦可知，評定的4種樣品在口感風味和色澤方面差異較小，在組織形態(tài)方面，由于后酸化的進行，儲存10 d的酸奶要好于儲存1 d酸奶。

3 結(jié)論

本實驗研發(fā)制備了一種魚油風味酸奶，以感官評分為評價指標，確定最佳魚油酸奶配方為奶粉添加量10%、魚油添加量0.15%、白砂糖添加量8%。魚油在酸奶中分布均勻，未改變酸奶中水分分布特性，與原味酸奶相比，魚油風味酸奶風味更為融合，更接近市售商品酸奶。魚油風味酸奶在4 ℃貯藏11 d的pH值、酸度值、流變學特性和感官等指標測定結(jié)果表明，魚油風味酸奶可保持良好的酸度和口感，在儲藏期內(nèi)保持著良好的穩(wěn)定性，各項指標符合國標要求。