添加豆?jié){對(duì)牦牛酸奶品質(zhì)的影響

張玉雙，石浩萍，代安娜，2，陳育林，丁 波，丁功濤，2，羅 麗，劉紅娜，2*

（1.西北民族大學(xué) 生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730030；2.西北民族大學(xué) 生物醫(yī)學(xué)研究中心 中國(guó)-馬來(lái)西亞國(guó)家聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730030；3.甘南牦牛乳研究院，甘肅 蘭州 730000）

牦牛乳是青藏高原地區(qū)的優(yōu)質(zhì)乳源[1]。與普通鮮牛乳相比較，因其乳成分脂肪（5.5%～7.5%）、蛋白質(zhì)（4.0%～5.9%）和乳糖（4.0%～5.9%）含量高而被稱為天然濃縮乳[2]。以牦牛乳為原料，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵而成的牦牛酸乳在調(diào)節(jié)腸道菌群、促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，調(diào)節(jié)血壓、降膽固醇，預(yù)防糖尿病、癌癥，清除自由基及提高人體免疫力等方面有極重要的保健功效[3-5]。但受到牦牛乳產(chǎn)量少的限制，其深加工產(chǎn)品較少，極大限制了牦牛乳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

大豆有人體所需的所有必需氨基酸[6]，豐富的不飽和脂肪酸、碳水化合物等。具有降低血脂、預(yù)防心血管疾病和骨質(zhì)疏松癥等功效[7-9]，此外，豆?jié){中含有低聚糖、氨基酸和支持益生菌生長(zhǎng)的肽，是良好的益生菌遞送載體[10]，而且豆?jié){中不含酪蛋白和乳糖[11]，可有效緩解“乳糖不耐癥”。經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后的豆?jié){，有利于腸道的消化吸收，動(dòng)植物蛋白互補(bǔ)可以增加產(chǎn)品的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

目前，一些學(xué)者對(duì)益生菌豆?jié){、大豆酸奶的微生物、質(zhì)構(gòu)、理化和感官特性進(jìn)行了研究[12-14]。夏佳恒[15]研究了發(fā)酵豆?jié){的理化性質(zhì)及品質(zhì)。YEGANEHZAD S等[16]研究了在牛奶中添加10%和20%豆?jié){，采用嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilus）發(fā)酵的豆?jié){-牛奶混合物的感官特性，并評(píng)估了成品風(fēng)味和組織狀態(tài)。但將豆?jié){與牦牛乳混合制備酸奶的研究報(bào)道較少。

本研究將豆?jié){添加到牦牛乳中制備豆?jié){-牦牛酸奶，探討豆?jié){添加量（0、20%、40%和60%）對(duì)牦牛酸奶理化、微生物指標(biāo)和感官品質(zhì)的影響，這對(duì)牦牛乳的貯藏保鮮、牦牛酸奶的產(chǎn)量提高和附加值增加具有重要意義，以期為豆?jié){-牦牛乳混合物發(fā)酵產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

華羚牦牛乳全脂奶粉（蛋白質(zhì)19.5 g/100 g、脂肪16.5 g/100 g）：甘肅華羚乳品股份有限公司；大豆（牧場(chǎng)東農(nóng)豆252）：黑龍江陽(yáng)光種業(yè)有限公司；直投試發(fā)酵劑YF-L922（嗜熱鏈球菌∶保加利亞乳桿菌=1∶1）：丹麥科漢森公司；改良（modified chalmers，MC）培養(yǎng)基、MRS培養(yǎng)基：北京索萊寶科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

TG16-WS高速離心機(jī)：北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；JA2003N型電子天平：上海嘉展儀器設(shè)備有限公司；DHG-9241A型恒溫培養(yǎng)箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；PHS-3C型pH計(jì)：北京科偉永興儀器有限公司；LLOYD TA1質(zhì)構(gòu)儀：美國(guó)AMETEK（阿美特克）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 牦牛酸奶的加工工藝流程及操作要點(diǎn)

操作要點(diǎn)：

調(diào)配：將15 g牦牛乳粉溶解于100 mL蒸餾水，即得調(diào)配牦牛乳，室溫備用。

豆?jié){的制備：挑選無(wú)霉?fàn)€、無(wú)蛀蟲(chóng)的飽滿大豆，清洗后在25 ℃的蒸餾水中浸泡過(guò)夜，除去水分后，將大豆與蒸餾水以料液比1∶5（g∶mL）進(jìn)行磨漿，漿液采用紗布過(guò)濾，所得濾液即為豆?jié){，室溫備用。

預(yù)熱：將處理好的牦牛乳和豆?jié){加熱到65℃，維持5min。

混合、均質(zhì)：將豆?jié){分別以20%、40%和60%的體積分?jǐn)?shù)與牦牛乳混合，在25 MPa、65 ℃條件下進(jìn)行均質(zhì)。

殺菌、冷卻：均質(zhì)后的物料在95 ℃殺菌5 min，立即冷卻至42 ℃左右。

接種、攪拌、發(fā)酵：無(wú)菌接入0.01%直投式發(fā)酵劑YF-LC922，并攪拌均勻，于42 ℃恒溫發(fā)酵至凝乳形成，發(fā)酵終點(diǎn)pH為4.6。

冷藏：發(fā)酵結(jié)束后將產(chǎn)品置于4 ℃后熟24 h，即得豆?jié){牦牛酸奶成品。

1.3.2 理化指標(biāo)的測(cè)定

脂肪的測(cè)定：取5 g豆?jié){牦牛酸奶樣品，加4 mL甲醇、2 mL氯仿，振搖3 min后加2 mL氯仿和2 mL蒸餾水，搖20 s后5 000 r/min離心15 min，吸取油層，烘干（100 ℃）30 min后稱其質(zhì)量。

蛋白質(zhì)的測(cè)定：參照國(guó)標(biāo)GB 5009.5—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》。

非脂乳固體的測(cè)定：參照國(guó)標(biāo)GB 5413.39—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)乳和乳制品中非脂乳固體的測(cè)定》。

酸度的測(cè)定：參照國(guó)標(biāo)GB 5009.239—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品酸度的測(cè)定》。

1.3.3 質(zhì)構(gòu)的測(cè)定[17]

采用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定酸奶質(zhì)構(gòu)。選用A/BE35型探頭，測(cè)前速率1.0 mm/s，測(cè)試速率1.0 mm/s，測(cè)后速率2.0 mm/s，壓縮高度20 mm，測(cè)定溫度15 ℃，測(cè)定硬度、稠度、黏聚性和黏性指數(shù)等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)。

1.3.4 持水力測(cè)定[18]

取4 g豆?jié){牦牛酸奶樣品，10 ℃、4 000 r/min條件下離心15 min，傾去上清液，稱去除乳清后樣品的質(zhì)量。豆?jié){牦牛酸奶持水力的計(jì)算公式如下：

式中：m1、m2分別為離心前、離心后樣品的質(zhì)量，g。

1.3.5 乳酸菌數(shù)的測(cè)定[19]

牦牛酸奶中乳酸菌數(shù)的測(cè)定：參照國(guó)標(biāo)GB 4789.35—2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)乳酸菌檢驗(yàn)》中的平板菌落計(jì)數(shù)法。

1.3.6 感官評(píng)價(jià)

參照國(guó)標(biāo)GB 19302—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵乳》[20]中所述方法，從36名食品專業(yè)的在校大學(xué)生中篩選出10名（5名男生，5名女生）感官評(píng)價(jià)員，年齡在18～25周歲。評(píng)定在隔間中進(jìn)行，隔間光線充足，無(wú)不良?xì)馕叮u(píng)定前進(jìn)行漱口，取約50 mL豆?jié){-牦牛酸奶試樣品嘗。評(píng)分采用百分制，色澤15分、氣味30分、滋味20分、組織狀態(tài)35分。豆?jié){-牦牛酸奶的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[21]見(jiàn)表1。

表1 豆?jié){-牦牛酸奶的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table1 Sensory evaluation standards of soybean milk-yak yogurt

續(xù)表

1.3.7 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示；采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行ANOVA單因素方差分析，并采用Duncan法檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的差異顯著性分析，P＜0.05表示差異顯著，采用Origin 8.0繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 豆?jié){-牦牛酸奶理化指標(biāo)的測(cè)定

不同添加量的豆?jié){對(duì)牦牛酸奶理化指標(biāo)的影響見(jiàn)表2。

表2 不同添加量的豆?jié){對(duì)牦牛酸奶理化指標(biāo)的影響Table2 Effect of different addition of soy milk on physical and chemical indexes of yak yogurt

由表2可知，不同豆?jié){添加量的牦牛酸奶中的脂肪、蛋白質(zhì)和非脂乳固體的含量均符合GB 19302—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵乳》理化指標(biāo)的規(guī)定（脂肪≥3.1 g/100 g、蛋白質(zhì)≥2.9 g/100 g、非脂乳固體≥8.1 g/100 g），表明添加0～60%的豆?jié){不會(huì)影響牦牛酸奶的理化指標(biāo)。

2.2 貯藏期間不同豆?jié){添加量的牦牛酸奶酸度的變化

由圖1可知，酸度在貯藏期（1～14 d）總體呈現(xiàn)先增加后保持平穩(wěn)的趨勢(shì)，且隨著豆?jié){添加量在0～60%范圍內(nèi)的增加，牦牛酸奶的酸度總體呈下降。在貯藏期間，與不添加豆?jié){的牦牛酸奶（對(duì)照）比較，添加20%豆?jié){的牦牛酸奶差異不顯著（P＞0.05），而添加40%、60%豆?jié){差異顯著（P＜0.05）。

圖1 不同豆?jié){添加量的牦牛酸奶的酸度在貯藏期內(nèi)的變化Fig.1 Changes of acidity of yak yogurt with different soy milk addition during storage

不添加豆?jié){的牦牛酸奶的酸度顯著高于豆?jié){添加量為40%、60%的牦牛酸奶，這可能與豆?jié){中含有低聚糖、棉子糖和水蘇糖有關(guān)，高酸度顯著抑制乳酸菌的生長(zhǎng)，而豆?jié){添加量較低的牦牛酸奶中含有的一些嗜酸菌（如嗜酸乳桿菌、雙歧桿菌）在較高酸度條件下仍能代謝產(chǎn)生有機(jī)酸[22]。劉曉恒[23]的研究結(jié)果顯示，用大豆蛋白替代牛乳蛋白之后，酸奶體系的酸度明顯降低，這一點(diǎn)與本研究結(jié)果一致。結(jié)果表明，當(dāng)豆?jié){添加量為20%時(shí)，對(duì)牦牛酸奶貯藏期酸度無(wú)顯著影響（P＞0.05）。

2.3 貯藏期間不同豆?jié){添加量的牦牛酸奶質(zhì)構(gòu)變化

不同豆?jié){添加量牦牛酸奶質(zhì)構(gòu)特性在貯藏期內(nèi)的變化見(jiàn)圖2。

圖2 不同豆?jié){添加量牦牛酸奶質(zhì)構(gòu)特性在貯藏期內(nèi)的變化Fig.2 Changes of texture properties of yak yogurt with different soymilk addition during storage

質(zhì)構(gòu)與酸奶的感官品質(zhì)密切相關(guān)。一般來(lái)說(shuō)稠度越大的酸乳，其黏著力也越大[24]。硬度越大，稠度、黏性指數(shù)與黏聚性的絕對(duì)值也越大，持水能力越強(qiáng)，說(shuō)明酸奶的凝膠越致密[25]。由圖2可知，在貯藏期（1～14 d）內(nèi)，所有牦牛酸奶樣品的硬度、稠度、黏聚性與黏性指數(shù)等質(zhì)構(gòu)參數(shù)無(wú)明顯變化。與對(duì)照相比，添加20%的豆?jié){牦牛酸奶的硬度和稠度無(wú)顯著差異（P＞0.05），而添加40%和60%的豆?jié){對(duì)牦牛酸奶的硬度和稠度影響顯著（P＜0.05），隨著豆?jié){添加量的增加，牦牛酸奶的硬度和稠度顯著下降（P＜0.05）；與對(duì)照相比，豆?jié){的添加量（20%、40%、60%）對(duì)牦牛酸奶的黏聚性和黏性指數(shù)影響顯著（P＜0.05），且隨豆?jié){添加量的增加，黏性指數(shù)和黏聚性的絕對(duì)值隨之下降。

隨豆?jié){添加量的增加，添加豆?jié){的牦牛酸奶質(zhì)構(gòu)指標(biāo)與對(duì)照組樣品相比有所下降，這可能是因?yàn)槎節(jié){添加量較高的牦牛乳中干物質(zhì)、酪蛋白含量的減少，酪蛋白凝膠聚集結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，造成酸奶穩(wěn)定性減弱，內(nèi)部的黏合力降低，乳清析出，從而使得添加（40%、60%）豆?jié){的牦牛酸奶的硬度、稠度、黏聚性、黏性指數(shù)與對(duì)照組樣品差異明顯。結(jié)果表明，豆?jié){添加量為20%時(shí)對(duì)牦牛酸奶的質(zhì)構(gòu)特性影響較小。

2.4 貯藏期間不同豆?jié){添加量的牦牛酸奶持水力變化

不同豆?jié){添加量的牦牛酸奶持水力在貯藏期內(nèi)的變化見(jiàn)圖3。

圖3 不同豆?jié){添加量的牦牛酸奶持水力在貯藏期內(nèi)的變化Fig.3 Changes of water holding capacity of yak yogurt with different soy milk addition during storage

持水力是衡量酸乳品質(zhì)的重要指標(biāo)。酸奶的持水性越好，則乳清析出率越低，凝乳結(jié)構(gòu)就越穩(wěn)定[26]。由圖3可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，不同樣品的持水力下降，同時(shí)，隨豆?jié){添加量的增加，樣品的持水力有不同程度的下降。在貯藏期間，與對(duì)照相比，豆?jié){添加量為20%的牦牛酸奶的持水力無(wú)顯著差異（P＞0.05）；但豆?jié){添加量為40%、60%的牦牛酸奶持水力顯著下降（P＜0.05）。原因可能是由于高酸度環(huán)境下對(duì)酪蛋白凝膠結(jié)構(gòu)有一定的破壞，導(dǎo)致持水力降低、乳清析出[27-28]。結(jié)果表明，當(dāng)豆?jié){添加量為20%時(shí)，牦牛酸奶的持水力影響較小。

2.5 貯藏期間不同豆?jié){添加量牦牛酸奶的乳酸菌數(shù)變化

不同豆?jié){添加量牦牛酸奶的乳酸菌數(shù)在貯藏期內(nèi)的變化見(jiàn)圖4。

圖4 不同豆?jié){添加量牦牛酸奶的乳酸菌數(shù)在貯藏期內(nèi)的變化Fig.4 Changes of lactic acid bacteria number of yak yogurt with different soymilk addition during storage

乳酸菌數(shù)是評(píng)價(jià)酸奶重要的質(zhì)量指標(biāo)之一，提高成品中的活菌數(shù)是提高酸奶質(zhì)量的重要因素。由圖4可知，不同牦牛酸奶樣品中的乳酸菌數(shù)在1～7 d的貯藏期間內(nèi)變化較小，與對(duì)照相比，不同豆?jié){添加量的牦牛酸奶樣品的乳酸菌數(shù)無(wú)顯著差異（P＞0.05）。在7～14 d的貯藏期內(nèi)乳酸菌數(shù)略有下降，但始終保持在107CFU/mL以上，達(dá)到了國(guó)標(biāo)GB 19302—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵乳》的要求（≥106CFU/mL）。

2.6 感官評(píng)價(jià)不同豆?jié){添加量的牦牛酸奶感官評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 不同豆?jié){添加量的牦牛酸奶感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table3 Sensory evaluation results of yak yogurt with different soy milk addition

由表3可知，隨著豆?jié){添加量在0～60%范圍內(nèi)的增加，牦牛酸乳的感官評(píng)分逐漸降低。與對(duì)照相比，添加20%的豆?jié){對(duì)牦牛酸奶的色澤、氣味、滋味和組織狀態(tài)均無(wú)顯著影響（P＞0.05）；添加40%、60%豆?jié){的牦牛酸奶在色澤上與對(duì)照組樣品差異不顯著（P＞0.05），豆?jié){添加量為40%和60%的牦牛酸奶在氣味、滋味和組織狀態(tài)上均與對(duì)照組差異顯著（P＜0.05）。當(dāng)豆?jié){添加量為20%時(shí)，牦牛酸乳感官評(píng)分最高為87.9分，牦牛酸奶風(fēng)味獨(dú)特、酸甜適中、凝乳堅(jiān)實(shí)、組織光滑細(xì)膩。

3 結(jié)論

通過(guò)探究不同豆?jié){添加量對(duì)牦牛酸奶的理化、微生物指標(biāo)及感官品質(zhì)的影響發(fā)現(xiàn)，在貯藏期內(nèi)（1～14 d），隨著豆?jié){添加量的增加，牦牛酸奶的酸度、持水力、質(zhì)構(gòu)特性、乳酸菌數(shù)均有所下降，與未添加豆?jié){的對(duì)照相比，20%豆?jié){添加量的牦牛酸奶酸度、持水力、質(zhì)構(gòu)特性、乳酸菌數(shù)等均無(wú)顯著差異（P＞0.05），其蛋白質(zhì)（3.28 g/100 g）、脂肪（4.58 g/100 g）、非脂乳固體（8.76 g/100 g），乳酸菌數(shù)＞107CFU/mL，感官評(píng)分為87.9分。因此，本研究建議在牦牛乳中添加20%的豆?jié){制備牦牛酸奶，以為牦牛酸奶的生產(chǎn)提供理論依據(jù)，制備更健康的新型乳制品。