自制與市售酸奶貯藏過程品質(zhì)變化對比研究

劉玲馨，王 陽，朱 毅

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院，北京100083

0 引言

酸奶是以巴氏滅菌后的優(yōu)質(zhì)生牛（羊）乳為原料，加入嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌等特定乳酸菌菌種，經(jīng)乳酸發(fā)酵而制成的一種乳制品。酸奶具有較高的營養(yǎng)價值，不僅保留了牛（羊）乳的主要營養(yǎng)物質(zhì)，還能通過發(fā)酵使乳蛋白的氨基酸比例更均衡，提高乳中磷的吸收率和利用率[1，2]，酸奶發(fā)酵過程中酸度的增加也會對鈣的吸收產(chǎn)生積極的影響[3]。研究表明，酸奶還具有緩解乳糖不耐癥、改善腸道菌群、改善肥胖綜合征、降低膽固醇、預(yù)防心臟代謝疾病等保健功能[4~8]，對體重管理、Ⅱ型糖尿病、延緩衰老等具有潛在作用[9，10]；近年研究還發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加酸奶對動物的生長發(fā)育有積極作用[11，12]。

隨著近年來人們對健康生活的追求，酸奶的銷量和需求增加，成為市面上最受歡迎的乳制品之一[13~15]，成為人們飲食消費的重要組成部分[16，17]。隨著人們對健康生活的追求和食品工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)有研究重點集中在新型酸奶的開發(fā)和優(yōu)化上[18~20]，乳品企業(yè)也順應(yīng)社會變化和消費者需求生產(chǎn)了多種多樣的酸奶產(chǎn)品。近年來，隨著新冠疫情對生活方式的影響，外出購買酸奶機會減少，酸奶機、發(fā)酵粉等產(chǎn)品的成熟，自制酸奶開始興起。自制酸奶制作過程操作簡單，以市面上購買的乳或乳粉為原料，添加發(fā)酵菌，在酸奶機中發(fā)酵8~12 h即可直接食用，還可根據(jù)個人口味添加水果、谷物、堅果等。雖然近年來自制酸奶相關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)成熟且銷量可觀，對自制酸奶的研究也已經(jīng)出現(xiàn)[21~23]，但目前對自制酸奶質(zhì)量及貯藏品質(zhì)的研究較少，特別是與市售酸奶的對比研究的缺乏導(dǎo)致消費者對酸奶品質(zhì)不甚了解。現(xiàn)有對市售酸奶的研究大多集中在小容量酸奶貯藏品質(zhì)的變化研究上，主要是酸奶的容量在100 ~ 350 mL[24~28]，對1 L左右的大容量酸奶貯藏品質(zhì)的研究較少。

本文通過對自制酸奶和市售大容量酸奶開蓋后在不同貯藏溫度下72 h內(nèi)不同時間節(jié)點（0 h、12 h、24 h、36 h、48 h、60 h、72 h）的乳酸菌總數(shù)、pH、酸度進行檢測，旨在探究大容量酸奶及自制酸奶無法一次性消耗時，在建議食用時間（72 h）內(nèi)品質(zhì)的變化情況，以期為消費者選用和儲存酸奶提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

市售酸奶發(fā)酵劑（包含保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、乳雙歧桿菌、鼠李糖乳桿菌、植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌、乳酸乳球菌乳脂亞種、腸膜明串珠菌腸膜亞種、乳酸乳球菌雙乙酰亞種、乳酸乳球菌乳酸亞種），廣東尚川生物科技有限公司；生牛乳，蒙牛乳業(yè)股份有限公司；超市購買4個品牌的酸奶，以A、B、C、D進行編號。各樣品的信息如表1所示。

表1 市售酸奶樣品

NaOH、NaCl（分析純），國藥集團化學(xué)試劑有限公司；酚酞，北京索萊寶科技有限公司；乳酸細菌培養(yǎng)基MRS培養(yǎng)基，北京奧博星生物技術(shù)有限責任公司；乳酸細菌培養(yǎng)基MRS培養(yǎng)基的配置：稱取64.25 g培養(yǎng)基，溶于1 000 mL蒸餾水中，加熱溶解，調(diào)節(jié)pH至6.0~6.4，分裝后121 ℃高壓滅菌15~20min。

1.2 儀器與設(shè)備

SNJ-B10K1家用酸奶機，小熊電器股份公司；LHS-150HC-II恒溫恒濕箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；LDZX-50L-I立式高壓蒸汽滅菌器，上海申安醫(yī)療器械廠；雷磁PHS-3C pH計，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；SW-CJ-2FD雙人單面凈化工作臺，上海滬凈醫(yī)療器械有限公司；LT5002T電子天平，常熟市天量儀器有限責任公司；XMTD203-HH恒溫水浴鍋，江蘇中大儀器科技有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 自制酸奶制備和貯藏

將市售酸奶發(fā)酵劑以0.5 g/L（產(chǎn)品標稱的接種比例）的接種量無菌接種于生牛乳中，于42 ℃靜置培養(yǎng)，在發(fā)酵過程的1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h、7 h、8 h時取樣進行各指標的測定。待酸奶發(fā)酵完成后，放置在4 ℃、25 ℃環(huán)境中，分別在第0、12、24、36、48、60、72h取樣進行各指標的測定。

1.3.2 市售酸奶樣品處理

將表1中的市售酸奶樣品分別放置在4 ℃、25 ℃環(huán)境中，開蓋后分別在第0、12、24、36、48、60、72h取樣進行各指標的測定。

1.3.3 乳酸菌總數(shù)計算

參照《GB4789.35—2016 食品安全國家標準食品微生物學(xué)檢驗乳酸菌檢驗》測定方法，無菌吸取酸奶樣品1 mL，放入含有9 mL滅菌生理鹽水的試管中，振搖均勻，即為1∶10的稀釋液，再依次做10倍比稀釋。吸取合適稀釋度的稀釋液1 mL，置于培養(yǎng)皿的中央；將溫度45 ℃左右的滅菌培養(yǎng)基倒入平皿中，并快速與稀釋液混勻、靜置，待培養(yǎng)基完全凝固后，將其倒置于37 ℃ 溫箱中培養(yǎng)。每個稀釋度做2個平行。72 h后進行乳酸菌菌落計數(shù)。

1.3.4 pH值測定

采用精密pH計對酸奶樣品進行pH值進行測定，每個試驗均重復(fù)3 次。

1.3.5 酸度測定

參照《GB 5413.34—2010食品安全國家標準乳和乳制品酸度的測定》，以酚酞為指示劑，稱取10 g左右的酸奶樣品，置于150 mL錐形瓶中；加20 mL新煮沸并冷卻至室溫的蒸餾水，混勻；在溶解混勻后的樣本中加入2 mL酚酞指示液，混勻后用0.1 mol /L 氫氧化鈉標準溶液滴定至微紅色，并在30 s內(nèi)不褪色，記錄消耗的氫氧化鈉標準滴定溶液毫升數(shù)（V）。記錄測定結(jié)果。每個試驗均重復(fù)3 次。根據(jù)以下公式計算酸度值。

試樣中的酸度數(shù)值以（°T）表示，按下式計算：

式中：

X——試樣的酸度，單位為度（°T）；

C——氫氧化鈉標準溶液的摩爾濃度，單位為摩爾每升（mol/L）；

V——滴定時消耗氫氧化鈉標準溶液體積，單位為毫升（mL）；

m——試樣的質(zhì)量，單位為克（g）；

0.1——酸度理論定義氫氧化鈉的摩爾濃度，單位為摩爾每升（mol/L）。

在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨立測定結(jié)果的算術(shù)平均值表示。

1.4 統(tǒng)計分析

采用Excel 2013對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、匯總。采用SPSS 20.0軟件進行數(shù)據(jù)分析。利用 Origin 2021軟件進行數(shù)據(jù)整理和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 自制酸奶發(fā)酵過程中品質(zhì)的變化

自制酸奶在發(fā)酵過程中乳酸菌總數(shù)的變化如圖1所示，在整個發(fā)酵過程中的前3 h內(nèi)，乳酸菌的總數(shù)雖有少量增長但并不顯著；結(jié)合圖2酸度的變化和圖3整個體系的pH變化可以推測，在發(fā)酵初期，發(fā)酵菌雖有一定的生長繁殖，但其所產(chǎn)生的乳酸還未使整個環(huán)境的pH達到乳酸菌的最佳生長條件，乳酸菌生長緩慢。而在發(fā)酵開始3 h后，隨著乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)物乳酸的累積，酸度上升、pH值下降，為乳酸菌的迅速生長創(chuàng)造了最佳條件，乳酸菌活菌數(shù)大幅度上升，從3 h的2.435×107CFU/mL上升到7 h的1.1175×109CFU/mL。發(fā)酵開始7 h后，乳酸菌總數(shù)開始下降，推測是營養(yǎng)物質(zhì)被大幅度消耗，菌種生長繁殖從種間競爭開始轉(zhuǎn)為菌種內(nèi)部競爭，在此期間，酸度的增加趨勢和pH的降低趨勢都有所減緩。

試驗過程中發(fā)現(xiàn)，酸奶特有的感官特征是在發(fā)酵4~5 h期間出現(xiàn)：牛乳從液體變?yōu)楣腆w，并有酸奶的獨特香氣散發(fā)。發(fā)酵乳國家標準（GB19302—2010）對酸奶的要求是乳酸菌數(shù)≥1×106CFU/g（mL）、酸度≥70 °T，由圖1可知，自制酸奶的乳酸菌數(shù)在添加發(fā)酵菌粉后達到標準，酸度在開始發(fā)酵后6 h達到標準，此時酸度為73.86 °T。

圖1 自制酸奶發(fā)酵過程中乳酸菌總數(shù)的變化

2.2 不同酸奶在不同儲存溫度下貯藏品質(zhì)的變化

2.2.1 不同溫度下乳酸菌總數(shù)變化情況分析

式(1)中W0和W1分別為加熱前后試樣的質(zhì)量，g；A為試樣面積，m2；t為高溫氧化時間，h；V(O) 為氧化增重速率，g/(m2·h).

自制酸奶發(fā)酵后和大容量酸奶開蓋后在4 ℃、25 ℃下儲存72 h內(nèi)乳酸菌總數(shù)的變化如圖2、圖3所示。結(jié)果顯示，所有酸奶在不同溫度下儲存72h均滿足GB19302—2010對發(fā)酵乳乳酸菌總數(shù)≥1×106CFU/g的要求，在不同貯藏溫度下，B樣品乳酸菌數(shù)較多，C樣品和D樣品的乳酸菌含量較低。

由圖2可知，4 ℃儲存溫度下，除C樣品外，酸奶的乳酸菌數(shù)均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢；其中B樣品和自制酸奶的乳酸菌增加量最多，A樣品乳酸菌總數(shù)上升的持續(xù)時間最久，而C、D樣品的乳酸菌總數(shù)在開蓋后48~72 h幾乎達到穩(wěn)定狀態(tài)。由圖3可知，在25 ℃儲存溫度下，除自制酸奶外，大部分酸奶的乳酸菌數(shù)量在短暫的上升后，在儲存12 h后都表現(xiàn)了持續(xù)下降的趨勢；其中B樣品的下降趨勢最明顯，C、D樣品的乳酸菌數(shù)量在開蓋后24~48 h趨于穩(wěn)定。4℃和25℃儲存條件下，自制酸奶和市售酸奶的乳酸菌活菌數(shù)都出現(xiàn)了下降，這與韓瑨等[29]的研究結(jié)果一致。

對比不同酸奶在4 ℃和25 ℃下儲存72 h的乳酸菌總數(shù)變化情況可知，除A樣品在4 ℃下儲存72 h乳酸菌總數(shù)相較于開蓋時增加了8×107CFU/g外，其余樣品在72 h的乳酸菌數(shù)量均下降；其中C樣品和D樣品在4 ℃儲存條件下的乳酸菌數(shù)更多，B樣品和自制酸奶在25 ℃儲存條件下殘留的乳酸菌數(shù)更多。由圖2和圖3可知，大部分樣品的乳酸菌數(shù)在72 h內(nèi)均表現(xiàn)出了先上升再下降的趨勢，且4 ℃儲存條件下乳酸菌數(shù)的上升趨勢持續(xù)時間比25 ℃下更長；值得注意的是，自制酸奶的乳酸菌總數(shù)變化在不同儲存溫度下表現(xiàn)了相似的趨勢，且每個時間點的數(shù)據(jù)相差不大。

圖2 自制酸奶發(fā)酵過程中酸度的變化

圖3 自制酸奶發(fā)酵過程中pH值的變化

2.2.2 不同溫度下pH值變化情況分析

圖4 4 ℃下不同酸奶乳酸菌總數(shù)隨時間的變化

圖5 25℃下不同酸奶乳酸菌總數(shù)隨時間的變化

將酸奶樣本放置在不同溫度下，測定酸奶pH的變化。結(jié)果見圖6、圖7。由圖可知，從整體來看，幾種酸奶中pH為自制酸奶＞樣品B＞樣品A＞樣品C＞樣品D。4 ℃，5 種酸奶的pH值都隨著時間的延長而呈現(xiàn)下降的趨勢，但pH值下降的速度不同。其中，樣品D的 pH值下降最快，樣品B的pH值下降最慢。25 ℃下，5 種酸奶的pH值均隨著貯藏時間的延長而下降，且下降趨勢顯著大于4 ℃條件。其中pH值下降速度最快是自制酸奶，樣品A的pH值下降的速度最慢。原因可能在于貯藏的前期，酸奶中乳酸菌的含量較多，且數(shù)目在增加，使得乳酸生成的速率較快，pH值下降的速度也較快；貯藏后期，當酸奶中的pH值過低從而抑制乳酸菌的生長時，酸奶中的乳酸菌數(shù)目減少，乳酸的生成速率減慢，使得pH值下降緩慢。

圖6 4 ℃下不同酸奶pH值隨時間的變化

圖7 25 ℃下不同酸奶pH值隨時間的變化

對比不同的溫度下，5 種酸奶的pH值均隨著貯藏時間的延長而降低。貯藏的前期下降較快，后期下降緩慢。25 ℃條件下，酸奶品質(zhì)下降快，容易出現(xiàn)過酸影響人體感官評定。在4 ℃貯藏酸奶品質(zhì)下降慢，更符合需求。

2.2.3 不同溫度下酸度變化情況分析

將酸奶樣本放置在不同溫度下，測定存放后酸奶酸度的變化。結(jié)果見圖8和圖9。由圖可以看出，不同品牌酸奶樣本的酸度在檢測初始即存在較大差異，其中，各種品牌在4 ℃儲存下酸度變化不明顯，較為穩(wěn)定；而在非冷藏的25 ℃儲存后酸度變化可超過10 °T。在不同的溫度下，5 種酸奶的酸度均隨著貯藏時間的延長而升高。在25 ℃下貯藏的酸奶酸度上升的速率比4 ℃下儲存的酸奶酸度上升的速率快，而且酸度更高，說明酸奶的酸度隨著溫度的上升而升高。這是由于酸奶的后酸化導(dǎo)致的，即在儲存的過程中，乳酸菌不斷繁殖，發(fā)酵糖類產(chǎn)生乳酸。同時生牛乳中的一些中性物質(zhì)被進一步分解生成酸性物質(zhì)，使酸奶的總體酸度也有所上升。

圖8 4℃下不同酸奶酸度隨時間的變化

圖9 25℃下不同酸奶酸度隨時間的變化

在國家標準GB 5413.34—2010乳及其他乳制品中酸度的測定中規(guī)定，酸奶酸度須≥70.0 °T。酸奶的酸度體現(xiàn)了消費者對乳酸菌飲料的接受程度。有研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)，酸度范圍在80~110 °T時，酸奶的風味最好，顧客滿意度也最高[30]。所以在4 ℃儲存條件下，3 天內(nèi)，5 種酸奶均滿足消費者需求。

3 結(jié)論與討論

酸奶因為其具有特殊的風味、富含蛋白質(zhì)、維生素等營養(yǎng)成分以及調(diào)節(jié)腸道菌群等生理功能，而受到廣大消費者的追捧，我國發(fā)酵乳制品市場種類繁多，隨著各種酸奶發(fā)酵機的上市，以及消費者對酸奶品味要求各異，家庭式自制酸奶也逐漸興起。本研究發(fā)現(xiàn)隨著貯藏時間的增長，各種酸奶品質(zhì)變化基本相同，乳酸菌含量先升后降，pH值下降，酸度上升。對比4 ℃貯藏酸奶，25 ℃下酸奶品質(zhì)下降更快。因此，在自制或者購買酸奶時應(yīng)該盡可能選擇冷藏處理，開蓋后盡快飲用完。對比自制酸奶與市售酸奶的特點也能發(fā)現(xiàn)，自制酸奶制備的操作自由度極高，不受時間、地域等限制，可以根據(jù)個人喜好來調(diào)整比例。而商業(yè)化酸奶更適合快節(jié)奏人群，各有優(yōu)勢的兩種酸奶吸引了不同的消費人群。本研究通過自制酸奶與市售酸奶在貯藏過程中品質(zhì)對比，為酸奶的安全貯藏提供參考依據(jù)。