胡蘿卜汁發(fā)酵牦牛酸奶的品質(zhì)評(píng)價(jià)

蔣涵珺，李雙嬌，張哲川，丁 波

（西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730030）

牦牛奶營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，與普通鮮牛奶相比，其蛋白質(zhì)（4.9%~5.3%）、脂肪（5.5%~7.2%）、乳糖（4.5%~5.0%）、礦物質(zhì)（0.8%~0.9%） 含量較高，具有一定的抗氧化能力。此外，還含有較高的維A、維D 和微量元素[1]。與普通酸奶相比，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高，更加益于人體健康[2]。

胡蘿卜是一種營(yíng)養(yǎng)豐富的蔬菜，含有維生素、礦物質(zhì)、膳食纖維、類黃酮及類胡蘿卜素等豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被人熟知[3]，還含有鈣、磷等無機(jī)鹽，微量元素和必需氨基酸[4]，但蛋白質(zhì)和脂肪含量較少。胡蘿卜及其制品能夠增強(qiáng)人體免疫力、抗衰老、降血壓及防癌抗癌等，具有重要的藥用價(jià)值和保健功能[5]。胡蘿卜中的類胡蘿卜素是含量最高的營(yíng)養(yǎng)素，其中β - 胡蘿卜素不僅有較強(qiáng)的抗氧化能力，還具有抗炎、協(xié)調(diào)免疫因子、改善呼吸功能的作用[6-7]。將牦牛奶與胡蘿卜汁發(fā)酵制成營(yíng)養(yǎng)豐富的牦牛酸奶，既可以彌補(bǔ)胡蘿卜汁蛋白質(zhì)和脂肪含量較少的缺陷，還有利于人體健康。

目前，關(guān)于蔬菜水果汁發(fā)酵酸奶的研究很少，雖然市面上已經(jīng)有很多種類的水果酸奶，但均是發(fā)酵后加入水果，有關(guān)添加蔬菜水果汁與牦牛奶共同發(fā)酵評(píng)價(jià)其各項(xiàng)參數(shù)對(duì)品質(zhì)影響的研究較少。通過4 種不同胡蘿卜汁添加量（8%，16%，24%，32%）與牦牛奶發(fā)酵，評(píng)價(jià)在貯藏21 d 期間的理化性質(zhì)、乳酸活菌數(shù)、抗氧化活性及感官特性等參數(shù)對(duì)品質(zhì)的影響。對(duì)改善牦牛酸奶的產(chǎn)品種類和提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義，以期為胡蘿卜汁發(fā)酵牦牛酸奶的生產(chǎn)提供初步理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

牦牛奶，產(chǎn)自甘南藏族自治州合作市；濃縮胡蘿卜汁，福建綠泉食品有限公司提供；發(fā)酵劑YFL922，科漢森中國有限公司提供；DPPH、ABTS、甲醇、無水乙醇、鹽酸等，均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

TG16G 型離心機(jī)，河北爻工儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品；SPL-150 型恒溫培養(yǎng)箱，天津市萊玻特瑞儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品；HH-8 型恒溫水浴鍋，常州鴻澤儀器有限公司產(chǎn)品；FA2204B 型電子天平，上海精密儀器有限公司產(chǎn)品；NY-PD-4 型均質(zhì)機(jī)，常州恩培儀器制造有限公司產(chǎn)品；PH-100 型pH 計(jì)，上海力達(dá)儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品；DNM-9606 型酶標(biāo)儀，北京普朗新科技有限公司產(chǎn)品；LDZX-75KB 型蒸汽滅菌鍋，上海申安醫(yī)療器械廠產(chǎn)品；SW-CJ-2D型超凈工作臺(tái)，江蘇迅迪儀器科技有限公司產(chǎn)品。

1.3 胡蘿卜汁發(fā)酵牦牛酸奶工藝流程及操作要點(diǎn)

1.3.1 工藝流程

胡蘿卜汁

牦牛奶→調(diào)配→預(yù)熱→均質(zhì)→滅菌→冷卻→接種→攪拌→發(fā)酵→冷藏→成品。

1.3.2 操作要點(diǎn)

（1） 調(diào)配。分別向牦牛奶中加入8%，16%，24%，32%的濃縮胡蘿卜汁，攪拌均勻。

（2） 預(yù)熱。將調(diào)配好的物料加熱至65℃保溫5min。

（3） 均質(zhì)。均質(zhì)壓力25 MPa，均質(zhì)時(shí)間10 min，均質(zhì)溫度65 ℃。

（4） 滅菌。滅菌溫度95 ℃，滅菌時(shí)間5 min。

（5） 冷卻及接種。冷卻至40 ℃左右，無菌條件下接入發(fā)酵劑YF-L922（接種量50 g/t），攪拌均勻。

（6） 發(fā)酵。于（42±0.2） ℃恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵至pH 值在4.6 左右，發(fā)酵得成品。

（7） 冷藏。發(fā)酵結(jié)束后，將成品置于4 ℃中冷藏21 d。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 pH 值的測(cè)定

在室溫下，從各樣品中取10.0 mL 酸奶樣品，用pH 計(jì)測(cè)定其pH 值[8]。

1.4.2 持水力的測(cè)定

參照孔凡平等人[9]的方法，測(cè)定牦牛酸奶樣品的持水力。

1.4.3 抗氧化活性的測(cè)定

（1） 樣品預(yù)處理。向2.0 g 牦牛酸奶樣品加入6.0 mL 甲醇（80%，V/V），混合均勻，50 W 超聲20 min，以轉(zhuǎn)速4 000 r/min 離心10 min。取上清液，測(cè)定抗氧化活性。

（2） DPPH 自由基清除率的測(cè)定。參照班清風(fēng)[10]的方法，以DPPH 為阻抑劑，測(cè)定牦牛酸奶樣品的抗氧化活性。

（3） 還原力測(cè)定。參照馮子健等人[11]的方法，測(cè)定牦牛酸奶的還原力。

（4） ABTS+·清除能力測(cè)定。參照趙永波[12]的方法，測(cè)定牦牛酸奶的ABTS+·清除能力。

（5） 亞鐵離子還原力測(cè)定。參照Benzie I F F 等人[13]的方法，測(cè)定牦牛酸奶的亞鐵離子還原力。

1.4.4 乳酸活菌數(shù)的測(cè)定

參照國標(biāo)GB 4789.35—2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)乳酸菌檢驗(yàn)》，測(cè)定牦牛酸奶的乳酸活菌數(shù)。

1.4.5 β - 胡蘿卜素的測(cè)定

參照茍銳鋒等人[14]的方法測(cè)定牦牛酸奶的β - 胡蘿卜素，以不同添加量的β - 胡蘿卜素標(biāo)品溶液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，按下式計(jì)算酸奶樣品中β - 胡蘿卜素表觀含量。

式中：C——樣品提取物定容后β - 胡蘿卜素添加量，%；

V——酸奶樣品提取物定容的體積，mL；

m——稱取樣品的質(zhì)量，g。

1.5 感官評(píng)定及評(píng)分方法

參照GB/T 10220—2012《感官分析方法學(xué)總論》，對(duì)牦牛酸奶樣品進(jìn)行感官評(píng)定。

感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1.6 數(shù)據(jù)分析

每組試驗(yàn)均重復(fù)測(cè)定3 次，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示；采用IBMSPSS 25.0 軟件分析數(shù)據(jù)的差異顯著性（p<0.05，差異顯著），并采用Origin 2021 Pro 軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同胡蘿卜汁添加量對(duì)貯藏期間牦牛酸奶pH值的影響

不同胡蘿卜汁添加量對(duì)貯藏期間牦牛酸奶pH 值的影響見圖1。

圖1 不同胡蘿卜汁添加量對(duì)貯藏期間牦牛酸奶pH 值的影響

pH 值是酸奶關(guān)鍵的質(zhì)量參數(shù)，決定了酸奶的感官特性、貯藏周期和微生物安全性[15]。由圖1 可知，所有牦牛酸奶pH 值隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而下降。在同一貯藏期內(nèi)，胡蘿卜汁添加量為8%的牦牛酸奶pH 值最高，胡蘿卜汁添加量為32%的牦牛酸奶pH 值最低，與胡蘿卜汁中本身含有一定有機(jī)酸有關(guān)[16]。同時(shí)，只有貯藏期為1 d 時(shí)，不同胡蘿卜汁添加量的牦牛酸奶pH 值差異不顯著（p>0.05），在其他貯藏期內(nèi)，不同胡蘿卜汁添加量的牦牛酸奶pH 值均有顯著差異（p<0.05）。李博等人[17]的研究結(jié)果與該試驗(yàn)一致，可能是胡蘿卜汁發(fā)酵后其乳酸、蘋果酸、檸檬酸和琥珀酸的含量顯著增加造成的[16]。因此，添加胡蘿卜汁可改善部分酸奶pH 值偏高的問題。

2.2 不同胡蘿卜汁添加量對(duì)貯藏期間牦牛酸奶持水力的影響

不同胡蘿卜汁添加量對(duì)貯藏期間牦牛酸奶持水力的影響見圖2。

圖2 不同胡蘿卜汁添加量對(duì)貯藏期間牦牛酸奶持水力的影響

持水力代表酸奶蛋白質(zhì)凝膠網(wǎng)絡(luò)的保水能力，反映了蛋白質(zhì)凝膠網(wǎng)絡(luò)的緊密性和酸奶的質(zhì)地[18]。由圖2 可知，隨著貯藏期的延長(zhǎng)，不同酸奶的持水力均有不同程度下降，但是8%胡蘿卜汁添加量的牦牛酸奶持水力始終最高。同一貯藏期內(nèi)，胡蘿卜汁添加量越高，酸奶的持水力越低，但不同酸奶間的持水力差異不顯著（p>0.05），是由于胡蘿卜汁添加到牦牛奶中含有大量水分，使牦牛酸奶中的固形物和酪蛋白占比減少，使蛋白質(zhì)形成的凝膠結(jié)構(gòu)松散，降低牦牛酸奶的凝乳性能[19]，從而導(dǎo)致酸奶的持水能力發(fā)生變化。另外，酸奶發(fā)酵過程中，酪蛋白膠束中磷酸鈣隨pH 值降低發(fā)生溶解，酪蛋白膠束會(huì)重新凝集成開放的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這也會(huì)影響酸奶的持水性能[20]。綜上發(fā)現(xiàn)，可添加8%添加量的胡蘿卜汁發(fā)酵制成胡蘿卜汁牦牛酸奶，使其持水力保持較高水平，從而保證牦牛酸奶有較穩(wěn)定的凝乳結(jié)構(gòu)。

2.3 不同胡蘿卜汁添加量對(duì)貯藏期間牦牛酸奶抗氧化活性的影響

不同胡蘿卜汁添加量對(duì)貯藏期間牦牛酸奶抗氧化活性的影響見圖3。

圖3 不同胡蘿卜汁添加量對(duì)貯藏期間牦牛酸奶抗氧化活性的影響

機(jī)體產(chǎn)生的自由基會(huì)對(duì)周圍的酶、蛋白質(zhì)和核內(nèi)DNA 造成損害[21]，抗氧化活性是衡量酸奶清除自由基強(qiáng)度的特有參數(shù)，抗氧化活性越高，其降低自由基對(duì)機(jī)體的危害就越明顯[22]。由圖3（a） 和圖3（b） 可知，同一貯藏期內(nèi)，隨著胡蘿卜汁添加量的增加，牦牛酸奶DPPH 自由基清除率和還原力顯著提高（p<0.05），并且高胡蘿卜汁添加量（32%） 牦牛酸奶比低添加量（8%） 的抗氧化活性高2~4 倍。此外，在貯藏期間，添加32%胡蘿卜汁添加量的牦牛酸奶DPPH 自由基清除率和還原力始終最高。由圖3（c） 和圖3（d） 可知，ABTS+·離子清除率在20.95%~71.49%，貯藏期末（21 d），胡蘿卜汁添加量為32%的牦牛酸奶的ABTS+·清除率顯著高于其他添加量的牦牛酸奶（p<0.05），達(dá)到71.49%。此外，胡蘿卜汁添加量與牦牛酸奶亞鐵離子還原力呈顯著正相關(guān)（p<0.05）。

以上結(jié)果表明，隨著胡蘿卜汁添加量增加，牦牛酸奶抗氧化活性提高，這與胡蘿卜汁中的酚類化合物、類黃酮有關(guān)。酚類化合物本身作為抗氧化劑在提高產(chǎn)品抗氧化活性方面起著重要作用[23]，類黃酮在油脂- 蛋白膠束表面的聚集以及對(duì)乳中酪蛋白分子結(jié)構(gòu)的影響，導(dǎo)致抗氧化活性測(cè)定結(jié)果升高[24]。胡蘿卜汁中還含有維生素、生物堿等物質(zhì)，有相關(guān)報(bào)道[25]這些物質(zhì)也對(duì)提高抗氧化活性也有一定的作用。因此，將適量胡蘿卜汁添加到牦牛酸奶中對(duì)其抗氧化活性有著重要作用并且還會(huì)增加牦牛酸奶中其他的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

2.4 不同胡蘿卜汁添加量對(duì)貯藏期間牦牛酸奶乳酸活菌數(shù)的影響

不同胡蘿卜汁添加量對(duì)貯藏期間牦牛酸奶乳酸活菌數(shù)的影響見圖4。

圖4 不同胡蘿卜汁添加量對(duì)貯藏期間牦牛酸奶乳酸活菌數(shù)的影響

乳酸活菌數(shù)是評(píng)價(jià)酸奶重要的質(zhì)量指標(biāo)之一，提高成品的活菌數(shù)是提高酸奶質(zhì)量的重要因素[26]。由圖4 可知，牦牛酸奶的乳酸活菌數(shù)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)顯著下降（p<0.05），胡蘿卜汁添加量為8%的牦牛酸奶乳酸活菌數(shù)降低程度顯著低于（p<0.05） 胡蘿卜汁添加量為16%，24%，32%的牦牛酸奶，可能與牦牛酸奶發(fā)酵過程中乳酸的積累及胡蘿卜汁的自然酸度抑制乳酸菌的生長(zhǎng)有關(guān)[27]。但是，在貯藏期間，不同胡蘿卜汁添加量發(fā)酵牦牛酸奶的乳酸活菌數(shù)一直保持在106CFU/mL 以上，符合國標(biāo)GB 19302—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵乳》 的要求（≥106CFU/mL）。因此，添加胡蘿卜汁發(fā)酵牦牛酸奶，其品質(zhì)可以得到保證。

2.5 不同胡蘿卜汁添加量對(duì)貯藏期間牦牛酸奶β -胡蘿卜素含量的影響

不同胡蘿卜汁添加量對(duì)貯藏期間發(fā)酵牦牛酸奶β- 胡蘿卜素含量的影響見圖5。

圖5 不同胡蘿卜汁添加量對(duì)貯藏期間發(fā)酵牦牛酸奶β - 胡蘿卜素含量的影響

植物體內(nèi)含有大量β- 胡蘿卜素[28]，添加胡蘿卜汁可使牦牛酸奶中含有一定的β- 胡蘿卜素。由圖5 可知，酸奶中的β- 胡蘿卜素含量為9.19~98.63 mg/100 g。同一貯藏期內(nèi)，隨著胡蘿卜汁添加量增加，牦牛酸奶中β- 胡蘿卜素含量增加，且胡蘿卜汁添加量為32%的牦牛酸奶中β- 胡蘿卜素含量顯著高于（p<0.05） 其他添加量的牦牛酸奶，與胡蘿卜中含有豐富的β- 胡蘿卜素有關(guān)[3]。由于β- 胡蘿卜素在貯藏過程中亞油酸自動(dòng)氧化產(chǎn)生的脂質(zhì)自由基氧化和變色[29]，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，不同胡蘿卜汁添加量的牦牛酸奶中β- 胡蘿卜素呈下降趨勢(shì)，且所有牦牛酸奶樣品中的β- 胡蘿卜素含量在貯藏期間都顯著降低（p<0.05）。因此，可選擇適量的胡蘿卜汁作為β- 胡蘿卜素源，增加牦牛酸奶的β- 胡蘿卜素含量，但是要注意貯藏過程中β- 胡蘿卜素含量的變化。

2.6 不同胡蘿卜汁添加量對(duì)貯藏期間牦牛酸奶的感官品質(zhì)評(píng)價(jià)

胡蘿卜汁牦牛酸奶感官評(píng)定結(jié)果見表2。

表2 胡蘿卜汁牦牛酸奶感官評(píng)定結(jié)果

發(fā)酵乳制品的品質(zhì)很大程度上取決于感官評(píng)價(jià)，感官評(píng)價(jià)是一種受多種因素影響的復(fù)雜過程。由表2可知，隨著胡蘿卜汁添加量增加，胡蘿卜汁牦牛酸奶的感官評(píng)分逐漸降低，且感官評(píng)分差異顯著（p<0.05）。在色澤方面，牦牛酸奶的色澤差異不顯著（p>0.05），且類胡蘿卜素對(duì)色澤有積極作用。不同牦牛酸奶樣品的組織狀態(tài)、氣味和滋味差異顯著（p<0.05）。胡蘿卜汁中的多酚化合物會(huì)對(duì)食品的感官品質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響[30]，導(dǎo)致胡蘿卜汁添加量為8%的牦牛酸奶綜合評(píng)分最高，胡蘿卜汁添加量為32%的牦牛酸奶綜合評(píng)分相對(duì)較低。因此，為了胡蘿卜汁牦牛酸奶具有較高的品質(zhì)并且適應(yīng)消費(fèi)者的口味，可選擇添加8%添加量的胡蘿卜汁發(fā)酵制成胡蘿卜汁牦牛酸奶。

3 結(jié)論

初步探討了不同胡蘿卜汁添加量對(duì)貯藏期間牦牛酸奶品質(zhì)的影響，結(jié)果表明添加胡蘿卜汁的牦牛酸奶在貯藏期間內(nèi)（1~21 d） 的理化性質(zhì)、感官特性和抗氧化活性等方面都有明顯變化（p<0.05）。胡蘿卜汁添加量為8%的牦牛酸奶品質(zhì)最佳，可用于開發(fā)可接受的牦牛酸奶制品。胡蘿卜汁的加入顯著提高了牦牛酸奶的抗氧化活性和β - 胡蘿卜素的含量，對(duì)感官特性影響不顯著，胡蘿卜風(fēng)味牦牛酸奶易于接受。添加胡蘿卜汁不會(huì)影響酸奶的貯藏穩(wěn)定性，還會(huì)促進(jìn)胡蘿卜汁牦牛酸奶的商業(yè)化，同時(shí)也為消費(fèi)者提供更多的營(yíng)養(yǎng)選擇，改善消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)狀況。