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大豆低聚糖在枸杞酸奶加工中的应用研究
[浏览次数:2365 次] [更新时间:2017-10-27]

毕艳春、刘昱岑、李倩

(长春大学生物技术学院,吉林长春130021)

刘辉、梁洪祥

(中国食品工业协会大豆及植物蛋白专业委员会,吉林长春 130022)

 

摘要:以鲜牛奶和枸杞浆为主要原料添加大豆低聚糖进行凝固型枸杞酸奶的研制,通过试验和对产品综合评分,确定产品的最佳工艺条件为:大豆低聚糖2.0%~3.0%,枸杞0.2%,白砂糖8%,42℃下发酵5小时。在此基础上利用直接镜检计数法研究添加大豆低聚糖对枸杞酸奶中益生菌的促生作用较明显。

关键词:大豆低聚糖  枸杞子  益生菌  加工工艺

 

酸奶是全球增长最快的6大食品之一,保持着18%的增长率。国内市场上,酸奶也是乳品行业中推出新品速度最快的一种。随着人们健康意识的增强,消费者不会仅仅满足于口感,酸奶的功能化和消费人群细分化将成为必然的发展趋势。

大豆低聚糖( soybean oligosaccharides) 是大豆籽粒中可溶性寡糖的总称, 主要成分是水苏糖( stachyose) 、棉子糖( raffinose) 和蔗糖( sucrose) 等。这类低聚糖广泛存在于各种植物中, 以豆科植物的含量居多。大豆低聚糖能促进双歧杆菌的增殖, 减少有毒发酵产物及有害细菌酶的产生, 防止腹泻, 防止便秘, 有改善血清脂质、保护肝功能的作用等, 大豆低聚糖甜味特性接近于蔗糖, 可以代替蔗糖作为低能量甜味剂。[1]

枸杞子是常用的营养滋补佳品,在民间常用其煮粥、熬膏、泡酒或同其他药物、食物一起食用。枸杞子是滋补养人的上品,有延衰抗老的功效,现代医学研究表明,它含有胡萝卜素、甜菜碱、维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素C和钙、磷、铁等,具有增加白细胞活性、促进肝细胞新生的药理作用,还可降血压、降血糖、血脂[3]

利用鲜牛奶作为主要原料,添加枸杞浆和大豆低聚糖,以市售的酸奶(含双歧杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌)作发酵剂,经发酵后熟等阶段研制出口感细腻、风味独特、色泽柔和、活菌含量高的凝固型枸杞酸奶,是集营养和保健于一身的功能性食品。其中含有的有益菌不但可有效抑制有害杂菌在肠胃内的生长繁殖,达到促进消化、预防疾病、维护健康的功效,而且添加枸杞浆使凝固型酸奶呈现粉红色,增加了酸奶的感官价值及营养价值,丰富了花色酸奶的种类;枸杞的加入既不失酸奶的特有乳香风味,还使其附有独特的枸杞风味,两种风味浑然一体,构成了凝固型枸杞酸奶的独特风味。而大豆低聚糖的加入促使酸奶中益生菌的增殖,产品的品质更高。

本产品具有酸奶的乳香和枸杞清爽的清香,酸甜可口、味道独特,适合现代人群的消费需求。

1  材料与方法

1.1  材料与设备

鲜牛奶(市售广泽鲜牛奶);酸牛奶(市售广泽原味酸奶,含有双歧杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌);枸杞(市售宁夏枸杞);白砂糖(市售);大豆低聚糖冲剂(天菊牌 营口渤海天然食品有限公司生产);香柏油   生理盐水  草酸铵结晶紫染液   碘液   95%乙醇溶液   番红溶液。

    不锈钢手提式压力蒸汽灭菌器(YXQ﹣SG46﹣280S);  电热恒温鼓风干燥箱(GZX﹣9070MBE);电热恒温培养箱 ;生物显微镜(“COIC”牌 重庆光学仪器有限公司);  榨汁搅拌机(美的)  ; 具刻度毛细管(10μl);  具1cm²面积方格的坐标纸;   玻璃铅笔 ;  酒精棉 ;  火柴 ; 100级洁净工作台(SW—CF—2F );  电冰箱 (澳柯玛冰柜)  FA1104电子天平 ;  电磁炉 ;  熬奶锅 ;  不锈钢锅 ;  1000 ml三角锥形瓶(4个);   水浴锅;   1000 ml烧杯(3个);   500 ml烧杯(3个);   20 ml试管(60支);    1 ml移液管(36支) ;  10 ml移液管(2支);  载玻片(12个);   60 ml磨口瓶(6个) ;  200℃温度计2支 ;  玻璃棒 ;  勺子若干。

1.2  实验方法

1.2.1  枸杞浆的制备   称取25克枸杞,用清水清洗,置于装有50ml水的烧杯中浸泡12小时,(浸泡前洗去泥沙杂质)浸泡之后用榨汁搅拌机榨汁,取出至65℃水浴锅中,杀菌30分钟,备用。(枸杞浆中枸杞的含量约为33% )。

1.2.2  凝固型枸杞酸奶的制备  每个样品都是以50ml鲜牛奶为原料

原料预处理→加热(巴氏杀菌)→冷却发酵温度42—45℃→添加枸杞浆,白砂糖,以及加入发酵剂→搅拌均匀→封号瓶口,放入发酵箱进行发酵→后熟(24h)→成品 

按照步骤在无菌操作台(洁净工作台)进行操作,在确定好变量应变范围后,分为9组,分别标注1—9号,并且做了一组并不添加枸杞的空白实验,标注为0号。枸杞添加量,白砂糖添加量,全部影响着发酵乳的质量,本实验采用正交方法,对不确定的变量进行分析。

 

表1正交试验的水平及因素

因子

A白砂糖含量%

B发酵时间h

C枸杞添加量%

1

6

3

0.6

2

8

4

0.4

3

10

5

0.2

 

1.2.3含大豆低聚糖的枸杞酸奶的制备  根据上述实验,枸杞、白糖与发酵剂接种量的最适量分别为0.2%,6%,8%,设计添加不同量的大豆低聚糖后对酸奶品质的影响实验。

(1)将所有的玻璃器具放入不锈钢手提式压力蒸汽灭菌器中于121℃,0.1MPa灭菌20分钟。

(2)将60 ml磨口瓶分别编号为空白、1%、2%、3%、4%、5%之后分别加入一定量的大豆低聚糖(加入量见表2),0.2%枸杞浆(按干物质计算),6%白砂糖,50ml牛奶,混合均匀。

(3)置于95℃的水浴中加热杀菌5—10分钟。

(4)冷却至40—45℃

(5)接种酸奶(按8%接种,加入量见表2)

(6)将磨口瓶放入电热恒温培养箱中,调温至42℃,恒温培养大约5小时直到乳凝固为止。

(7)将培养好的酸奶放到电冰箱中后熟24小时。

 

 

 

 

 

 

表2 含大豆低聚糖酸奶配料表

编号

空白

1

2

3

4

5

大豆低聚糖含量%

0

1

2

3

4

5

大豆低聚糖加入量 /g

0

1.25

2.5

3.7

5.0

6.2

白砂糖/g

3.0

2.8

1.5

0.8

0

0

枸杞浆/g

0.33

0.33

0.33

0.33

0.33

0.33

酸奶接种量/g

4.0

4.0

4.0

4.0

4.0

4.0

注:(1)因大豆低聚糖中低聚糖含量为40%,其它60%按白砂糖量计算。

(2)每个磨口瓶中0.2%枸杞,6%白砂糖,8%酸奶接种量及大豆低聚糖的量均以其中牛奶总量(50ml)计算。

(3)大豆低聚糖的甜度约为蔗糖甜度的70% 。

1.2.4感官评定

 由10名人员根据表3的项目进行综合评定打分。

 

表3 感官评定项目及各项赋分

项目

滋味

气味

组织状态

色泽

总分

分数

40

10

40

10

100

注: 酸奶中如有沉淀或凝固颗粒, 各项打分均为0

 

表3枸杞发酵酸乳的感官标准[2]

项目

优质酸乳

(8—10)%

次质酸乳

(4—7)%

劣质酸乳

(1—3)%

色泽

色泽均匀一致,捎带红色

色泽不均匀,过红

 

色泽灰暗,出现其他颜色

组织状态

凝乳均匀,组织细腻无气泡,允许有少量乳清析出

 

凝乳不均匀,不结实有乳清析出

 

凝乳不良,有气泡,乳清析出严重,或乳清分离

 

气味

有纯正的酸乳味,并有适量枸杞的清香

乳酸味平淡,枸杞味过浓,或有轻微的异味

有霉味,酒精味及其它异味

 

滋味

酸乳味纯正,酸甜适口,并有适度的枸杞酸甜味

 

酸味过浓,枸杞味过浓或不足,有其他不良味

 

有异味,涩味或明显其它滋味

 

 

1.2.5直接镜检计数法测定含大豆低聚糖的枸杞酸奶中的活菌数[3]

取样(适当稀释度样品)­­­­­­—­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­均匀涂布在1cm2面积内 —自然晾干—加热固定—革兰染色(初染—媒染—脱色—复染)—镜检—计数—计算。

样液的制备:

(1)将十二支盛有9.0ml无菌水的试管贴标签,分别为空白a、空白b,①a、①b,②a②b以此类推,排列于试管架上。

(2)将酸奶用玻璃棒搅匀,用1ml灭菌移液管快速吸取1ml,沿管壁缓缓注入9ml灭菌生理盐水的试管中,注意吸管尖端不要碰到液面,以免吹出时,管内液体外溢。然后仍用此吸管将管内悬液来回吸吹三次,吸时伸入管底,吹时离开水面,使其混合均匀。依次做10倍递增稀释液,每递增1次,即换用1支1ml灭菌移液管,空白组与①组不用稀释,用原样液直接涂片检测。

(3)载玻片的处理与涂片固定:

取洁净载玻片共六片,分别放在具有1cm²面积方格的坐标纸上,用玻璃铅笔在载玻片上画好1 cm²面积数块,用酒精棉擦拭其反面,在酒精灯火焰上微微加热,除去油脂,冷却备用。

根据酸奶含菌量,用无菌刻度毛细管准确吸取原液和适当稀释度的稀释样液5μl,在处理过的反面上,均匀涂布在已描好的1cm²面积内,每个载玻片上有两个方块,用刻度毛细管分别涂上不同稀释浓度的样品,在空气中自然干燥或涂面向上在酒精灯上方用小火烘干。

将已干燥的涂片菌面朝上,以钟摆速度通过酒精灯火焰3-4次,使固定后的菌片触及皮肤时,稍感烧汤为度,放置冷却。

(4)革兰染色:

初染:加适量草酸铵结晶紫染液,使其覆盖整个涂面,染色1min,水洗。

媒染:用革兰碘液冲去残水,并用碘液覆盖作用1 min,水洗。

脱色:将玻片倾斜,连续滴加95%的乙醇脱色,直至流出的乙醇无色(约30秒)。

复染:滴加10倍番红染液覆盖涂片抹面,染色10s,水洗。待干,镜检。

(5)镜检计数法:[4]

将染色的菌涂片依次置于显微镜下,沾一滴香柏油于菌膜上,用油镜镜检。

计数1cm²面积内30个视野中总的益生菌数,然后求出每个视野中益生菌的平均数并记录。

(6)计算

每毫升中活菌数(个/ml)=每个视野中的益生菌的平均数×106×样液稀释倍数

3  结果及分析

 3.1不含大豆低聚糖的凝固型枸杞酸奶感官评定结果

表4凝固型枸杞酸奶(不含大豆低聚糖)感官评定

实验号

A

白砂糖含量

B

发酵时间

C

枸杞添加量

感官评分

1

1

1

1

80

2

1

2

2

77

3

1

3

3

77

4

2

1

2

84

5

2

2

3

88

6

2

3

1

87

7

3

1

3

89

8

3

2

1

90

9

3

3

2

90

T1

253

235

253

 

T2

259

252

257

 

T3

254

269

258

 

K1

84.3

78.3

84.3

 

K2

85.0

86.3

84.0

 

K3

84.7

89.7

86.0

 

R

0.7

11.4

2.0

 

实验结果表明:发酵时间对产品质量影响最大,白砂糖含量影响最小,枸杞添加处于中间,从数据来看,枸杞含量0.4%更合适,但是从感官上来讲,枸杞含量0.2%的颜色更佳。

所以凝固型枸杞酸奶加工的最佳工艺条件确定为:枸杞含量0.2%,发酵时间为5 h,白砂糖添加量为8% 。

3.2  含大豆低聚糖的酸奶感官评定结果

编号

空白

1

2

3

4

5

大豆低聚糖含量%

0

1

2

3

4

5

大豆低聚糖加入量 /g

0

1.25

2.5

3.7

5.0

6.2

得分

91.6

90.5

91.0

90.7

87.1

80.1

根据纯品大豆低聚糖有效摄入量( 2.0g/ d) [1] 、综合得分以及成本因素, 应选最适添加量范围为2.0%~3.0%。

3.3  直接镜检法测定枸杞酸奶中益生菌总数

表2-2 直接镜检法测定酸奶益生菌总数

样品编号

30个视野中益生菌数

每个视野中益生菌的平均数

样品稀释倍数

益生菌总数

×106

空白

90

3

1

3

1

301

10.03

1

10.03

2

174

5.8

10

58

3

732

24.4

10

244

4

117

3.90

100

390

5

169

5.63

100

563

 

在凝固型枸杞酸奶加工时加入大豆低聚糖,可促使酸奶中益生菌的增值,大豆低聚糖含量有关,在试验范围内大豆低聚糖含量越多,益生菌数量越多。

后熟36小时的酸奶中益生菌总数:

空白 3.0×106×1=0.03×108                   1%  10.03 ×106 ×1=0.1003×108

2%   5.80×106×10=0.58 ×108              3%  24.4 ×106×10=2.44×108

4%   3.90×106×100=3.90×108             5%  5.63 ×106×100=5.63 ×108

4   结论                                                                                                                                                                                                                        

含大豆低聚糖的枸杞酸奶的最佳工艺条件为:大豆低聚糖添加量2.0%~3.0%,白砂糖添加量6%,枸杞添加量0.2%,发酵剂(广泽原味酸奶)接种量8%。发酵时间5h。所得酸奶色泽粉红均一、质地细腻柔滑、口味酸甜清爽的兼有纯乳酸发酵特有滋味和枸杞特有香味。

大豆低聚糖能促进酸奶中益生菌的增殖,且效果较明显。 

 

主要参考文献

 [1]大豆低聚糖在酸奶中的应用   李晓东马莺郑冬梅  食品工业 2002( 3 ):35~36

[10] 张水华徐树来,王永华.食品感官分析与实验M1.北京:化学工业出版社,2006:107~109

[3]牛天贵,张宝芹.食品微生物检验[M].北京:中国计量出版社,2003.383.

[4] 活性酸乳中乳酸菌的直接镜检计数法  辛若竹 ,刘洋来 ,魏昆民 中国卫生检验杂志2007年3月第l7卷第3期476~477

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               


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