山楂紅棗酸乳的研制

山楂是薔薇科植物的果實(shí)，具有悠久的食用和藥歷史。紅棗(ZizyphusjujubaMill)又名大棗、華棗等,為鼠李科棗屬植物的果實(shí)隨著“健康中國(guó)2030”國(guó)民營(yíng)養(yǎng)計(jì)劃的開(kāi)啟,消費(fèi)者們的營(yíng)養(yǎng)健康意識(shí)不斷增強(qiáng)。酸乳作為富含活性益生菌的健康食品,風(fēng)味嗜好性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值功效是其發(fā)展的市場(chǎng)方向。本實(shí)驗(yàn)擬以山楂、紅棗、脫脂乳粉為原料,以產(chǎn)品的感官質(zhì)量為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),采用正交實(shí)驗(yàn)法與模糊綜合評(píng)判法確定最佳工藝條件及配方,制作出集酸乳的營(yíng)養(yǎng)和山楂、紅棗的保健功能于一體,風(fēng)味獨(dú)特的發(fā)酵乳,并對(duì)其潛在的生物活性成分和營(yíng)養(yǎng)功能性進(jìn)行了分析,為乳制品新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供新思路。1材料和方法1.1syq-dsx-2-b月自身山楂、紅棗:市售;脫脂乳粉:伊利乳業(yè)公司;白砂糖:食品級(jí);保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌:商洛學(xué)院食品工程實(shí)驗(yàn)室保藏。SYQ-DSX-280B手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌器:上海申安醫(yī)療器械廠;PYX-DHS-500BS-Ⅱ隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱:上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司;SW-CJ-2FD超凈工作臺(tái):蘇凈集團(tuán)蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司;A-88型組織搗碎勻漿機(jī):金壇市醫(yī)療儀器廠;冰箱;電子天平;精密pH計(jì)。1.2實(shí)驗(yàn)方法1.2.1均質(zhì)、殺菌、冷卻、冷藏脫脂牛乳→配料(白砂糖、紅棗汁、山楂漿)→預(yù)熱(50℃~55℃)→均質(zhì)(15MPa~17MPa)→殺菌(90℃,15min)→冷卻至42℃→接種→發(fā)酵(40℃~45℃)→冷卻(2℃~6℃)→冷藏→成品→檢驗(yàn)評(píng)定。1.2.2山楂汁和紅棗汁的制備(1)脫脂牛乳的制備(2)發(fā)酵菌種的制備(3)山楂漿的制備:挑選外形完整無(wú)破損、無(wú)霉變、色澤鮮艷、果肉豐滿的山楂清洗干凈,切開(kāi)去籽,取果肉打漿制成山楂漿。(4)紅棗汁的制備(5)均質(zhì)殺菌:將配制好的料液加熱至70℃,在(15~17)MPa壓力下均質(zhì)2次,然后加熱至90℃,殺菌15min,保證產(chǎn)品質(zhì)量。(6)接種:殺菌后的原料乳冷卻至45℃,接種活化后的菌種發(fā)酵劑置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。1.2.3單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)每次取脫脂牛乳100mL,分別進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如表1所示,通過(guò)感官評(píng)定確定各自的最佳水平。1.2.4正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選取紅棗汁添加量、山楂漿添加量、發(fā)酵劑接種量、發(fā)酵時(shí)間4個(gè)因素及其適宜水平,設(shè)計(jì)L1.2.5感官評(píng)估1.2.6確定各因素集,確定權(quán)重因素集a依據(jù)模糊綜合評(píng)判法對(duì)酸乳感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià),從色澤、氣味、滋味(含口感)、組織狀態(tài)4個(gè)方面對(duì)酸乳分別進(jìn)行評(píng)分,并分設(shè)4個(gè)等級(jí)(見(jiàn)表2),對(duì)樣品投票評(píng)價(jià)(1)確定評(píng)價(jià)對(duì)象集Y=(y(2)確定評(píng)價(jià)因素集U=(u(3)確定評(píng)價(jià)因素的權(quán)重因素集A=(a依據(jù)表2將每一名評(píng)定員對(duì)酸乳各項(xiàng)特定指標(biāo)的評(píng)分歸屬為不同的評(píng)價(jià)等級(jí)。然后,將各個(gè)酸乳樣品的質(zhì)量因素不同等級(jí)所得票數(shù)均歸一化為贊成票的比例,得到9個(gè)4×4模糊矩陣R依據(jù)模糊變換原理B=A·R,則綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為第j號(hào)樣品B1.2.7微生物指標(biāo)檢測(cè)蛋白質(zhì)的測(cè)定:采用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定。酸度的測(cè)定:依據(jù)GB5413.34—2016(乳和乳制品酸度的測(cè)定)中的酸度滴定法執(zhí)行。大腸桿菌的檢測(cè):依據(jù)GB4789.3—2016平板計(jì)數(shù)法進(jìn)行檢測(cè)。金黃色葡萄球菌的檢測(cè):依據(jù)GB4789.10—2016執(zhí)行檢驗(yàn)。沙門氏菌的檢測(cè):依據(jù)GB4789.4—2016執(zhí)行檢驗(yàn)。酵母和霉菌的檢測(cè):依據(jù)GB4789.15—2016執(zhí)行檢驗(yàn)。乳酸菌數(shù)的測(cè)定:依據(jù)GB4789.35—2010中乳酸菌平板計(jì)數(shù)法執(zhí)行。1.2.8總黃酮含量的測(cè)定參照中國(guó)藥典2015版中山楂葉中總黃酮含量的分析方法,以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,采用亞硝酸鈉-硝酸鋁比色法測(cè)定山楂漿、紅棗汁和成品酸乳中總黃酮含量。1.2.9抗氧化性測(cè)定參照G.UNAL等1.2.10處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel2003和Origin9.0軟件進(jìn)行處理分析。2結(jié)果與分析2.1山楂漿添加量的確定不同山楂漿添加量對(duì)山楂紅棗酸乳感官品質(zhì)的影響如圖1所示。由圖1可看出,當(dāng)山楂漿的添加量從5mL/100mL增加至11mL/100mL時(shí),產(chǎn)品的感官品質(zhì)逐漸提升,當(dāng)山楂漿的添加量從11mL/100mL增加至13mL/100mL時(shí),產(chǎn)品的感官品質(zhì)呈下降趨勢(shì)。由評(píng)定小組感官評(píng)定可知,當(dāng)山楂漿添加量低于11mL/100mL時(shí),酸乳的山楂風(fēng)味不明顯。當(dāng)山楂漿的添加量為11mL/100mL時(shí),酸乳的口感達(dá)到最佳,酸甜適口,山楂的果香風(fēng)味體現(xiàn)的恰到好處,無(wú)分層,黏度好,凝乳細(xì)膩圓潤(rùn);若繼續(xù)增加山楂漿,酸乳口感變粗糙,酸味加重,組織狀態(tài)變差。因此,山楂漿的最佳添加量為11mL/100mL。2.2紅棗汁添加量的確定不同紅棗汁添加量對(duì)山楂紅棗酸乳感官品質(zhì)的影響如圖2所示。由圖2可看出,隨著紅棗汁添加量的增加,產(chǎn)品的感官品質(zhì)逐漸提高。當(dāng)紅棗汁添加量由6mL/100mL增加至10mL/100mL時(shí),產(chǎn)品的感官品質(zhì)明顯提高,但由10mL/100mL增加至12mL/100mL時(shí),產(chǎn)品的感官品質(zhì)提高較平緩,而由12mL/100mL增加至14mL/100mL時(shí),感官品質(zhì)無(wú)太大差別,其中紅棗汁的添加量為14mL/100mL時(shí),產(chǎn)品的感官品質(zhì)最佳。由評(píng)定小組感官評(píng)定可知,隨著紅棗汁添加量的增加,酸乳色澤逐漸加深,當(dāng)紅棗汁的添加量達(dá)到14mL/100mL時(shí),棗香濃郁,酸甜適口,凝乳細(xì)膩圓潤(rùn)。但考慮經(jīng)濟(jì)成本及酸乳乳蛋白的總含量,因此確定紅棗汁的最佳添加量為12mL/100mL。2.3白砂糖添加量的確定不同白砂糖添加量對(duì)山楂紅棗酸乳感官品質(zhì)的影響如圖3所示。由圖3可見(jiàn),當(dāng)白砂糖添加量從1g/100mL增加至5g/100mL時(shí),產(chǎn)品的感官評(píng)分逐漸上升,從5g/100mL增加至9g/100mL時(shí),產(chǎn)品的感官評(píng)分轉(zhuǎn)而降低,其中白砂糖添加量為5g/100mL時(shí),產(chǎn)品的感官評(píng)分最高。由評(píng)定小組感官評(píng)定可知,隨著白砂糖添加量的增加,酸乳由酸變甜,當(dāng)白砂糖的添加量為5g/100mL時(shí),酸甜適口,口感最佳,組織良好;添加量超過(guò)5g/100mL時(shí),酸乳口味偏甜,殘?zhí)鞘Ｓ噍^多,發(fā)酵程度較弱,產(chǎn)品品質(zhì)降低,口感變差。因此,白砂糖的最佳添加量為5g/100mL。2.4接種量的確定發(fā)酵劑接種量對(duì)山楂紅棗酸乳感官品質(zhì)的影響如圖4所示。由圖4可看出,隨發(fā)酵劑接種量的增大,產(chǎn)品的酸度逐漸增大。當(dāng)接種量從1mL/100mL增加至4mL/100mL時(shí),產(chǎn)品的感官品質(zhì)逐漸提高,當(dāng)接種量從4mL/100mL增加至5mL/100mL時(shí),產(chǎn)品的感官品質(zhì)略有下降,其中接種量為4mL/100mL時(shí),產(chǎn)品的感官品質(zhì)達(dá)到最佳。經(jīng)評(píng)定小組感官評(píng)定可知,當(dāng)接種量低于4mL/100mL時(shí),產(chǎn)品的組織狀態(tài)不佳,發(fā)酵速度緩慢,發(fā)酵乳風(fēng)味不明顯,組織均一性不好;當(dāng)接種量為4mL/100mL時(shí),產(chǎn)品口感最佳,酸甜適中,組織狀態(tài)均勻穩(wěn)定;當(dāng)接種量高于4%時(shí),產(chǎn)品組織狀態(tài)良好,發(fā)酵速度加快,但酸度增大、口感過(guò)酸,且有微量乳清析出的現(xiàn)象。因此,最佳發(fā)酵劑接種量為4mL/100mL。2.5發(fā)酵溫度對(duì)酸乳品質(zhì)的影響不同發(fā)酵溫度對(duì)山楂紅棗酸乳感官品質(zhì)的影響如圖5所示。由圖5可看出,當(dāng)發(fā)酵溫度由36℃升高至40℃時(shí),產(chǎn)品的感官品質(zhì)逐漸提高,當(dāng)發(fā)酵溫度由40℃升高至44℃時(shí),產(chǎn)品的感官品質(zhì)轉(zhuǎn)而降低,其中發(fā)酵溫度為40℃時(shí),產(chǎn)品的感官品質(zhì)達(dá)到最佳。由評(píng)定小組感官評(píng)定可知,發(fā)酵溫度低于40℃時(shí),產(chǎn)品發(fā)酵速度過(guò)慢,酸味不明顯,組織狀態(tài)不佳,且有少量乳清析出;當(dāng)發(fā)酵溫度為40℃時(shí),酸乳的口感細(xì)膩,組織均一,黏性好,發(fā)酵乳香味濃郁;當(dāng)發(fā)酵溫度高于40℃時(shí),酸乳發(fā)酵速度過(guò)快,口味較酸,組織均勻性欠佳,少量乳清析出。因此,最佳發(fā)酵溫度為40℃。2.6發(fā)酵時(shí)間對(duì)酸乳品質(zhì)的影響不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)山楂紅棗酸乳感官品質(zhì)的影響如圖6所示。由圖6可看出,發(fā)酵時(shí)間由4h增加至6h時(shí),產(chǎn)品的感官品質(zhì)變化不大,增加至8h時(shí),產(chǎn)品的感官品質(zhì)明顯提高,增加至12h時(shí),產(chǎn)品的感官品質(zhì)平緩降低,其中發(fā)酵8h時(shí),產(chǎn)品的感官品質(zhì)最佳。由評(píng)定小組感官評(píng)定可知,隨著發(fā)酵時(shí)間的增加,酸乳的口感及組織狀態(tài)愈佳,發(fā)酵乳香味愈濃郁。當(dāng)發(fā)酵時(shí)間少于8h,酸乳的發(fā)酵程度較低,發(fā)酵乳香味不明顯,黏性差;發(fā)酵8h時(shí),酸乳的風(fēng)味濃郁、口感圓潤(rùn)、組織均勻細(xì)膩,為最佳;發(fā)酵時(shí)間多于8h,產(chǎn)品發(fā)酵時(shí)間偏長(zhǎng),味道偏酸。因此,山楂紅棗酸乳發(fā)酵的最佳時(shí)間為8h。2.7發(fā)酵時(shí)間的影響在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)酸乳發(fā)酵工藝條件進(jìn)行優(yōu)化,選取山楂漿添加量、紅棗汁添加量、發(fā)酵劑接種量、發(fā)酵時(shí)間4個(gè)因素的適宜水平,進(jìn)行L由表4的極差分析可知,4個(gè)因素對(duì)2個(gè)指標(biāo)影響的主次順序是一致的,同為C>A>D>B,即發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)品感官的影響最大,其次為紅棗汁的添加量,然后是發(fā)酵劑的接種量,山楂漿添加量對(duì)產(chǎn)品感官的影響最弱。但在不同的水平上有些差異,以滴定酸度為評(píng)價(jià)指標(biāo)的最佳水平組合為A2.8驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)所得票數(shù)對(duì)山楂紅棗酸乳的各項(xiàng)特性指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分并根據(jù)表2歸屬評(píng)價(jià)等級(jí),基于正交實(shí)驗(yàn)及其驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果擴(kuò)充模糊綜合評(píng)判法的評(píng)判對(duì)象集為10個(gè)樣品,即前9個(gè)為正交實(shí)驗(yàn)樣品,10號(hào)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)樣品。10個(gè)樣品的感官品質(zhì)各等級(jí)所得票數(shù)見(jiàn)表5,將每個(gè)樣品的所得票數(shù)歸一化為贊成票的比率,得到10個(gè)4×4模糊矩陣R同理,對(duì)剩余9個(gè)樣品的評(píng)分結(jié)果進(jìn)行綜合分析,得到評(píng)判結(jié)果如下:B從最終得到的綜合評(píng)分中可以看出,10號(hào)、4號(hào)樣品的感官評(píng)分接近于優(yōu)的等級(jí),7號(hào)、5號(hào)樣品的感官評(píng)分接近于良的等級(jí),2號(hào)、6號(hào)、3號(hào)、8號(hào)、9號(hào)樣品的感官評(píng)分接近于中的等級(jí),而1號(hào)樣品的感官評(píng)分接近于差的等級(jí)。10個(gè)樣品的感官評(píng)分的優(yōu)劣順序?yàn)?02.9質(zhì)量保證2.9.1山楂紅棗發(fā)酵乳的制備制作出的山楂紅棗酸乳組織細(xì)膩、質(zhì)地均勻,黏度適中,無(wú)分層、無(wú)乳清析出現(xiàn)象;色澤均勻一致,無(wú)雜質(zhì),呈淺褐色;具有協(xié)調(diào)的發(fā)酵乳和山楂、紅棗香味,無(wú)任何異味;口感圓潤(rùn)細(xì)膩,酸甜適中,無(wú)不良滋味。2.9.2制備工藝及微生物指標(biāo)檢驗(yàn)山楂紅棗酸乳的理化、微生物檢驗(yàn)結(jié)果如表6所示,對(duì)照發(fā)酵乳制品的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB19302—2010可知,所得產(chǎn)品的理化及微生物各項(xiàng)指標(biāo)均合格。2.9.3黃酮總含量的測(cè)定測(cè)得蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為y=0.0088x—0.0031,相關(guān)系數(shù)r2.9.4酸乳液的抗氧化性評(píng)價(jià)比較山楂紅棗酸乳、山楂漿、紅棗汁和市售某品牌紅棗酸乳對(duì)DPPH自由基的清除率,并以V3山楂紅棗酸乳dpph自由基清除率隨發(fā)酵時(shí)間的變化本實(shí)驗(yàn)以新鮮的山楂、紅棗汁和脫脂乳粉為主要原料,采用傳統(tǒng)發(fā)酵工藝接種1:1的保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌進(jìn)行發(fā)酵,以產(chǎn)品的感官變化為指標(biāo),采用模糊綜合評(píng)判法確定了山楂紅棗酸乳的最佳產(chǎn)品配方及工藝為:100mL脫脂乳添加山楂漿9mL、紅棗汁12mL、白砂糖5g;接種發(fā)酵劑4mL,發(fā)酵溫度40℃,發(fā)酵時(shí)間8h。由此參數(shù)生產(chǎn)的山楂紅棗酸乳色澤呈淺褐色,酸甜適口,組織均