摘 要:以鲜牛奶和野生榛仁乳为主要原料,通过单因素试验和正交试验研究开发新型蛋白酸乳饮料制品。试验结果表明,以牛乳质量为计算基准,添加其质量4 %的双歧杆菌、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合发酵剂,30 %打浆后的榛仁浆液,9 %的绵白糖,发酵3.5 h后可制得质味俱佳的榛仁蛋白饮料。
关键词:榛子仁;蛋白酸乳饮料;发酵工艺
榛子果仁是一种为人们所喜爱的天然功能性食物,它集营养、保健和食疗于一身,可以生食、炒食[1]。研究报道,榛仁含有脂肪、蛋白质、碳水化合物、维生素、矿物质、膳食纤维、植物甾醇类及抗氧化酚类等多种营养成分[2],其中脂肪含量高为50.6 %~63.8 %,而脂肪中不饱和脂肪酸含量可高达95.2 %,远远高于绝大多数植物蛋白油料食物[3]。此外,榛仁对治疗饮食减少、体倦无力、肌体消瘦等症状有主要的食疗作用,可以补益脾胃,滋补气血、宽肠明目[4]。
目前市场上榛子产品尤其是深加工产品的种类并不多,比较常见的是炒食和方便食品,如榛仁饼、榛仁巧克力、饼干等[5],对于榛仁蛋白饮料产品较少。本研究以榛仁为主要原料,与一定量的牛奶配合,经过调配、均质、接种发酵,生产一种具有特殊风味和营养功能的复合蛋白酸乳饮料产品[6-10],利用吉林省天然榛果植物资源优势开发野生榛果植物蛋白资源和新产品,在日益强调食品营养和保健功能的今天,会极具市场开发前景[6]。
1.1 材料与仪器
1.1.1 材料
野生榛子:购于吉林市东市场,当地生产,无虫蛀、无霉变。
发酵剂:双歧杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌由吉林农业科技学院食品工程学院畜产品实验室提供。
牛奶:鲜牛奶(市售),不含有抗菌素等药品及其它有害菌类。
绵白糖,一次性纸杯,保鲜膜:市购。
1.1.2 主要仪器设备
ACCULAB型电子天平:上海精天电子仪器厂;HR1704型磨浆机:PHILIPS电子仪器厂;DH6000型恒温培养箱:天津市泰斯特仪器有限公司;DH6000型电冰箱:青岛海尔股份有限公司生产;温度计:冀州市耀华器械仪表厂。
1.2 方法
1.2.1 工艺流程
野生榛果脱壳→榛仁→浸泡→脱皮→预煮→磨浆→分离→浆液→调制→过滤→均质→杀菌→冷却至发酵温度→接种发酵剂→发酵→凝乳→冷却→冷藏后熟→检验→灌装→成品
1.2.2 操作要点
1.2.2.1 榛子的处理
挑选表面无明显破坏的野生榛子,用小锤破碎脱壳,取榛仁,用清水浸泡8 h,剥去榛子仁表面的棕色表皮,留下白色或淡黄色的榛仁。
将榛仁与水按照1∶6(g/mL)比例混合磨浆,浆液用胶体磨进行均质。
1.2.2.2 混合接种
将无抗生素的市售鲜牛乳进行过滤,然后与榛仁浆液,绵白糖,按设计比例混合均匀,过滤后预热至55℃,在20 MPa~25 MPa条件下进行均质。均质后的混合料液在水浴中杀菌,杀菌条件为90℃,10 min,然后冷却至45℃,按照一定比例接种嗜热链球菌、保加利亚乳酸杆菌和双歧杆菌的混合发酵剂。
1.2.2.3 保温发酵
将接种的牛乳进行分装,然后于42℃恒温培养箱中保温发酵3.0 h~5.0 h,直至牛乳凝固后取出。
1.2.2.4 冷藏后熟
将制得的复合蛋白饮料放入冰箱,在2℃~4℃下保藏24 h进行后熟。
1.3 产品质量检测方法
1.3.1 理化指标检测
脂肪含量:依据GB 5413.3-2010《食品安全国家标准婴幼儿食品和乳品中脂肪的测定》进行检测;
蛋白质:依据GB 5009.5-2010《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》进行检测。
非脂乳固体:依据GB 5413.39-2010《食品安全国家标准乳和乳制品中非脂乳固体的测定》进行检测。
酸度:依据GB 5413.34-2010《食品安全国家标准乳和乳制品酸度的测定》进行检测。
1.3.2 微生物学指标检测
乳酸菌活菌数、大肠菌群和致病菌按照GB 4789.18-2010《食品安全国家标准食品微生物学检验乳与乳制品》检验进行。
1.3.3 感官评分标准
以色泽、滋气味、口感及组织状态作为感官评价指标,具体评分标准见表1。
表1 野生榛仁复合蛋白酸乳饮料感官评分标准
Table 1 Sensory evaluation for wild hazelnut protein compound yogurt beverage
项目 评分标准 分值色泽 乳白色或微黄色,有光泽有淡淡棕黄色,有光泽色泽不均,或深棕黄色13~15 10~13 <10滋气味具有酸奶特有的风味,有榛子仁香味,无不良气味,酸甜适中奶香或榛仁香味稍淡,无异味,酸味过量或不足无榛仁香味或无奶香味或有异味,过酸或过甜22~25 18~21 <18口感 口感细腻,柔滑口感叫细腻口感有沙粒感,或者口感粗糙24~30 22~24 <22组织状态凝乳均匀细致,无裂痕,无乳清析出,凝冻状态好凝乳较均匀,有少量裂痕或少量乳清析出凝乳软或者不凝固,或凝乳有大裂痕及大量乳清析出25~30 15~25 <15
2.1 单因素试验及结果
2.1.1 榛子仁浆液加入量的确定
在乳中加入乳量8 %的白糖,然后分别加入乳量20 %、25 %、30 %、35 %、40 %榛仁浆液,然后接种乳量3 %的混合发酵剂,于42℃恒温培养箱中保温发酵4 h,通过感官评定,确定榛子仁浆液的添加量,结果见图1。
图1 榛仁浆液加入量对产品感官质量的影响
Fig.1 Effect of hazelnut seriflux amount on sensory evaluation
由图1可知,榛仁浆添加量少于25 %时,榛仁香味不明显,大于25 %时榛子仁香味较明显,但随着添加量的增加榛子仁香味太强烈掩盖住了酸奶本身的香味,且由于榛子仁浆液的添加量增加,影响了其组织状态,使得凝乳变软及少量乳清析出,所以确定榛子仁浆液添加量为25 %时较适宜。
2.1.2 发酵剂用量的确定
在乳中加入乳量25 %的榛仁浆液,8 %的绵白糖,然后再分别加入乳量1 %、2 %、3 %、4 %、5 %的混合发酵剂,于42℃恒温培养箱中保温发酵4.0 h,通过感官评定,确定发酵剂的添加量,结果见图2。
图2 发酵剂用量对产品感官质量的影响
Fig.2 Effect of starter culture amount on sensory evaluation
由图2可知,当混合发酵剂加入为3 %时,榛子复合蛋白酸乳饮料的质地均匀,口感细腻,黏稠度适中,且酸甜适口,品质较好。
2.1.3 绵白糖加入量的确定
取固定鲜牛奶80 mL,白糖加入量5 %,6 %,7 %,8 %,9 %,加入25 %榛子仁浆液,然后接种3 %混合发酵剂,于42℃恒温培养箱中保温发酵4.0 h,通过感观分析,选取最佳白糖加入量。结果见图3。
图3 白糖加入量对产品感官质量的影响
Fig.3 Effect of sugar amount on sensory evaluation
由图3可知,白糖的加入量选取8 %较适宜,此时榛子复合蛋白酸乳饮料酸甜适口,糖的甜味可以和榛子坚果的香味很好的融合。
2.1.4 发酵时间的确定
加入牛奶质量8 %的白糖,25 %的榛仁浆液,然后接种3 %的混合发酵剂,于42℃恒温培养箱中保温分别发酵3.0、3.5、4.0、4.5、5.0 h,进行结果分析,确定最佳发酵时间,结果见图4。
图4 发酵时间对产品感官质量的影响
Fig.4 Effect of fermentation time on sensory evaluation
由图4可知,发酵时间低于4 h时,复合蛋白酸乳饮料凝乳不充分,产酸不足,超过4 h发酵过度,有乳清析出,故发酵时间4.0 h较适宜,此时榛子复合蛋白酸乳饮料的凝乳状态,口感滋味俱佳。
2.2 正交试验
在单因素的基础上,以发酵时间,糖的加入量,榛子仁浆液的加入量,混合发酵剂的用量4个因素,选取其中各因素较好的3个水平做正交试验,确定发酵型野生榛子仁复合蛋白酸乳饮料的最佳工艺配方,因素水平设计见表2,试验结果分析表见表3。
表2 因素水平表
Table 2 Design of factors and levels
水平D发酵时间/ h 1 25 3 7 3.5 2 30 4 8 4 3 35 5 9 4.5因素A榛仁浆液加入量/% B混合发酵剂用量/% C绵白糖加入量/%
表3 正交试验结果分析表
Table 3 Analysis of orthogonal tests
序号 因素 感官评价(100)ABCD 1 1 1 1 1 80 2 1 2 2 2 84 3 1 3 3 3 75 4 2 1 2 3 88 5 2 2 3 1 94 6 2 3 1 2 78 7 3 1 3 2 85 8 3 2 1 3 88 9 3 3 2 1 91 K1 239 253 246 265 K2 260 266 263 247 K3 264 244 254 251 k1 79.7 84.3 82.0 88.3 k2 86.7 88.7 87.7 82.3 k3 88.0 81.3 84.7 83.7 R 8.3 7.4 5.7 6.0主次因素: A>B>D>C
由表3可以看出,各因素对野生榛仁复合蛋白酸乳饮料的影响A > B > D > C,即榛仁浆用量影响最大,然后依次是发酵剂用量,发酵时间和绵白糖用量。表中最佳工艺组合为A2B2C3D1,其感官评价分值为94分,然而由极差分析可以得知最佳配方为A3B2C2D1,由于此配方在上述正交表中并未出现,所以需要进行验证试验,其结果见表4。
表4 验证试验
Table 4 Verification tests
组合 感官评价 评分A2B2C3D1色泽为乳白色,奶香及果香协调,口感细腻,酸甜适口94 A3B2C2D1 色泽为微黄色,榛仁香味较浓,甜味稍显不足 93
由表4可知,发酵型野生榛子复合蛋白酸乳饮料的最佳工艺配方组合为A2B2C3D1,即(以牛乳量计)榛子仁浆的添加量为30 %,混合发酵剂的添加量为4 %,绵白糖的添加量为9 %,发酵的时间为3.5 h,该条件下发酵的野生榛仁复合蛋白酸乳饮料的质味俱佳。
2.3 产品品质指标
2.3.1 感官指标
所得产品色泽均匀一致,呈乳白色或稍带微黄色,具有酸甜可口的滋味和酸奶特有的风味,榛子香气浓郁,无酒精发酵味、霉味和其他不良气味,凝乳均匀、细腻、无气泡,有少量乳清析出。
2.3.2 理化指标
脂肪含量≥2.5 %;蛋白质≥2.3 %;非脂乳固体≥8.5 %;酸度≥80°T;可溶性固形物≥16 %。
2.3.3 微生物学指标
乳酸菌活菌数≥108cfu/mL;大肠菌群数≤30 MPN/100 mL;致病菌未检出。
通过单因素及正交试验,获得了榛仁复合蛋白酸乳饮料的最佳工艺配方组合,在乳中加入30 %的榛仁浆,4 %的混合发酵剂,9 %的绵白糖,发酵3.5 h,制得兼有榛仁独特香气和酸奶风味的复合蛋白酸乳饮料,显著提高酸奶的营养价值。
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Preparation of Wild Hazelnut Protein Compound Yogurt Beverage
Abstract:The fermentation processing of hazelnut protein compound yogurt beverage made from hazelnut and fresh milk was studied by single factors tests and orthogonal tests. Taking milk amount as standards,the optimal fermentation procssing was as follows:starter culture 4 %,including Bifidobacteria,Lactobacillus Bulgaricus and S.thermophilus,hazelnut seriflux 30 %,sugar 9 %. After 3.5 h fermented,the product was rich in nutrition and good flavor.
Key words:hazelnut;protein yogurt beverage;fermentation processing
DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2016.04.019
基金项目:吉林省长白山动植物资源利用与保护重点实验室培育项目(吉农院合字[2013]第S020号)
收稿日期:2015-09-01