添加豆浆对牦牛酸奶品质的影响

张玉双1,石浩萍1,代安娜1,2,陈育林1,丁 波1,丁功涛1,2,罗 丽3,刘红娜1,2*

(1.西北民族大学 生命科学与工程学院,甘肃 兰州 730030;2.西北民族大学 生物医学研究中心 中国-马来西亚国家联合实验室,甘肃 兰州 730030;3.甘南牦牛乳研究院,甘肃 兰州 730000)

摘 要:将不同添加量(0、20%、40%、60%)豆浆添加到牦牛乳中制备豆浆-牦牛酸奶,探讨不同添加量豆浆对牦牛酸奶理化指标、贮藏期内酸度、质构特性(硬度、稠度、黏聚性与黏性指数)、持水力、乳酸菌数和感官特性的影响。结果表明,在贮藏期内(1~14 d),随着豆浆添加量在0~60%范围内增加,牦牛酸奶酸度、持水力、质构特性、乳酸菌数均有所下降。添加20%豆浆制备的牦牛酸奶蛋白质、脂肪及非脂乳固体含量分别为3.28 g/100 g、4.58 g/100 g、8.76 g/100 g,乳酸菌数>107 CFU/mL,感官评分为87.9分,其酸度、持水力、质构、乳酸菌数等与未添加豆浆的对照相比均无显著差异(P>0.05)。因此,在牦牛乳中添加20%的豆浆制备豆浆-牦牛酸奶是可行的,可进一步推广应用。

关键词:牦牛乳;豆浆;酸奶;乳酸菌;品质

牦牛乳是青藏高原地区的优质乳源[1]。与普通鲜牛乳相比较,因其乳成分脂肪(5.5%~7.5%)、蛋白质(4.0%~5.9%)和乳糖(4.0%~5.9%)含量高而被称为天然浓缩乳[2]。以牦牛乳为原料,经乳酸菌发酵而成的牦牛酸乳在调节肠道菌群、促进肠道蠕动,调节血压、降胆固醇,预防糖尿病、癌症,清除自由基及提高人体免疫力等方面有极重要的保健功效[3-5]。但受到牦牛乳产量少的限制,其深加工产品较少,极大限制了牦牛乳产业的发展。

大豆有人体所需的所有必需氨基酸[6],丰富的不饱和脂肪酸、碳水化合物等。具有降低血脂、预防心血管疾病和骨质疏松症等功效[7-9],此外,豆浆中含有低聚糖、氨基酸和支持益生菌生长的肽,是良好的益生菌递送载体[10],而且豆浆中不含酪蛋白和乳糖[11],可有效缓解“乳糖不耐症”。经乳酸菌发酵后的豆浆,有利于肠道的消化吸收,动植物蛋白互补可以增加产品的风味和营养价值。

目前,一些学者对益生菌豆浆、大豆酸奶的微生物、质构、理化和感官特性进行了研究[12-14]。夏佳恒[15]研究了发酵豆浆的理化性质及品质。YEGANEHZAD S等[16]研究了在牛奶中添加10%和20%豆浆,采用嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)发酵的豆浆-牛奶混合物的感官特性,并评估了成品风味和组织状态。但将豆浆与牦牛乳混合制备酸奶的研究报道较少。

本研究将豆浆添加到牦牛乳中制备豆浆-牦牛酸奶,探讨豆浆添加量(0、20%、40%和60%)对牦牛酸奶理化、微生物指标和感官品质的影响,这对牦牛乳的贮藏保鲜、牦牛酸奶的产量提高和附加值增加具有重要意义,以期为豆浆-牦牛乳混合物发酵产品的工业化生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

华羚牦牛乳全脂奶粉(蛋白质19.5 g/100 g、脂肪16.5 g/100 g):甘肃华羚乳品股份有限公司;大豆(牧场东农豆252):黑龙江阳光种业有限公司;直投试发酵剂YF-L922(嗜热链球菌∶保加利亚乳杆菌=1∶1):丹麦科汉森公司;改良(modified chalmers,MC)培养基、MRS培养基:北京索莱宝科技有限公司。

1.2 仪器与设备

TG16-WS高速离心机:北京赛多利斯仪器系统有限公司;JA2003N型电子天平:上海嘉展仪器设备有限公司;DHG-9241A型恒温培养箱:上海一恒科学仪器有限公司;PHS-3C型pH计:北京科伟永兴仪器有限公司;LLOYD TA1质构仪:美国AMETEK(阿美特克)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 牦牛酸奶的加工工艺流程及操作要点

操作要点:

调配:将15 g牦牛乳粉溶解于100 mL蒸馏水,即得调配牦牛乳,室温备用。

豆浆的制备:挑选无霉烂、无蛀虫的饱满大豆,清洗后在25 ℃的蒸馏水中浸泡过夜,除去水分后,将大豆与蒸馏水以料液比1∶5(g∶mL)进行磨浆,浆液采用纱布过滤,所得滤液即为豆浆,室温备用。

预热:将处理好的牦牛乳和豆浆加热到65℃,维持5min。

混合、均质:将豆浆分别以20%、40%和60%的体积分数与牦牛乳混合,在25 MPa、65 ℃条件下进行均质。

杀菌、冷却:均质后的物料在95 ℃杀菌5 min,立即冷却至42 ℃左右。

接种、搅拌、发酵:无菌接入0.01%直投式发酵剂YF-LC922,并搅拌均匀,于42 ℃恒温发酵至凝乳形成,发酵终点pH为4.6。

冷藏:发酵结束后将产品置于4 ℃后熟24 h,即得豆浆牦牛酸奶成品。

1.3.2 理化指标的测定

脂肪的测定:取5 g豆浆牦牛酸奶样品,加4 mL甲醇、2 mL氯仿,振摇3 min后加2 mL氯仿和2 mL蒸馏水,摇20 s后5 000 r/min离心15 min,吸取油层,烘干(100 ℃)30 min后称其质量。

蛋白质的测定:参照国标GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》。

非脂乳固体的测定:参照国标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》。

酸度的测定:参照国标GB 5009.239—2016《食品安全国家标准食品酸度的测定》。

1.3.3 质构的测定[17]

采用质构仪测定酸奶质构。选用A/BE35型探头,测前速率1.0 mm/s,测试速率1.0 mm/s,测后速率2.0 mm/s,压缩高度20 mm,测定温度15 ℃,测定硬度、稠度、黏聚性和黏性指数等质构指标。

1.3.4 持水力测定[18]

取4 g豆浆牦牛酸奶样品,10 ℃、4 000 r/min条件下离心15 min,倾去上清液,称去除乳清后样品的质量。豆浆牦牛酸奶持水力的计算公式如下:

持水力

式中:m1m2分别为离心前、离心后样品的质量,g。

1.3.5 乳酸菌数的测定[19]

牦牛酸奶中乳酸菌数的测定:参照国标GB 4789.35—2016《食品微生物学检验乳酸菌检验》中的平板菌落计数法。

1.3.6 感官评价

参照国标GB 19302—2010《食品安全国家标准发酵乳》[20]中所述方法,从36名食品专业的在校大学生中筛选出10名(5名男生,5名女生)感官评价员,年龄在18~25周岁。评定在隔间中进行,隔间光线充足,无不良气味,评定前进行漱口,取约50 mL豆浆-牦牛酸奶试样品尝。评分采用百分制,色泽15分、气味30分、滋味20分、组织状态35分。豆浆-牦牛酸奶的感官评分标准[21]见表1。

表1 豆浆-牦牛酸奶的感官评分标准
Table1 Sensory evaluation standards of soybean milk-yak yogurt

续表

1.3.7 数据处理

所有实验均重复3次,结果以“平均值±标准差”表示;采用SPSS 22.0软件进行ANOVA单因素方差分析,并采用Duncan法检验数据的差异显著性分析,P<0.05表示差异显著,采用Origin 8.0绘图。

2 结果与分析

2.1 豆浆-牦牛酸奶理化指标的测定

不同添加量的豆浆对牦牛酸奶理化指标的影响见表2。

表2 不同添加量的豆浆对牦牛酸奶理化指标的影响
Table2 Effect of different addition of soy milk on physical and chemical indexes of yak yogurt

由表2可知,不同豆浆添加量的牦牛酸奶中的脂肪、蛋白质和非脂乳固体的含量均符合GB 19302—2010《食品安全国家标准发酵乳》理化指标的规定(脂肪≥3.1 g/100 g、蛋白质≥2.9 g/100 g、非脂乳固体≥8.1 g/100 g),表明添加0~60%的豆浆不会影响牦牛酸奶的理化指标。

2.2 贮藏期间不同豆浆添加量的牦牛酸奶酸度的变化

由图1可知,酸度在贮藏期(1~14 d)总体呈现先增加后保持平稳的趋势,且随着豆浆添加量在0~60%范围内的增加,牦牛酸奶的酸度总体呈下降。在贮藏期间,与不添加豆浆的牦牛酸奶(对照)比较,添加20%豆浆的牦牛酸奶差异不显著(P>0.05),而添加40%、60%豆浆差异显著(P<0.05)。

图1 不同豆浆添加量的牦牛酸奶的酸度在贮藏期内的变化
Fig.1 Changes of acidity of yak yogurt with different soy milk addition during storage

不同字母表示不同豆浆添加量的牦牛酸奶结果差异显著(P<0.05)。下同。

不添加豆浆的牦牛酸奶的酸度显著高于豆浆添加量为40%、60%的牦牛酸奶,这可能与豆浆中含有低聚糖、棉子糖和水苏糖有关,高酸度显著抑制乳酸菌的生长,而豆浆添加量较低的牦牛酸奶中含有的一些嗜酸菌(如嗜酸乳杆菌、双歧杆菌)在较高酸度条件下仍能代谢产生有机酸[22]。刘晓恒[23]的研究结果显示,用大豆蛋白替代牛乳蛋白之后,酸奶体系的酸度明显降低,这一点与本研究结果一致。结果表明,当豆浆添加量为20%时,对牦牛酸奶贮藏期酸度无显著影响(P>0.05)。

2.3 贮藏期间不同豆浆添加量的牦牛酸奶质构变化

不同豆浆添加量牦牛酸奶质构特性在贮藏期内的变化见图2。

图2 不同豆浆添加量牦牛酸奶质构特性在贮藏期内的变化
Fig.2 Changes of texture properties of yak yogurt with different soymilk addition during storage

质构与酸奶的感官品质密切相关。一般来说稠度越大的酸乳,其黏着力也越大[24]。硬度越大,稠度、黏性指数与黏聚性的绝对值也越大,持水能力越强,说明酸奶的凝胶越致密[25]。由图2可知,在贮藏期(1~14 d)内,所有牦牛酸奶样品的硬度、稠度、黏聚性与黏性指数等质构参数无明显变化。与对照相比,添加20%的豆浆牦牛酸奶的硬度和稠度无显著差异(P>0.05),而添加40%和60%的豆浆对牦牛酸奶的硬度和稠度影响显著(P<0.05),随着豆浆添加量的增加,牦牛酸奶的硬度和稠度显著下降(P<0.05);与对照相比,豆浆的添加量(20%、40%、60%)对牦牛酸奶的黏聚性和黏性指数影响显著(P<0.05),且随豆浆添加量的增加,黏性指数和黏聚性的绝对值随之下降。

随豆浆添加量的增加,添加豆浆的牦牛酸奶质构指标与对照组样品相比有所下降,这可能是因为豆浆添加量较高的牦牛乳中干物质、酪蛋白含量的减少,酪蛋白凝胶聚集结构不稳定,造成酸奶稳定性减弱,内部的黏合力降低,乳清析出,从而使得添加(40%、60%)豆浆的牦牛酸奶的硬度、稠度、黏聚性、黏性指数与对照组样品差异明显。结果表明,豆浆添加量为20%时对牦牛酸奶的质构特性影响较小。

2.4 贮藏期间不同豆浆添加量的牦牛酸奶持水力变化

不同豆浆添加量的牦牛酸奶持水力在贮藏期内的变化见图3。

图3 不同豆浆添加量的牦牛酸奶持水力在贮藏期内的变化
Fig.3 Changes of water holding capacity of yak yogurt with different soy milk addition during storage

持水力是衡量酸乳品质的重要指标。酸奶的持水性越好,则乳清析出率越低,凝乳结构就越稳定[26]。由图3可知,随着贮藏时间的延长,不同样品的持水力下降,同时,随豆浆添加量的增加,样品的持水力有不同程度的下降。在贮藏期间,与对照相比,豆浆添加量为20%的牦牛酸奶的持水力无显著差异(P>0.05);但豆浆添加量为40%、60%的牦牛酸奶持水力显著下降(P<0.05)。原因可能是由于高酸度环境下对酪蛋白凝胶结构有一定的破坏,导致持水力降低、乳清析出[27-28]。结果表明,当豆浆添加量为20%时,牦牛酸奶的持水力影响较小。

2.5 贮藏期间不同豆浆添加量牦牛酸奶的乳酸菌数变化

不同豆浆添加量牦牛酸奶的乳酸菌数在贮藏期内的变化见图4。

图4 不同豆浆添加量牦牛酸奶的乳酸菌数在贮藏期内的变化
Fig.4 Changes of lactic acid bacteria number of yak yogurt with different soymilk addition during storage

乳酸菌数是评价酸奶重要的质量指标之一,提高成品中的活菌数是提高酸奶质量的重要因素。由图4可知,不同牦牛酸奶样品中的乳酸菌数在1~7 d的贮藏期间内变化较小,与对照相比,不同豆浆添加量的牦牛酸奶样品的乳酸菌数无显著差异(P>0.05)。在7~14 d的贮藏期内乳酸菌数略有下降,但始终保持在107 CFU/mL以上,达到了国标GB 19302—2010《食品安全国家标准发酵乳》的要求(≥106 CFU/mL)。

2.6 感官评价不同豆浆添加量的牦牛酸奶感官评价结果见表3。

表3 不同豆浆添加量的牦牛酸奶感官评价结果
Table3 Sensory evaluation results of yak yogurt with different soy milk addition

注:每列数据不同肩字母表示差异显著(P<0.05)。

由表3可知,随着豆浆添加量在0~60%范围内的增加,牦牛酸乳的感官评分逐渐降低。与对照相比,添加20%的豆浆对牦牛酸奶的色泽、气味、滋味和组织状态均无显著影响(P>0.05);添加40%、60%豆浆的牦牛酸奶在色泽上与对照组样品差异不显著(P>0.05),豆浆添加量为40%和60%的牦牛酸奶在气味、滋味和组织状态上均与对照组差异显著(P<0.05)。当豆浆添加量为20%时,牦牛酸乳感官评分最高为87.9分,牦牛酸奶风味独特、酸甜适中、凝乳坚实、组织光滑细腻。

3 结论

通过探究不同豆浆添加量对牦牛酸奶的理化、微生物指标及感官品质的影响发现,在贮藏期内(1~14 d),随着豆浆添加量的增加,牦牛酸奶的酸度、持水力、质构特性、乳酸菌数均有所下降,与未添加豆浆的对照相比,20%豆浆添加量的牦牛酸奶酸度、持水力、质构特性、乳酸菌数等均无显著差异(P>0.05),其蛋白质(3.28 g/100 g)、脂肪(4.58 g/100 g)、非脂乳固体(8.76 g/100 g),乳酸菌数>107 CFU/mL,感官评分为87.9分。因此,本研究建议在牦牛乳中添加20%的豆浆制备牦牛酸奶,以为牦牛酸奶的生产提供理论依据,制备更健康的新型乳制品。

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Effect of soy milk addition on the quality of yak yogurt

ZHANG Yushuang1,SHI Haoping1,DAI Anna1,2,CHEN Yulin1,DING Bo1,DING Gongtao1,2,LUO Li3,LIU Hongna1,2*
(1.College of Life Science and Engineering,Northwest University for Nationalities,Lanzhou 730030,China;2.China-Malaysia National Jiont Laboratory,Biomedical Research Center,Northwest University for Nationalities,Lanzhou 730030,China;3.Gannan Yak Milk Research Institute,Lanzhou 730000,China)

Abstract:Soy milk-yak yoghurt was prepared by adding soy milk with different additions(0,20%,40%,60%),and the effects of different soy milk additions on physicochemical indexes,acidity,texture properties(hardness,consistency,cohesion and viscosity index),water holding capacity,lactic acid bacteria counts and sensory properties of yak yoghurt during storage were investigated.The results showed that during the storage period(1-14 d),the acidity,water holding capacity,texture properties and lactic acid bacteria counts of yak yoghurt decreased with the soy milk addition increased in the range of 0 to 60%.The protein,fat and non-fat milk solid contents of yak yogurt prepared by adding soy milk 20% were 3.28 g/100 g,4.58 g/100 g and 8.76 g/100 g,respectively.The counts of lactic acid bacteria were higher than 107 CFU/ml,and the sensory score was 87.9.There were no significant differences in acidity,water holding capacity,texture and lactic acid bacteria counts(P>0.05).Therefore,it was feasible to prepare soy milk-yak yoghurt by adding 20%soy milk in yak milk,which could be further promoted and applied.

Key words:yak milk;soy milk;yogurt;lactic acid bacteria;quality

中图分类号:TS252.54

文章编号:0254-5071(2021)08-0065-05

doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2021.08.012

引文格式:张玉双,石浩萍,代安娜,等.添加豆浆对牦牛酸奶品质的影响[J].中国酿造,2021,40(8):65-69.

收稿日期:2021-05-12

修回日期:2021-07-13

基金项目:中央高校基本科研业务费专项资助项目(31920210135);甘肃省自然科学基金(20JR10RA123);本科生科研能力训练项目资助(XBMU-BYL20085)

作者简介:张玉双(1998-),女,本科生,研究方向为乳制品加工。

*通讯作者:刘红娜(1984-),女,副教授,博士,研究方向为乳制品加工。