发酵乳是以生牛乳或乳粉为原料,经杀菌、发酵后制成的pH值降低的产品[1]。发酵乳发酵后,牛奶中的钙被转化为水溶性钙,很容易被机体所吸收利用[2]。发酵乳制品可以增强人体免疫力、调节机体生理、预防疾病。目前市场上发酵乳的种类很多,如莫斯利安、安慕希等,但风味型发酵乳却非常少,所以研制风味型发酵乳具有重要的意义。
黑枸杞(Lycium ruthenicum Murr.)具有保护皮肤屏障、降低血压、增强人体免疫力、降低胆固醇、抑制肿瘤、抗氧化等药理功效[3-7]。刺梨(Rosa roxbunghii)多生长在云南、贵州地区,含有丰富的维生素C、总黄酮、多糖和超氧化物歧化酶等活性物质,具有促进胃肠道消化,提高人体免疫力、抗氧化、延缓衰老等功效[8-12]。
本研究以刺梨干果、黑枸杞、纯牛奶为原料发酵制备一款风味发酵乳,以感官评分、蛋白质含量为响应值,采用模糊数学感官评价结合响应面优化法对其发酵工艺进行优化,并对发酵乳的感官、理化及微生物指标进行检测,这不仅开发了刺梨的市场前景,同时也为黑枸杞刺梨发酵型乳饮料的发展提供数据参考。
1.1.1 材料与菌株
黑枸杞:宁夏宁安堡土特产品有限公司;刺梨:深圳贰拾贰号工坊食品有限公司;纯牛奶(蛋白质3.4 g/100 mL):江苏光明银宝乳业有限公司;菌种ABY-10(200 U/袋):丹尼斯克(中国)有限公司。
1.1.2 培养基MRS、MC培养基:青岛海博生物技术有限公司;孟加拉红、平板计数琼脂:北京陆桥技术股份有限公司。
1.1.3 试剂
蔗糖(食品级):云南滇鹏糖业有限公司;增稠剂(食品级):丹尼斯克(中国)有限公司;氢氧化钠、乙酸铅、磷酸氢二钠、浓硫酸、硫酸铜、氨水、盐酸萘乙二胺、亚硝酸钠、硫酸钾、乙醚、石油醚、甲醇、乙腈、辛烷磺酸钠(均为分析纯):国药集团化学试剂有限公司;三聚氰胺标准品(纯度>99%):武汉中昌国研标物科技有限公司。
SPECORD 210紫外可见分光光度计:德国耶拿分析仪器股份有限公司;Kjeltec8400全自动凯式定氮仪:丹麦福斯分析仪器有限公司;1260高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)仪、7890B气相色谱(gas chromatography,GC)仪:美国安捷伦有限公司;PHB-4型pH计:上海精科仪器有限公司;XG1.CD-300M卧式灭菌锅:山东新华医疗器械有限公司;XPE205DR分析天平:瑞士梅特勒托利多公司;N1-50全自动氮吹浓缩仪:广州仪德精密科学仪器股份有限公司;SPX-250B-Z生化培养箱:上海博讯医疗生物器械有限公司;FT1乳品快速分析仪:丹麦福斯公司;DH3600B Ⅱ电热恒温培养箱:天津市泰斯特仪器有限公司;BX53F显微镜:德国蔡司股份有限公司。
1.3.1 黑枸杞-刺梨风味发酵乳的制备工艺
操作要点:
黑枸杞汁的制备:选取果实饱满、外表无损坏、无发霉变质的优质黑枸杞,去除杂质,放入纯水中清洗干净,晾干,按照料液比1∶15[13]的比例混合后放入破碎打浆机中打浆,升温至70 ℃浸提4 h,用80目过滤塞过滤,即得黑枸杞汁。
刺梨汁的制备:挑选个大且有光泽、无损坏的刺梨干果,去蒂,用纯水清洗干净,晾干,将刺梨与水按照1∶10的比例混合,放入破碎打浆机中打碎,加热至微沸浸提35 min,用80目过滤塞过滤,即得刺梨汁。
混合:以发酵乳的总质量为基准,在牛奶中添加5%刺梨汁、12%黑枸杞汁、5%蔗糖、0.06%增稠剂,混匀。
均质:常温下采用均质机1 200 r/min均质15 min。
灭菌、冷却:将混合液在70 ℃水浴锅中灭菌15 min,并冷却至40 ℃。
接种:在灭菌、冷却后的40℃混合液中加入菌种ABY-10 0.002%,搅拌均匀,覆盖保鲜膜隔氧。
发酵:将混合液置于43 ℃恒温条件下发酵5 h,待混合液由液态变为固态凝乳,滴定酸度达到70 T°即为发酵完成。
后熟:将发酵后的发酵乳放于4~6 ℃的冰箱中后熟12 h,即得成品。
1.3.2 黑枸杞-刺梨风味发酵乳发酵工艺优化单因素试验
按照黑枸杞-刺梨风味发酵乳发酵工艺,依次考察黑枸杞汁添加量(6%、8%、10%、12%、14%)、刺梨汁添加量(3%、5%、7%、9%、11%)、蔗糖添加量(4%、5%、6%、7%、8%)、发酵时间(4 h、5 h、6 h、7 h、8 h)、菌种ABY-10接种量(0.001%、0.002%、0.003%、0.004%、0.005%)对黑枸杞-刺梨风味发酵乳感官评分及蛋白含量的影响,确定枸杞汁添加量、刺梨汁添加量、蔗糖添加量、发酵时间、菌种ABY-10接种量。
1.3.3 黑枸杞-刺梨风味发酵乳的感官评价
所选择的10位感官评价人员为光明乳业实验中心经过感官评价培训的人员,把经过后熟后的黑枸杞-刺梨风味发酵乳倒入透明的玻璃试吃杯中,在采光良好的实验室内观察发酵乳的色泽,轻轻摇动品尝杯并观察发酵乳的组织状态,仔细闻气味,每次感官评价前应先用温开水漱口,评价前12 h不可以吃辛辣刺激性食物,评价人员无生理感官缺陷,评价期间不互相讨论,保证客观真实评价。具体评价标准见表1。
表1 黑枸杞-刺梨风味发酵乳的感官评价标准
Table 1 Sensory evaluation standards of fermented black wolfberry-Rosa roxburghii flavor milk
项目优良中差色泽(20分)状态(25分)滋味(30分)气味(25分)呈现均匀的淡紫色且颜色均一,有光泽(15~20分)质地好不分层,无乳清的析出,无或少量沉淀产生(20~25分)酸甜合适,口感很好,有黑枸杞和刺梨甜味且较协调,柔和(24~30分)有枸杞和刺梨清香,具有发酵乳风味,且气味协调(20~25分)颜色可以接受,颜色均一,有光泽(10~14分)少量乳清析出,不分层,无或少量沉淀产生(14~19分)酸甜基本协调,有黑枸杞和刺梨甜味且基本协调,口感好(16~23分)有淡淡枸杞和刺梨香味和发酵乳风味(14~19分)颜色过深或过浅,颜色基本均一,光泽稍差(5~9分)少量乳清析出,有分层但不明显,有一部分的沉淀(8~13分)酸甜不太合适,黑枸杞或刺梨味道不协调,轻微偏酸或偏甜,口感一般(9~15分)无枸杞和刺梨的香气,有发酵乳风味,气味尚可(8~13分)色泽差,颜色变得深浅不一,光泽差(≤4分)大量乳清析出,不均匀,沉淀较多,整个状态很差(≤7分)酸甜比例不合适,无黑枸杞或刺梨味道,或二者味道很不协调,口感粗糙较差(≤8分)无枸杞和刺梨的香气,风味不佳,有涩味和苦味,气味不协调(≤7分)
1.3.4 模糊数学感官评价模型的建立(1)因素集和评语集的建立
以色泽(U1)、状态(U2)、滋味(U3)和气味(U4)4个评价指标组成黑枸杞-刺梨风味发酵乳的评价因素集,即U=(色泽U1,状态U2,滋味U3,气味U4)。以优V1、良V2、中V3、差V4组成对黑枸杞-刺梨风味发酵乳每个因素的评语集,即V=(优V1,良V2,中V3,差V4)。
(2)权重集的确定
方法采用用户调查法和二元对比法确定每个指标的权重[14-15],邀请10位经过培训的感官评价人员对影响黑枸杞-刺梨风味发酵乳的因素项目重要性进行投票,通过影响因素的两两比较,认为重要的得1票,次要的得0票,自身对比得1票,1票即为1分,各项指标的得票数占各指标的总票数的比率即为各指标所占的权重,各因素的权重分布见表2。
表2 各因素的权重分布
Table 2 Weight assignment of each factor
评价指标滋味气味色泽状态各项因素得分/分滋味气味色泽状态总计权重10 8 203 10 25 10 8 10 8 7521 0 35 25 14 26 0.35 0.25 0.14 0.26
根据统计结果,权重集M=(M1,M2,M3,M4)=(0.35,0.25,0.14,0.26),其中M1、M2、M3、M4分别为风味发酵乳的评价指标滋味、气味、色泽、状态的权重。
(3)模糊矩阵的建立及评价结果的确定
邀请10名感官评价人员根据感官评价标准,对黑枸杞-刺梨风味发酵乳的各个因素进行感官评价,计算出各个影响因素在优、良、中、差四个等级中的票数分布,将各个因素得票数分别除以感官评价总人数10,即可得到yij(i=1,2,…n;j=1,2…m),所以根据得票结果,第k号试验样品的模糊矩阵建立如下:
k为第k号试验样品,根据模糊矩阵的变换的原理,感官评价的综合评价结果P的计算公式为:P=M×Uk,为了得到k号试验样品的准确的感官评分,将感官评价标准中的优、良、中、差分别赋值为90分、80分、70分、60分,将感官评价结果P值与相应的赋值相乘,再相加,即可得到最终的k号样品的感官评分Y。
1.3.5 黑枸杞-刺梨风味发酵乳发酵工艺优化响应面试验[16-18]
在单因素试验基础上,确定黑枸杞汁的添加量为12%,以感官评分(R1)、蛋白质的含量(R2)为响应值,选取影响较大的因素刺梨汁添加量(A)、菌种接种量(B)、发酵时间(C)和蔗糖添加量(D)为考察因素,采用Design-Expert10.0.7软件,根据Box-Behnken设计原理,进行4因素3水平的响应面优化试验,试验因素与水平见表3。
表3 Box-Behnken试验设计因素与水平
Table 3 Factors and levels of Box-Behnken experiments design
水平 A 刺梨汁添加量/%D 蔗糖添加量/%-1 B 菌种接种量/%C 发酵时间/h 01 357 0.002 0.003 0.004 567 567
1.3.6 黑枸杞-刺梨风味发酵乳品质的测定
(1)理化指标的测定
脂肪含量的测定:参照GB 5009.6—2016《食品中脂肪的测定》中的碱水解法;蛋白质含量的测定:参照GB 5009.5—2016《食品中蛋白质的测定》中的凯氏定氮法;乳糖、蔗糖含量的测定:参照GB 5413.5—2010《婴幼儿食品和乳品中乳糖、蔗糖的测定》中的莱因-埃农氏法;酸度的测定:参照GB 5009.239—2016《食品酸度的测定》中的酚酞指示剂法;水分含量的测定:参照GB5009.3—2016《食品中水分的测定》中的直接干燥法;脂肪非脂乳固体的测定:参照GB5413.39—2010《乳和乳制品中非脂乳固体的测定》;亚硝酸盐含量的测定:参照GB 5009.33—2016《食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》中的分光光度计法;三聚氰胺含量的测定:参照GB/T 22388—2008《原料乳与乳制品中三聚氰胺检测方法》中的HPLC法。
(2)微生物指标的测定
乳酸菌的测定:参照GB 4789.35—2016《食品微生物学检验乳酸菌检验》;霉菌及酵母计数:参照GB 4789.15—2016《食品微生物学检验霉菌和酵母计数》。
2.1.1 黑枸杞汁添加量对风味发酵乳的影响
由图1可知,随着黑枸杞汁添加量的增加,感官评分呈先升高后下降的趋势,蛋白质的含量呈下降的趋势,但变化不明显。当黑枸杞汁添加量<12%,风味发酵乳色泽较差,呈暗灰色;随着黑枸杞汁的增加色泽逐渐改善,当黑枸杞汁的添加量为12%时,感官评分达到最高,为83.56分,蛋白质含量为2.81 g/100 g,发酵乳呈香芋色,有枸杞清淡的香味;当黑枸杞汁添加量>12%,发酵乳颜色较深,色泽不佳。故选择12%为最适添加量。
图1 黑枸杞汁添加量对风味发酵乳感官评分及蛋白质含量的影响
Fig. 1 Effect of black wolfberry juice addition on sensory score and protein content of flavor fermented milk
2.1.2 刺梨汁添加量对风味发酵乳的影响
由图2可知,随着刺梨汁添加量的增加,感官评分呈先升高后下降的趋势,蛋白质的含量呈下降的趋势。当刺梨汁添加量<5%,风味发酵乳刺梨风味较淡;当刺梨添加量为5%时,发酵乳有刺梨的清香,感官评分最高,为84.34分,蛋白质含量为2.86 g/100 g;当刺梨汁添加量>5%,发酵乳色泽为暗黄色,呈酸涩味,且随着刺梨汁的增加,涩味增加。故选择最适刺梨汁添加量为5%。
图2 刺梨汁添加量对风味发酵乳感官评分及蛋白质含量的影响
Fig. 2 Effect of Rosa roxburghii juice addition on sensory score and protein content of flavor fermented milk
2.1.3 蔗糖添加量对风味发酵乳的影响
由图3可知,随着蔗糖添加量的增加,风味发酵乳的感官评分及蛋白质含量呈先升高后下降的趋势,但蛋白质含量变化不明显。当蔗糖添加量<6%,发酵乳甜度不足,较酸;当蔗糖添加量为6%时,发酵乳酸甜合适,感官评分最高,为87.75分,蛋白质含量为2.84 g/100 g;当蔗糖添加量>6%,发酵乳偏甜。故选择蔗糖添加量为5%、6%、7%作为响应面参数。
图3 蔗糖添加量对风味发酵乳感官评分及蛋白质含量的影响
Fig. 3 Effect of sucrose addition on sensory score and protein content of flavor fermented milk
2.1.4 发酵时间对风味发酵乳的影响
由图4可知,随着发酵时间的延长,风味发酵乳的感官评分呈先升高后下降的趋势,蛋白质含量呈下降的趋势,但变化不明显。当发酵时间<6 h,发酵乳凝固型不好,有乳清析出;当发酵时间为6 h时,发酵乳的感官评分最高,为87.55分,蛋白质含量为2.84 g/100 g,发酵后凝固型较好,酸甜感最佳,口感细腻柔和;当发酵时间>6 h,发酵乳酸甜不合适。故选择最适发酵时间为6 h。
图4 发酵时间对风味发酵乳感官评分及蛋白质含量的影响
Fig. 4 Effect of fermentation time on sensory score and protein content of flavor fermented milk
2.1.5 菌种ABY-10接种量对风味发酵乳的影响
由图5可知,随着菌种ABY-10接种量的增加,风味发酵乳的感官评分呈先升高后下降的趋势,蛋白质含量呈下降的趋势。当菌种接种量<0.003%,发酵乳凝固性不好,状态不佳;当菌种接种量为0.003%时,发酵乳的状态较好,酸甜合适,此时感官评分最高为89.05分,蛋白质含量为2.84 g/100 g;当菌种接种量>0.003%之后,发酵乳逐渐变酸,酸甜比例不合适。故选择最适菌种接种量为0.003%。
图5 菌种ABY-10接种量对风味发酵乳感官评分及蛋白质含量的影响
Fig. 5 Effect of strain ABY-10 inoculum on sensory score and protein content of flavor fermented milk
依据单因素试验结果,确定黑枸杞汁的添加量为12%,以感官评分(R1)和蛋白质含量(R2)为响应值,选择对黑枸杞-刺梨风味发酵乳影响显著的4个因素刺梨汁添加量(A)、菌种接种量(B)、发酵时间(C)和蔗糖添加量(D)进行4因素3水平的响应面优化试验,各因素评价的投票数见表4,响应面试验设计及结果见表5,以感官评分为响应值回归模型的方差分析结果见表6。
表4 黑枸杞-刺梨风味发酵乳感官评价票数分布
Table 4 Distribution of sensory evaluation votes of fermented black wolfberry-Rosa roxburghii flavor milk
序号色泽优良中差状态优良中差滋味优良中差气味优良中差1234567891 0 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 8801 05181 08800771 0017001 000919997 22205820222233019311022111113 00300100003300070038043080000 00500000005500020061045000000 77699337553388653425634605757 23211443442322236253332433333 10200330115400221432144072020 00000000000000000000000000000 28128047221053310201201302825 22252733442232429402422414243 30430330444425341444444354042 30300000003400030063043040000 89329038443266500350523215756 21751842447244339433327533332 00030230220600261326260362022 00000000000000010001000000000
表5 响应面试验设计与结果
Table 5 Design and results of response surface experiments
试验号ABCDR1/分R2/(g·100 g-1)1234567891 0 000--1 00-1 100--1 0-1 11 12 13 14 10001100 0000100101-10-1 0011000-1 10100010010000 82.23 87.99 76.82 83.14 88.09 78.45 81.47 87.67 81.96 81.96 75.26 72.72 85.61 83.86 2.74 2.76 2.74 2.89 2.76 2.75 2.88 2.78 2.78 2.80 2.68 2.70 2.74 2.78
表6 以感官评分为响应值回归模型的方差分析结果
Table 6 Variance analysis results of regression model using sensory score as response value
注:“*”表示对结果影响显著(P<0.05),“**”表示对结果影响极显著(P<0.01)。下同。
方差来源 平方和 自由度均方F 值P 值显著性模型14 ABCDA B****AC AD BC BD CD 667.38 219.99 23.05 19.71 25.84 4.41 3.94 0.016 5.34 30.42 0.17 1111111111 47.67 219.99 23.05 19.71 25.84 4.41 3.94 0.016 5.34 30.42 0.17 13.10 60.43 6.33 5.41 7.10 1.21 1.08 4.292E-003 1.47 8.36 0.047<0.000 1<0.000 1 0.024 7 0.035 5 0.018 5 0.289 6 0.315 8 0.948 7 0.246 0 0.011 9 0.830 9****A2 B2 C2 D2 52.04 11.77 21.94 48.88<0.000 1 0.004 1 0.000 4<0.000 1********残差失拟项纯误差总离差189.43 42.85 79.87 177.95 50.96 46.81 4.15 718.35 R2=0.929 1 11111 4 10 4 28 189.43 42.85 79.87 177.95 3.64 4.68 1.04 4.51 0.079 9 R2adj=0.858 1 CV=2.37%
续表
试验号ABCDR1/分R2/(g·100 g-1)15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29-1 0 0 00--1 1110110000-1 100000--1-1-1-1 100-10001-1000-1-1-1 11100-1 11000010 1000 83.19 74.09 80.06 80.28 72.79 74.23 82.75 72.86 75.78 82.57 71.40 82.09 87.63 82.09 84.85 2.88 2.76 2.81 2.93 2.70 2.68 2.83 2.71 2.71 2.80 2.82 2.76 2.76 2.95 2.87
采用表4中的数据建立模糊评价矩阵,将每个样品的各自影响因素的得票数除以总参与评价人数(10)即可得到各个模糊矩阵U1~U29,以1号产品为例:色泽的评价人数分别为:8人选优,2人选良,0人选中,0人选差,则U色泽=(0.8,0.2,0,0),同理,U状态=(0.7,0.2,0.1,0),U滋味=(0.2,0.2,0.3,0.3),U气味=(0.8,0.2,0,0),由此可得到矩阵U1:
根据模糊数学计算原理和权重集M=(M1,M2,M3,M4)=(0.35,0.25,0.14,0.26),按照矩阵相乘方法,感官评价结果F1=M×U1=(0.564,0.200,0.131,0.105),对于F中的各个量,分别赋予其相应分值,优、良、中、差分别为90分、80分、70分、60分,F中各个值分别乘以相应分值,再相加即可得到1号样品感官评分,即1号样品感官评分:T1=0.564×90+0.2×80+0.131×70+0.105×60=82.23,同理可以计算出2~29号样品的感官得分。
对表5中的数据进行回归拟合分析,得到的回归方程为R1=87.40-4.28A-1.39B+1.28C+1.47D+1.05AB+0.99AC+0.062AD+1.15BC+2.76BD-0.21CD-5.40A2-2.57B2-3.51C2-5.24D2;R2=2.76-0.10A-4.167E-0.03B+0.021C-0.018D-7.500E-003AB-0.018D-7.500E-003AB-0.015AC+7.500E-0.03AD-5.000E-003BC+2.500E-003CD+2.500E-003CD+0.028A2+4.167E-003B2+0.019C2+7.917E-003D2。
复相关系数R2∈[0,1],它的值越接近1误差影响就越小,回归方程越准确[19-20]。R2可以描述响应曲面的拟合程度,但它的值会随着回归方程中自变量个数的改变而发生改变[21-26]。由表6可知,模型的P<0.000 1,说明试验所采用的二次回归模型是极显著的。失拟项P=0.079 9>0.05,说明对模型是有益的,模型具有高度可靠性[23-25]。对试验模型的可信度进行分析,得到决定系数R2=0.929 1,表明响应值的变化92.91%来自于所选因素,方程的拟合度较好,方程的调整决定系数R2Adj=0.858 1,说明有85.81%的试验符合该模型,与实际情况符合良好[25-28]。变异系数(coefficient of variation,CV)=2.37%,较小,表明方程模型具有良好重现性[29]。由表6亦可知,一次项A,二次项A2、B2、C2、D2对结果影响极显著(P<0.01),一次项B、C、D,交互项BD对结果影响显著(P<0.05)。根据F值,各因素对试验结果影响的先后次序为A>D>B>C。交互项BD对结果影响的响应面及等高线见图6。
图6 菌种ABY-10接种量及蔗糖添加量交互作用对黑枸杞-刺梨风味发酵乳感官评分影响的响应面及等高线
Fig. 6 Response surface plots and contour lines of effect of interaction between strain ABY-10 inoculum and sucrose addition on the sensory score of fermented black wolfberry-Rosa roxburghii flavor milk
响应面越陡峭,等高线越密集,表明该因素对试验结果影响越显著[29]。由图6可知,BD响应面较陡峭,等高线越接近于椭圆形,说明BD交互项对结果影响显著,与方差分析结果一致。以蛋白质含量为响应值回归模型的方差分析结果见表7。
由表7可知,模型的P<0.000 1,说明试验所采用的二次模型是极显著的;失拟项P=0.199 7>0.05,说明对模型是有益的,模型具有高度可靠性[23-24]。对试验模型的可信度进行分析,得到决定系数R2=0.961 1,表明响应值的变化96.11%来自于所选因素,方程的拟合度较好,方程的调整决定系数R2Adj=0.922 2,说明有92.22%的试验符合该模型,与实际情况符合良好[25-28]。CV=0.73%,较小,说明方程模型具有良好重现性[29]。一次项A、C、D,二次项A2对结果影响极显著(P<0.01),二次项C2对结果影响显著(P<0.05)。根据F值,各因素对试验结果影响的先后次序为A>C>D>B。
表7 以蛋白质含量为响应值回归模型的方差分析结果
Table 7 Variance analysis results of regression model using protein content as response value
方差来源 平方和 自由度均方F 值P 值显著性模型14 ABCDA B********AC AD BC BD CD A2 B2 C2 D2残差失拟项纯误差总离差0.14 0.12 2.083E-004 5.208E-003 4.033E-003 2.250E-004 9.000E-004 2.250E-004 1.000E-004 0.000 2.500E-005 5.055E-003 1.126E-004 2.383E-003 4.065E-004 5.725E-003 4.925E-003 8.000E-004 0.15 R2=0.961 1 111111111111111 4 24.70 303.31 0.51 12.74 9.86 0.55 2.20 0.55 0.24 0.000 0.061 12.36 0.28 5.83 0.99<0.000 1<0.000 1 0.487 1 0.003 1 0.007 2 0.470 5 0.160 1 0.470 5 0.628 6 1.000 0 0.808 3 0.003 4 0.608 0 0.030 1 0.335 7***10 4 28 0.010 0.12 2.083E-004 5.208E-003 4.033E-003 2.250E-004 9.000E-004 2.250E-004 1.000E-004 0.000 2.500E-005 5.055E-003 1.126E-004 2.383E-003 4.065E-004 4.089E-004 4.925E-004 2.000E-004 2.46 0.199 7 R2adj=0.922 2 CV=0.73%
利用Design-Expert 10.0.7对感官评分和蛋白质含量回归方程进行回归分析,黑枸杞-刺梨风味发酵乳的最佳发酵工艺为:刺梨汁添加量4.28%,菌种ABY-10接种量0.003 4%,发酵时间6.071 h,蔗糖添加量6.05%。在此优化条件下,风味发酵乳感官评分的理论值为88.596分,蛋白质含量为2.80 g/100 g。考虑到实际工艺条件,调整最佳发酵工艺条件为刺梨汁添加量4.3%,菌种ABY-10接种量0.003%,发酵时间6 h,蔗糖添加量6%。在此优化条件下进行3次平行验证试验,感官评分及蛋白质含量分别为(88.58±0.08)分、(2.79±0.01)g/100 g,与预测值接近,说明该模型可以用于优化黑枸杞-刺梨风味发酵乳发酵工艺。
黑枸杞-刺梨风味发酵乳的感官品质、理化指标及微生物指标分别见表8~表10。由表8~表10可知,黑枸杞-刺梨风味发酵乳的感官品质、理化和微生物指标均符合相关国标要求。
表8 黑枸杞-刺梨风味发酵乳的感官品质
Table 8 Sensory quality of fermented black wolfberry-Rosa roxburghii flavor milk
指标 黑枸杞-刺梨风味发酵乳 GB 19302—2010《食品安全国家标准发酵乳》要求是否符合要求气味符合色泽符合滋味状态有枸杞和刺梨的清香,并且有发酵乳特有的风味均匀的香芋色,有光泽酸甜合适,入口有枸杞刺梨清香质地均匀,良好,无乳清具有与添加成分相符的气味具有与添加成分相符的色泽具有与添加成分相符的滋味质地均匀,良好,无乳清符合符合
表9 黑枸杞-刺梨风味发酵乳的理化指标
Table 9 Physicochemical indexes of fermented black wolfberry-Rosa roxburghii flavor milk
项目GB 19302—2010《食品安全国家标准发酵乳》要求测定结果是否符合标准脂肪/(g·100 g-1)蛋白质/(g·100 g-1)酸度/T°亚硝酸盐/(g·100 g-1)蔗糖/(g·100 g-1)乳糖/(g·100 g-1)非脂乳固体/(g·100 g-1)灰分/(g·100 g-1)总固形物含量/(g·100 g-1)能量/kJ三聚氰胺/(mg·kg-1)≥2.5≥2.3≥70.0<0.02 2.56±0.02 2.78±0.01 77.00±0.35 0.005 83±0.000 21 5.42±0.12 4.83±0.03 8.4±0.1 0.564±0.15 16.38±0.25 320.14±1.38 0±0.01符合符合符合符合
表10 黑枸杞-刺梨风味发酵乳的微生物指标
Table 10 Microbial indexes of fermented black wolfberry-Rosa roxburghii flavor milk
是否符合标准乳酸菌/(CFU·mL-1)致病菌项目GB 19302—2010《食品安全国家标准发酵乳》要求测定结果≥1×106不得检出4.68×109未检出符合符合
以刺梨干果、黑枸杞、纯牛奶为原料,以感官评分、蛋白质含量为评价指标,利用模糊数学评价结合响应面法优化得到黑枸杞-刺梨风味发酵乳的最优发酵工艺为:黑枸杞汁添加量12.0%,刺梨汁添加量4.3%,蔗糖添加量6.0%,菌种ABY-10接种量0.003%,发酵时间6 h。在此优化条件下,黑枸杞-刺梨风味发酵乳的感官评分为88.60分,蛋白质含量为2.80 g/100 g,其感官指标、理化指标及微生物指标均符合相关国标要求。
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