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紫背天葵酸奶发酵工艺优化及保藏特性分析



全 文 :紫背天葵酸奶发酵工艺优化及保藏特性分析
崔蕊静 1 康维民 1 申淑琦 2
(1河北科技师范学院食品科技学院 河北秦皇岛 066600
2河北农业大学海洋学院 河北秦皇岛 066003)
摘要 以紫背天葵汁为配料,研究紫背天葵酸奶发酵工艺及保藏特性。 结果表明,在牛奶中加入体积分数 15%
的紫背天葵汁,7%蔗糖,接种 1∶1 混合的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌 4%,于 41 ℃发酵 5 h,为紫背天葵酸奶
发酵工艺。 物性指标测定结果表明,紫背天葵汁对产品的硬度、弹性、黏附性等均有较大影响,能提高产品的粘
稠性,降低产品乳清析出率,可代替人工合成的稳定剂,增加产品的稳定性。 在 4 ℃保藏过程中,紫背天葵酸奶
的酸度始终低于常规酸乳,乳酸菌落数高于常规酸乳。 添加紫背天葵汁能明显提高酸奶的抗氧化作用,提高酸
奶的品质和保健功能。
关键词 紫背天葵汁; 乳酸发酵; 酸奶; 工艺优化; 品质分析
文章编号 1009-7848(2013)09-0086-08
紫背天葵(Begonia Fimbristipula Hance)为菊
科三七草属多年生宿根草本植物[1]。紫背天葵性味
甘、凉,既可入药,又是一种很好的营养保健品 [2]。
紫背天葵中含有 15.28%的粗蛋白,1.52%的粗脂
肪,26.87%的总糖[3],还富含造血功能的铁素、维生
素 A原、黄酮类化合物及酶化剂锰元素。其鲜叶和
嫩梢的维生素 C含量较高,黄酮类物质(不包含花
青素) 质量分数为 0.41%。 它具有抗氧化,降低脂
质过氧化反应,预防心血管疾病,抗衰老,助消化
等功效[4-5];具有提高抗寄生虫和抗病毒的能力,对
散癌消肿有一定效果;还有治疗咳血、血崩、痛经、
支气管炎、 盆腔炎及缺铁性贫血等病症的功效[6]。
目前对紫背天葵的研究主要是提取其中的色素[7-10],
研制紫背天葵固体饮料和复合茶饮料[11-12]。尚未有
紫背天葵酸奶的研究报道。 本文拟将紫背天葵打
浆、取汁,然后添加到鲜牛奶中接种乳酸菌发酵,
制备集紫背天葵和酸奶营养、保健功能于一体,并
略带紫背天葵的清香味和发酵奶独特风味的紫背
天葵酸奶。 同时利用紫背天葵粘液的持水性和粘
稠性,替代稳定剂,增加制品的稳定性,使组织细
腻,凝乳均匀,无乳清析出,从而提高酸奶的品质,
为紫背天葵的开发拓宽方向。
1 材料与方法
1.1 原辅料
紫背天葵 (Begonia Fimbristipula Hance),河
北科技师范学院园艺园林系实验基地提供; 保加
利亚乳杆菌 Lb(Lactobacillus bulgaricus)和嗜热链
球菌 St(Streptococcus thermophilus),冻干粉,购于
中国工业微生物菌种保藏中心;HDZ-2007 凝固
型酸奶稳定剂,石家庄兄弟工贸有限公司生产。
1.2 设备与仪器
JJ-2 型组织捣碎匀浆机, 江苏常州国华仪器
厂;LRH-150B 型生化培养箱, 广东省医疗器械
厂;pHS-3 型数字式 pH 计,萧山市鑫龙医疗器有
限公司;FJ-200 型高速分散均质机, 上海标本模
型厂;XSP-18B 型显微镜,江南光学仪器厂;NDJ-
8S 型数显粘度计,上海天平仪器厂;TMS-PRO 食
品物性分析仪,美国 FTC公司。
1.3 测定方法
酸度测定:用 pHS-3C型酸度计测定;
菌数的测定(cfu/mL):血球计数法[13];
样品保水性的测定:吸取 5 mL、4 ℃的样品放
入刻度离心管中, 以 4 000 r/min 的速度离心 20
min,1 min 之后读数,酸奶的乳清析出率用离心后
乳清体积的百分数表示[14]。
物性分析:根据资料对酸奶的物性进行分析,
采用测量力 500 N,测量速度 15 mm/s,测量的深
收稿日期: 2012-09-17
作者简介: 崔蕊静,女,1966 年出生,硕士,教授
Vol. 13 No. 9
Sep. 2 0 1 3Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology
中 国 食 品 学 报第 13 卷 第 9 期
2 0 1 3 年 9 月
第 13 卷 第 9 期
度40 mm,探头的型号是圆锥形探头,对成品进行
硬度、弹性、粘附力等物性的分析[14]。
1.4 试验设计
1.4.1 工艺流程
鲜乳→验收→过滤→加热→均质→杀菌→冷却 过滤←加热溶解←蔗糖
↓ ↓
紫背天葵→清洗→保温处理→热烫→切碎→打浆→过滤→紫背天葵汁→均质→杀菌→冷却→接种→发酵→后熟→成品
1.4.2 操作要点
1) 发酵剂的制备: 先制备脱脂乳培养基,将
保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌分别进行接种并培
养,制取母发酵剂;菌种活力提高后,再将菌种在
全脂乳培养基中进行活化培养,制取中间发酵剂;
连续进行扩大培养, 最终制取活力达到要求的工
作发酵剂; 在无菌操作下取少量保加利亚乳杆菌
和嗜热链球菌,分别接入灭菌的脱脂牛奶中,置于
43℃下培养至乳凝固。 连续培养传代到活力恢
复 [15-17]。将活化好的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌
分别按 4%接种量接入不同浓度梯度的牛奶、紫背
天葵培养基中,驯化培养,将驯化合格的菌种扩培
为生产发酵剂。
2) 紫背天葵汁制备:参考文献[18]。
3) 原料乳选择:原料乳必须是新鲜、质优、理
化指标符合 GB/T6914-8《生鲜牛乳收购标准》,净
化过滤,121℃杀菌 15 min。
4) 配料: 按配方要求用部分原料乳溶解蔗
糖,溶解后过滤,与原料乳、紫背天葵汁混合,加热
至 65℃,30 MPa压力均质。
5) 冷却:均质后冷却到 43~44℃。
6) 接种发酵:将生产发酵剂无菌条件下接种
到冷却好的物料中,接种量 4%,接种时轻轻搅拌,
使其混合均匀。 然后将发酵液放入 41℃左右培养
箱中发酵。
7) 冷藏:将发酵好的紫背天葵酸奶及时移入
于 4~5℃冰箱中进行冷藏后熟 24 h。
1.4.3 紫背天葵酸奶发酵特性分析 考察紫背天
葵汁用量对发酵酸度,对产品的色泽、气味、滋味
和组织状态等感官品质,产品的质构、黏度、保水
性的影响。
1.4.4 紫背天葵酸奶发酵的工艺参数筛选 预试
验的基础上,以紫背天葵汁添加量,蔗糖添加量,
乳酸菌接种量以及发酵时间为考察因素按表 1 进
行 L9(34)正交试验,以发酵 pH 和活性乳酸菌数为
考察指标, 并组织有食品专业背景和感官评定经
验的 15 人对制品的色泽、气味和滋味等参考表 2
进行感官评分。
水平 A(加糖量/%) B(发酵时间/h) C(紫背天葵汁量/%) D(接种量/%)
1 6 4 15 3
2 7 5 20 4
3 8 6 25 5
表 1 L9(34)正交试验因素水平设计
Table 1 Design for factors and levels of L9(34) orthogonal experiment
项目 评定分值/分 评定标准
色泽 2~10 红色或粉红色(8~10)、草绿色(5~7)、黄绿色(2~4)
口感 15~30 口感细腻、润滑、柔和(26~30),口感较细腻、柔和(21~25),口感粗糙(15~20)
滋味和气味 20~40 酸甜适口,有奶香味和紫背天葵清香味,混合协调(35~40),酸甜较适口,奶香味较
浓,紫背天葵清香味淡,气味较协调(30~34),酸甜不适口,奶香味较淡,紫背天葵
味较浓(25~29),酸甜不适口,奶味浓,无紫背天葵清香味(20~25)
组织状态 5~20 稳定,黏稠性好,凝固均匀(15~20),黏稠性较好,但不均匀(10~14),不稳定,有分
层和析水现象(5~9)
表 2 紫背天葵酸奶感官评分标准
Table 2 Sensory evaluation standards of Begonia Fimbristipula Hance yogurt
紫背天葵酸奶发酵工艺优化及保藏特性分析 87
中 国 食 品 学 报 2013 年第 9 期
1.4.5 紫背天葵酸奶保藏特性分析 考察紫背天
葵酸奶保藏期间酸度和菌落数的变化, 与普通酸
奶作对照;同时进行感官评价。
2 结果与分析
2.1 紫背天葵汁用量对发酵特性的影响
2.1.1 紫背天葵汁用量对发酵酸度和感官品质的
影响 牛奶中加入 5%、10%、15%、20%、25%紫背
天葵汁,7%蔗糖, 接种量 4%,41 ℃发酵 5 h 后测
pH值。每个水平重复 3次,取平均值,对不同水平
进行新复极差分析;同时对制品的色泽、气味、滋
味和组织状态等进行感官评价(表 3)。
紫背天葵汁
用量/%
pH 平均值 感官品质
5 3.88aA 淡红色,凝乳不均匀,乳清析出,酸涩味大,奶香味浓,无紫背天葵清香味,质地较硬
10 4.17bB 红色,凝固较均匀,少量乳清析出,酸甜适口,奶香味较浓,紫背天葵清香味较淡,细腻光滑
15 4.44 bB 鲜红色,凝固性好,无乳清析出,酸甜较适口,奶香味和紫背天葵清香味协调,细腻光滑
20 5.03 cC 黄绿色,凝固较好,乳清析出少,酸甜较适口,奶香味较淡,紫背天葵清香味较浓,质地较软
25 6.16 dD 草绿色,凝固差,乳清析出多,较甜,奶香味淡,紫背天葵清香味浓,质地过软
表 3 紫背天葵汁用量对产品酸度和感官的影响
Table 3 Effect of addition of Begonia Fimbristipula Hance juice on the acidity of products and sensory
注:表中小写字母不同者之间表示差异达 5%显著水平,大写字母表示差异达 1%显著水平。
结果表明, 产品酸度随紫背天葵汁用量的增
多而降低。原因一是紫背天葵汁用量的增多,降低
了原料乳的可溶性固形物含量,使发酵减弱;二是
紫背天葵汁具有较高的黏稠性, 用量过大使发酵
液的黏性过高, 抑制了乳酸菌发酵, 使凝固不均
匀,乳清析出多。 新复极差检验,紫背天葵汁添加
量除 10%和 15%处理间差异不显著, 其余处理间
存在极显著差异,且用量为 5%处理极显著优于其
他处理。但紫背天葵汁用量少时,其保健功能不能
充分体现,与普通酸奶无差别;紫背天葵汁添加量
为 15%时, 制品的酸甜度适宜, 风味较好, 超过
15%,发酵酸度降低且不能凝固或凝固状态不好,
可能是随紫背天葵汁用量的增多, 降低了原料乳
的可溶性固形物含量,使发酵减弱。 考虑制品 pH
并结合感官评价, 确定紫背天葵汁添加量 15%为
宜。
2.1.2 紫背天葵汁用量对产品质构的影响 牛奶
中分别加入 10%、15%、20%、25%紫背天葵汁,7%
蔗糖,接种量 4%,41 ℃发酵 5 h,测物性指标,紫
背天葵汁用量对产品质构的影响见表 4。
0(对照) 176.58 113.38 318.92 398.36 6.86
10 240.85 119.57 331.16 415.63 7.14
15 216.32 121.34 358.74 441.27 7.57
20 197.64 126.39 371.25 460.81 8.04
25 161.13 127.81 383.37 472.55 6.41
硬度/g 内聚性/g 黏附性/gsec 黏附力/g 弹性/mm
紫背天葵汁添加量/%
物性指标
表 4 紫背天葵汁用量对产品质构的影响
Table 4 Effect of addition of Begonia Fimbristipula Hance juice on texture of products
88
第 13 卷 第 9 期
结果表明(表 4),适量紫背天葵汁添加牛奶
中发酵,对产品质地硬度、黏附力和弹性等起到了
改善作用。这是因为在酸奶发酵过程中,紫背天葵
汁中的多糖与牛乳中酪蛋白形成更加致密的空间
网络结构, 原先较弱的酪蛋白相互吸引所形成的
立体结构被紫背天葵黏性多糖之间更加稳定的作
用力所取代,形成新的网状结构,这就使得体系的
凝胶强度以及抵抗破坏的能力大大增强; 在牛乳
发酵过程中,乳酸的产生使 pH 不断降低、蛋白微
粒上的正电荷逐渐增多,当降低到蛋白等电点 4.6
左右时, 蛋白上的正电荷与紫背天葵多糖所带的
负电荷相结合, 结果蛋白粒子被多糖包裹而受到
保护,有效防止了蛋白粒子间的凝集、沉淀。 因此
酸奶的硬度、内聚性、黏附性、黏附力和弹性等物
性指标有所上升。
2.1.3 紫背天葵汁的用量对酸奶黏度 牛奶中加
入 0%、10%、15%、20%、25%、30%紫背天葵汁,7%
蔗糖,接种量 4%,41℃发酵 5 h后测产品黏度。每
个水平重复 3 次,取平均值,对不同水平进行新复
极差分析。
紫背天葵汁用量/% 0 10 15 20 25 30
产品黏度/ Pa·s 1.54 eE 2.27 cC 2.69 bB 2.8 5 aA 2.51 bB 1.79dD
表 5 紫背天葵汁的用量对酸奶黏度的影响
Table 5 Effect of addition of Begonia Fimbristipula Hance juice on viscosity of yoghourt
注:表中小写字母不同者之间表示差异达 5%显著水平,大写字母表示差异达 1%显著水平。
结果表明,随紫背天葵汁用量的增多,产品黏
度逐渐升高,但用量超过 20%后,黏度反而下降。
因为紫背天葵汁本身具有较高的黏度, 会使
产品黏度有所升高;紫背天葵汁中的矿物质、维生
素等对乳酸菌的生长繁殖、发酵起促进作用,发酵
过程中产生大量的酸, 牛乳中的酪蛋白在酸的作
用下变性,由原来的球状颗粒伸展成线性,并凝固
成网络状的凝胶状态,凝胶包裹水分,使产品黏度
升高。但紫背天葵汁用量超过 20%时,使牛乳固形
物浓度降低,其中酪蛋白含量也下降,发酵过程中
形成的凝胶包裹水分能力减弱,酸奶黏度下降;还
会造成发酵液体系开始的黏度过高, 抑制乳酸菌
发酵,使凝固不均匀,乳清析出多,黏度下降。新复
极差检验,各处理间存在极显著差异。 综合考虑,
紫背天葵汁用量 15%~20%为宜。
2.1.4 紫背天葵汁的用量对酸奶保水性的影响
酸乳产品在贮藏及货架期内会存在乳清析出的问
题, 乳清析出较多将导致酸乳的质构发生严重破
坏从而影响酸乳的品质及货架期,因此,生产中常
加黄原胶、变性淀粉、果胶、明胶、琼脂等增稠剂以
改善和提高酸乳的品质,防止乳清析出。 但法国、
荷兰等一些欧洲国家明令禁止普通酸奶中添加增
稠剂。通过提高牛乳的总固形物含量,可以改善质
构,但又增加了成本。试验利用紫背天葵汁代替人
工合成稳定剂使用,观察对酸奶保水性的影响。
牛奶中加入 10%、15%、20%、25%、30%的紫
背天葵汁,7%蔗糖, 接种量 4%,41 ℃发酵 5 h 后
测产品乳清析出率。 与分别加 0%、0.2%、0.3%、
0.4%、0.5% HDZ-2007 凝固型酸奶稳定剂的产品
对比。
紫背天葵汁用量/% 乳清析出率/% HDZ-2007 酸奶稳定剂用量/% 乳清析出率/%
10 33.41eE 0.0 35.72
15 29.07 bB 0.2 31.74
20 28.69 aA 0.3 29.53
25 31.06 cC 0.4 28.77
30 31.82 dD 0.5 28.35
表 6 紫背天葵汁和 HDZ-HDZ-2007 酸奶稳定剂用量对酸奶乳清析出率的影响
Table 6 Effect of Begonia Fimbristipula Hance juice and HDZ-2007 yoghourt stabilizer
on whey precipitation rate of yoghourt
注:表中小写字母不同者之间表示差异达 5%显著水平,大写字母表示差异达 1%显著水平。
紫背天葵酸奶发酵工艺优化及保藏特性分析 89
中 国 食 品 学 报 2013 年第 9 期
结果表明(表 6),随紫背天葵汁用量的增多,
产品乳清析出率逐渐降低,但用量超过 20%后,乳
清析出率又升高。 牛乳中的酪蛋白与牛乳中的钙
结合成酪蛋白酸钙-磷酸钙复合体的形式存在于
乳中。酸奶发酵时乳酸菌将乳糖转化为乳酸,乳酸
使酪蛋白复合体因其中的磷酸钙和柠檬酸钙的逐
渐溶解而变得越来越不稳定,钙、镁离子之间以及
无机磷酸盐和柠檬酸盐之间会产生线性关联。 pH
值的降低使得疏水作用之间的排斥作用减少,使
酪蛋白胶粒有可能发生凝聚。 当体系的 pH 值达
到酪蛋白的等电点 pH 4.6~4.7 时, 酪蛋白胶粒开
始聚集沉降,逐渐形成一种蛋白质网络立体结构,
其中包含乳清蛋白、脂肪和水溶液部分,使产品保
水性提高, 乳清析出减少。 若紫背天葵汁用量过
大,导致乳中酪蛋白含量相对减少,发酵过程中形
成的凝胶包裹水分能力减弱, 使产品乳清析出率
呈现升高趋势。新复极差检验,各处理间存在极显
著差异。 综合考虑,紫背天葵汁用量 15%~20%为
宜。
对照产品乳清析出率随稳定剂用量的增加而
下降,当稳定剂用量超过 0.4%时,下降不明显,添
加原料乳质量 20%紫背天葵汁发酵与 0.4%
HDZ-2007 发酵酸奶稳定剂, 乳清析出率差别不
明显,所以紫背天葵汁的添加,可代替人工合成稳
定剂使用,提高产品的稳定性和保水性,减少乳清
析出。
2.2 紫背天葵酸奶发酵的工艺参数筛选
以紫背天葵汁添加量,蔗糖添加量,乳酸菌接
种量以及发酵时间为考察因素,按表 1 进行试验,
以 pH 值、乳酸菌落数和感官评分为评价指标,试
验结果见表 7。
1 1 1 1 1 5.75 10.6 67.8
2 1 2 2 2 4.13 18.4 88.7
3 1 3 3 3 3.95 5.3 82.4
4 2 1 2 3 4.05 10.6 89.5
5 2 2 3 1 4.18 39.4 85.3
6 2 3 1 2 5.18 64.3 74.1
7 3 1 3 2 4.08 4.6 84.1
8 3 2 1 3 4.84 52.8 73.2
9 3 3 2 1 4.25 6.7 75.6
pH 值
k1 4.61 4.63 5.26 4.73
k2 4.47 4.38 4.14 4.46
k3 4.39 4.46 4.07 4.28
R 0.22 0.25 1.19 0.45
菌落数
k1 11.43 8.60 42.57 18.90
k2 38.10 36.87 11.90 29.10
k3 21.37 25.43 16.43 22.90
R 26.67 28.27 30.67 10.20
感官评分
k1 79.6 80.5 71.7 76.2
k2 83.0 82.4 84.6 82.3
k3 77.6 77.4 83.9 81.7
R 5.3 5.0 12.9 6.1
A B C D
处理序号
因素水平 pH
平均值
乳酸菌落数
(×108CFU/mL)
感官评定
平均分
表 7 L9(34)正交试验结果
Table 7 Results of L9(34) orthogonal experiment
90
第 13 卷 第 9 期
采用权矩阵分析方法, 分别计算出 3 个考察
指标的权矩阵。 第一个考察指标酸度的权矩阵的
计算方法如下:
M1=
4.61 0 0 0
4.47 0 0 0
4.39 0 0 0
0 4.63 0 0
0 4.38 0 0
0 4.46 0 0
0 0 5.26 0
0 0 4.14 0
0 0 4.07 0
0 0 0 4.73
0 0 0 4.46
0 0 0 4.28
7
7
7
7
7
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7
7
7
7
, T1=
1
13.47 0 0 0
0 113.47 0 0
0 0 113.47 0
0 0 0 113.47
7
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7
7
7
7
7
7
7
, S1=
0.22
2.11
0.25
2.11
1.19
2.11
0.45
2.11
7
7
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ω1=M1T1S1=
4.61 0 0 0
4.47 0 0 0
4.39 0 0 0
0 4.63 0 0
0 4.38 0 0
0 4.46 0 0
0 0 5.26 0
0 0 4.14 0
0 0 4.07 0
0 0 0 4.73
0 0 0 4.46
0 0 0 4.28
7
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13.47 0 0 0
0 113.47 0 0
0 0 113.47 0
0 0 0 113.47
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7
7
7
7
·
0.22
2.11
0.25
2.11
1.19
2.11
0.45
2.11
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
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7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
=
0.03568
0.03460
0.03398
0.04073
0.03853
0.03923
0.21981
0.17334
0.17041
0.07489
0.07062
0.06777
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
同理, 计算出第二个考察指标菌落数和第三 个考察指标感官评定平均分的权矩阵分别为:
ω1=
0.044888
0.149583
0.083887
0.03579
0.153425
0.105844
0.192187
0.53728
0.074196
0.028382
0.0437
0.034389
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
, ω2=
0.05994
0.06250
0.05844
0.05717
0.05852
0.05479
0.13142
0.15507
0.15378
0.06605
0.07133
0.07081
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
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7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
此正交试验考察指标的总权矩阵为 3 个指标 值的权矩阵的平均值,计算如下:
ω= ω1 +ω2 +ω33 =
1
3
0.03568
0.03460
0.03398
0.04073
0.03853
0.03923
0.21981
0.17334
0.17041
0.07489
0.07062
0.06777
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
+
0.044888
0.149583
0.083887
0.03579
0.153425
0.105844
0.192187
0.53728
0.074196
0.028382
0.0437
0.034389
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
+
0.05994
0.06250
0.05844
0.05717
0.05852
0.05479
0.134142
0.15507
0.15378
0.06605
0.07133
0.07081
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
=
0.046839
0.082229
0.058769
0.044561
0.083489
0.066680
0.181141
0.127378
0.132796
0.056439
0.061883
0.057656
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
=
A1
A2
A3
B1
B2
B3
C1
C2
C3
D1
D2
D3
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
7
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7
7
7
7
7
7
7
7
紫背天葵酸奶发酵工艺优化及保藏特性分析 91
中 国 食 品 学 报 2013 年第 9 期
由计算结果可知, 因素 A的 3个水平对试验
结果的影响的权重分别为 A1 =0 . 046839 、A2 =
0 . 082229、A3=0.058769,A2的权重最大; 同理,因
素 B 中 B2的权重最大;因素 C 中 C1的权重最大;
因素 D中 D2的权重最大。故此正交试验的最优方
案为 A2B2C1D2, 即原料乳中添加 7%蔗糖,15%紫
背天葵汁,接种 4%乳酸菌,发酵时间 5 h;各因素
对正交试验的指标影响顺序为 C>B>A>D,即紫背
天葵汁用量影响最大,其次为发酵时间和加糖量,
接种量影响最小。
2.3 紫背天葵汁对酸奶保藏特性的影响
评价酸奶品质, 尤其是评估其生理机能时的
一个重要指标就是产品中活性菌种的数量。 牛奶
中加入 15%紫背天葵汁,7%蔗糖, 接种量 4%,41
℃发酵 5 h后测产品活菌数。再将产品贮藏在 4℃
的冰箱中,每隔 3 d 取样对产品 pH 值、乳酸菌落
数进行测定,同时进行感官评价,以掌握产品在保
藏期间品质的变化情况,指导消费者的食用。
0 4.21 4.17 4.2×109 6.6×109
3 4.24 4.29 1.1×109 3.7×109
6 4.04 4.09 6.5×108 8.2×108
9 3.87 4.01 3.8×108 5.3×108
12 3.79 3.96 5.1×107 8.5×107
15 3.62 3.90 4.0×107 6.8×107
18 3.49 3.88 6.1×106 7.3×106
21 3.42 3.85 4.6×106 5.4×106
25 - 3.76 7.3×105 3.9×106
30 - 3.64 - 3.1×106
CK(对照) 加 15%紫背天葵汁 CK(对照) 加 15%紫背天葵汁
保藏天数/d
产品 pH 值 乳酸菌落数/CFU·mL-1
表 8 紫背天葵酸奶在贮藏中品质变化
Table 8 Changes of quality of Begonia Fimbristipula Hance yogurt in storage
结果表明, 产品 pH 值在保藏前 3 d 有所升
高,随后又逐渐下降,这是因为嗜热链球菌在贮存
中继续生长繁殖,具有一定的分解蛋白的能力,故
在保藏初期产品 pH 值有所升高, 但随贮存时间
的延长, 菌体发酵产酸的能力大于分解蛋白的能
力,结果 pH 值又下降,且均在第 12 天下降快,以
后逐渐减慢;乳酸菌活菌数衰减迅速,由于温度的
降低,乳酸菌的增殖受到抑制,同时随着乳糖等营
养物的持续消耗,乳酸菌的死亡率上升,乳酸菌活
菌数总体呈加速下降趋势; 加 15%紫背天葵汁的
产品保藏后期 pH 值逐渐高于对照, 可能由于紫
背天葵汁中色素的抗氧化性在乳酸菌发酵过程中
的化学去胁迫作用(吸氧),促进了发酵进程,延缓
了酸奶酸度的上升,延长了产品的货架期。同时加
紫背天葵汁的产品保藏期间乳酸菌个数多于对
照, 可能是紫背天葵汁的添加为乳酸菌提供了维
生素等生长因子,促进了乳酸菌生长繁殖,从而使
乳酸菌数比对照多。
感官评价结果,对照产品贮藏 21 d 时出现乳
清析出现象,25 d 时凝乳松散,口味过酸,而紫背
天葵酸奶贮藏 30 d 未出现明显的乳清析出现象,
凝乳状态良好,口味酸甜较适宜,说明紫背天葵汁
的添加能改善产品的组织状态,提高品质。
3 结论
牛奶中添加 15%紫背天葵汁,7%蔗糖, 接种
4%乳酸菌,41℃发酵 5 h, 可以得到色泽均一、组
织细腻、酸甜爽口、香味协调的紫背天葵酸奶,此
工艺可行。
紫背天葵汁添加到牛奶中发酵, 不仅强化了
产品的营养保健功能, 还可代替人工合成稳定剂
的使用,增加产品的黏稠性,提高产品的稳定性和
持水抗振性,减少乳清析出,产品硬度、弹性、黏附
性等均比对照大。
92
第 13 卷 第 9 期
紫背天葵汁能延缓酸奶的后酸化, 延长产品
的货架期,产品保藏 30 d 未出现明显的乳清析出
现象,凝乳状态良好,口味酸甜较适宜,而对照产
品贮藏 21 d 时出现乳清析出现象,25 d 时凝乳松
散,口味过酸。产品保藏 25 d乳酸菌数为 3.9×106,
符合国标 GB2746-1999 乳酸菌数 1.0×106 的要
求,而对照产品为 7.3×105,不符合国标要求。
参 考 文 献
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Optimization of Fermentation Technological and the Characteristic Analysis during Storage
of Begonia Fimbristipula Hance Yogurt
Cui Ruijing1 Kang Weimin1 Shen Shuqi2
(1College of Food Science and Technology, Hebei Normal University of Science and Technology,
Qinhuangdao 066600, Hebei
2Ocean College of Hebei Agricultural University, Qinhuangdao 066003, Hebei)
Abstract Begonia Fimbristipula Hance yogurt was made using Begonia Fimbristipula Hance juice as ingredients,
optimization of fermentation technological and the quality variety during storage of Begonia Fimbristipula Hance yogurt.
The results showed, joins the milk volume fraction 15% Begonia Fimbristipula Hance juice, sugar 7%, 4% of the inoc-
ulated with a 1 ∶1 mixture of Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus, fermentation 5 h at 41 ℃ , the
technology is feasible. Physical index was determine, effect of Begonia Fimbristipula Hance juice on hardness, elasticity,
adhesion of yoghourt, improve the viscous of yoghour, reduce the rate of whey precipitationof yoghour, substitute the
synthetic stabilizer. Increase the stability of the product. Compared with the conventional yogurt, Begonia Fimbristipula
Hance yoghurt had lower acidity and better sensory quality during 4 ℃. At the same time, Begonia Fimbristipula Hance
yoghurt greatly increased the antioxidant of yogurt.
Key words Begonia Fimbristipula Hance juice; lactic fermentation; yogurt; conditions optimization; quality variety
紫背天葵酸奶发酵工艺优化及保藏特性分析 93