全 文 :冷冻的蓝靛果山羊酸奶工艺条件优化
张军1,2,刘玉峰3,张冬雪1,杨光1,周国旺1
(1.黑龙江省农业科学院浆果研究所,黑龙江绥棱 152200;2.黑龙江省今帝酒业有限公司,黑龙江绥棱
152200;3.黑龙江省农业科学院畜牧研究所,黑龙江哈尔滨 150086)
摘 要:以蓝靛果、山羊奶为试材,采用单因素试验及 L9(34)正交试验确定其复合酸奶产品的最优发酵工艺条件,比对
其在冷冻与冷藏条件下产品质量稳定性,形成冷冻的蓝靛果山羊酸奶酿造工艺。试验结果表明:最优发酵工艺为蓝靛果
果酱 6 %、蔗糖 7 %、接种量 4 %、发酵时间 4.5 h、发酵温度 43℃,按此参数生产的蓝靛果山羊酸奶感官评分达 98分,理
化指标与卫生指标均达到 GB 19302-2010《食品安全国家标准 发酵乳》要求,具有蓝靛果和酸奶特有的风味。产品
在-18℃~-20℃条件下冷冻贮藏,比 0℃~4℃条件下冷藏,其质量更稳定。制成冷冻的蓝靛果山羊酸奶可显著改善山羊
奶膻味、实现营养与保健功效互补,提高产品附加值。
关键词:冷冻;蓝靛果;山羊奶;发酵;酸奶;工艺
Optimization on Technological Conditions of Frozen Lonicera Edulis Goat Yogurt
ZHANG Jun1,2,LIU Yu-feng3,ZHANG Dong-xue1,YANG Guang1,ZHOU Guo-wang1
(1. Berries Research Institute,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Suiling 152200,Heilongjiang,
China;2. Heilongjiang Province Jin Di Wine Industry Co.,Ltd,Suiling 152200,Heilongjiang,China;
3. Animal Husbandry Research Institute of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Harbin 150086,
Heilongjiang,China)
Abstract:Lonicera edulis,goat milk as the test material by single factor tests and L9(34)orthogonal test deter-
mined the optimal fermentation technological conditions of composite yogurt products,comparison research on
product quality stability under frozen and refrigeration condition. Forming brewing technology of frozen Lonicera
edulis goat yogurt. The results showed that the optimal fermentation conditions were:Lonicera edulis jam 6 %,
cane sugar 7 %,inoculation amount 4 %,fermentation time 4.5 h,fermentation temperature 43 ℃,according
to the parameter of Lonicera edulis goat yogurt sensory score of 98 points,physicochemical index and sanitary
index were up to the requirements of GB 19302-2010,with the unique flavor of Lonicera edulis and yogurt. The
quality of the product was more stable under the conditions of -18 ℃--20 ℃,which was cold storage at 0 ℃-
4 ℃ . The composite manufacturing frozen Lonicera edulis goat yogurt can be significant improvement flavor of
goat milk,nutrition and health efficacy complementary,improvement of product-addition value.
Key words:frozen;Lonicera edulis;goat milk;fermentation;yogurt;technology
食品研究与开发
Food Research And Development
2016年 7月
第 37卷第 13期
DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2016.13.015
基金项目:哈尔滨市科技攻关项目(2013AE6C006)
作者简介:张军(1962—),男(汉),高级农艺师,硕士,主要从事食品
加工与安全的研究工作。
冷冻酸奶在全球冷冻甜食市场中增长迅速[1-2],是
一种将酸奶的保健功能及特殊滋味与冷凉感觉及细
腻质地有机结合的冷链产品,具有货架期长、含有活
菌、食用方式多样等特点[3]。蓝靛果(蓝靛果忍冬Lonicera
caerulea L. var. edulis Turcz ex Herd)是珍稀、纯天然、野
生的可食用浆果,具有较高营养价值及药用功能 [4-5],
是天然抗氧化剂的良好资源[6]。山羊奶是婴幼儿的最
佳代乳品[7],被西欧科学家称作天然抗生素 [8],多国已
成为人们日常饮食必需品,加工产品种类丰富,很受
消费者欢迎[9],特别是用山羊奶生产的冰激凌和冷藏
酸奶风味独特[10]。山羊奶中 C4-10脂肪酸含量高,易使
其产生膻味[11- 12],利用乳酸菌发酵以望消除山羊奶膻
味[13]。利用蓝靛果果香改善或掩盖山羊奶的膻味,又实
食品研发
60
1.3.2 操作要点及参数设计
菌种的活化:选用保加利亚乳杆菌与嗜热乳酸链
球菌(1 ∶ 1,体积比)混合为发酵剂[14-15]。以灭菌脱脂复
原山羊奶为种子培养基。将 2种菌分别接种于试管培
养基中,42℃~43℃下活化 12 h~24 h后,保存于 0 ℃~
5℃冷箱中,活化的次数根据菌种的活力来决定。菌种
恢复活力后逐渐进行扩大培养以获得生产发酵剂。
选择充分成熟的甜型蓝靛果浆果,净水清洗后淋
干,利用果实捣碎机将其破碎至 0.5 cm~0.8 cm直径的
果酱。
按配方要求加入适量的鲜羊奶、蓝靛果果酱、糖
和复合稳定剂,预热到 60℃,在 15 MPa下进行均质处
理。然后在 85℃下进行杀菌 15 min,最后冷却到 42℃。
接入上述活化后的 3 %~5 %混合菌种,在 42℃下
发酵 4 h~6 h,再置于 0 ℃~5 ℃的环境中 12 h进行成
熟,得到普通型酸奶。普通酸奶凝冻至-5 ℃,充填包
装。0℃~2℃冷藏得软质冷冻酸奶,-18℃~-20℃冷冻
得硬质冷冻酸奶。
1.3.3 蓝靛果果酱添加量的确定[16]
单因素试验,添加量分别为 4 %、5 %、6 %、7 %,其
它条件为接种量 5 %、蔗糖添加量 6 %、发酵温度 42℃、
发酵时间 4 h,对软质冷冻产品进行感官评分,确定蓝
靛果果酱最佳添加量。
1.3.4 蔗糖添加量的确定[17]
单因素试验,添加量处理分别为 5%、6%、7%、8%,
其它条件为接种量 5 %、蓝靛果果酱 5 %、发酵温度
42 ℃、发酵时间 4 h,对软质冷冻产品进行感官评分,
确定最佳蔗糖添加量。
1.3.5 菌种接种量确定
接种量处理分别为 3 %、4 %、5 %、6 %、7 %,其它
条件为蓝靛果果酱 5 %、蔗糖添加量 6 %、发酵温度
42 ℃、发酵时间 4 h,对软质冷冻产品进行感官评分,
确定最佳接种量。
1.3.6 发酵温度的确定
发酵温度处理分别为 40、41、42、43、44、45 ℃,其
它条件为接种量 5 %、蓝靛果果酱 5 %、蔗糖添加量
6 %、发酵时间 4 h,对软质冷冻产品进行感官评分,确
定最佳发酵温度。
1.3.7 发酵时间的确定
发酵时间处理分别为 4.0、4.5、5.0、5.5、6.0 h,其它
条件为接种量 5 %、蓝靛果果酱 5 %、蔗糖添加量 6 %、
发酵温度 42 ℃,对软质冷冻产品进行感官评分,确定
最佳发酵温度。
1.3.8 发酵条件优化试验
根据发酵条件单因素试验的结果,确定主要条件
接种量、发酵温度、发酵时间,考查其对蓝靛果山羊酸
奶的影响。按正交表进行正交优化试验。根据感官评
价,采用极差分析法确定最佳工艺组合。发酵条件正
交试验因素水平见表 1。
1.3.9 冷藏与冷冻条件下蓝靛果山羊酸奶部分指标随
时间变化的对比试验[18-19]
按蓝靛果果酱 6 %、蔗糖 7 %、接种量 4 %、发酵时
鲜蓝靛果→清洗→破碎
鲜山羊奶→抗检→标准化→加糖溶化→过
→
滤
调配→均质→杀菌→冷却→加入发酵菌剂
↓
成品←冷冻←后发酵←前发酵
现营养与保健功效的互补,可显著提高产品的附加
值,这为两种优势原料资源进一步加工利用开辟了一
条新途径。
1 材料与方法
1.1 材料
成熟期的蓝靛果浆果,采自黑龙江省农业科学院
浆果研究所试验圃地。鲜山羊奶由绥棱县比加力奶山
羊养殖场提供。
主要试剂:脱脂山羊奶粉、蔗糖(市售均符合食品
卫生标准)。酒精、酚酞指示剂、氢氧化钠(市售化学试
剂)。嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)和保加利
亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)为黑龙江省农业科
学院浆果研究所综合实验室保存菌株。
培养基:LAB半固体培养基、牛肉膏、酵母浸膏、
乳糖、吐温、琼脂、磷酸氢二钾、番茄汁、蒸馏水。
1.2 主要仪器设备
BSA224S-CW电子分析天平:上海台衡仪表有限
公司;JJ2 组织捣碎机:上海左乐仪器有限公司;
CRS2000/20管线式三级高剪切均质机:切可(上海)机
械设备有限公司;MLS-3780高压蒸汽灭菌锅:杭州亚
旭生物科技有限公司;SPX-150生化培养箱:上海申贤
恒温设备厂;SW-CJ-2F超净工作台:济南博涵生物科
技有限公司;PHS-25精密酸度仪:上海棱谱仪表有限
公司;FYL-YS-128实验室用冰箱:北京褔意电器有限
公司。
1.3 方法
1.3.1 工艺流程
张军,等:冷冻的蓝靛果山羊酸奶工艺条件优化食品研发
61
表 1 发酵条件正交试验因素水平表
Table 1 Orthogonal test factor level table of fermentation
conditions
间 4.5 h、发酵温度 43 ℃条件生产出的产品,分别在 0
℃~4℃保鲜库中、-18℃~-20℃冷库中保存,观测 2、4、6、
8、10、12d后 pH、酸度、色泽、气味、组织状态变化情况。
1.4 产品质量检验
1.4.1 感观评定
由 10人组成小组,根据感观评定标准[20](见表 2)
对产品进行品评打分,计算平均值。
1.4.2 理化指标测定[21]
脂肪(g/100 g):按 GB 5413.3-2010《食品安全国家
标准食品中脂肪的测定》规定的方法测定。蛋白质(g/
100 g):按 GB 5009.5-2010《食品安全国家标准食品中
蛋白质的测定》规定的方法测定。酸度(°T):按 GB
5009.34-2010《食品安全国家标准乳和乳制品酸度的
测定》规定的方法测定。乳酸菌数:按 GB 4789.35-
2010《食品安全国家标准食品微生物学检验乳酸菌检
验》规定的方法测定。pH:用 pH 精密试纸(3.8~5.4;
5.4~7.0),结合电势测定法[22]。总固形物:折光计法[22]。
1.4.3 卫生物指标测定[21]
大肠菌群:按 GB 4789.4-2010《食品安全国家标准
食品微生物学检验大肠菌群计数》平板计数法测定。金
黄色葡萄球菌:按 GB 4789.10-2010《食品安全国家标
准食品微生物学检验金黄色葡萄球菌检验》定性定量
检验。沙门氏菌:按 GB 4789.4-2010《食品安全国家标
准食品微生物学检验沙门氏菌检验》规定的方法测定。
2 结果与分析
2.1 蓝靛果果酱添加量对山羊酸奶的影响
蓝靛果果酱添加量是影响产品果香和颜色的重
要因素。蓝靛果果酱添加量对山羊酸奶的影响见表 3。
由表 3可知,当添加量小于 5 %时,其果香及颜色
表现不出添加效果;当添加量大于 6 %时,体现不出酸
奶特色。6 %添加量为最优水平。
2.2 蔗糖添加量对蓝靛果山羊酸奶的影响
蔗糖添加量即影响酸奶的酸度,又影响酸奶的组
织状态。蔗糖添加量对蓝靛果山羊酸奶的影响见表 4。
由表 4可知,当添加量小于 7 %时,其酸度高、口
感差、组织状态表现差;当添加量大于 7 %时,表现甜
度高、偏黏。7 %添加量表现最优水平。
2.3 菌种的接种量对蓝靛果山羊酸奶的影响
菌种的接种量直接影响产品的感官品质。菌种的
接种量对蓝靛果山羊酸奶的影响见表 5。
从表 5中得出,当接种量在 3 %、7 %时,感官评价
得分较低,4 %接种量表现最优。
2.4 发酵温度对蓝靛果山羊酸奶的影响
发酵温度对蓝靛果山羊酸奶的影响见表 6。
水平 A 接种量/% B发酵时间/h C发酵温度/℃
1 4 4.0 42
2 5 4.5 43
3 6 5.0 44
表 2 感观评定标准
Table 2 Standard of sensory evaluation
色泽 香味 滋味 组织状态
评分值(总
分 100分)
均匀一
致红色
有发酵香味、
蓝靛果香
口感细腻、爽
口、酸度适中、
无异味
均匀细腻、
无沉淀分层
25分~20分
红色
适中
有香味、淡薄 偏甜或偏酸、口
感黏稠
上有少量清
液析出
20分~15分
淡红色 几乎没有两
种香味
太甜或太酸 有明显分层
和沉淀
15分以下
表 3 蓝靛果果酱添加量对山羊酸奶的影响
Table 3 The effect of the quantity of Lonicera edulis jam on goat
yogurt
试验号 蓝靛果添加量/% 组织状态 颜色 香气 评分
1 4 均匀 较淡 奶香重 80
2 5 均匀 好 较好 88
3 6 均匀 好 好 96
4 7 均匀 较深 果香较浓 90
5 8 均匀 较深 果香重 79
表 4 蔗糖添加量对蓝靛果山羊酸奶的影响
Table 4 The effect of the quantity of sucrose on Lonicera edulis
goat yogurt
试验号 蔗糖添加量/% 滋味 组织状态 评分
1 5 偏酸、口感差 少量清液 78
2 6 略酸、稍黏 均匀 87
3 7 酸度适中、爽口 均匀 92
4 8 略甜、稍黏 均匀 90
5 9 偏甜、稍黏 均匀 76
试验号 接种量/% 感官评分
1 3 76
2 4 93
3 5 90
4 6 87
5 7 77
表 5 菌种的接种量对蓝靛果山羊酸奶的影响
Table 5 The effect of the inoculation amount of strain on Lonicera
edulis goat yogurt
张军,等:冷冻的蓝靛果山羊酸奶工艺条件优化 食品研发
62
从表 6中得出。40℃~41℃发酵温度与 44℃以上
发酵温度其感官评分较低,43 ℃发酵温度的感官评分
最高,为最优水平。
2.5 发酵时间对蓝靛果山羊酸奶的影响
发酵时间对蓝靛果山羊酸奶的影响见表 7。
从表 7中得出,发酵时间小于 4.0 h、大于 5.0 h
时,其感官评分均较低,发酵时间为 4.5 h时感官评分
最高,为最优水平。
2.6 发酵条件优化试验结果
以接种量(A)、发酵时间(B)及发酵温度(C)作为
影响蓝靛果山羊酸奶品质的主要因素,采用正交试验
优化酸奶品质的工艺,结果见表 8。
比较表 8中极差 R值可知,接种量对发酵品质影
响最大,其次为发酵时间,发酵温度的影响最小。最优
的发酵工艺参数为 A1B2C2,即接种量 4 %、发酵时间
4.5 h、发酵温度 43℃,这与单因素试验结果吻合。单独
进行 A1B2C2验证试验[23](蓝靛果果酱 6 %、蔗糖 7 %),
其感官评分为 98分,达到优级产品要求。
2.7 冷藏与冷冻条件下蓝靛果山羊酸奶部分指标随
时间变化的对比试验结果
本研究进一步探索冷藏和冷冻不同贮藏条件下,
蓝靛果山羊酸奶品质的变化,结果见表 9。
从表 9中得出,在冷藏条件下,pH值随着时间增
加,其值变小;酸度在 2 d~6 d时,逐渐增加,8 d时达到
最大值,随后呈下降趋势;色泽、气味、组织状态随贮藏
时间延长逐渐发生质变。在冷冻条件下,pH值、酸度、
色泽、气味、组织状态随贮藏时间增加其无明显变化,
相对保持稳定。说明冷冻条件下比冷藏条件下产品的
感官变化小,质量更加稳定。
表 6 发酵温度对蓝靛果山羊酸奶的影响
Table 6 The effect of the fermentation temperature on Lonicera
edulis goat yogurt
试验号 发酵温度/℃ 感官评分
1 40 86
2 41 86
3 42 91
4 43 93
5 44 92
6 45 89
表 7 发酵时间对蓝靛果山羊奶的影响
Table 7 The effect of the fermentation time on Lonicera edulis
goat yogurt
试验号 发酵时间/h 感官评分
1 3.5 85
2 4.0 90
3 4.5 92
4 5.0 90
5 5.5 86
6 6.0 83
表 8 L9(34)蓝靛果山羊酸奶发酵条件正交试验结果
Table 8 The results of orthogonal test of Lonicera edulis goat
yogurt fermentation conditions L9(34)
试验号 A B C 感官评分
1 1 1 1 87
2 1 2 2 96
3 1 3 3 94
4 2 1 2 85
5 2 2 3 88
6 2 3 1 83
7 3 1 3 82
8 3 2 1 87
9 3 3 2 90
续表 8 L9(34)蓝靛果山羊酸奶发酵条件正交试验结果
Continue table 8 The results of orthogonal test of Lonicera edulis
goat yogurt fermentation conditions L9(34)
试验号 A B C 感官评分
K1 277 254 257
K2 256 271 271
K3 259 267 264
k1 92.3 84.7 85.7
k2 85.3 90.3 90.3
k3 86.3 89.0 88.0
R 7.0 5.6 4.6
表 9 冷藏与冷冻条件下蓝靛果山羊酸奶部分指标随时间的变化
Table 9 Changes of some index Lonicera edulis goat yogurt cold
storage and frozen conditions with time
保存
时间/d
保存
条件
pH 酸度 色泽 气味 组织状态
2 冷藏 4.61 70.12 均匀乳红色 乳酵香与果香 细腻、均匀
冷冻 4.82 71.86 均匀乳红色 乳酵香与果香 细腻、均匀
4 冷藏 3.89 75.32 均匀乳红色 乳酵香与果香 细腻、均匀
冷冻 4.82 71.85 均匀乳红色 乳酵香与果香 细腻、均匀
6 冷藏 3.68 80.22 色泽不均 气味异常 少量上清液
冷冻 4.81 70.81 均匀乳红色 乳酵香与果香 细腻、均匀
8 冷藏 3.65 86.04 色泽不均 气味异常 上清液、凝状物
冷冻 4.81 70.80 均匀乳红色 乳酵香与果香 细腻、均匀
10 冷藏 3.60 84.35 退色严重 气味异常 分层、凝状物
冷冻 4.81 71.78 均匀乳红色 乳酵香与果香 细腻、均匀
12 冷藏 3.60 80.56 退色严重 酸败 有霉菌、混浊
冷冻 4.81 71.73 均匀乳红色 乳酵香与果香 细腻、均匀
张军,等:冷冻的蓝靛果山羊酸奶工艺条件优化食品研发
63
2.8 产品质量检测结果
2.8.1 感官指标
色泽为均匀一致的红色;具有浓郁的纯乳发酵的
奶香味及蓝靛果果香;口感细腻爽口、酸甜适中、有蓝
靛果特有滋味、滋润稠厚、无异味;组织状态呈质地均
匀、黏度适中、无气泡产生、无可见杂质。
2.8.2 理化指标
脂肪 2.8 g/100 g,蛋白质 2.5 g/100 g,酸度 75 °T,
可溶性固形物 11 %,pH值为 4.5。
2.8.3 微生物指标
乳酸菌 2.8×106 CFU/mL,大肠菌群 0.3 CFU/mL,金
黄葡萄球菌、沙门氏菌未检出。
3 结论
1)蓝靛果山羊酸奶最优发酵工艺为蓝靛果果酱
6 %、蔗糖 7 %、接种量 4 %、发酵时间 4.5 h、发酵温度
43℃,按此参数生产的蓝靛果山羊酸奶组织细腻、质
地均匀、酸甜适中、色泽均匀一致、黏稠适度、具有蓝
靛果和酸奶特有的风味,理化指标与卫生指标均达到
GB 19302-2010《食品安全国家标准发酵乳》要求。
2)产品在-18℃~-20℃条件下冷冻贮藏,比 0 ℃~
4℃条件下冷藏,其质量更稳定,适用于工厂化。
参考文献:
[1] 王海军,刘维.冷冻酸奶[J].中国乳品工业, 1997, 25(5): 31-32
[2] 张超.乳制品中的新贵:冷冻酸奶[J].中国乳品工业, 2007,35(7):
36-36
[3] 张佳程,葛世辉,张京丽,等.软质冷冻酸奶的配方优化[J].冷饮
与速冻食品工业, 2002, 8(2): 7-8
[4] 李恒,邢桂菊,廉美丹,等.药用植物—蓝靛果[J].中国林副特产,
2002(1): 10-10
[5] 王振宇,杨玲.蓝靛果的研究利用现状及其发展前景[J].安徽科
技学院学报,2009, 23(3): 18-20
[6] Wang H, Cao G, Prior R L. Total antioxidant capacity of fruits [J].
Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1996, 44(3):701-705
[7] 王东菊,王太春,袁春景.奶中之王—山羊奶[J].江西畜牧兽医杂
志, 2006(2):45-46
[8] Haenlein G F W. Goat milk in human nutrition[J]. Small Ruminant
Research, 2004, 51(2):155-163
[9] Ribeiro A C, Ribeiro S D A. Specialty products made from goat milk
[J]. Small Ruminant Research, 2010, 89(2/3): 225-233
[10] Park Y W. Goat milk products: quality, composition, processing,
marketing[M]. Boca Raton, FL: CRP Press, 2005: 478-481
[11] A. H. Woo. Quantification of major free fatty acid in several cheese
varieties[J]. Dairy Sci, 1984, 67(4): 874-878
[12] 金世琳.关于山羊奶的加工工艺若干问题(第二部分)[J].中国乳
品工业, 1993, 21(5): 209-215
[13] 张富新.羊奶酸奶加工技术的研究[J].食品科学, 2002, 23(2):75-
77
[14] 申晓琳,王少武,曲多 ,等 . 冷冻酸奶的研制[J]. 河南农业科学 ,
2004, 33(9): 70-72
[15] 李莹,周剑忠,努尔古丽·热合曼,等.山羊酸奶加工工艺研究[J].
乳业科学与技术, 2008, 31(3): 104-106
[16] 黄业传,刘士健,郑诗超,等.调配型菠萝、草莓双色酸奶的研制
[J].现代食品科技, 2003,19(3): 42-43
[17] 李晶.黑米绿豆发酵酸奶研究[J].粮食与油脂, 2004(3): 9-11
[18] 王伟,杨雪娇,刘颖文,等.冷藏与冷冻条件对酸奶品质影响的
研究[J].检验检疫科学, 2012,22(4): 50-52
[19] 汪波,许华,陈超,等.冷藏与冷冻贮藏条件下酸奶质量比较研
究[J].安徽农业科学, 2011, 39(34): 21329-21330, 21332
[20] 周强,刘蒙佳,易冬莹,等.发酵条件对羊乳酸奶品质影响及工
艺优化研究[J].甘肃农业大学学报, 2014, 49(3): 120-124
[21] 中华人民共和国卫生部. GB 19302-2010食品安全国家标准发
酵乳[S].北京:中国标准出版社, 2010: 2-3
[22] 郭本恒.乳制品[M].北京:化学工业出版社, 2001: 67-80
[23] 杨鹏华,张庆.山药保健酸奶的研究[J].乳业科学与技术, 2010,
33(4): 177-178
收稿日期:2015-07-13
张军,等:冷冻的蓝靛果山羊酸奶工艺条件优化 食品研发
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