貯藏溫度對(duì)全脂羊奶粉品質(zhì)穩(wěn)定性的影響

張 怡(運(yùn)城學(xué)院生命科學(xué)系,山西運(yùn)城 044000)

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貯藏溫度對(duì)全脂羊奶粉品質(zhì)穩(wěn)定性的影響

張 怡
(運(yùn)城學(xué)院生命科學(xué)系,山西運(yùn)城 044000)

本文主要研究了貯藏溫度(5、25和35 ℃)對(duì)全脂羊奶粉品質(zhì)穩(wěn)定性的影響。通過(guò)測(cè)定全脂羊奶粉的酸值(AV)、過(guò)氧化值(POV值)、硫代巴比妥酸值(TBA值)、溶解度、色值等指標(biāo)反應(yīng)貯藏期間品質(zhì)的變化。結(jié)果表明,貯藏在35 ℃的全脂羊奶粉貯藏期間酸值、過(guò)氧化值、TBA值變化速率較快,分別于第4個(gè)月后、第2個(gè)月后、第3個(gè)月后顯著高于貯藏在5 ℃和25 ℃的全脂羊奶粉(p<0.05);所有樣品的溶解度和色值變化規(guī)律相似,但差異不顯著(p>0.05)。因此降低貯藏溫度可提高全脂羊奶粉品質(zhì)穩(wěn)定性。

全脂羊奶粉,溫度,品質(zhì)穩(wěn)定性

羊奶營(yíng)養(yǎng)豐富、易消化,被稱(chēng)為“奶中精品”[1]。但由于其產(chǎn)量低、具有膻味,工業(yè)化、普及化程度不及牛奶工業(yè),目前羊奶主要加工產(chǎn)品仍是全脂羊奶粉。全脂羊奶粉中脂肪含量高達(dá)30%以上[2],且全脂羊奶粉在生產(chǎn)加工中冷凍貯藏、泵運(yùn)輸、均質(zhì)、攪拌等均會(huì)破壞乳脂肪球顆粒[3],因此貯藏期間脂肪易發(fā)生氧化降解,產(chǎn)生的氧化產(chǎn)物會(huì)與奶粉中其他營(yíng)養(yǎng)成分發(fā)生反應(yīng),引起品質(zhì)劣變,甚至產(chǎn)生有毒有害的物質(zhì)[4-6]。如何延緩脂肪氧化,提高全脂羊奶粉穩(wěn)定性,延長(zhǎng)貨架期已成為研究的目標(biāo)。目前已有關(guān)于高脂液態(tài)奶、嬰幼兒配方奶粉等產(chǎn)品貯藏期間脂肪氧化穩(wěn)定性的報(bào)道[3,7-8],影響乳脂肪氧化穩(wěn)定性的因素主要有乳成分、乳預(yù)處理溫度、貯藏溫度、氧氣、水分活度及光照和機(jī)械力[9-10],其中貯藏溫度會(huì)影響美拉德反應(yīng)、脂肪氧化的速率,對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)影響最大。因此本文以全脂羊奶粉為原料,研究貯藏溫度對(duì)其品質(zhì)的影響,為全脂羊奶粉貯藏提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

全脂羊乳粉 陜西某乳品廠生產(chǎn)(脂肪含量為31.85%);硫代巴比妥酸(TBA)、三氯乙酸、無(wú)水乙醇、乙醚、二氯甲烷、KOH、NaCl等 購(gòu)于西安森博試劑公司,均為分析純。

RE-52型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海安亭有限責(zé)任公司;WSC-S型色差儀 上海精密科學(xué)儀器有限公司;SHZ-D(Ⅲ)型循環(huán)水式真空泵 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司;277型可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海光譜儀器有限公司;LXJ-Ⅱ型大容量低速離心機(jī) 上海醫(yī)用分析儀器廠;HH-S4型電熱恒溫水浴鍋 北京科偉永興儀器有限公司;SPX-250C型培養(yǎng)箱 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司。

1.2 樣品處理及貯藏

將新鮮的全脂羊奶粉分裝成若干小袋,每袋300 g,分別貯藏在5、25、35 ℃的培養(yǎng)箱中,模擬全脂羊奶粉在銷(xiāo)售、貯藏期間出現(xiàn)的低溫、室溫和高溫環(huán)境。定時(shí)取樣(貯藏在5、25、35 ℃培養(yǎng)箱中的全脂羊奶粉分別每3、2、1個(gè)月抽取1次樣品),測(cè)定所有樣品的酸值(AV)、過(guò)氧化值(POV)、硫代巴比妥酸值(TBA)、溶解性和色度值。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 脂肪的提取 采用Nadal[5]的方法提取全脂羊奶粉中的脂肪。

1.3.2 酸值(AV)的測(cè)定 按照1.3.1中的方法提取全脂羊奶粉中的脂肪,參照GB5530-2005/ISO660:1996動(dòng)植物油脂酸值和酸度中的方法[11]測(cè)定全脂羊奶粉貯藏期間脂肪的酸值的變化規(guī)律,結(jié)果表示為KOH mg/g脂肪。

1.3.3 過(guò)氧化值(POV)的測(cè)定 按照1.3.1中的方法提取全脂羊奶粉中的脂肪,參照GB/T5538-2005/ISO3960:2001動(dòng)植物油脂過(guò)氧化值的測(cè)定方法[12]測(cè)定全脂羊奶粉貯藏期間脂肪的POV值的變化規(guī)律,結(jié)果用mmol/kg脂肪表示。

1.3.4 硫代巴比妥酸值(TBA)的測(cè)定 參照GB/T5009.181-2003豬油中丙二醛[13]和Fenaille[14]的方法測(cè)定脂肪TBA值。

1.3.5 色值的測(cè)定 稱(chēng)取12 g全脂羊奶粉,加入88 mL蒸餾水復(fù)溶,吸取5 mL復(fù)原乳于色差儀測(cè)樣杯中,測(cè)定樣品的亮度(L*值)、紅度(a*值)、黃度(b*值)[15]。全脂羊奶粉貯藏期間會(huì)發(fā)生一定程度的非酶褐變,從而影響奶粉的色澤和風(fēng)味。非酶褐變產(chǎn)物羥甲基糠醛的含量與奶粉顏色變化程度呈正相關(guān),即可用全脂羊奶粉色值的變化反應(yīng)非酶褐變的程度。

1.3.6 溶解性的測(cè)定 按照GB5513.29-2010嬰幼兒食品和乳品溶解性的測(cè)定[16]中溶解度的測(cè)定方法檢測(cè)全脂羊奶粉貯藏期間溶解性的變化,結(jié)果表示為g/100 g。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel、DPPS軟件進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 貯藏溫度對(duì)全脂羊奶粉貯藏期間AV的影響

由圖1可知,全脂羊奶粉貯藏期間AV均呈上升的趨勢(shì),說(shuō)明貯藏期間所有的樣品中的脂肪都有一定程度的水解。貯藏初期(前4個(gè)月),各組樣品的AV均有一定增加,但差異不顯著(p>0.05),貯藏第4個(gè)月起,35 ℃貯藏的全脂羊奶粉AV增加速度較快,顯著高于其余樣品(p<0.05)。Celestino[15]等人研究發(fā)現(xiàn),新鮮奶中含有微生物產(chǎn)生的耐熱性的脂肪酶,這些酶可耐受高溫而殘留在奶粉中,在貯藏過(guò)程中可分解乳脂中的甘油三脂,生成游離脂肪酸和甘油等物質(zhì),造成全脂羊奶粉脂肪AV上升,而高溫可加速水解反應(yīng),游離脂肪酸生成積累速度加快,AV上升速度較快,同時(shí)游離脂肪酸的增加對(duì)全脂羊奶粉脂肪的氧化有一定的促進(jìn)作用[17]。

圖1 貯藏溫度對(duì)全脂羊奶粉貯藏期間脂肪酸值影響Fig.1 The effect of temperature on the AV of fat in whole goat milk powder during storage

2.2 貯藏溫度對(duì)全脂羊奶粉貯藏期間POV值的影響

由圖2可知,貯藏在5 ℃和25 ℃的全脂羊奶粉貯藏期間POV值增加緩慢,整個(gè)貯藏期間差異不顯著(p>0.05),而貯藏在35 ℃的全脂羊奶粉整個(gè)貯藏期間POV值增加較快,自貯藏第2個(gè)月起顯著高于貯藏在5 ℃和25 ℃的全脂羊奶粉(p<0.01),貯藏第4個(gè)月時(shí)達(dá)到峰值。過(guò)氧化物在脂肪氧化過(guò)程中處于動(dòng)態(tài)平衡,一方面乳脂肪氧化生成氫過(guò)氧化物,引起POV值升高;同時(shí)氫過(guò)氧化物不穩(wěn)定,可進(jìn)一步裂解成小分子的醛、酮類(lèi)物質(zhì),造成POV值下降。貯藏溫度較高時(shí),全脂羊奶粉中脂肪的共價(jià)鍵可發(fā)生均裂,生成自由基,引起脂肪的氧化,且貯藏溫度與自由基的生成速率和降解速率正相關(guān),降低貯藏溫度可延緩脂肪的氧化速度[18]。此外,乳品加工過(guò)程中的均質(zhì)、攪拌、冷凍貯藏處理,可破壞乳脂肪球顆粒,加大脂肪與氧氣和酶的接觸面積,促進(jìn)脂肪的氧化。因此人們經(jīng)常采用低溫貯藏來(lái)延長(zhǎng)高脂肪食品的貨架期[3]。

圖2 貯藏溫度對(duì)全脂羊奶粉貯藏期間脂肪過(guò)氧化值的影響Fig.2 The effect of temperature on the POV of fat in whole goat milk powder during storage

2.3 貯藏溫度對(duì)全脂羊奶粉貯藏期間TBA值的影響

由圖3可知,整個(gè)貯藏期間所有樣品的TBA值均呈上升的趨勢(shì)。貯藏初期,不同貯藏溫度下的全脂羊奶粉TBA值增加緩慢,差異不顯著(p>0.05),貯藏3個(gè)月后,貯藏在35 ℃的全脂羊奶粉TBA值顯著高于貯藏在5、25 ℃的全脂羊奶粉(p<0.05)。貯藏期間,隨著脂肪氧化的逐步進(jìn)行,更多的脂肪初級(jí)氧化產(chǎn)物氫過(guò)氧化物降解為丙二醛等小分子物質(zhì),引起TBA值上升。溫度作為影響脂肪氧化速率的主要條件之一,在反應(yīng)中起著重要作用。溫度越高,氫過(guò)氧化物的生成和降解速率越快,丙二醛的積累速度越快[19],因此降低貯藏溫度可延緩脂肪的氧化速率。

圖3 貯藏溫度對(duì)全脂羊奶粉貯藏期間TBA值的影響Fig.3 The effect of temperature on the TBA of whole goat milk powder during storage

2.4 貯藏溫度對(duì)全脂羊奶粉貯藏期間溶解度的影響

由圖4可知,貯藏期間,不同貯藏溫度下的全脂羊奶粉的溶解度均呈下降的趨勢(shì),但差異不顯著(p>0.05)。關(guān)于全脂羊奶粉貯藏期間溶解度下降的機(jī)理仍不明確,大部分研究認(rèn)為溶解度的降低主要是由于美拉德反應(yīng)、乳糖的結(jié)晶和脂肪的氧化[15]。貯藏期間奶粉發(fā)生美拉德反應(yīng)的同時(shí),乳清蛋白相互交聯(lián)產(chǎn)生熒光產(chǎn)物,引起溶解度的下降。

圖4 貯藏溫度對(duì)全脂羊奶粉貯藏期間溶解度的影響Fig.4 The effect of temperature on solubility of whole goat milk powder during storage

2.5 貯藏溫度對(duì)全脂羊奶粉貯藏期間色度值的影響

全脂羊奶粉的顏色與奶山羊的飼料、產(chǎn)乳季節(jié)、奶粉的生產(chǎn)加工方式、貯藏條件等因素有關(guān)。全脂羊奶粉貯藏期間會(huì)發(fā)生一定程度的非酶褐變,從而影響奶粉的色澤和風(fēng)味。非酶褐變產(chǎn)物羥甲基糠醛的含量與奶粉顏色變化程度呈正相關(guān),即可用全脂羊奶粉色值的變化反應(yīng)非酶褐變的程度。

由圖5可以看出,貯藏期間,不同貯藏溫度下的全脂羊奶粉色值變化規(guī)律基本一致,全脂羊奶粉在貯藏期間呈色澤變暗、變紅、變黃的趨勢(shì)。由圖5(a)可知,所有的全脂羊奶粉貯藏期間L*值均呈下降的趨勢(shì),說(shuō)明全脂羊奶粉亮度降低,其中貯藏在35 ℃的全脂羊奶粉L*值下降較快,但與全脂羊奶粉的初始色值相比差異不顯著(p>0.05)。由圖5(b)可知,不同貯藏溫度下的全脂羊奶粉a*值均上升,說(shuō)明全脂羊奶粉有變紅的趨勢(shì)。貯藏在35 ℃的全脂羊奶粉a*值上升較快,在整個(gè)貯藏期間均高于貯藏在5 ℃和25 ℃的全脂羊奶粉。由圖5(c)可知,貯藏期間所有的全脂羊奶粉b*值均上升,表明全脂羊奶粉有變黃的趨勢(shì)。綜上所述,貯藏溫度對(duì)全脂羊奶粉色值的變化有一定的影響,降低貯藏溫度可有效延緩奶粉亮度下降、變黃、變紅的趨勢(shì),與Stapelfeldt[10]、Lloyd[20]等人的研究結(jié)果一致。

圖5 貯藏溫度對(duì)全脂羊奶粉貯藏期間色值的影響Fig.5 The effect of temperature on the color of whole goat milk powder during storage

全脂羊奶粉貯藏期間顏色變暗主要是由于美拉德反應(yīng)引起的非酶褐變,美拉德反應(yīng)的中間產(chǎn)物和終產(chǎn)物都會(huì)引起全脂羊奶粉褐變。貯藏溫度較高時(shí),食品內(nèi)的脂肪氧化速度快,可產(chǎn)生較多的羰基化合物,增加美拉德反應(yīng)的底物,而且美拉德反應(yīng)是一個(gè)熱反應(yīng),溫度越高,反應(yīng)程度越大,奶粉褐變?cè)絿?yán)重[19]。因此降低全脂羊奶粉的貯藏溫度可有效地減緩其貯藏期間顏色的褐變。

3 結(jié)論

貯藏在35 ℃的全脂羊奶粉貯藏期間AV、POV值、TBA值變化速率較快,分別于第4個(gè)月后、第2個(gè)月后、第3個(gè)月后顯著高于貯藏在5 ℃和25 ℃的全脂羊奶粉(p<0.05);所有樣品的溶解度和色值變化規(guī)律相似,但差異不顯著(p>0.05)。因此降低貯藏溫度可提高全脂羊奶粉品質(zhì)的穩(wěn)定性。

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Effect of temperature on the quality stability of whole goat milk powder

ZHANG Yi

(Department of Life Science,Yuncheng University,Yuncheng 044000,China)

The quality stability of whole goat milk powder during storage was investigated at temperature(5,25 and 35 ℃).The acid value,peroxide value,TBA,solubility,color of whole goat milk powder were used for evaluation quality of milk powder during storage. The results showed that the acid value,peroxide value,thiobarbituric acid(TBA)of whole goat milk powder at 35 ℃ was significantly higher than others after four months,two months,three months respectively(p<0.05). The solubility and the color of all samples had no significant difference though a similar tendency existed in both(p>0.05).The stability of whole goat milk powder could improve by reducing its storage temperature.

whole goat milk powder;temperature;quality stability

2017-01-03

張怡(1989-)，女，碩士研究生，助教，研究方向：食品科學(xué)，E-mail：651958489@qq.com。

TS252.51

A

1002-0306(2017)14-0276-04

10.13386/j.issn1002-0306.2017.14.054