郭昊翔,閆浩,楊歡,郝媛,孫子羽,陳忠軍,滿都拉
(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,呼和浩特010018;2.內(nèi)蒙古金川伊利乳業(yè)有限責(zé)任公司,呼和浩特010050)
蒙古族傳統(tǒng)稀奶油又稱作奶油、奶嚼口、朱和等,其制作方法是在20℃左右的環(huán)境下,將新鮮的奶源置于干凈的容器里,靜置十幾個(gè)小時(shí),自然發(fā)酵,同時(shí)牛奶的表層會(huì)出現(xiàn)一層特別稠的白色物質(zhì),便是蒙古族傳統(tǒng)稀奶油[1]。蒙古族傳統(tǒng)稀奶油中脂肪含量比牛奶高20~25倍,維生素A維生素D含量較高[2]。霍文莉等[3]對(duì)內(nèi)蒙古錫林浩特地區(qū)的傳統(tǒng)些奶油進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn),樣品中能夠檢測出30種脂肪酸,短鏈脂肪酸有4(C4-C10)種,中鏈脂肪酸11種(C10-C17),長鏈脂肪酸15種(≥C18)。乳脂肪的特性對(duì)蒙古族傳統(tǒng)稀奶油質(zhì)量有很大的影響。乳脂肪的組成隨季節(jié)、地區(qū)乳牛品種而不同。混入的微生物、水分含量、金屬、空氣、光線、溫度等外界條件是影響蒙古族傳統(tǒng)稀奶油風(fēng)味的重要因素[4]。由于蒙古族傳統(tǒng)稀奶油是純手工制作且營養(yǎng)豐富,因此容易受到環(huán)境及乳牛所帶微生物的污染,影響其品質(zhì)[5],其中造成污染的微生物主要為大腸桿菌(E.coli)、霉菌(Moulds)、酵母(Yeast)[6]、沙門氏菌(Salmonella)、金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、單核細(xì)胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)等[7-8]。其中霉菌和酵母菌可以使發(fā)酵乳制品腐敗變質(zhì),酵母菌它在發(fā)酵乳制品中容易生長,它的繁殖會(huì)使菌數(shù)升高而影響人們身體健康,在繁殖過程中還會(huì)產(chǎn)氣使產(chǎn)品脹袋[9]。沙門氏菌污染傳統(tǒng)稀奶油后,將會(huì)引起中毒,導(dǎo)致傷寒、腸熱癥、敗血癥和胃腸炎等疾病[10],金色葡萄球菌產(chǎn)生的腸毒素是一類超抗原,可以不經(jīng)過抗原呈遞細(xì)胞,直接與T細(xì)胞抗原受體作用,并引起免疫反應(yīng),并可能造成中毒性休克[11]。感染單增李斯特菌后會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱,肌肉疼痛,伴有腹瀉或者其它腸胃炎的癥狀[12]。
目前對(duì)于商品化稀奶油一般保藏在-10℃以下,在-15℃以下時(shí)微生物有減少的傾向。在-11.1、-17.8、-23.3℃溫度下保存6個(gè)月,奶油的風(fēng)味變化不大。另外,光線,特別是紫外線的照射會(huì)促進(jìn)奶油氧化。陳列在商店里的奶油常常被日光燈照射,硫酸紙遮光性能又差(用硫酸紙包裝的奶油),結(jié)果由于光能作用奶油使其被氧化。由于光線作用脂肪會(huì)出現(xiàn)金屬味、油味、牛脂味,光作用于蛋白質(zhì)會(huì)出現(xiàn)焦味、日光臭等味道,所以奶油最好避光保存[13]。
綜上所述,目前對(duì)于商品化的奶油的研究較多,但是對(duì)于以家庭作坊式生產(chǎn)的蒙古族傳統(tǒng)稀奶油的相關(guān)研究較少。雖然冷凍條件下蒙古族傳統(tǒng)稀奶油能夠貯藏較長時(shí)間,但冷凍后不能立即食用,且冷凍后的蒙古族傳統(tǒng)稀奶油在口感和味道都不及常溫條件下保存。因此,本研究以蒙古族傳統(tǒng)稀奶油為研究對(duì)象,研究不同保藏及處理方式對(duì)蒙古族傳統(tǒng)稀奶油品質(zhì)的影響,為進(jìn)一步開發(fā)蒙古族傳統(tǒng)稀奶油產(chǎn)品奠定基礎(chǔ)。
稀奶油(原料:鮮奶),市售。實(shí)驗(yàn)所用化學(xué)試劑均為分析純,添加劑L-抗壞血酸棕櫚酸酯(L-Ascorbicacid)和茶多酚(Tea Polyphenols)均為食品級(jí)。
分別在70、80、90℃下加熱2、3、4 min考察加熱溫度及加熱時(shí)間對(duì)蒙古族傳統(tǒng)稀奶油中微生物數(shù)量微生物、pH和含水量的影響。菌落計(jì)數(shù)采用稀釋涂布法。選用L-抗壞血酸棕櫚酸酯(L-Ascorbicacid)和茶多酚(Tea Polyphenols)為抗氧化劑,其添加量分別0、0.15、0.3 g/kg,實(shí)驗(yàn)周期為60 d。分別設(shè)置空氣、CO2及真空三種包裝方式,實(shí)驗(yàn)周期為60 d,考察包裝方式對(duì)蒙古族傳統(tǒng)稀奶油品質(zhì)的影響。水分含量測定參照國標(biāo)GB5009.3-2016[14],pH的測定參照國標(biāo)GB 5009.237-2016[15],酸度的測定參照GB5009.239-2016[16],過氧化值的測定參照國標(biāo)GB/T5538-2005[17]。
3.1.1 加熱對(duì)蒙古族傳統(tǒng)稀奶油中可培養(yǎng)微生物數(shù)量的影響
加熱對(duì)蒙古族傳統(tǒng)稀奶油中可培養(yǎng)微生物數(shù)有顯著影響,結(jié)果如圖1所示。在70℃條件下,加熱2、3、4 min后,蒙古族傳統(tǒng)稀奶油中可培養(yǎng)菌落數(shù)分別為(7.9±0.4)±108、(0.5±0.11)±108、(0.002±0.0001)±108CFU/mL。當(dāng)80℃條件下,熱2、3 min后,蒙古族傳統(tǒng)稀奶油中可培養(yǎng)菌落數(shù)分別為(0.1±0.01)±108、(0.5±0.05)±1010CFU/mL,加熱時(shí)間為4 min時(shí)未見菌落長出。在90℃下加熱2 min后,蒙古族傳統(tǒng)稀奶油中可培養(yǎng)菌落數(shù)為(0.2±0.1)±1010CFU/mL,加熱3、4 min后未見菌落長出。隨著溫度的升高或加熱時(shí)間的延長,能夠顯著的影響蒙古族傳統(tǒng)稀奶油中可培養(yǎng)菌的數(shù)量。方差分析結(jié)果顯示70℃加熱3 min活菌數(shù)顯著(P<0.05)低于70℃加熱2 min,與80℃加熱2 min無顯著差異。70℃加熱4 min與80℃加熱3、4 min、90℃加熱活菌數(shù)變化不顯著(P>0.05)。70℃加熱3 min時(shí)活菌數(shù)顯著減少,基本達(dá)到殺菌效果,有利于蒙古族傳統(tǒng)稀奶油保藏,保證質(zhì)量。
圖1 加熱對(duì)蒙古族傳統(tǒng)稀奶油中可培養(yǎng)微生物數(shù)量的影響
3.1.2 加熱對(duì)蒙古族傳統(tǒng)稀奶油pH和含水量的影響
探加熱對(duì)蒙古族傳統(tǒng)稀奶油pH和含水量有顯著的影響,結(jié)果如圖2(a)和 2(b)所示。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不加熱、加熱70、80、90℃條件下,蒙古族傳統(tǒng)稀奶油含水量分別為58.83±1.40%、57.8±1.31%、53.57±1.19%和53.47±1.21%,pH分別為5.29±0.01、5.19±0.01、5.12±0.03和5.06±0.02。隨著加熱溫度升高,加熱時(shí)間延長,蒙古族傳統(tǒng)稀奶油pH呈下降趨勢(shì),同時(shí)水分含量也隨之減少,70℃處理后樣品pH較原樣變化不顯著(P>0.05),80℃、90℃處理后樣品pH較對(duì)照組、70℃加熱變化顯著(P<0.05)。70℃加熱后稀奶油的含水量較原樣變化不顯著(P>0.05),80、90℃加熱后較原樣具有顯著差異(P<0.05)。低的水分含量與pH可以抑制微生物生長繁殖[18-19],有利于蒙古族傳統(tǒng)稀奶油的保存,但對(duì)稀奶油進(jìn)行處理同時(shí)要保證其原有品質(zhì),因此應(yīng)選取對(duì)稀奶油原有品質(zhì)影響較小且同時(shí)可延長保藏時(shí)間的處理?xiàng)l件,所以利用低加熱溫度、短加熱時(shí)間,使蒙古族傳統(tǒng)稀奶油達(dá)到無菌狀態(tài)是比較合理的方式。通過分析得出70℃加熱3 min時(shí)水分含量和pH變化較小且基本達(dá)到殺菌要求,所以該條件更適用于處理蒙古族傳統(tǒng)稀奶油以延長保藏期。
圖2 加熱對(duì)蒙古族傳統(tǒng)稀奶油pH和含水量的影響
不同包裝對(duì)蒙古族傳統(tǒng)稀奶油含水量與pH的影響如圖3(a)和3(b)所示。0天時(shí)樣品含水量均為54±1.03%,pH為4.42±0.15,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在存放了30、60 d時(shí),空氣包裝的樣品含水量分別為53.75±3.42%、50.07±4.17%,pH分別為4.26±0.21、4.10±0.26,二氧化碳包裝含水量分別為46.92±6.49%、52.39±1.68%,pH分別為3.95±0.04、3.86±0.21,真空包裝含水量分別為48.80±3.81%、50.34±3.13%,pH分別為4.44±0.01、4.37±0.01??諝獍b的稀奶油含水量在第30 d時(shí)無明顯變化,第60 d時(shí)含水量小幅下降,pH值隨保藏時(shí)間變長呈下降趨勢(shì)。利用二氧化碳包裝的稀奶油含水量在第30 d時(shí)下降,第60 d時(shí)較30 d時(shí)有所回升,pH值隨保藏時(shí)間延長呈下降趨勢(shì),較空氣包裝變化明顯。真空包裝含水量在第30 d時(shí)降低,第60 d時(shí)較30 d變化不大,pH值幾乎無變化,較其他兩種包裝變化小。通過方差分析后發(fā)現(xiàn),3種處理中水分含量變化均不顯著(P>0.05),空氣包裝的稀奶油pH值在第60 d時(shí)與0 d顯著差異(P<0.05),二氧化碳包裝第30、60 d較0 d時(shí)的pH值差異顯著(P<0.05),而真空包裝的稀奶油pH值隨時(shí)間變化不顯著(P>0.05)。二氧化碳包裝導(dǎo)致蒙古族傳統(tǒng)稀奶油含水量和pH降低可能是其中微生物代謝的結(jié)果[20]。
圖3 不同包裝對(duì)傳統(tǒng)稀奶油含水量及pH的影響
不同包裝對(duì)蒙古族傳統(tǒng)稀奶油酸度的影響如圖4所示。0 d時(shí)樣品吉爾涅爾度為6.33±0.12±T,在30、60 d時(shí)空氣包裝的吉爾涅爾度分別為8.3±0.14、13.3±0.21±T,二氧化碳分別為7.8±0.49、14.5±0.60±T,真空分別為8.9±0.57、13.2±0.82±T??諝獍b的總酸度在30、60 d時(shí)增長顯著(P<0.05),二氧化碳包裝的總酸度30 d時(shí)變化不顯著(P>0.05),60 d時(shí)酸度較0天與30 d時(shí)顯著增加(P<0.05),真空包裝的總酸度較0 d,30 d與60 d時(shí)均顯著增長(P<0.05)。這種變化可能是稀奶油中的微生物利用奶油中的有機(jī)物產(chǎn)酸所致[20]。在短期儲(chǔ)存中,適合使用空氣包裝,因?yàn)榭諝獍b較為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、簡便,但空氣包裝和二氧化碳包裝不適合在稀奶油長期儲(chǔ)藏中使用。真空包裝能最大限度的維持稀奶油的pH、水分、總酸度,適合用于稀奶油的中長期貯藏。
圖4 不同包裝對(duì)奶油酸度的影響
3.3.1 添加抗氧化劑對(duì)傳統(tǒng)稀奶油中水分含量和pH的影響
添加抗氧化劑對(duì)蒙古族傳統(tǒng)稀奶油含水量和pH的影響如圖5(a)和5(b)所示。0 d時(shí)樣品含水量和pH分別為52.62±5.17%、4.42±0.08,在第30、60 d時(shí)不添加抗氧化劑處理的含水量分別為44.90±2.7%、46.08±5.10%,pH分別為3.83±0.04、3.78±0.06。在第30、60 d時(shí)添加0.15 g/kg L-抗壞血酸棕櫚酸酯的樣品含水量分別為47.19±0.51%、45.02±4.63%,pH分別為4.033±0.012、3.96±0.13,添加0.3 g/kg L-抗壞血酸棕櫚酸酯的樣品含水量分別為44.62±2.85%、50.96±6.14%,pH分別為4.01±0.025、3.98±0.03,添加0.15 g/kg茶多酚的樣品含水量分別為42.88±3.38%、43.64±0.82%,pH分別為3.85±0.06、3.88±0.08,添加0.3 g/kg茶多酚的樣品含水量分別為42.93±0.94%、40.36±4.3%,pH分別為3.76±0.02、3.85±0.08。
添加0.15 g/kg的L-抗壞血酸棕櫚酸酯的稀奶油水分含量減少不顯著(P>0.05),pH值在30 d時(shí)顯著下降(P<0.05),60 d時(shí)與 30 d差異不顯著(P>0.05)。添加0.3 kg/kg的L-抗壞血酸棕櫚酸酯的稀奶油水分含量在30 d降低但不顯著(P>0.05),但60 d時(shí)回升至0 d同一水平(P>0.05),pH值在30 d后顯著下降(P<0.05),60 d與30 d差異不顯著(P>0.05)。添加0.15 g/kg茶多酚的稀奶油水分含量在30 d時(shí)變化不顯著(P>0.05),60 d與30 d差異不顯著(P>0.05),pH值在在30 d時(shí)顯著下降(P<0.05),60 d與30 d沒有顯著差異(P>0.05)。添加0.3 g/kg茶多酚的稀奶油水分含量逐漸降低在60 d時(shí)與0 d差異顯著(P<0.05),pH在30 d時(shí)顯著下降,在60 d時(shí)較0 d變化顯著(P<0.05)但與30 d時(shí)差異不顯著(P>0.05)。
圖5 添加抗氧化劑對(duì)傳統(tǒng)稀奶油水分含量及pH的影響
3.3.2 添加抗氧化劑對(duì)傳統(tǒng)稀奶油酸度和過氧化值的影響
添加抗氧化劑對(duì)蒙古族傳統(tǒng)稀奶油酸度和過氧化的影響如圖6(a)和6(b)所示。0天時(shí)樣品吉爾涅爾度和過氧化值分別為6.33±0.12±T、0.16±0.01,在第30、60 d時(shí)不添加抗氧化劑處理的吉爾涅爾度分別為11.17±0.85±T、12.4±0.29±T,過氧化值分別為0.22±0.02±T、0.30±0.01。添加0.15 g/kg L-抗壞血酸棕櫚酸酯的樣品的吉爾涅爾度分別為8.30±0.16、11.33±0.12±T,過氧化值分別為0.11±0.01、0.12±0.01,添加0.3 g/kg L-抗壞血酸棕櫚酸酯的樣品吉爾涅爾度分別為9.40±0.29、11.63±0.41±T,過氧化值分別為0.09±0.02、0.09±0.01 mmol/kg,添加0.15 g/kg茶多酚的樣品吉爾涅爾度分別為10.5±0.24、13.16±0.34±T,過氧化值分別為0.21±0.02、0.28±0.02,添加0.3 g/kg茶多酚的樣品吉爾涅爾度分別為11.70±0.16、13.53±0.12±T,pH分別為0.16±0.01、0.24±0.02。
圖6 添加抗氧化劑對(duì)傳統(tǒng)稀奶油酸度及過氧化值的影響
添加0.15g/kg的l-抗壞血酸棕櫚酸酯的稀奶油總酸度隨時(shí)間推移逐漸增大,60 d時(shí)顯著增大(P<0.05),過氧化值在30 d顯著降低(P<0.05),60 d與30 d差異不顯著(P>0.05)。添加0.3 kg/kg的l-抗壞血酸棕櫚酸酯的稀奶油總酸度隨時(shí)間推移逐漸增大,60天時(shí)顯著增加(P<0.05),過氧化值在30 d顯著降低(P<0.05),60 d與30 d無顯著差異(P>0.05)。添加0.15 g/kg茶多酚的稀奶油總酸度逐漸增大,30 d時(shí)較0 d出現(xiàn)顯著差異(P<0.05),增大幅度最顯著,過氧化值逐漸增大,60 d時(shí)較0天差異顯著(P<0.05)。添加0.3 g/kg茶多酚的稀奶油總酸度增大且變化最大,30 d時(shí)與0 d出現(xiàn)顯著差異(P<0.05),但過氧化值30 d時(shí),與0 d無顯著差異(P>0.05),60 d時(shí)顯著增長(P<0.05)。
抗壞血酸棕櫚酸酯作為維生素C的衍生物,具備維生素C具有的全部生理功能。在食品中添加,能夠起到補(bǔ)充強(qiáng)化維生素C的作用,防止或減弱延遲氧化現(xiàn)象。還可以與維生素E等抗氧化劑協(xié)同抗氧化,增強(qiáng)抗氧化效果[21]。茶多酚有著明顯的活性氧自由基清除效果。茶多酚的抗氧化效果,與茶多酚中酚羥基的存在有著直接關(guān)系。酚羥基中的氫性質(zhì)極為活潑,極易與脂肪酸的活性氧自由基結(jié)合,使得脂肪酸中的活性氧自由基生成惰性化合物,從而達(dá)到中止活性氧自由基對(duì)有機(jī)物氧化作用的效果[22]。
脂肪在氧化過程中產(chǎn)生一系列的化合物,而過氧化物是其最初的生成物[23]。過氧化值越高,腐敗程度越大,因此對(duì)過氧化物的測定是了解產(chǎn)品變質(zhì)程度的有效方法[24]。油脂氧化酸敗產(chǎn)生的一些小分子物質(zhì)在體內(nèi)對(duì)人體產(chǎn)生不良的影響,亞油酸、亞麻酸、二十二碳六烯酸(DHA)、二十碳四烯酸(AA)等[25-26],以上不飽和脂肪酸極易發(fā)生氧化酸敗,不僅影響產(chǎn)品品質(zhì)且對(duì)身體健康產(chǎn)生影響[27]。綜合以上分析可以得出,在第30 d時(shí)的過氧化值與0 d的過氧化值相比最接近的是添加量為0.3 g/kg的茶多酚的處理。在此條件下保存,過氧化值與原樣相差較小,此條件適合短期保存,30 d左右最佳。在第60 d時(shí),pH值與原樣相比最接近的是添加量為0.15 g/kg的L-抗壞血酸棕櫚酸酯的處理,在此條件下保存,過氧化值與0天相差較小,此條件適合中長期保存,60 d左右最佳。
不同的溫度及加熱時(shí)、包裝方式及添加抗氧化劑對(duì)蒙古族傳統(tǒng)稀奶油品質(zhì)具有顯著的影響。通過研究發(fā)現(xiàn),70℃加熱3 min能夠基本殺滅傳統(tǒng)稀奶油中的微生物,空氣包裝適合短期保藏,真空包裝適合中長期保藏。添加0.3 g/kg茶多酚的奶油適合短期保存、添加量為0.15 g/kg L-抗壞血酸棕櫚酸酯適合中長期保存。蒙古族傳統(tǒng)稀奶油風(fēng)味獨(dú)特,營養(yǎng)豐富,此次實(shí)驗(yàn)為今后蒙古族傳統(tǒng)稀奶油產(chǎn)品開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。