凝固型椰子酸奶品質(zhì)分析

王慶科 劉四新 梁叢穎 林 雪 馬雅倩 李從發(fā)

(1. 海南大學食品學院，海南 ?？?570228；2. 海南大學材料與化工學院，海南 海口 570228)

椰子酸奶是以椰奶為主要原料，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵得到的植物基酸奶，兼具乳酸菌和椰奶的雙重保健特性以及獨特的風味口感。目前關于椰子酸奶的研究大多集中在其工藝條件，胡志勇等[1]通過優(yōu)化椰奶和奶粉的配比，采用植物乳桿菌得到了一款風味獨特的攪拌型椰子酸奶；Sanful等[2]研究了椰奶的添加對酸奶的影響，認為椰奶的添加可增加消費者對酸奶的接受程度；Yaakob等[3]運用響應面法優(yōu)化了攪拌型椰子酸奶的發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間和接種量；Yuliana等[4]利用乳酸菌發(fā)酵椰奶，得到了一款品質(zhì)較好的椰奶發(fā)酵飲料；Shana等[5]將椰奶加入到Dahi(發(fā)酵食品)，經(jīng)感官分析具有良好的接受性。尚未見關于凝固型椰子酸奶的報道。

試驗擬通過運用GC-MS分析椰子酸奶的香氣成分，通過高效液相色譜儀、質(zhì)構(gòu)儀和感官評價對椰子酸奶的品質(zhì)(有機酸、質(zhì)構(gòu)、口感)進行分析，以期為研究椰子酸奶及其工業(yè)化生產(chǎn)提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 材料

椰奶：海南菲諾食品有限公司；

氫氧化鈉：分析純，國藥集團試劑有限公司；

甲酸、乙酸、L-乳酸、L-蘋果酸：色譜純，阿拉丁試劑有限公司；

檸檬酸、琥珀酸、丙酮酸：色譜純，美國Sigma-Aldrich公司。

1.2 主要儀器與設備

質(zhì)構(gòu)儀：TA.XT型，英國Stable Micro System公司；

pH計：Delta320-S型，梅特勒—托利多儀器有限公司；

智能型生化培養(yǎng)箱：SPX型，上海一恒科技有限公司；

萃取針：SPME型，75 μm CAR/PDMS涂層的纖維頭，美國Supelco公司；

氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀：7890A型，美國Agilent公司；

高效液相色譜儀：1260型，美國Agilent公司。

1.3 椰子酸奶發(fā)酵工藝流程

椰奶→調(diào)配 (白砂糖7%、乳清蛋白1.5%、羥丙基二淀粉磷酸酯 0.3%)→混合→預熱(60 ℃)→均質(zhì)(30 MPa，20 min)→分裝→加熱滅菌(85 ℃，15 min)→冷卻→接種(保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌 3%)→發(fā)酵(42 ℃，8 h)→冷藏后熟(4 ℃，12 h)→成品

1.4 分析檢測項目及方法

1.4.1 糖度的測定 采用手持糖度儀進行檢測，結(jié)果以°Brix 表示。

1.4.2 總酸的測定 采用電位滴定法[6]。

1.4.3 pH值的測定 采用pH計法。

1.4.4 持水力的測定 根據(jù)文獻[7]。

1.4.5 椰子酸奶質(zhì)構(gòu)分析 根據(jù)文獻[8]。

1.4.6 椰子酸奶有機酸分析 根據(jù)參考文獻[9]，修改如下：將3 mL樣品與50 μL 68%硝酸混合，用1 mL硫酸(0.49 g/L)稀釋，離心(12 000×g) 20 min，0.22 μm濾膜過濾，保存待用。以濃度為0.49 g/L H2SO4作為流動相，控制流速0.6 mL/min，進樣量10 μL，檢測溫度55 ℃，設置柱壓1 500 Pa，檢測波長210 nm。將標準品和樣品分別進樣檢測，每個樣品平均測定3次。

1.4.7 椰子酸奶香氣分析 根據(jù)參考文獻[10]，修改如下：采用頂空固相微萃取技術對椰子酸奶的風味物質(zhì)進行萃取，稱取2 g樣品于20 mL頂空瓶中，并添加100 mg/L 1,3-二氯苯溶液(內(nèi)標)50 μL，密封，水浴溫度60 ℃，插入經(jīng)過老化處理的固相微萃取頭，使萃取頭處于樣品之上2 cm，萃取30 min后取出，迅速插入GC-MS聯(lián)用儀的進樣口，于250 ℃下解吸3 min后進行GC-MS分析?；衔锒ㄐ裕何粗衔锿ㄟ^保留指數(shù)和wiley7 n Database(Agilent Technologies Inc)，選擇匹配度>70的化合物，并結(jié)合已經(jīng)發(fā)表的相關文獻進行定性分析，并采用內(nèi)標法進行定量。

1.4.8 感官評定 參照GB 19302—2010 《食品安全國家標準 發(fā)酵乳》的相關內(nèi)容進行品評，具體評價指標見表1。

1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

采用Excel 2010 和Origin 8.5 軟件進行數(shù)據(jù)分析和作圖，獨立進行3次平行試驗，結(jié)果以(平均值±標準差)表示。

表1 椰子酸奶感官評價標準

2 結(jié)果與分析

2.1 香氣成分

利用SPME-GC-MS技術從椰奶中鑒定出13種揮發(fā)性風味成分，椰子酸奶中鑒定出14種揮發(fā)性風味成分。

由圖1可知，椰奶中揮發(fā)性香氣物質(zhì)主要為酸類(69.77%)、醇類(22.23%)、酯類(0.96%)；椰子酸奶主要揮發(fā)性香氣物質(zhì)為酸類(65.74%)、醇類(27.18%)、酮類(5.21%)，以及少量的酯類(0.96%)、萜烯(0.81%)和烷烴類(0.13%)。

由表2可知：

(1) 椰奶主要風味成分為酯類、醇類和酸類，酯類中含量較高的分別為乙酸乙酯、丁位辛內(nèi)酯、己酸乙酯和辛酸乙酯。其中，乙酸乙酯具有菠蘿的氣味[11]，丁位辛內(nèi)酯具有桃子氣味和椰子氣味[12]，醇類主要為2，3-丁二醇，呈水果味和洋蔥氣味[13]；酸類化合物含量較高的分別為乙酸、左旋乳酸、辛酸，其中乙酸具有酸味，辛酸具有奶酪氣味[12]，綜上可知，椰奶的香氣特征主要為椰子香味和奶香味。桂青等[14]基于GC-MS分析了濃縮椰漿的香氣成分，確定含量較高的3類物質(zhì)是酯類、酸類和酮類，與試驗結(jié)果相似。Lin等[12]采用氣相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用技術分離鑒定了椰肉中的風味成分，并確定了內(nèi)酯和辛醛是椰肉的典型香氣特征成分。對比試驗結(jié)果，表明椰奶經(jīng)調(diào)配后與椰肉的風味成分有一定的差異。

(2) 椰子酸奶主要風味成分為醇類、酸類、酮類和酯類化合物，與椰奶相比，椰子酸奶的酸類、酯類和醇類化合物的種類減少，萜烯類、酮類和烷烴類的種類增加。其中，椰子酸奶的醇類化合物主要為2，3-丁二醇，呈水果味和洋蔥氣味[14]，并且經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后2，3-丁二醇含量明顯增加，為24.81 mg/kg；椰子酸奶香氣成分中酸類化合物成分主要為乙酸、左旋乳酸、辛酸和己酸，其中乙酸呈酸味，辛酸具有奶酪氣味[15]，乙酸經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后含量增加，為53.38 mg/kg；左旋乳酸、辛酸和己酸經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后含量降低，分別為2.49，2.51，1.45 mg/kg；椰子酸奶的酮類化合物主要為3-羥基-2-丁酮，是乳酸菌發(fā)酵生成的新物質(zhì)，含量為4.75 mg/kg，具有令人愉快的奶香味和黃油味[15]；椰子酸奶中的主要酯類化合物為丁位-辛內(nèi)酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、丁位癸內(nèi)酯，其中丁位辛內(nèi)酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯和丁位癸內(nèi)酯是呈現(xiàn)椰子氣味典型風味物質(zhì)[12]，酯類物質(zhì)經(jīng)過乳酸菌發(fā)酵后含量降低，但酯類化合物閾值較低，仍對椰子酸奶的風味作用很大；椰子酸奶萜烯類風味物質(zhì)主要為右旋檸檬烯、甲位蒎烯、檜烯，萜烯類物質(zhì)是乳酸菌發(fā)酵后產(chǎn)生的新物質(zhì)，其中右旋檸檬烯具有柑橘和薄荷的氣味[13]，甲位蒎烯和檜烯具有松子油的氣味[16]。

表2 椰奶和椰子酸奶的風味成分分析?

? “-”未檢出。

圖1 椰奶和椰子酸奶的風味成分比較

綜上可知，與椰奶香氣成分相比，椰子酸奶中酯類、酸類化合物含量分別降低7.38%，6.88%；醇類、萜烯類、酮類和烷烴類化合物含量分別提高8.14%，0.81%，5.21%，0.13%，并且酮類和萜烯類化合物是乳酸菌發(fā)酵過程中產(chǎn)生的新物質(zhì)，對椰子酸奶的風味具有良好的促進作用。椰奶經(jīng)過乳酸菌發(fā)酵后，風味成分種類增加，同時確定了椰子酸奶的主要香氣特征為椰子味、奶香味和清淡的酸味。

2.2 有機酸含量

由表3可知，椰奶中檢測到了3種有機酸，分別為乳酸、蘋果酸和延胡索酸，椰子酸奶檢測出了4種有機酸，分別為乳酸、草酸、琥珀酸和延胡索酸。蘋果酸經(jīng)發(fā)酵后顯著降低，推測由于預處理(加熱或者均質(zhì))降低了其含量[17]。其中乳酸經(jīng)發(fā)酵后含量顯著增加，可提高酸奶的酸味和芳香的口味，同時，草酸和琥珀酸是乳酸菌發(fā)酵過程中新生成的有機酸[18]，可增加椰子酸奶酸味的層次性。

2.3 質(zhì)構(gòu)指標

由表4可知，椰奶經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后，硬度、黏性和咀嚼性明顯提高，其中硬度、黏性和咀嚼性分別提高了3.06 N，21.00 N·S和0.03 N。與市售酸奶(卡士鮮酪乳)相比，椰子酸奶的硬度、黏性和內(nèi)聚性均高于市售酸奶的，但椰子酸奶的咀嚼性數(shù)值低于市售酸奶的。表明椰子酸奶的整體凝固性較好，較黏稠，符合凝固型酸奶質(zhì)構(gòu)特性。

2.4 理化指標與微生物指標

由表5可知，椰奶經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后pH和糖度降低，酸度增大，并且椰子酸奶的酸度為80.47 g/L、活菌數(shù)為8.6×108CFU/100 mL，均符合GB 19302—2010 《食品安全國家標準 發(fā)酵乳》要求；椰子酸奶持水力為92.52%，與市售卡士鮮酪乳接近。

表3 椰奶和椰子酸奶有機酸含量分析?

? “-”表示未檢出。

表4 椰奶和椰子酸奶質(zhì)構(gòu)分析

表5 椰奶和椰子酸奶理化和感官分析

3 結(jié)論

采用SPME-GC-MS、HPLC、質(zhì)構(gòu)儀結(jié)合感官評價的方法系統(tǒng)分析了椰子酸奶發(fā)酵前后的品質(zhì)變化。結(jié)果表明，椰奶經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后，酯類、酸類化合物相對含量顯著降低，而醇類、萜烯類、酮類化合物和烷烴類化合物相對含量顯著升高，其中酮類化合物、萜烯類類化合物、草酸和琥珀酸是乳酸菌發(fā)酵過程中產(chǎn)生的新物質(zhì)，確定了椰子酸奶以椰子香味、奶香味和淡淡酸味為主體的風味特征；同時，通過理化、質(zhì)地和感官分析證實了椰子酸奶凝固性較好，酸甜比適宜，椰子香味突出，發(fā)酵香氣濃郁，品質(zhì)優(yōu)良。但試驗僅探討了椰子酸奶風味和質(zhì)地品質(zhì)的變化，后續(xù)研究中可針對椰子酸奶的保存期限和微生物指標的變化做進一步研究。