大麥若葉西蘭花酸奶的制備工藝優(yōu)化

鄭清，王剛*，卞雪芬，石吉宇，胡成烜，黃紫霞，王春吉

（1.鹽城工學(xué)院海洋與生物工程學(xué)院，江蘇鹽城 224051）

（2.鹽城市糧油作物技術(shù)指導(dǎo)站，江蘇鹽城 224051）

酸奶是一種以牛乳或乳粉為原料接入乳酸菌發(fā)酵后制成一種發(fā)酵型乳制品[1]。其營養(yǎng)成分豐富，其中乳蛋白變成微小的凝乳粒，乳糖被水解，有利于人體的吸收，深受患有軟糖不耐癥的人群的歡迎。酸奶具有止瀉、促消化、降低膽固醇、抗氧化等功能，獲得全球健康食品的認(rèn)可[2,3]。在國際市場中，酸奶制品年增長速率最快的一種乳制品，每年有1000 種左右的新品酸奶處于研發(fā)狀態(tài)[4]，產(chǎn)品競爭激烈。

大麥若葉，即生長至20～30 cm 的大麥的嫩葉，嫩綠多汁，常用來制作青汁或者大麥若葉粉。其含有β-胡蘿卜素、抗氧化酵素、不飽和脂肪酸、粘多糖、黃酮等多種物質(zhì)，具有高蛋白、高維生素、高膳食纖維、低脂肪、低碳水化合物等特性，具有多種保健功能。在《本草綱目》和《普濟(jì)方》中都記載大麥若葉的相關(guān)功效，在現(xiàn)代研究中也發(fā)現(xiàn)其具有抗衰老、改善睡眠、提高記憶力、緩解焦慮、抑癌、緩解結(jié)腸炎等功效[5-9]。西蘭花，屬于十字花科，被稱為“蔬菜皇后”，擁有蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)、黃酮、多酚、有機(jī)硒、硫代葡萄苷、蘿卜硫素（蘿卜硫素前體）等營養(yǎng)物質(zhì)和活性物質(zhì)，具有降低膽固醇、降低多種慢性病的發(fā)病率以及抑癌等多種功效，特別是硒和蘿卜硫素具有很好的抑癌功效，蘿卜硫素更是目前最強(qiáng)的抗癌活性物質(zhì)[10-14]。

本研究根據(jù)現(xiàn)有市場和人們對于健康的追求，將復(fù)原乳和大麥若葉汁、西蘭花汁等原輔料混合，添加直投式復(fù)合發(fā)酵劑制成大麥若葉西蘭花酸奶，豐富酸奶品種，增加酸奶的保健功效，同時可以為大麥若葉和西蘭花的利用提供新的途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

材料：大麥若葉，實(shí)驗室種植；西蘭花，購自鹽城悅達(dá)廣場永輝超市；脫脂奶粉，內(nèi)蒙古伊利實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司；明膠，河南蜜丹兒商貿(mào)有限公司；蔗糖，南京甘汁園糖業(yè)有限公司；川秀22 菌，北京川秀科技有限公司。

試劑：維生素C（Vc），分析純，華中藥業(yè)股份有限公司；NaOH、鄰苯二甲酸氫鉀、酚酞，分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；NaCl、無水乙醇，分析純，江蘇彤晟化學(xué)試劑有限公司；DPPH，分析純，福州飛凈生物科技有限公司。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

電磁爐，浙江蘇泊爾股份有限公司；HWS-26 恒溫水浴鍋，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；榨汁機(jī)，九陽股份有限公司；ME104E 分析天平，梅特勒-托利多儀器有限公司；DL-4005 酸奶機(jī)，多樂；H1850R 高速冷凍離心機(jī)，湖南湘儀實(shí)驗室儀器開發(fā)有限公司；TA.XTC 質(zhì)構(gòu)儀，上海保圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司。

1.2 工藝流程

1.3 操作要點(diǎn)

1.3.1 制備大麥若葉汁

選取10～20 cm 的麥苗嫩葉，洗凈，采取最佳工藝漂燙（1% NaCl 溶液，90 ℃，1～2 min），后以冷水漂洗，然后采用0.2%的Vc 溶液護(hù)色，撈出沖洗干凈。麥苗經(jīng)打漿（水:麥苗=5:1）、四層紗布過濾，得到大麥若葉汁，冰箱冷藏待用，使用時需充分震蕩汁液[15]。

1.3.2 制備西蘭花汁

購買新鮮、花球無損壞的西蘭花，去除主要主莖，分成小塊，采取最佳工藝漂燙（自來水，95 ℃，1 min），取出以冷水漂洗，然后采用0.2%的Vc 溶液護(hù)色，撈出沖洗干凈。將護(hù)色后的西蘭花經(jīng)打漿（水:西蘭花=5:1）、四層紗布過濾，得到西蘭花汁，冰箱冷藏待用，使用時需充分震蕩汁液[11,16]。

1.3.3 調(diào)配

奶粉:水=25 g:160 mL，明膠添加量為0.1%。依次加入所需比例的原料并混合均勻。

1.3.4 殺菌

將混合液放入水浴鍋中，以90 ℃，保溫5 min殺菌，取出，迅速將混合料液冷卻至42 ℃左右后準(zhǔn)備接種。

1.3.5 接種發(fā)酵

冷卻后，按照所需比例加入發(fā)酵劑。

1.3.6 冷藏后熟

將發(fā)酵后酸奶立即放到0～4 ℃的冰箱中冷藏后熟，保存12～14 h，用來抑制乳酸菌的生長，并使酸奶形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

1.4 單因素試驗

大麥若葉汁添加量、西蘭花汁添加量、蔗糖添加量、發(fā)酵時間及發(fā)酵劑添加量五個因素，根據(jù)預(yù)實(shí)驗結(jié)果對以上五個因素設(shè)置相關(guān)變量水平，最終通過感官評價得出最適原輔料配比。

奶粉每袋25 g，1 mL 水按1 g 計算，以下百分?jǐn)?shù)全為以復(fù)原乳質(zhì)量為基礎(chǔ)的質(zhì)量比。

1.4.1 大麥若葉汁添加量的確定

選取大麥若葉汁添加量的四個水平分別為為5%、10%、15%、20%，西蘭花汁添加量為9%，蔗糖添加量為6%，發(fā)酵劑添加量為0.6%，明膠添加量為0.1%，發(fā)酵時間為6 h，制成酸奶并對該組酸奶進(jìn)行感官評價。

1.4.2 西蘭花汁添加量的確定

選取西蘭花汁添加量的四個水平分別為6%、9%、12%、15%，大麥若葉汁添加量為15%，蔗糖添加量為6%，發(fā)酵劑添加量為0.6%，明膠添加量為0.1%，發(fā)酵時間為6 h，制成酸奶并對該組酸奶進(jìn)行感官評價。

表1 L9(34)正交實(shí)驗因素水平表Table 1 L9(34) orthogonal experimental factor level

1.4.3 蔗糖添加量的確定

選取蔗糖添加量的四個水平分別為5%、6%、7%、8%，大麥若葉汁添加量為15%，西蘭花汁添加量為9%，發(fā)酵劑添加量為0.6%，明膠添加量為0.1%，發(fā)酵時間為6 h，制成酸奶并對該組酸奶進(jìn)行感官評價。

1.4.4 發(fā)酵時間的確定

選取發(fā)酵時間的四個水平分別為4、5、6、7 h，大麥若葉汁添加量為15%，西蘭花汁添加量為9%，蔗糖添加量為6%，發(fā)酵劑添加量為0.6%，明膠添加量為0.1%，制成酸奶并對該組酸奶進(jìn)行感官評價。

1.4.5 發(fā)酵劑接種量的確定

選取發(fā)酵劑加量的四個水平分別為0.4%、0.6%、0.8%、1.0%，大麥若葉汁添加量為15%，西蘭花汁添加量為9%，蔗糖添加量為6%，明膠添加量為0.1%，發(fā)酵時間為6 h，制成酸奶并對該組酸奶進(jìn)行感官評價。

1.5 正交試驗

用Excel 對單因素實(shí)驗結(jié)果進(jìn)行單因素方差分析，選取以下四個因素及合適水平進(jìn)行正交試驗。

1.6 酸奶的感官評價標(biāo)準(zhǔn)

選擇5 男5 女共計10 名食品專業(yè)的學(xué)生，在進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)后，對酸奶的組織狀態(tài)（30 分）、風(fēng)味（20分）、口感（30 分）、色澤（20 分）共4 個方面進(jìn)行打分，最終結(jié)果取平均值。評定標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 大麥若葉西蘭花酸奶的感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory assessment criteria for barley leaf broccoli yogurt

1.7 酸奶質(zhì)構(gòu)的測定

采用質(zhì)構(gòu)儀對酸奶進(jìn)行全質(zhì)構(gòu)的測定，可以將人的感官通過數(shù)據(jù)具體表達(dá)出來，以此對酸奶的質(zhì)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)分析。

采用TA.XTC質(zhì)構(gòu)儀，探頭為柱形探頭（TA/36R），測定單因素試驗和最佳工藝酸奶的硬度、膠著性、黏聚性。具體參數(shù)：實(shí)驗類型：全質(zhì)構(gòu)測試，測試類型：下壓，目標(biāo)數(shù)值：20 mm，時間：5 s，測試前速度：3 mm/s，測試速度：1 mm/s，測試后速度：10 mm/s，觸發(fā)點(diǎn)類型：力，觸發(fā)點(diǎn)數(shù)值：0.0147 N[17]。

1.8 抗氧化活性的測定

參考Mahtala Salehi 等[3]、李楠等[18]、馮紅霞等[19]的方法測定大麥若葉西蘭花酸奶的DPPH 自由基清除能力，并適當(dāng)改動。配制0.16 mmol/L 的DPPH 乙醇溶液于棕色瓶中，混勻后4 ℃?zhèn)溆?。?.50 g 待測酸奶用無水乙醇定容至50 mL，4000 r/min 離心15 min。取上清液和DPPH 乙醇溶液各3 mL，混勻后放置黑暗中靜置15 min，在517 nm 處測吸光度。進(jìn)行三次，得平均值。計算公式如下：

式中：

A樣品——樣品和DPPH 溶液反應(yīng)后的吸光度；

A對照——樣品和無水乙醇反應(yīng)后的吸光度；

A空白——蒸餾水和DPPH 溶液反應(yīng)后的吸光度。

1.9 酸度的測定

參照GB/T 5009.239-2016《食品酸度的測定》，采用NaOH 直接滴定法測定酸度[20]。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果與分析

2.1.1 大麥若葉汁添加量單因素試驗

由圖1a 可知，隨著大麥若葉汁添加量的增加，感官評分的趨勢是先上升后下降，最高分是添加量為15%處。此處酸奶色澤較為均勻，口感細(xì)膩，各風(fēng)味間相互協(xié)調(diào)。當(dāng)添加量低于15%時酸奶色澤較淡，幾乎為乳白色；而添加量高于15%時，色澤的均一性較差，青麥味較重，風(fēng)味間不協(xié)調(diào)。圖1b 表示，隨著大麥若葉汁添加量的增加，酸奶的硬度、膠著性、黏聚性的普遍趨勢都是向上升后下降，在15%的添加量時為峰值。綜合分析，大麥若葉汁最佳添加量為15%。

2.1.2 西蘭花汁添加量單因素試驗

由圖2a 可知，隨著西蘭花汁添加量的增加，感官評分的趨勢是先上升后下降，最高分是添加量為9%。西蘭花汁為青綠色，較大麥若葉汁的顏色淺，故對色澤影響不大；同時汁液的味較淡，故制成酸奶后，通過嗅覺只能聞到酸奶風(fēng)味和淡淡的青麥味。當(dāng)西蘭花汁添加量低于9%時，品嘗時酸奶中沒有明顯的西蘭花味；當(dāng)添加量超過9%，由于西蘭花汁的顆粒物較多，故添加量越多則酸奶的組織狀態(tài)就越差，顆粒感越強(qiáng)。圖2b 表示，隨著西蘭花汁添加量的增加，硬度和膠著性都是呈現(xiàn)下降的趨勢，而黏聚性是呈現(xiàn)上升的趨勢，當(dāng)西蘭花汁添加量為9%，酸奶的各個性質(zhì)都處于中間值，較為適宜。因此，綜合分析，選西蘭花汁最佳添加量為9%。

2.1.3 蔗糖添加量單因素試驗

由圖3a 可知，隨著蔗糖添加量的增加，感官評分的趨勢是先上升后下降，最高分是添加量為7%處。蔗糖的添加量影響著酸奶的酸甜比、口感。當(dāng)蔗糖添加量低于7%時，由于酸奶含糖量較低，發(fā)酵劑添加量相同，發(fā)酵時間相同，故酸奶的甜度偏低，影響了酸奶的口感，同時蔗糖又是菌種的主要碳源，故發(fā)酵不足，酸度又不夠；當(dāng)蔗糖添加量超過7%時，酸奶會過甜，同時菌種生長環(huán)境的滲透壓升高，會導(dǎo)致菌種活力不足，影響糖酸的轉(zhuǎn)化，故最后影響口感。圖3b 表示，隨著蔗糖添加量的增加，硬度和膠著性都是先上升后下降的趨勢，而黏聚性事先下降后上升，最佳的添加量為6%，綜合分析，在感官和質(zhì)構(gòu)結(jié)果相差不大的情況下，以感官為主，蔗糖的最佳添加量為7%。

2.1.4 發(fā)酵時間單因素試驗

由圖4a 可知，隨著發(fā)酵時間的增加，感官評分的趨勢是先上升后下降，最高分是發(fā)酵時間為6 h 處。發(fā)酵時間會影響酸奶的口感、組織狀態(tài)、色澤、風(fēng)味，當(dāng)發(fā)酵時間低于6 h 時，發(fā)酵時間不足，導(dǎo)致酸奶的酸度不足，風(fēng)味不純，同時也會導(dǎo)致酸奶沒有形成膠體，乳清析出；當(dāng)發(fā)酵時間超過6 h 時，酸奶發(fā)酵過度，酸奶酸度變高，不適宜飲用，同時發(fā)酵過度，產(chǎn)生酸增加會導(dǎo)致乳清析出和酸奶顏色變黃。圖4b 表示，硬度和膠著性都呈現(xiàn)上升趨勢，而黏聚性先上升，后有些許下降，可能是酸奶發(fā)酵過度。綜合分析，發(fā)酵最佳時長為6 h。

2.1.5 發(fā)酵劑接種量單因素試驗

由圖5a 可知，隨著發(fā)酵劑接種量的增加，感官評分的趨勢是先上升再下降，最高分是發(fā)酵劑接種量為0.8%處。本次實(shí)驗所使用的發(fā)酵劑為川秀22 菌，接種量低于0.8%時，同等條件下，接種量越低，凝固型酸奶越難成型，組織狀態(tài)越是稀稠，而且由于產(chǎn)酸不夠酸奶偏甜；當(dāng)接種量高于0.8%時，同等條件下，酸奶乳清析出較多，出現(xiàn)偏酸等現(xiàn)象。圖5b 表示，隨著發(fā)酵劑接種量的增加，硬度和膠著性都呈現(xiàn)上升趨勢，黏聚性呈現(xiàn)向上升后下降的趨勢。綜合分析，發(fā)酵劑最佳接種量為0.8%。

表3 單因素試驗方差分析Table 3 Test variance analysis of single factors

2.2 正交試驗結(jié)果與分析

根據(jù)表4 可知，大麥若葉汁添加量（A）、西蘭花汁添加量（B）、蔗糖添加量（C）、發(fā)酵劑接種量（D）4 因素的主次順序為C＞A＞D＞B，優(yōu)化后的最佳組合為A2B3C2D1，通過驗證試驗，該組合制得酸奶的感官評分為86 分，高于正交試驗中最高分組合A3B3C2D1（83 分）。因此得出的最佳配方即大麥若葉添加量為15%，西蘭花汁添加量為12%，蔗糖添加量為7%，發(fā)酵劑接種量為0.6%，發(fā)酵時間為6 h，明膠添加量為0.1%，最終制備的酸奶表面幾乎無乳清析出，酸奶質(zhì)構(gòu)緊密，較為濃稠，與老酸奶相似；能夠聞到較為明顯的酸奶風(fēng)味和淡淡的青麥味，氣味和諧；品嘗后酸奶沒有明顯的顆粒感，且酸甜合適，帶有淡淡的青麥味和西蘭花味；色澤為黃綠色，顏色分布較為均勻；此時酸奶的硬度為191.7 gf、膠著性為79.4 gf，黏聚性為0.39。

表4 正交試驗結(jié)果與分析Table 4 Results and analysis of orthogonal test

2.3 抗氧化活性的測定結(jié)果分析

以DPPH 自由基的清除率為例測定酸奶的抗氧化活性，分別測定最優(yōu)工藝條件下大麥若葉、西蘭花風(fēng)味酸奶和在同樣條件下未添加大麥若葉汁和西蘭花汁酸奶的DPPH 自由基的清除率。從圖6 中可以看出大麥若葉、西蘭花風(fēng)味酸奶的DPPH 自由基的清除率明顯高于對照組的清除率，說明加入大麥若葉和西蘭花能夠明顯提高酸奶的抗氧化性。

2.4 酸奶酸度的測定結(jié)果與分析

本次測定了最佳工藝和其空白對照的酸度，并測量市場已有品種酸奶的酸度，進(jìn)行對比。

圖中酸奶的酸度都在105～115 °T 之間，相差不大，最優(yōu)組的酸度為106.73 °T，參照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)《GB 19302-2010 發(fā)酵乳》[21]中酸度的規(guī)定：≥70 °T。所以該大麥若葉西蘭花酸奶符合酸奶的國家標(biāo)準(zhǔn)酸度。

3 結(jié)論

經(jīng)過單因素和正交試驗，得出大麥若葉、西蘭花風(fēng)味酸奶的最佳工藝為大麥若葉添加量為15%，西蘭花汁添加量為12%，蔗糖添加量為7%，明膠添加量為0.1%，發(fā)酵劑接種量為0.6%，發(fā)酵時間為6 h，按照此工藝制成的酸奶的硬度為191.7 gf、膠著性為79.4 gf，黏聚性為0.39，同時具有較強(qiáng)的抗氧化活性，產(chǎn)品具有一定的市場開發(fā)前景。