商品发酵剂对凝固型核桃酸奶品质的影响研究

林浩鹏，刘亚琼，梁梦帆，肖云，杨科科，彭春晓

（河北农业大学，食品科技学院，河北保定071001）

0 引言

核桃是世界著名的“四大干果”之一，据统计，全世界核桃产量从2004年的155万t增长到2015年的356万t[1]，2017年我国核桃产量约为384.55万t（干果），居世界首位。核桃粕是核桃仁提取油脂后的加工副产物，含有约50% 的蛋白质[2]，核桃蛋白体外消化率达87% 左右，属于优质蛋白质。此外，它还含有丰富的γ-生育酚、酚类、黄酮类等植物化学成分[3]，具有抗氧化、抑菌等作用[4-5]。但目前核桃粕主要用于饲料，开发利用程度和经济效益较低，造成资源的极大浪费。近年来，核桃粕被用于提取蛋白质、多肽等[6]有益成分，单独或作为食品配料用于核桃粉、植物蛋白饮料、酱油等的开发利用。

酸奶因其独特风味和健康益处深受广大消费者的喜爱。经研究发现不仅发酵剂对酸奶的感官、质地、风味、货架期等存在较大影响[7]，原料成分也对发酵剂菌种的生长繁殖产生影响[8]，因此，选择适宜的发酵剂对于酸奶品质的保持和改善具有重要意义。

以鲜牛乳和核桃粕为主要原料，研究核桃粕添加量对凝固型酸奶感官品质的影响，并比较9种市售商品发酵剂对凝固型酸奶品质的影响，为核桃粕在酸奶加工中的应用提供理论依据和借鉴。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲜牛乳，购于河北农业大学教学实验农场一分厂；食品级核桃粕，西安市博大维尔生化有限公司；白砂糖，北京厨大妈食品集团有限公司；酚酞、无水乙醇、氢氧化钠，均为分析纯，购于国药集团化学试剂有限公司。酸奶发酵剂：9种商品酸奶发酵剂名称及组成见表1。

1.2 仪器与设备

NDJ-8S数字式粘度计：上海精天电子仪器有限公司，Neofuge 15R高速冷冻离心机：上海力申科学仪器有限公司，GYB60-6S高压均质机：上海东华高压均质机厂，CR-400色彩色差计：柯尼卡美能达公司，STARTER 3100实验室pH计：奥豪斯 (上海) 有限公司，TMS-PRO食品物性分析仪 (质构仪) ：美国Food Technology Corporation公司，XHF-DY高速分散器：宁波新芝生物科技有限公司，DHP-9052电热恒温培养箱：上海一恒科学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 凝固型酸奶的制备

凝固型酸奶参照Miocinovice的方法制备[9]。将核桃粕粉碎、漂洗，加入10倍质量的纯净水，高速分散器20 000 rpm处理5 min，料液用纱布过滤，再过100目滤布得到核桃浆备用。取适量核桃浆与牛乳（90℃水浴保温5 min）混合，加入白砂糖充分搅拌；20 MPa均质2遍。均质后物料95°C杀菌5 min，冷却至42℃左右接种发酵剂，于42±1°C发酵至滴定酸度为60～70°T，将酸奶置于4°C冰箱后熟12 h，待测。

1.3.2 核桃浆添加量对凝固型核桃酸奶感官品质的影响

核桃浆与鲜牛乳的添加比例分别为1:6、1:5、1:4、1:3、1:2，白砂糖添加量6% ，添加7号发酵剂，42±1°C发酵至滴定酸度为60～70°T，于4°C冷藏后熟12 h后对酸奶进行感官评价。

1.3.3 市售商品发酵剂对凝固型核桃酸奶品质的影响

核桃浆添加量与鲜牛乳的比例为1:5，分别接入9种市售发酵剂进行酸奶制备，其余条件同1.3.2，比较酸奶的感官、理化和质构品质。

1.4 理化指标测定

1.4.1 p H与酸度

pH：用pH计测定。

酸度：参照GB5413.34-2010《食品安全国家标准乳和乳制品酸度的测定》。

1.4.2 酸乳持水力（WHC）

参照Javier S.Córdova-Ramos方法进行测定[10]，取酸乳样品10 g装入离心管，在4°C下，转速4 000 r/min离心15 min。倾去上清液，离心管倒置于滤纸上10 min后立即称重。

WHC=（离心沉淀物重量/样品重量）×100%

1.4.3 黏度

取适量酸奶于烧杯中，使用NDJ-8S数字式粘度计，选择L3转子在12 r/min条件下测定其黏度。

1.4.4 质构

采用直径为35 mm的圆柱型挤压检测探头，食品物性分析仪测试条件：测试前速度60 mm/min，测试速度60 mm/min，测试距离30 mm，回程速度60 mm/min。选用25 N力量感应元，触发类型自动，触发力为0.05 N。

1.4.5 色差

使用CR-400型彩色色差计对酸奶的色泽进行测定，将不同商品发酵剂发酵的核桃酸奶与市售凝固型酸奶 (君乐宝老酸奶) 的色差 (对照) 进行比较，结果选用L*，a*，b*，ΔE*4个指标对酸奶色泽进行评价。

1.5 感官评价

感官评价小组由20名（10男10女，年龄20岁～25岁）经测试和培训的专业感官评价员组成。参照RHB 103-2004《酸牛乳感官质量评鉴细则》以及赵娟娟[11]和荣瑞芬[12]核桃酸奶的研究并结合本实验凝固型核桃酸奶的特点制定感官评价表（见表2）。

不同商品发酵剂对核桃酸奶的感官评价：根据喜好程度九分制评分检验法，从色泽、风味、滋味、组织状态、余味及总体评价六方面对发酵酸奶进行评价，取感官评分的算术平均值制作雷达图。

表1 9种商品酸奶发酵剂名称及组成

表2 核桃酸奶感官评分表

1.6 试验数据统计方法

试验数据采用SPSS 24.0软件进行统计学分析，差异显著水平为P＜0.05，使用Origin 2017作图。

2 结果与分析

2.1 核桃浆添加量对凝固型核桃酸奶感官品质的影响

核桃浆添加量对凝固型核桃酸奶感官评分的影响如图1所示，由图可知，随着核桃浆添加量的增加，感官评分呈先增加后降低的趋势，当核桃浆与牛乳配比为1:5时感官评分最高。核桃浆添加量较低时无法体现核桃的清香，添加量过高则直接影响发酵乳的凝乳状态，组织状态不均匀，颜色发暗，涩味明显。因此，确定核桃浆与鲜牛乳适宜比例为1:5。此结果与杨国浩[13]所得的适宜核桃浆添加量接近。

图1 核桃浆添加量对核桃酸奶感官评分的影响

2.2 商品发酵剂对凝固型核桃酸奶品质的影响

2.2.1 不同发酵剂对酸奶色差的影响

酸奶的色泽是酸奶品质的重要指标之一，但核桃浆添加对酸奶色泽的影响未见报道，核桃酸奶与对照酸奶的色差比较结果如图2、图3所示，其中L*值表示色泽的明亮度，1号样品L*值最大，其次是4号和2号样品，对照样品的L*值明显高于其余9个样品，说明加入核桃浆降低了酸奶的亮度，经方差分析，对照样品与其他样品间均差异显著（P＜0.05）。a*值表示色泽的红绿度，9号样品a*值最大，对照样品的a*值最小，经方差分析，对照样品与其他样品间均差异显著（P＜0.05），表明核桃浆的添加增加了酸奶的红度。b*值代表色泽的黄蓝度，其中，6号样品b*值最大，核桃酸奶的黄度显著大于对照样品（P＜0.05），说明核桃浆的添加使酸奶色泽趋向黄色。ΔE*值表示总色差，在10个酸奶样品中，9号样品ΔE*值最大，对照样品的ΔE*值显著低于其他酸奶样品（P＜0.05），说明核桃浆添加会使酸奶的色泽产生明显的差异。

图2 不同商品发酵剂对酸奶L*值、a*值和b*值的影响

图3 不同商品发酵剂对酸奶ΔE*值的影响

2.2.2 不同发酵剂对酸奶持水力的影响

持水力表示酸奶经离心后所能保留的水分，它决定了酸奶的组织状态以及酸奶品质，由于凝胶收缩导致了乳清的分离[14]。不同商品发酵剂对酸奶的持水力影响如图4所示，1、6、7、8号样品的持水力较高，乳清析出量较少，组织状态均匀细腻，制成的发酵乳体系比较稳定。其他处理乳清析出较多，组织较粗糙，体系相对不稳定。

2.2.3 不同发酵剂对酸奶质构及黏度的影响

酸奶的质构与感官品质密切相关，是评价酸奶品质的重要指标。不同发酵剂对酸奶质构及黏度的影响如表3所示。由表可知，1号和3号样品的硬度较大，凝乳状态均匀；4号和7号样品的硬度最小，其凝乳状态粗糙，组织砂状感。经方差分析可知，1号、2号、3号、8号和9号样品间差异不显著，与其他样品间差异显著（P＜0.05）。挤压做功表示样品的内部键力，即正向总面积；3号和2号样品的挤压做功最大，凝乳浓稠，3号与2号样品间差异不显著，与其他样品间差异显著（P＜0.05）。1号和2号样品的粘附力较好，组织状态黏稠，且与其他样品间差异显著（P<0.05）。

图4 不同商品发酵剂对酸奶持水力的影响

适宜的黏度能防止酸奶出现析水分层现象，使产品具有良好的组织状态,发酵过程中，嗜热链球菌等乳酸菌会产生胞外多糖，使酸奶产生拉丝性或较黏稠的质地[15]，蛋白质相互作用形成胶束，加大了酸乳的阻力，从而使体系的黏度较大,由表3可知,8号样品的黏度最大，其次为1号和3号。8号发酵剂主要由保加利亚乳杆菌PZLB5、嗜热链球菌PZST4、乳双歧杆菌V9组成，与黄润等[16]研究发现PZST4-PZLB5用于发酵酸奶产黏高的结果相一致。

表3 不同发酵剂对酸奶质构及黏度的影响

2.2.4 不同发酵剂对pH值、滴定酸度的影响

9种核桃酸奶的pH与滴定酸度如表4所示。由表可见，产酸最多的是1号、3号和6号样品，三个样品间p H和滴定酸度均差异不显著，滴定酸度与其余样品间差异显著（P＜0.05），酸奶的p H和滴定酸度主要与发酵剂种类、接种量、菌种比例等因素有关[17-19]，多种因素共同作用改善酸奶的滋味，使风味浓郁而醇和，口感更加柔和。经感官评价，酸奶在pH 4.5左右、滴定酸度70°T左右酸甜适中，口感状态适宜，接受度较好，因此，1号、3号、6号口感状态最佳。

2.2.5 感官评价

不同商品发酵剂对核桃酸奶感官评价雷达图由图5所示，可以看出，2号和1号色泽较好，呈均匀米黄色，视觉效果好；1号、2号和6号风味最好，具有典型浓郁而醇和的核桃乳香气；7号的滋味最好，1号次之；1号的组织状态最好，均匀细腻，乳清析出少；1号和6号余味分值最高，吞咽后口中仍残留较浓核桃味及酸乳味；总体评价1号得分最高，表明1号发酵剂更适宜作为核桃酸奶的生产使用。

图5 不同商品发酵剂对核桃酸奶感官评价雷达图

3 讨论

目前，关于复合型核桃酸奶的研究较少，菌种一般采用传统发酵乳的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌，缺乏用于发酵核桃酸奶的适宜发酵剂的研究。已有研究主要针对纯核桃乳发酵剂的筛选和核桃酸奶适宜配方，如赵娟娟等从面包、泡菜等食品中分离出14株乳杆菌，与嗜热链球菌SA进行核桃乳发酵实验，筛选得到副干酪乳杆菌L7更适合发酵型核桃乳的生产[11]。夏军霞等[20]以感官评分和酸度为指标研究优化了复合益生菌发酵纯核桃乳的工艺参数，并发现发酵后核桃乳的总氨基酸和必需氨基酸均有不同程度的提高，张加敏等[21]比较了13种益生乳杆菌在纯核桃乳中的发酵特性，发现干酪乳杆菌05-20和植物乳杆菌07-191表现优异，且这2株菌的蛋白酶活力也较高，促进了核桃蛋白的分解。本研究将市售商品酸奶发酵剂应用于核桃酸奶的制作，有助于核桃酸奶专用菌种的筛选和相关产品的开发，提高核桃粕在食品领域的应用。

表4 不同发酵剂对酸奶pH和滴定酸度的影响

4 结论

本文以鲜牛乳和核桃粕为原料，研究比较了核桃浆添加量及不同商品发酵剂对凝固型核桃酸奶品质的影响，得到如下结论：核桃浆与鲜牛乳的适宜比例为1:5，1号商品发酵剂发酵酸奶在酸度、黏度、持水力、质构和感官品质方面均占有优势，与市售酸奶的品质最为接近。