海带多糖对酸奶品质的改善

王廣震 李韵 张潇予 郭峻伊 陈浩

摘 要：目的：研究海带多糖的添加对酸奶品质的影响。方法：将海带多糖添加至脱脂乳中，经发酵后，通过测定酸奶的黏度、pH、酸度等指标，获得海带多糖的最佳添加浓度。结果：将酸奶于4 ℃下储存7 d后，当海带多糖添加量为2.0%（以每100 g脱脂乳中海带多糖质量计，w/w）时，黏度下降率仅为 14.04%，持水力下降率仅为21.07%;当海带多糖添加量为1.0%时，酸度提升率仅为5.37%，而相同条件下未添加海带多糖的酸奶黏度下降率为31.05%，持水力下降率为26.79%，酸度提升率为6.71%。酸奶黏度得到了显著提高且在储存过程中具有较好的保持作用，酸奶的持水力和酸度的保持作用也得到了提高。结论：当海带多糖添加量为2.0%时，海带多糖对酸奶品质的改善作用最为显著。

关键词：酸奶;感官评价;黏度;酸度

酸奶是指以鲜牛乳为主要原料，经均质、杀菌处理后接种湿热链球菌和保加利亚乳杆菌等有益乳酸菌而制成的具有特殊风味的乳制品[1]。酸奶在日常生活中作为老少皆宜、价格低廉的健康饮品，含有较高生物价值的蛋白质、脂质和利于吸收的糖类，以及含量丰富的维生素和矿物质[2]，具有丰富的营养和较好的保健功能。但目前酸奶仍存在保质期短、质量不稳定、风味不足等缺点。因此，如何提高酸奶的品质和稳定性是一个亟待解决的问题。近年来，研究表明，在酸奶发酵过程中添加多糖有助于酸奶质构、口感的改善。在酸奶中添加多糖，可以提高酸奶的粘稠度并改善其质地、状态与口感。卢玉容等[3]关于银耳多糖的研究表明，适量的银耳多糖（0.37 mg/mL）的添加可增加发酵微生物的数量，缩短发酵时间，改善低脂酸奶的持水力和质构，提升低脂酸奶的感官品质。

海带多糖是一类存在于海带细胞间和细胞内的天然生物大分子物质，具有来源丰富、容易提取、成本低廉等优点。作为海带中非常重要的生物活性成分，海带多糖结构复杂、生理活性多样，具有抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、防辐射、降血糖、降血脂和排毒等多种生理活性，在食品和保健品研发方面具有广阔前景，已经在各种食品中作为稳定剂、保水剂、保鲜剂、风味剂、抑菌剂、降脂剂、降糖剂等食品添加剂使用，用以改善食品感官品质和延长食品储存期限[4]。本研究以添加不同浓度海带多糖的酸奶作为研究对象，测定海带多糖的添加对酸奶的酸度、pH、持水力和食品感官评价等指标的影响，为进一步拓宽海带多糖在发酵制品中的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

海带多糖（食品级），山东旭升生物科技有限公司;乳酸菌酸奶发酵剂，北京川秀科技有限公司;脱脂乳粉，恒天然（中国）有限公司;白砂糖，太古（中国）有限公司;氢氧化钠（分析纯），淄博君冠化工有限公司。

1.2 主要仪器设备

PHS-25 型pH 计，上海仪电科学仪器股份有限公司;SC-3610 型低速离心机，安徽中科中佳科学仪器有限公司;95-2 型数显恒温磁力搅拌器，常州市国旺仪器制造有限公司;H H·S 21-6-S 型电热恒温水浴锅，上海新苗医疗器械制造有限公司;立式全温震荡培养箱，上海旻泉仪器有限公司;NDJ-5S 型数字旋转黏度计，上海方瑞仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 海带多糖发酵酸奶的制备 （1）复原脱脂乳的制备：将脱脂乳粉加入65 ℃纯净水中充分溶解，复原脱脂乳固形物含量为12%，分别向其中添加质量分数为0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的海带多糖。（2）均质：在60～65 ℃、20 MPa条件下对复原脱脂乳进行均质处理。（3）冷却、添加白砂糖：定量称取质量分数为7%的白砂糖，添加到40 ℃的复原脱脂乳中，充分搅拌溶解。（4）接种发酵：将3%的乳酸菌酸奶发酵剂接种于上述复原脱脂乳中，充分搅拌后，在42 ℃条件下发酵约7.5 h。（5）终止发酵：当pH下降至4.5～4.6时终止发酵。（6）冷藏后熟：将发酵结束后的酸奶置于4 ℃冰箱中静置12～24 h后熟，得到海带多糖发酵酸奶。

1.3.2 pH 和酸度的测定 根据 GB 5009.239—2016《食品安全国家标准食品酸度》[5]的測定，称取4 g样品（精确到 0.01 g）于 250 mL 锥形瓶中。用量筒量取96 mL约20 ℃的水，使样品复溶，搅拌，然后静置20 min。用滴定管向锥形瓶中滴加氢氧化钠标准溶液（0.1 mol/L），直到pH 稳定在（8.30±0.01）处4～5 s。滴定过程中，始终用磁力搅拌器进行搅拌，同时向锥形瓶中吹氮气，防止溶液吸收空气中的二氧化碳。整个滴定过程应在1 min内完成。记录所用氢氧化钠溶液的毫升数，精确至0.05 mL，代入式（1）中，以重复性条件下获得的2次独立测定结果的算术平均值表示。

式（1）中，X为试样酸度（T°）;C为氢氧化钠标准溶液的摩尔浓度（mol/L）;V为滴定时所消耗氢氧化钠标准溶液的体积（mL）;V0为空白试验所消耗氢氧化钠标准溶液的体积（mL）;m为试样质量（g）。

1.3.3 持水力（WHC）的测定 参照Kocher等[6]的离心法测量，首先称量10 mL离心管质量，记为W（g），每个离心管中加入5 g（精确到0.01 g）酸奶样品，并称量总质量，记为W1（g）。在4 ℃条件下，使用SC-3610 型低速离心机离心 10 min，转速3 000 r/min。离心后静置10 min，弃置上清液，准确称量残渣和离心管总质量，记为W2（g），代入式（2）中获得测定结果。

1.3.4 黏度的测定 参照李慧等[7]的方法，将酸奶装入样品瓶，装样高度8 cm，旋上盖子，置于25 ℃恒温水浴锅中，静置30 min后将样品瓶移到NDJ-5S 型数字旋转黏度计转子正下方，采用常规4号转子，慢慢将转子插入样品至浸没刻度线。设定转速为12 r/min，开始测试，待示数稳定后读取结果。每个样品进行3次平行试验，结果取平均值。

1.3.5 食品感官评价 依照国标 GB 19302—2010《食品安全国家标准发酵乳》中的感官评价标准[8]，从外观色泽、组织状态、风味、组织状态四个方面制定海带多糖发酵酸奶的感官评价标准，样品随机提供给10位审评人员，分别打分，取平均分为感官总分。感官评分标准见表1。

1.3.6 数据处理 试验结果利用Excel 2013软件进行误差分析;利用SPSS 17软件进行方差分析，差异显著性标准为P<0.05;利用Origin 8.5 软件绘图。

2 结果与分析

2.1 海带多糖对发酵酸奶酸度和 pH 的影响

酸度是酸奶储存过程中影响其保质期的重要因素。由图 1 可见，储存天数从1～7 d，5组海带多糖添加浓度不同的发酵酸奶的酸度值（T°）均大于70，符合 GB 19302—2010《食品安全国家标准发酵乳》中酸度的要求[8]。随着海带多糖添加浓度的增多，发酵酸奶的酸度值无明显升高，不同添加浓度的海带多糖发酵酸奶的酸度值十分接近，但是随着储存时间的延长，发酵酸奶的酸度值呈现明显升高趋势，其中，未添加海带多糖的发酵酸奶7 d中酸度升高了6.71%，海带多糖添加浓度为 1.0%的发酵酸奶在7 d中酸度值仅升高了5.37%，由此可见，当海带多糖添加浓度为1.0%时，海带多糖发酵酸奶的酸度上升趋势最小，并且其酸度在储存过程中最稳定，这是由于海带多糖对酸奶发酵菌种的发酵产酸具有一定的抑制作用，有利于延长发酵酸奶的保质期、提高发酵酸奶的品质。由图2可见，海带多糖的添加浓度对发酵酸奶的pH影响并不明显，发酵酸奶的酸度主要是乳酸菌发酵乳糖产生乳酸引起的，其酸度高低与pH相对应，pH越低，表明酸度值越高，pH越高，表明酸度值越低。由于有机酸解离不完全，所以pH计测得的发酵酸奶的pH并不准确，因此酸度是评测发酵酸奶品质更为准确的指标，酸度对发酵酸奶的风味和口感都有十分重要的影响，因此通过测定发酵酸奶的酸度和pH可以判断发酵酸奶的储存时间和新鲜程度。

2.2 海带多糖对发酵酸奶持水力的影响

持水力是衡量酸奶品质的一个重要指标，它决定了酸奶的组织状态以及酸奶的风味。持水力一般与酸奶中的总固形物含量以及蛋白质的含量有关，持水力越高说明凝胶体系的大分子可以通过较强的作用力与较多的水分子结合，稳定性也就越高。由图 3 可见，随着海带多糖添加浓度的增加，酸奶的持水力明显提高，且随着海带多糖酸奶储存天数的增加，添加海带多糖酸奶的持水力下降速率明显小于未添加海带多糖的酸奶。4 ℃的条件下储藏7 d后，添加海带多糖的酸奶持水力均显著高于空白组，其中，未添加海带多糖的空白组的持水力下降了26.79%，添加2.0%的海带多糖的酸奶的黏度下降了21.07%。这是由于酸奶的持水力主要受到酸奶中酪蛋白含量的影响，酪蛋白在一定的酸性条件下凝胶形成具有空间网状的胶体结构，该结构可以容纳水分和其他小分子物质及乳酸菌。加入多糖后，在发酵过程中多糖在酸奶的凝胶结构中以化学键的形式与蛋白质分子相互作用，能够增强凝胶结构，从而更有效地截留水分，防止乳清析出，从而提高了酸奶的持水力[9] 。持水力的提高有助于改善酸奶的品质，使其组织状态得到明显的改善。

2.3 海带多糖对发酵酸奶黏度的影响

由图 4可见，随着海带多糖添加浓度的增加，酸奶的黏度明显升高，且随着酸奶储存天数的增加，添加海带多糖的酸奶的黏度下降速率明显小于未添加海带多糖的酸奶。在4 ℃的条件下储藏7 d后，添加海带多糖的酸奶黏度均显著高于空白组，其中，未添加海带多糖的空白组的黏度下降了31.05%，添加2.0%的海带多糖的酸奶的黏度下降了14.04%，因此当海带多糖添加浓度为2%时，海带多糖对酸奶黏度的保持作用显著。酸奶的黏度来自于蛋白质和乳酸的相互作用，蛋白质是酸奶黏度的主要影响因素，多糖的添加可以提高酸奶中蛋白质的稳定性，因此在酸奶中添加海带多糖作为增稠剂和凝胶剂，对酸奶的黏度具有明显的改善作用。

2.4 不同海带多糖添加浓度对发酵酸奶感官品质的影响

由表2可见，随着海带多糖添加浓度的增加，酸奶的各项指标均呈上升趋势。当添加浓度为2.0%时，酸奶的各项指标均为最高。从外观色泽来看，酸奶的色泽更加偏乳白色，更加均匀有光泽;从组织状态来看，酸奶更富有黏度和弹性;从风味来看，酸奶无异味或刺激性气味，且具有明显特殊的清香味;从口感来看，酸奶口感细腻酸甜适中，且无明显颗粒感。随着海带多糖添加浓度的增加，酸奶的感官评价指标逐渐增加，但增加幅度逐渐减小。当海带多糖添加浓度为2.0%时，酸奶感官评价指标最高。这是由于海带多糖属于高聚合度天然高分子化合物，分子质量大，本身具有出色的凝胶性质和胶黏性质，因此可以起到稳定蛋白质，减少浑浊和沉淀产生的作用，进而起到改善外观色泽、组织状态和口感的作用。此外，由于海带多糖中的褐藻胶属于典型的胶体，粘性大、持水力强，严密的胶状结构中含有大量的呈味物质[10]，因此随着海带多糖添加浓度的升高，特殊清香味也更加浓郁。但随着海带多糖添加浓度的升高，评分差距愈发缩小，可能是由于黏度过高导致口感下降和海带多糖味道过重导致风味下降，因此可预测，如果继续提高海带多糖的添加浓度，感官品质评分可能会保持稳定甚至出现下降。因此，综合数据来看，当海带多糖添加浓度为2.0%时，酸奶的感官评价最高。

3 结论

本研究以脱脂乳粉为主要原材料，保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌为发酵剂，添加海带多糖以提高发酵酸奶的品质和稳定性。结果发现，当海带多糖添加浓度为2.0%时，海带多糖发酵酸奶感官指標最高，对发酵酸奶的持水力、黏度的改善最为显著，发酵酸奶的持水力7 d后仅下降21.07%，黏度仅下降14.04%;当海带多糖添加浓度为1.0%时，对发酵酸奶储存过程中酸度升高的抑制作用最为显著，发酵酸奶的酸度7 d后仅上升5.37%。添加海带多糖后，产品呈乳白色，质地均匀，有光泽，具有特殊清香气味，同时具有较好的黏度和持水性，酸奶品质和稳定性得到了一定的提高。综合各项指标来看，当海带多糖添加量为2.0%时，海带多糖对酸奶品质的改善作用最为显著。

参考文献

[1]雷有玲，俞树.酸奶加工技术中乳酸菌作用与应用[J].中国畜禽种业，2016，12（10）：37.

[2]许尨，张冬洁，李洪亮，等.酸奶发展的研究进展[J].农产品加工，2019（12）：87-89.

[3]卢玉容，郭秀兰，唐仁勇，等.银耳多糖对低脂酸奶发酵、质构及感官品质的影响[J].食品工业科技，2019，40（10）：73-77.

[4]程晓芳，袁丹丹，张余慧，等.海带多糖的生理活性及其在食品中的应用研究进展[J].食品工业科技，2019，40（8）：361-367.

[5]中华人民共和国卫生部.GB/T 5009.239—2016食品安全国家标准食品酸度[S].北京：中国标准出版社，2016.

[6]Kocher P N，Foegeding E A.Microcentrifuge-based method for measuring water-holding of protein gels[J]. Journal of Food Science，2010，58（5）：1040-1046.

[7]李慧，吴伟都，朱慧，等.搅拌型酸奶黏度及持水性测定的研究[J].粮食与食品工业，2018，25（2）：56-59.

[8]原中华人民共和国卫生部.GB/T 19302—2010 食品安全国家标准发酵乳[S].北京：中国标准出版社，2010.

[9]杨述，高昕，许加超，等.褐藻胶对蛋黄酱流变特性的影响[J].食品与生物技术学报，2011，30（6）：806-811.

[10]范素琴，于功明，王成忠，等.海藻酸钠对植物蛋白饮料稳定性影响研究[J].粮食与油脂，2009（2）：46-48.