CN104170973A - 一种五谷酸奶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种五谷酸奶的制备方法，所述五谷酸奶以黑芝麻、黑豆以及玉米作为五谷原料，加入牛奶汁中经过均质、灭菌、接种以及发酵等步骤制得本发明的五谷酸奶。根据所述方法制备得到的酸奶具有色泽均一，组织状态细腻，无分层现象，粘稠适度等特点，并且兼有玉米特有的香味及黑芝麻的清香味，风味俱佳，储藏期相对较长。本发明的五谷酸奶还具有较强的抗氧化性，其总抗氧化能力、DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率、还原能力和超氧阴离子自由基的清除能力均随着酸奶质量浓度的增强而增强。
Description
【技术领域】
本发明属于发酵乳制品生产领域。更具体地，本发明涉及一种五谷酸奶的制备方法。
【背景技术】
酸奶是以优质鲜牛奶或奶粉为原料，经过杀菌后加入活性乳酸菌发酵而制成的酸甜可口的发酵乳制品。酸奶具有促进肠道蠕动与消化和机体物质的代谢，提高人体免疫力、防衰老、抗肿瘤等作用。酸奶中的大量乳酸菌及乳酸代谢产物能调节人体肠道微生态平衡，达到补充营养、防病、治病和保健的目的。
随着酸奶的普及以及消费者营养健康意识的不断提高，酸奶由单一特殊风味的饮料向功能性饮料发展。CN 102204589 A公开了一种山核桃黑豆酸奶及其制备方法，包括山核桃和黑豆的预处理，山核桃黑豆复合浆液的制备，山核桃黑豆酸奶发酵剂的制备，添加复配稳定剂、蔗糖和低聚果糖，发酵鲜奶或复原乳生产出山核桃黑豆酸奶等步骤。CN 103651786 A公开了一种玉米酸奶及其制备方法，该酸奶的原料组成包括玉米粒5～11重量份、白砂糖1～5重量份、糖醇4～8重量份、油脂1～3重量份、原料奶100～250重量份；其制备方法是将上述原料按配比混合化料后，经菌种发酵制得所述的玉米酸奶。
《大豆酸奶、葡萄多酚酸奶的制备及抗氧化活性的研究》(叶玉娥，合肥工业大学，硕士学位论文，2012年4月)依据可滴定酸度和凝乳状态为评价指标，研究并确定制备大豆酸奶所使用的纯豆乳和复原牛乳的体积比，然后以发酵复原牛乳制备的牛乳酸奶为对照，对大豆酸奶和对照酸奶的抗氧化作用进行了对比，得到大豆酸奶的总抗氧化能力、DPPH清除率、OH清除率和Fe2+的螯合能力均高于对照酸奶，表明大豆酸奶的抗氧化能力强于对照酸奶。
目前市面的酸奶主要以牛乳作为基质的发酵产品，以谷源作为发酵基质的产品很少。谷源酸奶还不能以产品形式大量上市，目前还是存在豆腥味去除、产品稳定性以及谷源基质配伍等问题。目前，相关论文或是专利虽然也有以黑豆或是玉米等作为基质发酵的酸奶如CN102204589 A和CN 103651786 A专利，发酵基质相对比较单一，达不到动植物蛋白营养均衡的效果，也仅对酸奶的工艺进行研究，未对其营养价值或是功能特性进行探讨。针对现有技术或产品的不足，本申请人研究开发出一种五谷酸奶，充分利用动植物蛋白营养平衡互补的原理，一方面添加五谷原料，降低成本，减少牛乳的添加量，弥补牛乳不足的现状；另一方面五谷原料中各蛋白质优势互补并结合营养丰富的动物蛋白(牛乳)既提升了营养质量，又满足了现在膳食的营养均衡，具有良好的社会效益和经济效益。所述五谷酸奶以黑豆、玉米和黑芝麻为主要原料。在以往的黑豆制品中，由于其通常具有的豆腥味而使消费者不愿意选择食用，但酸奶的发酵过程可以很好地去除与掩盖这种豆腥味，使之更受消费者喜爱。黑芝麻虽然由于香气浓郁、营养丰富而备受欢迎，但以其作为主要原料的食品种类较少，在酸奶中添加黑芝麻可以增加其产品种类。我国的玉米产量居世界首列，而在玉米产区，人们不把玉米当主食，使玉米资源相对增加。在我国，玉米的深加工大多仅限于淀粉行业，这样不仅浪费资源，而且经济效益低，因此开发五谷酸奶可以加快原料转化、带动产业化发展，同时满足人们对食品营养、美味、健康的需求。开发符合人们趋向自然保健食品是当前农产品深加工的重要方向，在酸奶中添加玉米、黑芝麻、黑豆这三种有代表性的五谷，使酸奶融入更多营养元素。这种五谷酸奶目前为止还未见相关报道。
本申请人经过反复试验，试图寻找出制备五谷酸奶使用的最佳原料配比和发酵条件，最终研制出本发明的五谷酸奶及其制备方法。
【发明内容】
[要解决的技术问题]
本发明的目的是提供一种五谷酸奶及其制备方法。
[技术方案]
本发明是通过下述技术方案实现的。
本发明涉及一种五谷酸奶的制备方法，该方法的步骤如下：
(1)原料预处理
a.黑芝麻汁的制备
选择优质黑芝麻放入锅中110-130℃干炒13-17min，冷水浸泡3.5-4.5h，洗净后打浆机磨浆，磨浆时的加水量为黑芝麻重量的1倍，磨浆用4层纱布一次过滤，再用200目筛进行二次过滤，然后放入80℃恒温水浴锅中灭菌15-25min，得到黑芝麻汁；
b.黑豆汁的制备
选择饱满健壮的黑豆，在110-130℃水煮35-45min，剥皮，用0.5％的NaHCO3沸溶液浸泡25-35min，漂洗，再加入重量为黑豆重量2倍的水进行磨浆，将磨好的豆浆先用4层纱布过滤，然后用200目筛进行二次过滤，放入80℃恒温水浴锅中灭菌15-25min，得到黑豆汁；
c.玉米汁的制备
选择优质玉米，剥粒，用95-105℃水煮20-30min，然后冷水浸泡3.5-4.5h，洗净，再加入重量为玉米重量2倍的水进行磨浆，将磨好的玉米浆首先用4层纱布过滤，然后用200目筛进行二次过滤，放入80℃恒温水浴锅中灭菌15-25min，得到玉米汁；
d.牛奶汁的调和与均质
将7-8.8重量份的奶粉与4.5-5.5重量份的糖倒入85.7-88.5重量份的水中，边倒边搅拌，直至糖全部溶解，得到牛奶汁；
(2)均质
将步骤(1)得到的9.5-19.5重量份的黑芝麻汁、12.8-13.8重量份的黑豆汁、12.8-13.8重量份的玉米汁和47.1-64.9重量份的牛奶汁进行搅拌并混合均匀，然后在温度范围45-50℃与压力范围20-25MPa下均质5-10min，得到原料混合液；
(3)灭菌、冷却
将步骤(2)得到的原料混合液放在90-95℃的水浴锅中加热5-10min进行灭菌，然后取出用自来水冷却到温度35-40℃；
(4)接种
以质量比1:1的比例的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌作为菌种，向步骤(3)得到的冷却混合液接种；菌种的接种量以所述混合液的体积计3％，所述接种的两种菌种的含菌量均为108cfu/mL；
(5)发酵、分瓶、后发酵、放入冰箱
将步骤(4)得到的接种好的酸奶放入恒温培养箱中先培养1h，让菌种能分布更均匀，然后分瓶，将分瓶后的酸奶密封好放入40-45℃的恒温箱中，继续发酵6-8小时，待酸奶的酸度达到70-90°T时，取出酸奶放入3.5-4.5℃的冰箱中进行后酸化10-24h，由此得到本发明的五谷酸奶。
所述保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌均购自丹尼斯克公司。
优选地，在步骤(1)中，黑芝麻的炒制温度为115-125℃，炒制时间为15分钟；
优选地，在步骤(1)中，糖为白砂糖；
优选地，在步骤(1)中，糖的添加量为5重量份；
优选地，在步骤(2)中，黑芝麻汁、黑豆汁、玉米汁和牛奶汁的添加量分别为10重量份、13.3重量份、13.3重量份和63.4重量份；
优选地，在步骤(5)中，发酵温度为42℃；
优选地，在步骤(5)中，发酵时间为7小时。
进一步地，本发明还涉及根据上述制备方法得到的五谷酸奶。
本发明所涉及的五谷酸奶具有较强的抗氧化性，其总抗氧化能力、DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率、还原能力和超氧阴离子自由基的清除能力均随着酸奶质量浓度的增强而增强。
关于作为原料之一的黑芝麻，其为胡麻科(pedaliaceae)之一，是人类最早知道的油料种籽。我国和印度的产量占全世界的40％，是最大的生产国。黑芝麻含有大量的脂肪和蛋白质，还有糖类、维生素A、维生素E、卵磷脂、钙、铁、铬等营养成分，可以做成各种美味的食品，营养价值十分丰富。另外，黑芝麻的营养成分中还包括了极其珍贵的芝麻素和黑色素等物质。
在制备黑芝麻汁的过程中，黑芝麻的炒制温度和时间是很重要的，如果温度过高、时间过长，炒过的黑芝麻会产生令人不快的苦味，而温度过低或者时间过短，则香气不足。本申请人通过试验，发现炒制黑芝麻的适宜温度是110-130℃，炒制时间13-17min。优选温度为115-125℃，炒制时间为15分钟。
在本发明方法中，对黑芝麻汁、黑豆汁和玉米汁使用的筛均为200目，这是为了使原料细腻从而保证酸奶成品的口感。低于这一细度，成品酸奶会有细微的粗糙口感；而筛过细，可能会加大原料使用量，对所用机器的要求提高，从而使得制备成本上升。
关于作为原料之一的黑豆，其属于“黑五类”中的豆类食品。黑豆不仅与黑芝麻一样富含蛋白质、人体必需的氨基酸、维生素、矿物质等，而且其所含的脂肪酸能防止血清中的胆固醇增加和沉积，对防止高血压和心血管病有重要作用，黑豆还有补阴利水、祛火活血、消肿解毒、乌发美容抗衰老等作用，同时对糖尿病、贫血、妇科病均有一定的疗效。
黑豆先在110-130℃温度下水煮35-45min，目的是为了去除豆腥味。
然后用用0.5％的NaHCO3沸溶液浸泡25-35min，目的是为了去除涩味。
关于作为原料之一的玉米，其是世界三大粮食作物之一，玉米中含有较多的蛋白质，并含有谷固醇、卵磷脂、维生素E等高级营养素，此外，玉米还中含一种抗癌因子——谷胱甘肽可防止致癌物质在体内形成。
本发明方法中使用的恒温水浴锅是本技术领域中的常规设备，例如是江苏国胜实验仪器厂生产的恒温水浴锅。
本发明使用的糖可以是任何品种的糖，但综合来看，使用白砂糖是较为适宜的。白砂糖可以是任何品牌的在市场上销售的白砂糖。
为了确定糖的添加量，本发明人选择了在黑芝麻汁、黑豆汁、玉米汁的添加量分别为以10重量份、13.3重量份和13.3重量份添加至63.4重量份的牛奶汁中，随后添加以质量比1:1的比例的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌，其接种量3％，所述接种的两种菌种的含菌量均为108cfu/mL，发酵温度42℃，发酵时间7h的条件下，在奶粉的量为8重量份，且加水后最终为100重量份的情况下，分别添加不同比例的白砂糖来制备五谷酸奶。通过感官评定来确定最佳白砂糖添加量，感官评定标准列在下表1中。不同白砂糖添加量条件下酸奶的感官评定的试验结果列在下表2中。
表1 五谷酸奶感官评定标准
表2 不同白砂糖添加量条件下酸奶的感官评定
由试验结果可以看出，白砂糖添加量为5重量份时可获得最佳口感。加糖一方面缓和酸度，另一方面改善风味提高口感。而且糖的加入会在乳中形成较高的渗透压，以抑制细菌的繁殖。因此就抑制细菌的生长繁殖而言，糖浓度越高越好。但加糖量过高易产生糖沉淀及发酵不完全等不良感官现象。
在本发明方法中，白砂糖的添加量为4.5-5.5重量份是适宜的，优选为5重量份。
关于均质步骤，黑芝麻汁、黑豆汁和玉米汁的上述添加量数据是经过本申请人多次反复试验得出的。首先通过预试验得到每种原料的最大添加量，然后以一定的梯度确定每个因子的最佳配比，再利用L9(3)4正交实验，以感官评定(感官评定标准列在上表1中)确定比例标准，最终得到本发明上述数据。
在本发明方法中，均质是本技术领域的常规处理技术，是指物料的料液在挤压、强冲击与失压膨胀的三重作用下使物料细化，从而使物料能更均匀地相互混合。在奶制品加工中使用均质机使牛奶中的脂肪破碎得更加细小，从而使整个产品体系更加稳定。在本发明方法中，均质是通过均质机来进行的，均质机例如是由上海东华公司生产的GYB60-6S型均质机。
关于灭菌、冷却步骤，加热是本技术领域中的常规灭菌方法。在本发明方法中，采用恒温水浴锅进行加热，例如江苏国胜实验仪器厂生产的恒温水浴锅。
灭菌后的原料混合液然后冷却到温度35-40℃，之所以将原料混合物的温度降到这一温度范围是因为可以直接接种培养乳酸菌，温度过高则会杀死乳酸菌，温度过低则浪费能源。
关于接种步骤，保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌(均购自丹尼斯克公司)是酸奶生产中常用的菌种，普通酸奶发酵剂是由保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌共同制备的。
在酸奶的制作中，发酵剂的量一般不宜过高，只有在适宜的接种量下发酵才能保证酸奶的口感及营养物质最佳。本申请人通过试验确定菌种的接种量，在选择黑芝麻汁、黑豆汁和玉米汁的添加量分别为10重量份、13.3重量份和13.3重量份加至63.4重量份的牛奶汁中，所述牛奶汁是通过将8重量份的奶粉、5重量份的蔗糖添加至87重量份的水中制得的，发酵温度42℃，发酵时间7h的条件下，分别添加不同比例的发酵剂来制备五谷酸奶，然后通过感官评定来确定最佳接种量(感官评定标准见上表1)，所述发酵剂为保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的添加量为以质量比1:1的比例混合得到的。由五谷酸奶的发酵接种量的感官评定结果(如下表3所示)得到最佳发酵接种量为3％(以冷却后的原料混合液体积计)，所述发酵剂中两种菌种的含菌量均为108cfu/mL。这时的五谷酸奶其质地均匀，色泽均一，口感细腻，粘稠度偏高。
表3 不同接种量酸奶的感官评定
关于步骤(5)的发酵、分瓶、后发酵步骤，在酸奶的制作中，发酵温度和发酵时间极为重要，会影响到成品酸奶的口感、酸度、香气、表观等。本申请人通过试验确定了本发明五谷酸奶的发酵温度和发酵时间。
在确定五谷酸奶的发酵时间上，在选择黑芝麻汁、黑豆汁和玉米汁添加量分别为10重量份、13.3重量份和13.3重量份加至63.4重量份的牛奶汁中，所述牛奶汁是通过将8重量份的奶粉、5重量份的蔗糖添加至87重量份的水中制得的，接种量为3％，所述接种的两种菌种的含菌量均为108cfu/mL，发酵温度42℃，分别在不同的时间下发酵制备五谷酸奶，通过感官评定来确定最佳发酵时间(感官评定标准见上表1)，所述发酵剂保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的添加量为以质量比1:1的比例。不同发酵时间的感官评定结果如下表4所示。
表4 不同发酵时间对酸奶感官品质的影响
由表可知五谷酸奶发酵时间低于或等于5h会导致凝乳疏松，酸味偏淡等不良影响；而发酵时间超过或等于10h同样也会导致一些不良的风味产生，如酸味较重，有涩味等；当发酵7h时组织状态，风味都适中，所以选定最佳发酵时间为7h。
在确定五谷酸奶的发酵温度上，在选择黑芝麻汁、黑豆汁和玉米汁添加量分别为10重量份、13.3重量份和13.3重量份加至63.4重量份的牛奶汁中，所述牛奶汁是通过将8重量份的奶粉、5重量份的蔗糖添加至87重量份的水中制得的，接种量为3％，所述接种的两种菌种的含菌量均为108cfu/mL，发酵时间7h，分别在不同的温度下发酵制备五谷酸奶，通过感官评定来确定最佳发酵时间(感官评定标准见上表1)，所述发酵剂保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的添加量为以质量比1:1的比例。不同发酵温度的感官评定结果如下表5所示。
表5 发酵温度对酸奶感官品质的影响
由试验结果可知，乳酸菌发酵的最适温度范围比较窄，培养温度通常为40-45℃，发酵6-7h即可达到制品的预定酸度，37-40℃时则需发酵8-10h。试验结果表明最佳的发酵温度是42℃，黑芝麻、黑豆和玉米混合最好，产品呈现灰白色，凝固状态好，酸甜味适中，口感好。
当酸奶的酸度达到70-90°T时，取出酸奶放入3.5-4.5℃的冰箱中进行后酸化10-24h。其中，酸度是指中和100g样品所需0.1000mol/LNaOH标准溶液的体积(mL)。本发明方法对酸度进行测定的方法是：取5ml酸奶放入三角瓶中，用40ml蒸馏水稀释后加1％酚酞指示剂2-3滴，用0.1mol/LNaOH滴定(滴定所消耗的NaOH溶液毫升数×20即为所测酸奶的酸度(°T))。
本申请人对所述五谷酸奶进行了理化指标测定，这些理化指标的测定方法如下：
-总糖测定：采用蒽酮比色法，取出样品，稀释至1000ml，吸取1ml稀释后的溶液与试管中，置于冰水浴中5min，再加入蒽酮试剂4ml，沸水浴中10min，取出用自来水冷却后比色。
总糖含量(％)＝(ρ×v×10-6/m)×100％
式中V表示植物待测样品稀释后的总体积(100ml)；ρ表示从标准曲线上查出的糖含量(ug/ml)；m为所称取植物样品的鲜重(g)
-蛋白质测定：考马斯亮蓝法，量1ml酸奶稀释至500ml，取0.1ml稀释后样品于试管中，再加入生理盐水0.9ml、考马斯亮蓝G-250试剂4ml，充分混合，放置2min钟后在595nm波长下比色，记录吸光度。
样品蛋白质含量(ug/g)＝(m0×v)/(m×vo)
m0为根据待测样品吸光度从标准曲线上查得的蛋白质的含量(微克)；v为提取液的总体积(ml)；m为称取样品质量(g)；vo为测定所用提取液的体积(ml)
-pH的测定：采用pH计测定
-黏度：采用黏度仪测定
-乳清析出的测定：取10g酸奶于滤纸上，再把酸奶和滤纸一块放到一次性杯上架着，1.5h后称取乳清的重量。
本发明人选择黑芝麻汁、黑豆汁和玉米汁添加量分别为10重量份、13.3重量份和13.3重量份加至63.4重量份的牛奶汁中，所述牛奶汁是通过将8重量份的奶粉、5重量份的蔗糖添加至87重量份的水中制得的，质量比为1:1的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的接种量3％，所述接种的两种菌种的含菌量均为108cfu/mL，发酵温度42℃，发酵时间7h的条件下制备酸奶，对由此得到的酸奶进行理化指标测定，测定结果如下表6所示：
表6 五谷酸奶理化指标结果
此外，在贮藏过程中五谷酸奶的酸度(表7)随着贮藏时间的增加,呈现不断升高的现象，这与乳酸菌类不断发酵有关。在冷藏的条件下,有关文献指出现有的普通酸奶的酸度在12d时就达到112°T，而五谷酸奶在7d时的酸度也未超过90°T，第14d达到106°T，根据GB2746-85，酸乳制品的酸度值应为70.0-110.0°T(GB19302-2003中酸乳的标准酸度值为>70.0°T)，因此在酸度指标上，五谷酸奶相对普通酸奶有更长的储藏期。
表7 贮藏过程中五谷酸奶酸度(°T)的变化
此外，本发明人选择黑芝麻汁、黑豆汁和玉米汁添加量分别为10重量份、13.3重量份和13.3重量份加至63.4重量份的牛奶汁中，所述牛奶汁是通过将8重量份的奶粉、5重量份的蔗糖添加至87重量份的水中制得的，质量比为1:1的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的接种量3％，所述接种的两种菌种的含菌量均为108cfu/mL，发酵温度42℃，发酵时间7h的条件下制备酸奶，对由此得到的五谷酸奶样品进行了三大基础物质的含量和所述五谷酸奶对大肠杆菌的抑制作用进行了测定，并与原液(原料和前期制作步骤与五谷酸奶一样，但是未经过发酵步骤)以及市售普通原味酸奶(100ml装光明原味酸奶、100ml装伊利原味酸奶)进行了对比，对比结果见说明书附图，从而证实了五谷酸奶具有更高的营养价值和抑菌保健功效。
其中，三大基础物质为蛋白质、粗脂肪和碳水化合物。对蛋白质的测定采用考马斯亮蓝(G-250)比色法，参照《生物化学实验技术教程》(高等教育出版社，2011)；粗脂肪的测定采用索氏抽提法；对碳水化合物的测定采用蒽酮比色法，实验步骤参考《生物化学实验技术教程》(高等教育出版社，2011)。
本申请人对酸奶的抑菌性进行了对比分析。通过设置对照组，取四组样品分别测定它们的抑菌性，每组样品都经过离心处理，转速6000r/min，时间30min。样品一为原液(制作原料与过程与五谷酸奶一样，但是未发酵)，样品二为本发明的五谷酸奶，样品三为光明原味酸奶(购自湖南省衡阳市香江百货(岳屏店)超市)，样品四为伊利原味酸奶(购自湖南省衡阳市香江百货(岳屏店)超市)。接种的菌种使用大肠杆菌，采取打孔法，通过测定抑菌圈的直径确定各个样品的抑菌性。抑菌圈的大小,可以直观地反映出各种样品液的抗菌能力。实验结果表明，五谷酸奶的抑菌圈的直径是21.3mm，大于伊利原味酸奶和光明原味酸奶的抑菌圈，说明五谷酸奶不但具有抑菌性，而且其抑菌性要优于普通酸奶的抑菌性。试验结果参照附图4。
更重要地，根据上述制备方法得到的五谷酸奶还具有较强的抗氧化性。本申请人以原料汁(制作原料与过程与五谷酸奶一样，但是未发酵)、本发明的五谷酸奶和市售光明原味酸奶为三个对照组，分析对比了它们的总抗氧化能力、DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率、还原能力和超氧阴离子自由基的清除能力。
(1)抗氧化能力的测定
根据文献“Antioxidant and free radical-scavengingactivities of smooth hound(Mustelus mustelus)muscle proteinhydrolysates obtained by gastrointestinal proteases”(BougatefA,Hajji M,Balti R,et a1.,Food Chemistry，2009，114(04)：1190-1205.)所述方法，分别吸取不同浓度待测溶液0.1mL与0.6mmol/LH2SO4、28mmol/LNa3PO4、4.0mmol/L钼酸铵各1.0mL，混匀，80℃水浴90min，流水冷却至室温后在695nm下测样液的吸光值。ɑ-生育酚当量表示样液的总抗氧化能力：
C＝(A－0.0049)/0.011(R2＝0.98) (1)
式中：A为样液的吸光值；C为ɑ-生育酚的当量浓度(mmol/L)。
其测定结果表示为附图5。测定结果表明，五谷酸奶、原料汁、和光明原味酸奶的抗氧化能力均随着浓度的升高而增强，抗氧化能力依次为：原料汁＞五谷酸奶＞光明原味酸奶。五谷酸奶与原料汁的在浓度为50mg/mL是的总抗氧化能力较接近，ɑ-生育酚当量浓度达到112mmol/L，且其大小和增长幅度均高于光明原味酸奶。
(2)DPPH自由基清除率的测定
根据文献“antioxidant mobilization during yogurtproduction from soymilk using Kefir cultures”(McCue,RR,Shetty,K..Phenolic.,Process Biochemistry，2005，40：1791-1797)所述方法，取2.0mL样品或95％乙醇(空白对照)溶液与8.0mL1.0×10-4mmol/LDPPH-乙醇溶液混合，充分震荡后室温下暗处反应30min。然后将样品在室温3000r/min离心10min，取上清液于517nm处测定吸光度。此项测定增加了抗坏血酸这一对照组。
DPPH清除率(％)＝(A0－A1)/A0×100％ (2)
式中：A0为空白吸光值；Al为样品吸光值。
其测定结果表示为附图6。由附图6可看出抗坏血酸具有很强的清除DPPH自由基的能力，在同一浓度时，五谷酸奶对DPPH的清除能力高于光明原味酸奶和原料汁，并随着浓度的增加，这种趋势增强，50mg/mL的五谷酸奶对DPPH的清除率达到85％。而此时原料汁只接近18％。
(3)羟基自由基清除能力的测定
此项测定增加了抗坏血酸这一对照组。
按照参考文献方法，取1.5mL5×10-3mol/L邻菲罗啉溶液，加入2.0mL0.05mol/LpH7.4磷酸缓冲液后混匀，再加入1.0mL7.5×10-3mol/LFeSO4溶液，后立即混匀，随后加入1.0mL0.1％的H2O2，最后加入蒸馏水补充至10.0mL，并在37℃下保持1h后即可在536nm下测A1。按照上述试验方法测定样液清除·OH能力，其中分别加入不同浓度的样液后再加入0.1％的H2O2溶液，最后测A0。未损伤管不加H2O2及样品溶液。OH清除率(％)按照下式计算：
OH清除率(％)＝(A0－A1)/(A2﹣A1)×100％ (3)
式中：A0为样品吸光值；A2为未损伤管吸光值。
测定结果以附图7表示。由附图7可以看出，本发明的五谷酸奶、原料汁、抗坏血酸和光明原味酸奶均具有较强的清除·OH的能力。羟基自由基是一种活性极强的自由基，在人体生物条件下可与非选择性化合物的生物膜发生反应。随着浓度的升高，他们对羟基自由基的清除能力均增强。由实验数据可得当浓度在0-44mg/mL范围内时，同浓度下本发明的五谷酸奶的清除率最高且其清除率达到49％。
(4)还原能力测定
此项测定增加了抗坏血酸这一对照组。
根据文献《乳酸菌抗氧化性研究》(刘晶，黄珊珊，赵政等，中国乳品工业，2010，38(05)：38-41.)所述方法，取1.0mL不同浓度的样品溶液于试管中后加入0.5mL1％K3[Fe(CN)6]和0.2mL0.2mol/LpH6.6的缓冲溶液，在50℃水浴反应20min，然后取出用流水冷却，加入1.0mL10％的三氯乙酸，以3000r/min离心10min，取1.5mL上清液，加入0.2mL1％的FeCl3溶液与蒸馏水3.0mL混匀，静置5min，以蒸馏水作为空白对照，700nm处测定吸光值。A700越大，表示还原能力越强。
测定结果以附图8表示。在一般情况下，活性生物物质抗氧化作用与还原能力之间有一定的相关性。如图8所示，抗坏血酸的OD值远远高于五谷酸奶与其他对照品。五谷酸奶的还原能力随着其浓度的增加而增加，且在50mg/mL时OD值高于同浓度的光明原味酸2倍。
(5)超氧阴离子自由基的清除能力的测定
根据文献《碱溶性菜籽多糖的提取条件优化及体外抗氧化活性研究》(魏行，程明，冯睿等，食品科学，2007，28(08)：195-197)所述方法，采用邻苯三酚自氧化法测定超氧阴离子自由基的清除能力。取0.05mol/L pH8.2的Tris-HCl缓冲溶液4.5mL，在25℃水浴中预热20min，分别加入不同浓度的样品1.0mL和25mmol/L邻苯三酚溶液0.4mL，混匀后置于25℃水浴中5min，再加入8mol/L HCl溶液1.0mL终止反应。以Tris-HCl缓冲溶液作为参比(调其吸光度为零)，以丙酮代替样品作为空白对照。在425nm处测定吸光值，按下列公式计算清除率：
O2 –·自由基清除率(％)＝(A0－A1)/A0×100％。 (4)
式中：A0为空白吸光值；A1为样品吸光值。
以上测定的对比结果分别以附图9表示。如图9所示，抗坏血酸清除O2-.的能力最强，而随浓度的增大，其他三组清除率明显也上升。但五谷酸奶浓度为30mg/mL时，其清除率为55％，远高于光明原味酸奶和原料汁。
综上所述，本发明的五谷酸奶的总抗氧化能力、DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率、还原能力和超氧阴离子自由基的清除能力均随着酸奶质量浓度的增强而增强。浓度为50mg/mL时五谷酸奶的总抗氧化能力相当于111.5mmol/L的ɑ-生育酚，对DPPH自由基、羟基自由基的清除率及还原能力分别为：84.9％、55.6％、0.81；且在相同浓度时，五谷酸奶的总抗氧化及还原能力，对DPPH自由基、羟基自由基和超氧阴离子自由基的清除能力均高于光明原味酸奶。可见，本发明的五谷酸奶具有较强的抗氧化活性，表明其对人体的氧化损伤有一定的保护作用。
[有益效果]
本发明的五谷酸奶的制备方法具有原料来源广、设备简单，适合大规模工业生产。
根据本发明制备方法生产的酸奶具有色泽均一，组织状态细腻，无分层现象，粘稠适度等特点，并且兼有玉米特有的香味及黑芝麻的清香味，风味俱佳，储藏期相对较长。
本发明的五谷酸奶具有较强的抗氧化性，其总抗氧化能力、DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率、还原能力和超氧阴离子自由基的清除能力均随着酸奶质量浓度的增强而增强。
[附图说明]
图1是本发明的五谷酸奶样品、原液、光明原味酸奶与伊利原味酸奶中蛋白质含量的对比图；
图2是本发明的五谷酸奶样品、原液、光明原味酸奶与伊利原味酸奶中粗脂肪含量的对比图；
图3是本发明的五谷酸奶样品、原液、光明原味酸奶与伊利原味酸奶中碳水化合物含量的对比图；
图4是本发明的五谷酸奶样品、原液、光明原味酸奶与伊利原味酸奶的抑菌性的对比图；
图5是本发明的五谷酸奶样品、原料汁与光明原味酸奶的总抗氧化能力的对比图；
图6是本发明的五谷酸奶样品、原料汁与光明原味酸奶的DPPH自由基清除能力的对比图；
图7是本发明的五谷酸奶样品、原料汁与光明原味酸奶的羟基自由基清除能力的对比图；
图8是本发明的五谷酸奶样品、原料汁与光明原味酸奶的还原能力的对比图；
图9是本发明的五谷酸奶样品、原料汁与光明原味酸奶的超氧阴离子自由基的清除能力的对比图。
【具体实施方式】
实施例1：制备本发明的五谷酸奶
该实施例的实施步骤如下：
a.黑芝麻汁的制备
选择优质黑芝麻放入锅中115-125℃干炒15min，冷水浸泡4h，洗净后打浆机磨浆，磨浆时的加水量为黑芝麻重量的1倍，磨浆用4层纱布一次过滤，再用200目筛进行二次过滤，然后放入80℃恒温水浴锅中灭菌20min，得到黑芝麻汁；
b.黑豆汁的制备
选择饱满健壮的黑豆，在120℃水煮35-45min，剥皮，用0.5％的NaHCO3沸溶液浸泡30min，漂洗，再加入重量为黑豆重量2倍的水进行磨浆，将磨好的豆浆先用4层纱布过滤，然后用200目筛进行二次过滤，放入80℃恒温水浴锅中灭菌20min，得到黑豆汁；
c.玉米汁的制备
选择优质玉米，剥粒，用100℃水煮25min，然后冷水浸泡4h，洗净，再加入重量为玉米重量2倍的水进行磨浆，将磨好的玉米浆首先用4层纱布过滤，然后用200目筛进行二次过滤，放入80℃恒温水浴锅中灭菌20min，得到玉米汁；
d.牛奶汁的调和与均质
将8重量份的奶粉与5重量份的糖倒入87重量份的水中，边倒边搅拌，直至糖全部溶解，得到牛奶汁；
(2)均质
将步骤(1)得到的10重量份的黑芝麻、13.3重量份的黑豆汁、13.3重量份的玉米汁和63.4重量份的牛奶汁进行搅拌并混合均匀，然后在温度范围45-50℃与压力范围20-25MPa下均质5-10min，得到原料混合液；
(3)灭菌、冷却
将步骤(2)得到的原料混合液放在90-95℃的水浴锅中加热5-10min进行灭菌，然后取出用自来水冷却到温度35-40℃；
(4)接种
以质量比1:1的比例的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌作为菌种，向步骤(3)得到的冷却混合液接种；菌种的接种量以所述混合液的体积计3％，所述接种的两种菌种的含菌量均为108cfu/mL；
(5)发酵、分瓶、后发酵、放入冰箱
将步骤(4)得到的接种好的酸奶放入恒温培养箱中先培养1h，让菌种能分布更均匀，然后分瓶，将分瓶后的酸奶密封好放入42℃的恒温箱中，继续发酵7小时，待酸奶的酸度达到70-90°T时，取出酸奶放入3.5-4.5℃的冰箱中进行后酸化15h，由此得到本发明的五谷酸奶。
设置一个对照组，即市售光明原味酸奶，分别测定实施例1和对照组的总抗氧化能力、DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率、还原能力和超氧阴离子自由基的清除能力，测定结果总结在下表8中。
表8 两种酸奶的抗氧化指标测定结果对比表
以上结果表明，实施例1制备得到的五谷酸奶在总抗氧化能力、DPPH自由基清除率、羟基自由基清除率、还原能力等方面优于市售光明原味酸奶。
本发明的一种五谷酸奶的制备方法已经通过具体的实施例进行了描述。本领域技术人员可以借鉴本发明的内容适当改变原料、工艺条件等环节来实现相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本发明的内容，所有类似的替换和改动对于本领域技术人员来说是显而易见的，都被视为包括在本发明的范围之内。
Claims (8)
1.一种五谷酸奶的制备方法，其特征在于，该方法的步骤如下：
(1)原料预处理
a.黑芝麻汁的制备
选择优质黑芝麻放入锅中110-130℃干炒13-17min，冷水浸泡3.5-4.5h，洗净后打浆机磨浆，磨浆时的加水量为黑芝麻重量的1倍，磨浆用4层纱布一次过滤，再用200目筛进行二次过滤，然后放入80℃恒温水浴锅中灭菌15-25min，得到黑芝麻汁；
b.黑豆汁的制备
选择饱满健壮的黑豆，在110-130℃水煮35-45min，剥皮，用0.5％的NaHCO3沸溶液浸泡25-35min，漂洗，再加入重量为黑豆重量2倍的水进行磨浆，将磨好的豆浆先用4层纱布过滤，然后用200目筛进行二次过滤，放入80℃恒温水浴锅中灭菌15-25min，得到黑豆汁；
c.玉米汁的制备
选择优质玉米，剥粒，用95-105℃水煮20-30min，然后冷水浸泡3.5-4.5h，洗净，再加入重量为玉米重量2倍的水进行磨浆，将磨好的玉米浆首先用4层纱布过滤，然后用200目筛进行二次过滤，放入80℃恒温水浴锅中灭菌15-25min，得到玉米汁；
d.牛奶汁的调和与均质
将7-8.8重量份的奶粉与4.5-5.5重量份的糖倒入85.7-88.5重量份的水中，边倒边搅拌，直至糖全部溶解，得到牛奶汁；
(2)均质
将步骤(1)得到的9.5-19.5重量份的黑芝麻汁、12.8-13.8重量份的黑豆汁、12.8-13.8重量份的玉米汁和47.1-64.9重量份的牛奶汁进行搅拌并混合均匀，然后在温度范围45-50℃与压力范围20-25MPa下均质5-10min，得到原料混合液；
(3)灭菌、冷却
将步骤(2)得到的原料混合液放在90-95℃的水浴锅中加热5-10min进行灭菌，然后取出用自来水冷却到温度35-40℃；
(4)接种
以质量比1:1的比例的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌作为菌种，向步骤(3)得到的冷却混合液接种；菌种的接种量以所述混合液的体积计3％，所述接种的两种菌种的含菌量均为108cfu/mL；
(5)发酵、分瓶、后发酵、放入冰箱
将步骤(4)得到的接种好的酸奶放入恒温培养箱中先培养1h，让菌种能分布更均匀，然后分瓶，将分瓶后的酸奶密封好放入40-45℃的恒温箱中，继续发酵6-8小时，待酸奶的酸度达到70-90°T时，取出酸奶放入3.5-4.5℃的冰箱中进行后酸化10-24h，由此得到本发明的五谷酸奶。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，黑芝麻的炒制温度为115-125℃，炒制时间为15分钟。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述糖为白砂糖。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述糖的添加量为5重量份。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述黑芝麻汁、黑豆汁、玉米汁和牛奶汁的添加量分别为10重量份、13.3重量份、13.3重量份和63.4重量份。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述发酵温度为42℃。
7.根据权利要求1-6中任一项权利要求所述的制备方法，其特征在于，在步骤(5)中，发酵时间为7小时。
8.根据权利要求1至7任一所述的制备方法所制得的五谷酸奶。
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