CN114680175B - 一种羊栖菜多糖酸奶及其制备方法 - Google Patents
一种羊栖菜多糖酸奶及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种羊栖菜多糖酸奶及其制备方法，属于酸奶制备技术领域。该方法包括以下步骤：将UV/H2O2降解后的羊栖菜多糖加入纯牛奶中，均质灭菌后接种发酵剂发酵，发酵完成后灌装进行后熟，得到羊栖菜多糖酸奶。本发明在制备酸奶过程中加入羊栖菜多糖，可以抑制酸奶的后酸化现象，显著改善酸奶产品的货架期和感官特性，促进乳酸菌的增殖，提高酸奶产品的品质。所得羊栖菜多糖酸奶风味良好、品质稳定，具有较好的流变学特性和益生活性。
Description
技术领域
本发明属于酸奶制备技术领域，具体涉及一种羊栖菜多糖酸奶及其制备方法。
背景技术
酸奶是一种非常受大众欢迎的乳制品，富含蛋白质、脂质和糖类等营养物质，具有口感细腻、营养丰富等特点。酸奶可以调节人体肠道微生态平衡，改善肠道菌群，促进肠道蠕动与消化，从而达到提高人体免疫力、抗衰老、抗肿瘤等功效。但目前酸奶仍存在风味不足、质量不稳定、益生活性不显著等问题。因此，如何提高酸奶的风味、品质和益生活性是一个亟待解决的问题。
多糖是一类具有多种生物活性的天然大分子物质，目前广泛应用于食品、医药、日化等领域。研究表明，在酸奶发酵过程中添加多糖有助于改善酸奶的品质和口感。现有技术中，CN202011420830.1公开了一种含白及多糖的酸奶及其制备方法，该方法制得的酸奶口感细腻、酸甜可口，营养功能和保健功效均较好，但该方法无法抑制酸奶的后酸化现象，酸奶的流变学特性不明确，应用价值有限。CN201911048629.2公开了一种护肝解酒的枸杞多糖酸奶及其制备方法，该方法制得的枸杞多糖酸奶不仅具有调节肠道微生物的功能，还具有护肝解酒的保健功效，但是该方法无法改善酸奶的风味、提高酸奶的稳定性。王廣震的论文《海带多糖对酸奶品质的改善》研究海带多糖的添加对酸奶品质的影响，其制备的海带多糖发酵酸奶持水力和稠度对比不添加海带多糖的酸奶均得到了一定的提高，但海带多糖的添加无法抑制酸奶的后酸化现象，应用价值有限。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种羊栖菜多糖酸奶及其制备方法。
本发明以UV/H2O2降解的羊栖菜多糖、纯牛奶和发酵剂为原料，用一种简单、温和的方法制备出羊栖菜多糖酸奶。本发明在制备酸奶过程中加入羊栖菜多糖，可以抑制酸奶的后酸化现象，显著改善酸奶产品的感官特性，促进乳酸菌的增殖，提高酸奶产品的品质。所得羊栖菜多糖酸奶风味良好，具有较好的流变学特性。
本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。
一种羊栖菜多糖酸奶的制备方法，包括以下步骤：
将羊栖菜多糖加入纯牛奶中，均质灭菌后接种发酵剂发酵，密封，发酵完成后灌装进行后熟，得到羊栖菜多糖酸奶。
优选的，所述羊栖菜多糖的制备包括以下步骤：
(1)将羊栖菜藻粉进行热水浸提，得羊栖菜粗多糖，再加入水和H2O2混合，得到混合液；
(2)将步骤(1)所述混合液置于紫外灯下进行UV/H2O2降解，降解后加入过氧化氢酶以除去剩余的H2O2，得到羊栖菜多糖。
优选的，步骤(1)所述混合液中羊栖菜粗多糖的浓度为2-20mg/mL，H2O2的浓度为30-150mmol/L。
优选的，步骤(2)所述紫外灯的辐照功率为500-2000μW/cm2，紫外光的波长为290-320nm；所述UV/H2O2降解的时间为20-200min。
优选的，步骤(1)所述热水浸提的时间为3-6h，热水浸提的温度为75-120℃。
优选的，所述羊栖菜多糖和纯牛奶的质量体积比为1g:300-4500mL。
优选的，所述发酵剂和纯牛奶的质量体积比为1g:800-1800mL。
优选的，所述发酵的时间为8-18h，发酵的温度为40-45℃。
由以上任一项所述的制备方法制得的一种羊栖菜多糖酸奶。
优选的，所述羊栖菜多糖酸奶的表观粘度为435-480mPas，触变环面积为460-670Pa/s，稠度系数K值为5.5-11.0Pa·sn，流动系数n值为0.24-0.34。
优选的，所述羊栖菜多糖酸奶在贮藏第30天时的pH值为3.8-3.9，乳酸菌活菌数为8.4-8.8log(cfu/mL)，乳酸菌活力稳定性为15-38％。
与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
(1)本发明的羊栖菜多糖酸奶风味良好，具有较好的流变学特性。
(2)本发明将UV/H2O2降解的羊栖菜多糖加入酸奶中，能够抑制酸奶的后酸化现象，增加了酸奶的功效成分和营养价值。
(3)本发明提供的制备方法能够显著改善酸奶产品的感官特性，促进乳酸菌的增殖，提高酸奶产品的品质。
附图说明
图1为本发明实施例1-3、对比例2制备的羊栖菜多糖酸奶和对比例1制备的不含羊栖菜多糖酸奶在存储过程中pH值的测定结果图。
图2为本发明实施例1-3、对比例2制备的羊栖菜多糖酸奶和对比例1制备的不含羊栖菜多糖酸奶在存储过程中乳酸菌活菌数的测定结果图。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是，以下若有未特别详细说明之过程，均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，视为可以通过市售购买得到的常规产品。
以下所用发酵剂购自安琪酵母股份有限公司，包括嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、两岐双歧杆菌、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、干酪乳杆菌和罗伊氏乳杆菌。
实施例1
一种羊栖菜多糖酸奶，其制备方法如下：
(1)将洗净、烘干后的羊栖菜进行超微粉碎，过60筛，按照质量体积比1g:4mL加入95％乙醇，升温进行回流反应，回流反应的温度为100℃，回流反应的次数为3次，共5h，去除脂质、色素等杂质，离心取沉淀，烘干，得到羊栖菜脱色粉；将所述羊栖菜脱色粉按照质量体积比1g:50mL加入纯水中，得到羊栖菜水溶液，通过热水法提取羊栖菜多糖，提取温度为100℃，提取时间为4h，提取液经离心后得到上清液，进行蒸发浓缩，缓慢加入95％乙醇至乙醇终体积浓度为80％，搅拌混匀，置于4℃下静置12h，离心弃上清，所得沉淀于室温下放置，待乙醇挥发后，加入纯水复溶，真空冷冻干燥，得到羊栖菜粗多糖；
(2)将步骤(1)所述羊栖菜粗多糖、纯水和H2O2混合，得到混合液，混合液中羊栖菜多糖的浓度为5mg/mL，H2O2的浓度为100mmol/L；将所述混合液置于紫外光下进行UV/H2O2降解，辐照功率为596μW/cm2，紫外光的波长为313nm，降解时间为100min；降解完成后往上述混合液加入过氧化氢酶，混合液中过氧化氢酶的浓度为0.05mg/mL，搅拌12h，待H2O2分解后，蒸发浓缩，离心取上清液，使用截留分子量为3000kDa的透析袋透析纯化48h，收集大分子截留液，真空冷冻干燥，得到羊栖菜多糖A。
(3)将步骤(2)所述羊栖菜多糖A按照质量体积比为1g:4500mL加入纯牛奶中，均质灭菌后按照质量体积比为1g:1800mL接种发酵剂发酵，密封，置于42℃培养箱中发酵12h，发酵完成后灌装，置于4℃培养箱中后熟24h，即得所述羊栖菜多糖酸奶A。
实施例2
一种羊栖菜多糖酸奶，其制备方法如下：
(1)将洗净、烘干后的羊栖菜进行超微粉碎，过60筛，按照质量体积比1g:4mL加入95％乙醇，升温进行回流反应，回流反应的温度为100℃，回流反应的次数为3次，共5h，去除脂质、色素等杂质，离心取沉淀，烘干，得到羊栖菜脱色粉；将所述羊栖菜脱色粉按照质量体积比1g:50mL加入纯水中，得到羊栖菜水溶液，通过热水法提取羊栖菜多糖，提取温度为80℃，提取时间为3h，提取液经离心后得到上清液，进行蒸发浓缩，缓慢加入95％乙醇至乙醇终体积浓度为80％，搅拌混匀，置于4℃下静置12h，离心弃上清，所得沉淀于室温下放置，待乙醇挥发后，加入纯水复溶，真空冷冻干燥，得到羊栖菜粗多糖；
(2)将步骤(1)所述羊栖菜粗多糖、纯水和H2O2混合，得到混合液，混合液中羊栖菜多糖的浓度为20mg/mL，H2O2的浓度为150mmol/L；将所述混合液置于紫外光下进行UV/H2O2降解，辐照功率为1032μW/cm2，紫外光的波长为297nm，降解时间为200min；降解完成后往上述混合液加入过氧化氢酶，混合液中过氧化氢酶的浓度为0.05mg/mL，搅拌12h，待H2O2分解后，蒸发浓缩，离心取上清液，使用截留分子量为3000kDa的透析袋透析纯化48h，收集大分子截留液，真空冷冻干燥，得到羊栖菜多糖B。
(3)将步骤(2)所述羊栖菜多糖B按照质量体积比为1g:2000mL加入纯牛奶中，均质灭菌后按照质量体积比为1g:1300mL接种发酵剂发酵，密封，置于40℃培养箱中发酵8h，发酵完成后灌装，置于4℃培养箱中后熟24h，即得所述羊栖菜多糖酸奶B。
实施例3
一种羊栖菜多糖酸奶，其制备方法如下：
(1)将洗净、烘干后的羊栖菜进行超微粉碎，过60筛，按照质量体积比1g:4mL加入95％乙醇，升温进行回流反应，回流反应的温度为100℃，回流反应的次数为3次，共5h，去除脂质、色素等杂质，离心取沉淀，烘干，得到羊栖菜脱色粉；将所述羊栖菜脱色粉按照质量体积比1g:50mL加入纯水中，得到羊栖菜水溶液，通过热水法提取羊栖菜多糖，提取温度为120℃，提取时间为5h，提取液经离心后得到上清液，进行蒸发浓缩，缓慢加入95％乙醇至乙醇终体积浓度为80％，搅拌混匀，置于4℃下静置12h，离心弃上清，所得沉淀于室温下放置，待乙醇挥发后，加入纯水复溶，真空冷冻干燥，得到羊栖菜粗多糖；
(2)将步骤(1)所述羊栖菜粗多糖、纯水和H2O2混合，得到混合液，混合液中羊栖菜多糖的浓度为2mg/mL，H2O2的浓度为30mmol/L；将所述混合液置于紫外光下进行UV/H2O2降解，辐照功率为1945μW/cm2，紫外光的波长为313nm，降解时间为20min；降解完成后往上述混合液加入过氧化氢酶，混合液中过氧化氢酶的浓度为0.05mg/mL，搅拌12h，待H2O2分解后，蒸发浓缩，离心取上清液，使用截留分子量为3000kDa的透析袋透析纯化48h，收集大分子截留液，真空冷冻干燥，得到羊栖菜多糖C。
(3)将步骤(2)所述羊栖菜多糖C按照质量体积比为1g:300mL加入纯牛奶中，均质灭菌后按照质量体积比为1g:800mL接种发酵剂发酵，密封，置于45℃培养箱中发酵18h，发酵完成后灌装，置于4℃培养箱中后熟24h，即得所述羊栖菜多糖酸奶C。
对比例1
一种不含羊栖菜多糖酸奶，其制备方法如下：
将纯牛奶灭菌后按照质量体积比为1g:1800mL接种发酵剂发酵，密封，置于42℃培养箱中发酵12h，发酵完成后灌装，置于4℃培养箱中后熟24h，即得所述不含羊栖菜多糖酸奶。
对比例2
一种羊栖菜多糖酸奶，其制备方法如下：
(1)将洗净、烘干后的羊栖菜进行超微粉碎，过60筛，按照质量体积比1g:4mL加入95％乙醇，升温进行回流反应，回流反应的温度为100℃，回流反应的次数为3次，共5h，去除脂质、色素等杂质，离心取沉淀，烘干，得到羊栖菜脱色粉；将所述羊栖菜脱色粉按照质量体积比1g:50mL加入纯水中，得到羊栖菜水溶液，通过热水法提取羊栖菜多糖，提取温度为100℃，提取时间为4h，提取液经离心后得到上清液，进行蒸发浓缩，缓慢加入95％乙醇至乙醇终体积浓度为80％，搅拌混匀，置于4℃下静置12h，离心弃上清，所得沉淀于室温下放置，待乙醇挥发后，加入纯水复溶，真空冷冻干燥，得到羊栖菜粗多糖；
(2)将步骤(1)所述羊栖菜粗多糖按照质量体积比为1g:4500mL加入纯牛奶中，均质灭菌后按照质量体积比为1g:1800mL接种发酵剂发酵，密封，置于42℃培养箱中发酵12h，发酵完成后灌装，置于4℃培养箱中后熟24h，即得所述羊栖菜多糖酸奶D。
效果验证
本发明选择实施例1、2和3方法制得的羊栖菜多糖酸奶A、B和C对比了对比例1制得的不含羊栖菜多糖酸奶的pH值、流变学特性(表观粘度、触变环面积、稠度系数K值和流动系数n值)和益生活性(乳酸菌活菌数)。此外，为了进一步评价UV/H2O2降解处理的作用，本实施例对比了对比例2(热水浸提法)制得的羊栖菜多糖酸奶D的pH值、流变学特性和益生活性。具体实验步骤如下：
1、酸奶pH值的测定
多糖酸奶发酵完成后放置于4℃冰箱中储藏，储藏期间第1、6、11、16、21、26和30天分别取样进行pH值测定。取10g酸奶样品于烧杯中，用pH计测定其pH值，平行测定三次。
2、酸奶流变学特性的测定
采用HAAKE MARSIII流变仪，选用P60 Til Polished转子，板间距设定为1mm，移取2mL酸奶样品于仪器样品台，20℃下保温3min后进行测定。设置流变仪的剪切速率在120s内从0s-1线性增加至60s-1，并在60-1的剪切速率下保持10s，再在120s内从60s-1线性降低至0s-1，测定对应剪切速率下样品的剪切应力。
3、酸奶乳酸菌活菌数的测定
多糖酸奶发酵完成后放置于4℃冰箱中储藏，储藏期间第1、6、11、16、21、26和30天分别取样进行乳酸菌总数计数。计数方法参照GB 4789.35-2016中的方法，略作修改：取1g样品于9mL灭菌生理盐水中制成10-1稀释液，再取1mL10-1稀释液于9mL灭菌生理盐水的中制成10-2稀释液，后按上述操作继续做10倍稀释，直至得到10-8稀释液。选择10-7和10-8稀释液，各取0.5mL注入60mm培养皿中，倒入冷却至48℃的MRS培养基，转动平皿使稀释液分布均匀，37℃需氧培养72h，每个稀释度做三个平皿。对MRS培养基中的菌落进行计数可得到样品中的乳酸菌活菌数。
五种酸奶样品在存储过程中pH值的测定结果如图1所示。由图1可知，无论是否添加羊栖菜多糖，酸奶样品pH值均随贮藏时间的延长而降低。与不含羊栖菜多糖酸奶样品相比，添加了羊栖菜多糖的酸奶样品的pH值下降得比较缓慢，说明添加羊栖菜多糖可以抑制酸奶的后酸化现象，延长酸奶货架期，提高产品品质。羊栖菜多糖酸奶A、B和C的pH值在第30天时显著高于羊栖菜多糖酸奶D，说明UV/H2O2降解能够进一步提高羊栖菜多糖酸奶的货架期和产品品质。
五种酸奶样品的流变学特性测定结果如表1所示。
表1酸奶样品的流变学特性
注：a-e表示五种酸奶样品的流变学特性存在显著性差异。
选取剪切速率为60s-1时样品的表观黏度反映样品的黏度特性。酸奶样品的表观粘度越大，则说明该酸奶产品具有更好的口感。由表1可知，与不含羊栖菜多糖酸奶样品相比，添加了羊栖菜多糖的酸奶样品表观粘度均显著上升，说明羊栖菜多糖能改善酸奶产品的口感。其中，羊栖菜多糖酸奶A、B和C的表观粘度显著高于羊栖菜多糖酸奶D，说明UV/H2O2降解能够进一步提高羊栖菜多糖的酸奶口感改善作用。
触变环面积反映的是产品的触变性，触变环面积越大，停止剪切后样品恢复到初始结构所需要的时间就越长。由表1可知，添加羊栖菜粗多糖的羊栖菜多糖酸奶D，其触变环面积与不含羊栖菜多糖酸奶相比并未表现出显著性差异，而添加了UV/H2O2降解处理后的羊栖菜多糖A、B和C的酸奶样品的触变环面积均显著增加。触变环面积的增大说明酸奶样品中的乳蛋白质的凝聚作用变大，其凝胶结构更为稳定，说明UV/H2O2降解后的羊栖菜多糖能够加强酸奶产品凝胶结构的稳定性。
用幂定律模型拟合上行流动曲线，全部样品的拟合相关系数均大于0.99，说明拟合效果较好。K值反应的是样品的稠度系数，K值越大，样品的稠度越高。由表1可知，与不含羊栖菜多糖酸奶样品相比，添加了羊栖菜多糖的酸奶样品K值均显著上升，说明羊栖菜多糖能提高酸奶产品的稠度。其中，羊栖菜多糖酸奶A、B和C的K值显著高于羊栖菜多糖酸奶D，说明UV/H2O2降解能够进一步提高羊栖菜多糖增加酸奶稠度的作用。
n值反映的是样品的流动指数。五种酸奶样品的n值均小于1，说明样品均为典型的非牛顿流体。酸奶样品的n值越低，其剪切变稀效果越明显，说明其粒子间的相互作用力越大，凝胶结构越稳定。由表1可知，与添加羊栖菜粗多糖的羊栖菜多糖酸奶D，其n值与不含羊栖菜多糖酸奶相比并未表现出显著性差异，而羊栖菜多糖酸奶A、B和C的n值均显著降低，说明UV/H2O2降解后的羊栖菜多糖可提高酸奶样品中粒子的相互作用力，这与触变环面积的测定结果相吻合。
乳酸菌是人体内一类重要的益生菌，能利用肠道内未消化的大分子碳水化合物代谢产生对人体健康有益的产物，比如短链脂肪酸(主要是乙酸、丙酸和丁酸)。乳酸菌可改变肠道内环境，抑制有害菌繁殖，调整维持肠道菌群的平衡。酸奶发酵过程中，乳酸菌能大量产酸，使牛奶中的酪蛋白凝集形成酸奶，缩短酸奶的发酵时间。五种酸奶样品在存储过程中乳酸菌活菌数的计数结果如图2所示。无论是否添加羊栖菜多糖，酸奶样品中的乳酸菌活菌数均随贮藏时间的延长而减少。与不含羊栖菜多糖酸奶样品相比，添加了羊栖菜多糖的酸奶样品乳酸菌活菌数均显著上升，说明羊栖菜多糖能促进酸奶产品正常发酵过程中乳酸菌的生长发酵，提高酸奶益生活性，同时缩短酸奶的发酵时间、提高产品品质。羊栖菜多糖酸奶A、B和C的乳酸菌活菌数显著高于羊栖菜多糖酸奶D，说明UV/H2O2降解能够进一步提高羊栖菜多糖酸奶的益生活性和产品品质。
以上实施例仅为本发明较优的实施方式，仅用于解释本发明，而非限制本发明，本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种羊栖菜多糖酸奶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将羊栖菜多糖加入纯牛奶中，均质灭菌后接种发酵剂发酵，密封，发酵完成后灌装进行后熟，得到羊栖菜多糖酸奶；
所述羊栖菜多糖由以下步骤制备得到：
（1）将羊栖菜藻粉进行热水浸提，醇沉，得羊栖菜粗多糖，再加入水和H2O2混合，得到混合液；
（2）将步骤（1）所述混合液置于紫外灯下进行UV/H2O2降解，降解后加入过氧化氢酶以除去剩余的H2O2，得到羊栖菜多糖；
所述羊栖菜多糖和纯牛奶的质量体积比为1g:300-4500mL；
步骤（1）所述混合液中羊栖菜粗多糖的浓度为2-20mg/mL，H2O2的浓度为30-150 mmol/L；
步骤（2）所述紫外灯的辐照功率为500-2000μW/cm2，紫外光的波长为290-320nm；所述UV/H2O2降解的时间为20-200min。
2.根据权利要求1所述的一种羊栖菜多糖酸奶的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述热水浸提的时间为3-6h，热水浸提的温度为75-120℃。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种羊栖菜多糖酸奶的制备方法，其特征在于，所述发酵剂和纯牛奶的质量体积比为1g:800-1800mL。
4.根据权利要求1-2任一项所述的一种羊栖菜多糖酸奶的制备方法，其特征在于，所述发酵的时间为8-18h，发酵的温度为40-45℃。
5.由权利要求1-4任一项所述的制备方法制得的一种羊栖菜多糖酸奶。
6.根据权利要求5所述的一种羊栖菜多糖酸奶，其特征在于，所述羊栖菜多糖酸奶的表观粘度为435-480mPas，触变环面积为460-670Pa/s，稠度系数K值为5.5-11.0Pa•sn，流动系数n值为0.24-0.34。
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| GR01 | Patent grant | ||
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