酸奶由于其特殊的营养价值备受消费者的青睐,不仅其销售量逐年提升,而且其品种也逐渐增多,其中具有一定的黏稠度的酸奶备受消费者特别是年轻人的喜爱,但添加大量增稠剂、乳化剂会对酸奶的口感带来负面影响。据报道,产胞外多糖的乳酸菌应用于酸奶中,能够提高黏度和保水能力,减少乳清析出,提高表观黏度,缩短凝乳时间,增加胶体收缩敏感性。目前,产胞外多糖乳酸菌在发酵乳制品中的应用研究逐渐增加,但有关马乳酒样乳杆菌(Lactobacillus kefiranofaciens)在酸奶中的应用在我国鲜见报道。
马乳酒样乳杆菌ZW3属于马乳酒样乳杆菌马乳酒样亚种,天津科技大学食品科学与工程学院的王鑫磊、王 萌、王艳萍*等前期已对ZW3进行了大量的基础性研究,发现该菌株具有缓解小鼠抑郁样行为、分解亚硝酸盐等益生特性。此外,该菌株可高产胞外多糖,且胞外多糖具有增稠、乳化的效果。本实验在前期研究的基础上,报道ZW3在酸奶中的应用,通过观察该菌株对发酵酸奶的pH值、酸度、凝乳时间、流变学特性、质构、持水力及口感等的影响,进一步研究其应用在酸奶生产中的可行性,旨在为开发无添加、纯菌种发酵、有一定黏度的酸奶奠定基础。
1、ZW3对酸奶凝乳时间、pH值和酸度的影响
由表3可知,对照组(Lb+St)酸奶的凝乳时间5.96 h,pH 4.50,酸度74.53 °T;Lb+St+ZW3组酸奶的凝乳时间5.03 h,pH值4.62,酸度73.51 °T。与对照组(Lb+St)相比,添加ZW3可显著提高发酵速率,减少凝乳时间(P<0.001),且符合GB 19302—2010要求,这可能与ZW3、St及Lb共同发酵具有某种协同效应,促进产酸,缩短发酵时间有关。
2、ZW3对酸奶持水力和乳清析出量的影响
由表3可知,对照组(Lb+St)和Lb+St+ZW3组酸奶的持水力分别为62.08%和68.14%。与对照组(Lb+St)相比,添加ZW3可显著提高酸奶持水力(P<0.01),相比对照组酸奶持水力提高了9.76%。
由表3可知,对照组(Lb+St)和Lb+St+ZW3组发酵酸奶的乳清析出量分别为65.65%和61.03%。与对照组(Lb+St)相比,添加ZW3可减少酸奶乳清析出量,但统计结果无显著差异(P>0.05)。
3、ZW3对酸奶流变学特性的影响
酸奶的表观黏度在剪切速率为0.1~100 s-1范围内变化的结果如图1所示,两组酸奶在0.1~100 s-1的剪切范围内都呈现出了剪切稀释现象。剪切稀释指凝固酸奶随着剪切速率的增加,表观黏度逐渐降低。在剪切速率升速的过程中,Lb+St+ZW3组酸奶的表观黏度在初始剪切时明显大于Lb+St组,随后趋于一致。因此,添加ZW3可以增加酸奶的表观黏度。
4、ZW3对酸奶质构的影响
由表4可知,对照组(Lb+St)和Lb+St+ZW3组酸奶的硬度分别为121.43 g和158.54 g。与对照组(Lb+St)相比,添加ZW3可显著提高酸奶硬度(P<0.01),相比对照组酸奶硬度提高了30.56%,这可能与蛋白质基质和胞外多糖之间发生静电相互作用,形成静电复合物,从而产生致密网络有关。此外,添加ZW3可显著提高酸奶的胶着性、咀嚼性、内聚性和恢复性(P<0.05),与对照组(Lb+St)相比,分别提高了36.36%、38.62%、8.14%、13.33%,这可能与胞外多糖固有黏度及其与蛋白质基质相互作用,从而形成更加稳定的三维网状结构有关。
5、ZW3对酸奶气味的影响
本实验中10 个传感器对于发酵酸奶的响应值如图2所示,1(芳香苯类)、2(氮氧化合物)、6(甲基类)、7(硫化合物及醇类)、8(醇类、醛酮类)号传感器响应值较高,这表明以上5 种挥发性风味物质对于2 组酸奶香气贡献较大。白丽娟等的研究表明,酸奶中的主要挥发性风味物质为芳香苯类化合物、氮氧化合物和硫化合物,这与本实验研究结果一致。与对照组(Lb+St)相比,添加ZW3可显著提高发酵酸奶中1(芳香苯类)、2(氮氧化合物)、3(氨类)、5(烷烃)、6(甲基类)、7(硫化合物)、8(醇类、醛酮类)挥发性风味物质传感器响应值(P<0.001),这可能与添加ZW3后,改变原有菌株(Lb+St)的共生关系与菌株代谢,从而提高了挥发性风味物质的种类和含量。以上结果表明,添加ZW3可提高酸奶挥发性风味物质含量,改善酸奶风味。
6、ZW3对酸奶的感官影响
如图3所示,对照组(Lb+St)和Lb+St+ZW3组酸奶的感官评分分别为77.17和84.50。与对照组(Lb+St)相比,添加ZW3可使酸奶口感细腻润滑、具有发酵乳独特的香气且乳清析出量少,并且显著提高酸奶感官评分(P<0.05),相比对照组酸奶感官评分提高了9.50%,ZW3的添加对酸奶的口感没有负面影响,而且适口性得到提升。
结论
通过添加马乳酒样乳杆菌ZW3制备酸奶,与传统发酵剂发酵的酸奶相比,添加ZW3可以显著提高发酵速率(P<0.001)、改善酸奶的持水力(P<0.05),增加酸奶结合自由水的能力,从而减少乳清析出;在流变特性方面,添加ZW3可以增加酸奶的黏度,表现出更多的固相行为,改善凝固酸奶的流变特性;在质构方面,添加ZW3可显著提高酸奶的胶着性、咀嚼性、内聚性和恢复性(P<0.05),与对照组(Lb+St)相比,分别提高了36.36%、38.62%、8.14%、13.33%;电子鼻分析及感官评价结果表明,添加ZW3可提高挥发性风味性风味物质含量,改善酸奶风味及口感。因此,马乳酒样乳杆菌ZW3在制备无添加增稠剂和乳化剂的酸奶开发与应用方面具有广阔的前景。
通信作者简介
王艳萍, 教授、博士生导师,天津市教学名师。先后于南开大学生物系微生物专业本科学习,中国协和医科大学微生物药物学专业攻读硕士学位;获得天津轻工业学院发酵工程专业博士学位;曾在美国佛罗里达大学医学院做博士后研究。现任天津科技大学食品科学与工程学院教师。
主要从事功能性益生菌的研究。近年来主要围绕益生菌资源发掘、功能机制及发酵食品的应用研究。潜心多年研究,完成了马乳酒样乳杆菌马乳酒样亚种进入新资源食品的工作,先后承担并完成了包括国家自然基金、“863”项目、科技部支撑项目等国家级、省部级项目20余项;出版专著10部,授权专利15项,获得省部级科技进步奖和天津市专利优秀奖。曾荣获天津市级“优秀教师”、“天津市优秀留学归国人员”、天津市“三八”红旗手等荣誉称号。
本文《马乳酒样乳杆菌ZW3对酸奶风味及质构的影响》来源于《食品科学》2022年43卷10期119-123页,作者:王鑫磊,王萌,闫春晓,耿伟涛,王艳萍。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210518-221。点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。
修改/编辑:袁艺;责任编辑:张睿梅
图片来源于文章原文及摄图网。
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