时间:2024-07-28
郭昊翔,闫浩,杨欢,郝媛,孙子羽,陈忠军,满都拉
(1.内蒙古农业大学食品科学与工程学院,呼和浩特010018;2.内蒙古金川伊利乳业有限责任公司,呼和浩特010050)
蒙古族传统稀奶油又称作奶油、奶嚼口、朱和等,其制作方法是在20℃左右的环境下,将新鲜的奶源置于干净的容器里,静置十几个小时,自然发酵,同时牛奶的表层会出现一层特别稠的白色物质,便是蒙古族传统稀奶油[1]。蒙古族传统稀奶油中脂肪含量比牛奶高20~25倍,维生素A维生素D含量较高[2]。霍文莉等[3]对内蒙古锡林浩特地区的传统些奶油进行研究后发现,样品中能够检测出30种脂肪酸,短链脂肪酸有4(C4-C10)种,中链脂肪酸11种(C10-C17),长链脂肪酸15种(≥C18)。乳脂肪的特性对蒙古族传统稀奶油质量有很大的影响。乳脂肪的组成随季节、地区乳牛品种而不同。混入的微生物、水分含量、金属、空气、光线、温度等外界条件是影响蒙古族传统稀奶油风味的重要因素[4]。由于蒙古族传统稀奶油是纯手工制作且营养丰富,因此容易受到环境及乳牛所带微生物的污染,影响其品质[5],其中造成污染的微生物主要为大肠杆菌(E.coli)、霉菌(Moulds)、酵母(Yeast)[6]、沙门氏菌(Salmonella)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)等[7-8]。其中霉菌和酵母菌可以使发酵乳制品腐败变质,酵母菌它在发酵乳制品中容易生长,它的繁殖会使菌数升高而影响人们身体健康,在繁殖过程中还会产气使产品胀袋[9]。沙门氏菌污染传统稀奶油后,将会引起中毒,导致伤寒、肠热症、败血症和胃肠炎等疾病[10],金色葡萄球菌产生的肠毒素是一类超抗原,可以不经过抗原呈递细胞,直接与T细胞抗原受体作用,并引起免疫反应,并可能造成中毒性休克[11]。感染单增李斯特菌后会出现发热,肌肉疼痛,伴有腹泻或者其它肠胃炎的症状[12]。
目前对于商品化稀奶油一般保藏在-10℃以下,在-15℃以下时微生物有减少的倾向。在-11.1、-17.8、-23.3℃温度下保存6个月,奶油的风味变化不大。另外,光线,特别是紫外线的照射会促进奶油氧化。陈列在商店里的奶油常常被日光灯照射,硫酸纸遮光性能又差(用硫酸纸包装的奶油),结果由于光能作用奶油使其被氧化。由于光线作用脂肪会出现金属味、油味、牛脂味,光作用于蛋白质会出现焦味、日光臭等味道,所以奶油最好避光保存[13]。
综上所述,目前对于商品化的奶油的研究较多,但是对于以家庭作坊式生产的蒙古族传统稀奶油的相关研究较少。虽然冷冻条件下蒙古族传统稀奶油能够贮藏较长时间,但冷冻后不能立即食用,且冷冻后的蒙古族传统稀奶油在口感和味道都不及常温条件下保存。因此,本研究以蒙古族传统稀奶油为研究对象,研究不同保藏及处理方式对蒙古族传统稀奶油品质的影响,为进一步开发蒙古族传统稀奶油产品奠定基础。
稀奶油(原料:鲜奶),市售。实验所用化学试剂均为分析纯,添加剂L-抗坏血酸棕榈酸酯(L-Ascorbicacid)和茶多酚(Tea Polyphenols)均为食品级。
分别在70、80、90℃下加热2、3、4 min考察加热温度及加热时间对蒙古族传统稀奶油中微生物数量微生物、pH和含水量的影响。菌落计数采用稀释涂布法。选用L-抗坏血酸棕榈酸酯(L-Ascorbicacid)和茶多酚(Tea Polyphenols)为抗氧化剂,其添加量分别0、0.15、0.3 g/kg,实验周期为60 d。分别设置空气、CO2及真空三种包装方式,实验周期为60 d,考察包装方式对蒙古族传统稀奶油品质的影响。水分含量测定参照国标GB5009.3-2016[14],pH的测定参照国标GB 5009.237-2016[15],酸度的测定参照GB5009.239-2016[16],过氧化值的测定参照国标GB/T5538-2005[17]。
3.1.1 加热对蒙古族传统稀奶油中可培养微生物数量的影响
加热对蒙古族传统稀奶油中可培养微生物数有显著影响,结果如图1所示。在70℃条件下,加热2、3、4 min后,蒙古族传统稀奶油中可培养菌落数分别为(7.9±0.4)±108、(0.5±0.11)±108、(0.002±0.0001)±108CFU/mL。当80℃条件下,热2、3 min后,蒙古族传统稀奶油中可培养菌落数分别为(0.1±0.01)±108、(0.5±0.05)±1010CFU/mL,加热时间为4 min时未见菌落长出。在90℃下加热2 min后,蒙古族传统稀奶油中可培养菌落数为(0.2±0.1)±1010CFU/mL,加热3、4 min后未见菌落长出。随着温度的升高或加热时间的延长,能够显著的影响蒙古族传统稀奶油中可培养菌的数量。方差分析结果显示70℃加热3 min活菌数显著(P<0.05)低于70℃加热2 min,与80℃加热2 min无显著差异。70℃加热4 min与80℃加热3、4 min、90℃加热活菌数变化不显著(P>0.05)。70℃加热3 min时活菌数显著减少,基本达到杀菌效果,有利于蒙古族传统稀奶油保藏,保证质量。
图1 加热对蒙古族传统稀奶油中可培养微生物数量的影响
3.1.2 加热对蒙古族传统稀奶油pH和含水量的影响
探加热对蒙古族传统稀奶油pH和含水量有显著的影响,结果如图2(a)和 2(b)所示。实验发现不加热、加热70、80、90℃条件下,蒙古族传统稀奶油含水量分别为58.83±1.40%、57.8±1.31%、53.57±1.19%和53.47±1.21%,pH分别为5.29±0.01、5.19±0.01、5.12±0.03和5.06±0.02。随着加热温度升高,加热时间延长,蒙古族传统稀奶油pH呈下降趋势,同时水分含量也随之减少,70℃处理后样品pH较原样变化不显著(P>0.05),80℃、90℃处理后样品pH较对照组、70℃加热变化显著(P<0.05)。70℃加热后稀奶油的含水量较原样变化不显著(P>0.05),80、90℃加热后较原样具有显著差异(P<0.05)。低的水分含量与pH可以抑制微生物生长繁殖[18-19],有利于蒙古族传统稀奶油的保存,但对稀奶油进行处理同时要保证其原有品质,因此应选取对稀奶油原有品质影响较小且同时可延长保藏时间的处理条件,所以利用低加热温度、短加热时间,使蒙古族传统稀奶油达到无菌状态是比较合理的方式。通过分析得出70℃加热3 min时水分含量和pH变化较小且基本达到杀菌要求,所以该条件更适用于处理蒙古族传统稀奶油以延长保藏期。
图2 加热对蒙古族传统稀奶油pH和含水量的影响
不同包装对蒙古族传统稀奶油含水量与pH的影响如图3(a)和3(b)所示。0天时样品含水量均为54±1.03%,pH为4.42±0.15,实验发现在存放了30、60 d时,空气包装的样品含水量分别为53.75±3.42%、50.07±4.17%,pH分别为4.26±0.21、4.10±0.26,二氧化碳包装含水量分别为46.92±6.49%、52.39±1.68%,pH分别为3.95±0.04、3.86±0.21,真空包装含水量分别为48.80±3.81%、50.34±3.13%,pH分别为4.44±0.01、4.37±0.01。空气包装的稀奶油含水量在第30 d时无明显变化,第60 d时含水量小幅下降,pH值随保藏时间变长呈下降趋势。利用二氧化碳包装的稀奶油含水量在第30 d时下降,第60 d时较30 d时有所回升,pH值随保藏时间延长呈下降趋势,较空气包装变化明显。真空包装含水量在第30 d时降低,第60 d时较30 d变化不大,pH值几乎无变化,较其他两种包装变化小。通过方差分析后发现,3种处理中水分含量变化均不显著(P>0.05),空气包装的稀奶油pH值在第60 d时与0 d显著差异(P<0.05),二氧化碳包装第30、60 d较0 d时的pH值差异显著(P<0.05),而真空包装的稀奶油pH值随时间变化不显著(P>0.05)。二氧化碳包装导致蒙古族传统稀奶油含水量和pH降低可能是其中微生物代谢的结果[20]。
图3 不同包装对传统稀奶油含水量及pH的影响
不同包装对蒙古族传统稀奶油酸度的影响如图4所示。0 d时样品吉尔涅尔度为6.33±0.12±T,在30、60 d时空气包装的吉尔涅尔度分别为8.3±0.14、13.3±0.21±T,二氧化碳分别为7.8±0.49、14.5±0.60±T,真空分别为8.9±0.57、13.2±0.82±T。空气包装的总酸度在30、60 d时增长显著(P<0.05),二氧化碳包装的总酸度30 d时变化不显著(P>0.05),60 d时酸度较0天与30 d时显著增加(P<0.05),真空包装的总酸度较0 d,30 d与60 d时均显著增长(P<0.05)。这种变化可能是稀奶油中的微生物利用奶油中的有机物产酸所致[20]。在短期储存中,适合使用空气包装,因为空气包装较为经济实惠、简便,但空气包装和二氧化碳包装不适合在稀奶油长期储藏中使用。真空包装能最大限度的维持稀奶油的pH、水分、总酸度,适合用于稀奶油的中长期贮藏。
图4 不同包装对奶油酸度的影响
3.3.1 添加抗氧化剂对传统稀奶油中水分含量和pH的影响
添加抗氧化剂对蒙古族传统稀奶油含水量和pH的影响如图5(a)和5(b)所示。0 d时样品含水量和pH分别为52.62±5.17%、4.42±0.08,在第30、60 d时不添加抗氧化剂处理的含水量分别为44.90±2.7%、46.08±5.10%,pH分别为3.83±0.04、3.78±0.06。在第30、60 d时添加0.15 g/kg L-抗坏血酸棕榈酸酯的样品含水量分别为47.19±0.51%、45.02±4.63%,pH分别为4.033±0.012、3.96±0.13,添加0.3 g/kg L-抗坏血酸棕榈酸酯的样品含水量分别为44.62±2.85%、50.96±6.14%,pH分别为4.01±0.025、3.98±0.03,添加0.15 g/kg茶多酚的样品含水量分别为42.88±3.38%、43.64±0.82%,pH分别为3.85±0.06、3.88±0.08,添加0.3 g/kg茶多酚的样品含水量分别为42.93±0.94%、40.36±4.3%,pH分别为3.76±0.02、3.85±0.08。
添加0.15 g/kg的L-抗坏血酸棕榈酸酯的稀奶油水分含量减少不显著(P>0.05),pH值在30 d时显著下降(P<0.05),60 d时与 30 d差异不显著(P>0.05)。添加0.3 kg/kg的L-抗坏血酸棕榈酸酯的稀奶油水分含量在30 d降低但不显著(P>0.05),但60 d时回升至0 d同一水平(P>0.05),pH值在30 d后显著下降(P<0.05),60 d与30 d差异不显著(P>0.05)。添加0.15 g/kg茶多酚的稀奶油水分含量在30 d时变化不显著(P>0.05),60 d与30 d差异不显著(P>0.05),pH值在在30 d时显著下降(P<0.05),60 d与30 d没有显著差异(P>0.05)。添加0.3 g/kg茶多酚的稀奶油水分含量逐渐降低在60 d时与0 d差异显著(P<0.05),pH在30 d时显著下降,在60 d时较0 d变化显著(P<0.05)但与30 d时差异不显著(P>0.05)。
图5 添加抗氧化剂对传统稀奶油水分含量及pH的影响
3.3.2 添加抗氧化剂对传统稀奶油酸度和过氧化值的影响
添加抗氧化剂对蒙古族传统稀奶油酸度和过氧化的影响如图6(a)和6(b)所示。0天时样品吉尔涅尔度和过氧化值分别为6.33±0.12±T、0.16±0.01,在第30、60 d时不添加抗氧化剂处理的吉尔涅尔度分别为11.17±0.85±T、12.4±0.29±T,过氧化值分别为0.22±0.02±T、0.30±0.01。添加0.15 g/kg L-抗坏血酸棕榈酸酯的样品的吉尔涅尔度分别为8.30±0.16、11.33±0.12±T,过氧化值分别为0.11±0.01、0.12±0.01,添加0.3 g/kg L-抗坏血酸棕榈酸酯的样品吉尔涅尔度分别为9.40±0.29、11.63±0.41±T,过氧化值分别为0.09±0.02、0.09±0.01 mmol/kg,添加0.15 g/kg茶多酚的样品吉尔涅尔度分别为10.5±0.24、13.16±0.34±T,过氧化值分别为0.21±0.02、0.28±0.02,添加0.3 g/kg茶多酚的样品吉尔涅尔度分别为11.70±0.16、13.53±0.12±T,pH分别为0.16±0.01、0.24±0.02。
图6 添加抗氧化剂对传统稀奶油酸度及过氧化值的影响
添加0.15g/kg的l-抗坏血酸棕榈酸酯的稀奶油总酸度随时间推移逐渐增大,60 d时显著增大(P<0.05),过氧化值在30 d显著降低(P<0.05),60 d与30 d差异不显著(P>0.05)。添加0.3 kg/kg的l-抗坏血酸棕榈酸酯的稀奶油总酸度随时间推移逐渐增大,60天时显著增加(P<0.05),过氧化值在30 d显著降低(P<0.05),60 d与30 d无显著差异(P>0.05)。添加0.15 g/kg茶多酚的稀奶油总酸度逐渐增大,30 d时较0 d出现显著差异(P<0.05),增大幅度最显著,过氧化值逐渐增大,60 d时较0天差异显著(P<0.05)。添加0.3 g/kg茶多酚的稀奶油总酸度增大且变化最大,30 d时与0 d出现显著差异(P<0.05),但过氧化值30 d时,与0 d无显著差异(P>0.05),60 d时显著增长(P<0.05)。
抗坏血酸棕榈酸酯作为维生素C的衍生物,具备维生素C具有的全部生理功能。在食品中添加,能够起到补充强化维生素C的作用,防止或减弱延迟氧化现象。还可以与维生素E等抗氧化剂协同抗氧化,增强抗氧化效果[21]。茶多酚有着明显的活性氧自由基清除效果。茶多酚的抗氧化效果,与茶多酚中酚羟基的存在有着直接关系。酚羟基中的氢性质极为活泼,极易与脂肪酸的活性氧自由基结合,使得脂肪酸中的活性氧自由基生成惰性化合物,从而达到中止活性氧自由基对有机物氧化作用的效果[22]。
脂肪在氧化过程中产生一系列的化合物,而过氧化物是其最初的生成物[23]。过氧化值越高,腐败程度越大,因此对过氧化物的测定是了解产品变质程度的有效方法[24]。油脂氧化酸败产生的一些小分子物质在体内对人体产生不良的影响,亚油酸、亚麻酸、二十二碳六烯酸(DHA)、二十碳四烯酸(AA)等[25-26],以上不饱和脂肪酸极易发生氧化酸败,不仅影响产品品质且对身体健康产生影响[27]。综合以上分析可以得出,在第30 d时的过氧化值与0 d的过氧化值相比最接近的是添加量为0.3 g/kg的茶多酚的处理。在此条件下保存,过氧化值与原样相差较小,此条件适合短期保存,30 d左右最佳。在第60 d时,pH值与原样相比最接近的是添加量为0.15 g/kg的L-抗坏血酸棕榈酸酯的处理,在此条件下保存,过氧化值与0天相差较小,此条件适合中长期保存,60 d左右最佳。
不同的温度及加热时、包装方式及添加抗氧化剂对蒙古族传统稀奶油品质具有显著的影响。通过研究发现,70℃加热3 min能够基本杀灭传统稀奶油中的微生物,空气包装适合短期保藏,真空包装适合中长期保藏。添加0.3 g/kg茶多酚的奶油适合短期保存、添加量为0.15 g/kg L-抗坏血酸棕榈酸酯适合中长期保存。蒙古族传统稀奶油风味独特,营养丰富,此次实验为今后蒙古族传统稀奶油产品开发奠定了基础。
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