摘要：以燕麥乳及復(fù)原乳為原料，以市售酸奶發(fā)酵菌種為發(fā)酵劑，開(kāi)發(fā)一種新型燕麥酸奶。以感官評(píng)分及酸度為指標(biāo)，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)探究燕麥乳與復(fù)原乳的復(fù)配比、菌種添加量、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度個(gè)因素對(duì)燕麥酸奶發(fā)酵效果的影響。在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上采用正交試驗(yàn)確定燕麥酸奶的最優(yōu)發(fā)酵工藝，并對(duì)燕麥酸奶的基本理化指標(biāo)包括蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸、酸度、pH值進(jìn)行測(cè)定分析，通過(guò)ABTS和DPPH法分析燕麥酸奶的抗氧化活性，通過(guò)氣質(zhì)聯(lián)用法測(cè)定燕麥酸奶中風(fēng)味物質(zhì)。結(jié)果表明，燕麥酸奶的最優(yōu)發(fā)酵工藝為：燕麥乳復(fù)原乳為2:1，發(fā)酵菌種接種量為0.2%，發(fā)酵時(shí)間9h，發(fā)酵溫度34℃。在此工藝條件下制得的燕麥酸奶呈均勻的乳白色，口感酸甜適中，富含燕麥清香。GCMS共檢測(cè)出燕麥酸奶36種香氣成分，主要為酯類、酸類和醛類。與市售酸奶相比，燕麥酸奶的蛋白質(zhì)含量與其接近但脂肪含量只有其60%，且抗氧化活性及甘氨酸和精氨酸含量顯著提高，更適合減肥人群食用。

　　關(guān)鍵詞：燕麥，燕麥乳，燕麥酸奶，抗氧化活性，風(fēng)味物質(zhì)，理化性質(zhì)

　　燕麥(ArenasativaL.)為禾本科燕麥屬植物，是人類八大糧食作物之一，是最好的全價(jià)營(yíng)養(yǎng)谷類食品之一。燕麥?zhǔn)且环N世界性栽培作物，在中國(guó)已有2100多年的種植歷史[1]。燕麥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高，富含維生素、蛋白質(zhì)、脂肪酸、膳食纖維、酚酸等多種營(yíng)養(yǎng)成分，還含有β葡聚糖、亞油酸、皂苷、生物堿等多種生物活性成分，其中的葡聚糖是公認(rèn)的具有降血脂功效的成分。此外燕麥還具有抗氧化、降血糖、保護(hù)腸胃、促進(jìn)消化、減肥、增強(qiáng)免疫力、預(yù)防心臟病、抗腫瘤等功效[28]。近年來(lái)，隨著人們對(duì)燕麥健康作用的認(rèn)知，燕麥越來(lái)越受到消費(fèi)者的青睞[9]。

　　燕麥乳是以燕麥為原料，通過(guò)酶解工藝制作而成的一種飲品，其富含蛋白質(zhì)、維生素等營(yíng)養(yǎng)成分，營(yíng)養(yǎng)豐富、口感細(xì)膩，富有燕麥的清香。酸奶是以牛乳為原料，加入白糖、發(fā)酵劑等物質(zhì)在一定條件下發(fā)酵得到的一種發(fā)酵型乳制品[10]。酸奶在乳制品市場(chǎng)中占有重要地位，具有促消化、人體更易吸收、營(yíng)養(yǎng)豐富、酸甜可口等優(yōu)點(diǎn)，有較高的營(yíng)養(yǎng)和保健價(jià)值[1114]。

　　酸奶按制作工藝不同可分為凝固型酸奶、攪拌型酸奶和飲用型酸奶[15]。酸奶中除含有豐富的維生素、礦物質(zhì)外還含有大量的乳酸及有利于人體腸道健康的活性乳酸菌，可調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)，刺激抗體免疫作用，具有潛在的治療作用[16]。燕麥酸奶以燕麥與牛奶為原料發(fā)酵制得，兼具燕麥原料與牛奶的營(yíng)養(yǎng)成分，具有一定保健功能。現(xiàn)有的燕麥酸奶研究主要集中在將燕麥以燕麥粉或燕麥籽粒的形式直接或與其他原料如水果、薯類復(fù)配后，加入牛奶中進(jìn)行酸奶發(fā)酵。如紫薯燕麥復(fù)合酸奶[17]、凝固型椰果燕麥酸奶[18]、燕麥膳食纖維酸奶[19]等。添加燕麥粉制作的燕麥酸奶中燕麥粉的添加量?jī)H有3%左右，缺乏主要以燕麥為原料開(kāi)發(fā)的燕麥酸奶。

　　以燕麥籽粒及牛奶為原料生產(chǎn)的燕麥酸奶制品雖然增加了消費(fèi)者對(duì)燕麥的咀嚼感體驗(yàn)，但燕麥籽粒在酸奶中分布不均勻，出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象，且口感較硬，不利于消化，老人及兒童不適宜食用。本研究以實(shí)驗(yàn)室前期開(kāi)發(fā)的燕麥乳為主要原料，加入一定比例的復(fù)原牛乳并接種酸奶發(fā)酵劑，通過(guò)恒溫發(fā)酵制成燕麥酸奶并對(duì)其感官風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析測(cè)定。本課題旨在豐富燕麥精深加工產(chǎn)品的種類，提高燕麥的綜合利用率，為燕麥深加工及新型功能食品的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

　　1材料與方法

　　1.1材料與儀器

　　燕麥米(十月稻田燕麥米)沈陽(yáng)信昌糧食貿(mào)易有限公司;耐高溫淀粉酶(萬(wàn)活力)、糖化酶(萬(wàn)活力)河南萬(wàn)邦實(shí)業(yè)有限公司;酸奶發(fā)酵劑善恩康生物科技(蘇州)有限公司;蒙牛全脂甜奶粉市售。氫氧化鈉、石油醚、無(wú)水乙醇均為分析純成都科隆化學(xué)品有限公司;FA2204電子分析天平力辰科技寧波市鄞州華豐電子儀器廠;RD700T榮事達(dá)豆?jié){機(jī)合肥榮事達(dá)小家電有限公司;DZKW電熱恒溫水浴鍋北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司;AllegraX30R高速冷凍離心機(jī)貝克曼庫(kù)爾特商貿(mào)(中國(guó))有限公司;BioteksynergyHTX酶標(biāo)儀BioTekInstruments,Inc公司;SB5200DT超聲波清洗機(jī)寧波新芝生物科技固廢有限公司;SZT06A脂肪測(cè)定儀蘇州市天威儀器有限公司;7890A5975C氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀美國(guó)Agilent公司;SPME手柄、65μmDVB/CAR/PDMS萃取頭美國(guó)SigmaAldrich公司。

　　1.2實(shí)驗(yàn)方法

　　1.2.1燕麥酸奶工藝流程及操作要點(diǎn)

　　工藝流程：燕麥→烘烤→浸泡→糊化→液化→過(guò)濾→糖化→燕麥乳→復(fù)配(復(fù)原乳)→滅菌→接種→發(fā)酵→冷藏后熟→燕麥酸奶1.2.1.1燕麥乳制備操作要點(diǎn)[2022]：烤箱上下火180℃，烘烤燕麥米20min，烘烤前預(yù)熱，期間不時(shí)翻動(dòng)燕麥，防止烤焦;烘烤后加入料液比(重量比g/g)1:4的涼開(kāi)水浸泡12h;將浸泡好的原料及涼開(kāi)水一起用榮事達(dá)豆?jié){機(jī)濕豆模式打漿;燕麥漿加入0.05%的耐高溫淀粉酶，80℃水浴50min進(jìn)行液化。將液化后的燕麥漿過(guò)80目篩，取濾液加入0.11%糖化酶60℃水浴70min進(jìn)行糖化，得到燕麥乳。

　　1.2.1.2燕麥酸奶制備

　　操作要點(diǎn)：將蒙牛全脂甜奶粉一袋(25g)加入160mL50℃的溫開(kāi)水中，水合15min;燕麥乳與復(fù)原乳按一定比例混合后95℃、10min殺菌，殺滅有害微生物;滅菌后加入發(fā)酵劑進(jìn)行酸奶發(fā)酵，將發(fā)酵好的燕麥酸奶放入4℃冷藏12h。

　　1.2.2燕麥酸奶發(fā)酵工藝優(yōu)化

　　1.2.2.1燕麥酸奶單因素實(shí)驗(yàn)將燕麥原料打漿后，以0.05%淀粉酶，0.11%糖化酶進(jìn)行液化、糖化后過(guò)濾制得的燕麥乳與復(fù)原乳按1:1混合接種酸奶發(fā)酵劑，在菌種添加量為0.2%，發(fā)酵溫度為37℃，發(fā)酵時(shí)間為9h的基礎(chǔ)上，以感官評(píng)價(jià)及酸度為指標(biāo)，考察燕麥乳與復(fù)原乳的比例(3:1、2:1、1:1、1:2、1:3)、菌種添加量(0.11%、0.14%、0.17%、0.2%、0.23%)、發(fā)酵時(shí)間(5h、6h、7h、8h、9h)、發(fā)酵溫度(31℃、34℃、37℃、40℃、43℃)個(gè)因素對(duì)發(fā)酵效果的影響。

　　1.2.2.2燕麥酸奶正交試驗(yàn)在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)因素水平正交試驗(yàn)，以感官評(píng)價(jià)為指標(biāo)確定最佳發(fā)酵工藝條件。

　　1.2.3燕麥酸奶感官評(píng)定

　　選取20名食品專業(yè)相關(guān)人員(男女各10人)，對(duì)其進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)后，按評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分。

　　1.2.4燕麥酸奶理化指標(biāo)

　　1.2.4.1燕麥酸奶微生物指標(biāo)乳酸菌：參照GB4789.35—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)乳酸菌檢驗(yàn)》測(cè)定;大腸桿菌：參照GB4789.3—016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》測(cè)定。

　　1.2.4.2燕麥酸奶基本理化指標(biāo)測(cè)定酸度：參照GB5009.239—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品酸度的測(cè)定》測(cè)定。pH：本實(shí)驗(yàn)采用電位分析法(pH計(jì))對(duì)燕麥酸奶的pH測(cè)定。蛋白質(zhì)含量：采用考馬斯亮藍(lán)250法，取120u/mL的牛血清蛋白0.20mL、0.40mL、0.60mL、0.80mL、1.00mL加入蒸鎦水稀釋至mL，分別加入mL考馬斯亮藍(lán)250溶液，混均后于(25±1℃)水浴10min，于595波長(zhǎng)處測(cè)定，同時(shí)以mL蒸鎦水做空白對(duì)照，制作標(biāo)曲。

　　將mL樣品稀釋100倍，加入mL考馬斯亮藍(lán)250溶液并比色測(cè)定，代入標(biāo)曲中計(jì)算未知樣品蛋白質(zhì)濃度。脂肪：參照GB5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》測(cè)定。氨基酸：參照GB5009.124—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸的測(cè)定》測(cè)定。

　　1.2.5抗氧化活性分析

　　1.2.5.1樣品前處理

　　燕麥米烘干至恒重后粉碎，過(guò)60目篩，稱取1g加入9mL無(wú)水乙醇，超聲提取15分鐘后室溫13000r/min離心10min，取上清液至西林瓶中4℃冷藏待測(cè)。燕麥乳、燕麥酸奶、市售酸奶等，稱取1g加入9mL無(wú)水乙醇，SZ旋渦混合器旋渦振蕩10s混勻，后續(xù)步驟同上。

　　1.2.5.2ABTS自由基清除率的測(cè)定

　　取2mLABTS測(cè)定液，加入1mL樣品離心上清液，混勻后暗反應(yīng)10min，在734nm波長(zhǎng)處測(cè)吸光值;取mL無(wú)水乙醇與ABTS測(cè)定液反應(yīng)測(cè)定吸光值[2529]。

　　1.3數(shù)據(jù)處理

　　所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)次，采用系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)軟件SPSS23.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

　　2結(jié)果與分析

　　2.1燕麥酸奶發(fā)酵工藝的單因素實(shí)驗(yàn)

　　2.1.1燕麥乳與復(fù)原乳不同配比對(duì)燕麥酸奶品質(zhì)的影響

　　燕麥乳與復(fù)原乳配比對(duì)燕麥酸奶品質(zhì)的影響較大，直接影響燕麥酸奶的發(fā)酵程度。隨著復(fù)原乳加入比例的提高，發(fā)酵出的燕麥酸奶的酸度逐漸上升，奶味明顯但燕麥風(fēng)味越來(lái)越弱，感官評(píng)分呈先上升后下降的趨勢(shì)。燕麥乳加入比例的多少直接影響燕麥酸奶中燕麥風(fēng)味的濃度。

　　但當(dāng)燕麥乳占比過(guò)多，如燕麥乳：復(fù)原乳為3:1時(shí)，酸度僅為40.97°T且組織質(zhì)地稀薄，感官評(píng)分也僅為40分。當(dāng)燕麥乳和復(fù)原乳的比例為2:1時(shí)，感官評(píng)分最高為77分，此時(shí)的燕麥酸奶酸度為54.21°T，pH為4.05，發(fā)酵的酸奶酸度適中且具有燕麥獨(dú)特的風(fēng)味，因此最佳復(fù)配比選擇2:1最合適，選擇1:1、1:2、2:1三個(gè)復(fù)配比進(jìn)行正交試驗(yàn)。

　　2.1.2菌種添加量對(duì)燕麥酸奶品質(zhì)的影響

　　在菌種添加量為0.11%0.23%時(shí)，隨著菌種添加量的添加，牛奶中的乳糖充分發(fā)酵成乳酸，燕麥酸奶的酸度呈遞增趨勢(shì)。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，菌種添加量的對(duì)酸度的影響不大，但當(dāng)菌種添加量達(dá)到0.23%時(shí)，燕麥酸奶過(guò)于粘稠，風(fēng)味不足，且乳清析出嚴(yán)重。酸奶感官評(píng)分先增高再降低，酸度52.84°T，pH為4.08，達(dá)到最高的感官評(píng)分77分。因此，菌種添加量0.2%為最佳，選擇菌種添加量0.14%、0.17%、0.2%進(jìn)行正交試驗(yàn)。

　　2.1.3發(fā)酵時(shí)間對(duì)燕麥酸奶品質(zhì)的影響

　　隨著發(fā)酵時(shí)間的增加，燕麥酸奶的酸度逐漸增高，同時(shí)感官評(píng)分也呈遞增趨勢(shì)，燕麥酸奶的感官評(píng)分在發(fā)酵時(shí)間為9h時(shí)達(dá)到最高，此時(shí)酸度54.71°T，pH為4.04。發(fā)酵時(shí)間過(guò)短時(shí)，燕麥酸奶酸度低，發(fā)酵程度不高，組織狀態(tài)沒(méi)有達(dá)到最佳狀態(tài)，風(fēng)味口感不佳。發(fā)酵時(shí)間為9h時(shí)，燕麥酸奶組織均均勻細(xì)膩，少量乳清析出。發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)至10h，燕麥酸奶過(guò)酸且乳清析出嚴(yán)重，形成不好的風(fēng)味，感官評(píng)分極低。因此，9h為最優(yōu)發(fā)酵時(shí)間，選擇感官評(píng)分較高，酸度適中的3、6、9h進(jìn)行正交試驗(yàn)。

　　2.1.4發(fā)酵溫度對(duì)燕麥酸奶品質(zhì)的影響

　　在發(fā)酵溫度為3443℃區(qū)間內(nèi)，燕麥酸奶酸度呈遞增趨勢(shì)，感官評(píng)分先增加再降低，在發(fā)酵溫度為37℃發(fā)酵的燕麥酸奶感官評(píng)分最高，同時(shí)37℃也是發(fā)酵菌種的最適生長(zhǎng)溫度。34℃及40℃時(shí)，感官評(píng)分相差不大。發(fā)酵溫度低時(shí)，酸奶的風(fēng)味形成相對(duì)緩慢，需要的發(fā)酵時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。發(fā)酵溫度過(guò)高時(shí)，發(fā)酵溫度過(guò)高，發(fā)酵速度過(guò)快，還沒(méi)來(lái)得及良好的反應(yīng)形成風(fēng)味物質(zhì)，酸奶品質(zhì)下降。因此37℃為燕麥酸奶的最佳發(fā)酵溫度。

　　2.2燕麥酸奶制備工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)

　　燕麥酸奶工藝優(yōu)化正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果。影響燕麥酸奶感官評(píng)價(jià)的主次因素依次為燕麥乳與復(fù)原乳的配比、菌種添加量、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度。復(fù)配比、菌種添加量和發(fā)酵時(shí)間對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有極顯著影響(<0.01)，發(fā)酵溫度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有顯著影響(<0.05)。燕麥酸奶工藝條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)方案組合為，最優(yōu)工藝條件為燕麥乳：復(fù)原乳：;菌種接種量0.2%;發(fā)酵時(shí)間9h;發(fā)酵溫度34℃。在此工藝條件下進(jìn)行燕麥酸奶的制作，經(jīng)感官評(píng)定后，感官評(píng)分為84分，制得的燕麥酸奶呈米白色，凝乳均勻，口感細(xì)膩潤(rùn)滑，酸甜適中，營(yíng)養(yǎng)豐富，酸奶味純正，富有燕麥的清香。

　　2.3抗氧化活性分析

　　四種樣品中燕麥米的ABTS自由基清除率最高，為45.30%±0.69%。燕麥酸奶的DPPH自由基清除率最高，為69.59%±0.15%。且燕麥酸奶的ABTS自由基清除率為43.44%±1.85%，僅次于燕麥米。從燕麥乳到燕麥酸奶兩種自由基的清除率均成上升趨勢(shì)，說(shuō)明發(fā)酵有可能提高產(chǎn)品的抗氧化性，燕麥酸奶表現(xiàn)出較高的自由基清除率，具有良好的抗氧化活性。

　　2.4燕麥酸奶風(fēng)味物質(zhì)分析

　　燕麥酸奶的風(fēng)味物質(zhì)種類豐富，其特征風(fēng)味是酮、酸、醛、醇、酯、烴等綜合作用的結(jié)果。燕麥酸奶中各類揮發(fā)性成分種類及所占的相對(duì)含量如表所示。實(shí)驗(yàn)共檢測(cè)出36種香氣成分，其中包括10種酯類、種酸類、種醛類、種烴類、種酮類、種內(nèi)酯、種酚類化合物、種其他化合物，含量分別為10.15%、60.2%、13.01%、3.61%、4.88%、1.15%、0.66%、2.2%。對(duì)燕麥酸奶風(fēng)味貢獻(xiàn)最大的是酸類化合物，酸類會(huì)賦予酸奶在滋味上的爽口感及氣味上的典型清爽香氣。

　　其中稀釋后呈水果香氣的正辛酸含量高達(dá)28.07%。含量超過(guò)1.5%的組分還有：干奶酪味的正己酸(12.71%)、蜜蠟花香味的壬醛(4.90%)、濃厚水果香味的正辛醛(4.61%)、椰香味的鄰苯二甲酸二乙酯(4.21%)、月桂油、茶葉香的十二烷酸(3.03%)、脂肪及椰子香的壬酸(2.13%)、似花香味的右旋萜二烯(2.11%)、苦杏仁味的苯甲醛(1.51%)。市售酸奶的香氣成分約為2040種，主要香氣成分為乙醛和雙乙酯[3436]。與市售酸奶相比，燕麥酸奶中首次發(fā)現(xiàn)鄰苯二甲酸二乙酯、苯甲醛、右旋萜二烯等揮發(fā)性成分，此類揮發(fā)性組分賦予了燕麥酸奶獨(dú)特的風(fēng)味。

　　3結(jié)論

　　本研究在酶解工藝制成的燕麥乳的基礎(chǔ)上，與復(fù)原乳進(jìn)行一定比例的復(fù)配并接種酸奶菌種恒溫發(fā)酵，開(kāi)發(fā)出一種新型的燕麥酸奶。研究以感官評(píng)分和酸度為指標(biāo)進(jìn)行單因素及正交試驗(yàn)，結(jié)果表明燕麥酸奶的最優(yōu)發(fā)酵工藝條件為燕麥乳復(fù)原乳2:1，菌種接種量為0.2%，發(fā)酵時(shí)間9h，發(fā)酵溫度34℃。此工藝條件下制得的燕麥酸奶呈米白色，口感適中，營(yíng)養(yǎng)豐富，富有燕麥的清香。

　　用燕麥乳代替?zhèn)鹘y(tǒng)牛乳發(fā)酵制成的燕麥酸奶，其蛋白質(zhì)含量與蒙牛風(fēng)味酸牛奶相差不大，但抗氧化活性與甘氨酸和精氨酸含量顯著提高，脂肪減少40%，燕麥酸奶更適合減肥人群食用，且制作成本較低。燕麥酸奶中的風(fēng)味物質(zhì)主要來(lái)源為酸類、酯類和醛類化合物，其中賦予燕麥酸奶獨(dú)特風(fēng)味的特征香氣為正辛酸(水果香)、鄰苯二甲酸二乙酯(水果香、花香)、苯甲醛(苦杏仁、櫻桃及堅(jiān)果味)、右旋萜二烯(花香、柑橘香)。燕麥酸奶風(fēng)味獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)豐富，有極大的食用價(jià)值及經(jīng)濟(jì)效益。燕麥酸奶的研制也為豐富市場(chǎng)上酸奶的種類，燕麥精深加工產(chǎn)品及新型功能食品的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

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　　作者：祝燁媛1,2，趙鋼1,2，王愛(ài)莉1,2*