一种藜麦甜菜素风味酸奶及其制备方法

1.本发明属于食品技术领域，具体涉及到一种藜麦甜菜素风味酸奶及其制备方法。


背景技术：

2.酸奶是一种以牛、羊乳为原料，经过杀菌、发酵、后熟等工艺制成的一种乳制品。酸奶营养丰富，其不仅含有原乳本身的营养，经过发酵后，风味更加独特，还含有人体必需的氨基酸和多种维生素。酸奶在国内被人们的认可度持续上涨，具有很大的开发价值。酸奶是一种健康食品，受到消费者的青睐；随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对酸奶品质的要求也越来越高，在追求健康与营养的同时，也追求色泽与风味。酸奶的色泽少不了各种食用色素的点缀。
3.食用色素分为合成食用色素和天然食用色素两大类，从植物中获取的色素称为天然植物色素。相较于其它合成色素而言，天然植物色素有着安全无毒、色彩自然丰富的特点，同时有营养价值和药理作用。近年来，食品安全受到国家的重视和人民的关注，合成色素的使用令人们担忧，而天然植物色素备受人们青睐，天然植物色素有取代合成色素的潜力。
4.甜菜素(betalains)就是一种含氮水溶性天然植物色素，具有着色力强、安全无毒、提取工艺简单的特点，还具有抑菌、抗氧化、抗肿瘤、清除自由基、减肥、预防冠心病等功效。目前，欧盟已经批准甜菜红素用于食品中，美国药品食品管理局(fda)也正式批准甜菜红素在食品领域的使用，我国规定甜菜素可以在生产中按需使用。然而，甜菜素作为一种天然植物色素，其结构不稳定，容易受到温度、ph、金属离子等因素的影响，并且以红甜菜为来源的甜菜素土腥味难以去除，这些因素局限了甜菜素在食品方面的开发于应用。所以，找到甜菜素的优质来源以及开发和甜菜素储藏条件相切合的产品，是亟待解决的问题。
5.藜麦(chenopodium quinoa willd)，为藜科藜属的一年生草本植物，营养保健价值高，深红色藜麦植株富含甜菜素。藜麦种子和幼苗均可食用，其秸秆可以作为动物饲料，均安全无毒。藜麦在我国主要分布在甘肃、山西、青海、吉林等省份。我国藜麦种植面积虽大，但是发展较晚，深加工产业较少，这导致人们对藜麦甜菜素研究较少。
6.市面上常见的是原味酸奶和有添加水果丁的风味酸奶，酸奶颜色较为单一，通过查阅大量资料显示：还未有关于藜麦甜菜素风味酸奶的报道，也未见相关产品上市。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种藜麦甜菜素风味酸奶及其制备方法，可以增加酸奶的品种，在赋予酸奶更加丰富的色泽、提高酸奶游离氨基酸含量和抗氧化活性的同时还保证了藜麦甜菜素的结构稳定性。
8.为达上述目的，本发明提供了一种藜麦甜菜素风味酸奶，包括鲜牛乳，以及以鲜牛乳重量份计1
‰‑3‰
的酸奶发酵剂、4％-8％的食品级蔗糖和1
‰‑3‰
的藜麦甜菜素粉，藜麦甜菜素粉从藜麦中提取得到。
9.进一步地，包括鲜牛乳，以及以鲜牛乳重量份计1
‰
的酸奶发酵剂、6％的食品级蔗糖和1
‰
的藜麦甜菜素粉。
10.本发明还提供了上述藜麦甜菜素风味酸奶的制备方法，包括以下步骤：
11.(1)将制作酸奶的玻璃器皿用80-100℃开水热烫，倒置，晾干后；将金属工具用高压蒸汽灭菌锅在120-125℃条件下，灭菌15-30min；将鲜牛乳在60-70℃条件下灭菌30min；将藜麦甜菜素粉用去离子水溶解后过滤备用；
12.(2)将已灭酶的鲜牛乳，按照质量比加入酸奶发酵剂、食品级蔗糖和过滤后的藜麦甜菜素粉，密封、混匀，并在39-43℃条件下避光发酵9-12h，发酵结束后放入4℃冰箱后熟12h，制得。
13.进一步地，步骤(1)过滤的方法为采用无菌滤膜过滤，无菌滤膜的孔径为 0.22μm。
14.进一步地，步骤(1)藜麦甜菜素粉与去离子水的比例关系是1g：1ml。
15.进一步地，避光发酵的温度为40℃，发酵的时间为10h。
16.综上所述，本发明具有以下优点：
17.1、本发明中的藜麦甜菜素保藏条件和酸奶发酵、储藏条件相切合，藜麦甜菜素可以丰富酸奶的色泽，提高酸奶的营养价值，赋予酸奶抑菌、抗氧化、抗肿瘤、清除自由基、减肥、预防冠心病等功效。
18.2、本发明开发了一种添加了藜麦甜菜素的颜色可调控的酸奶，既能增加藜麦甜菜素的市场份额，又能拓宽酸奶的市场，解决消费者对食品色素的担忧的同时，又促进消费者身体健康。
19.3、本发明制备的藜麦甜菜素风味酸奶，在维持藜麦甜菜素的结构稳定性同时，丰富了酸奶的色泽，提高了酸奶的抗氧化能力，增加了酸奶中氨基酸含量。并且藜麦甜菜素在酸奶发酵过程中，对乳酸菌生长没有影响，但是可以抑制金黄色葡萄球菌生长。
20.4、本发明将藜麦甜菜素在酸奶中进行应用，能促进藜麦秸秆的回收利用，拓宽了藜麦甜菜素的应用市场。
21.5、本发明提供的藜麦甜菜素风味酸奶的制备方法操作简单，成本低廉，容易扩大，低碳环保，绿色健康。发酵过程及储藏条件与甜菜素储存条件相切合，充分维持了甜菜素结构稳且适宜推广应用。
附图说明
22.图1为藜麦甜菜素风味酸奶瓶装图；
23.图2为甜菜素添加量对酸奶部分品质影响图；
24.图3为蔗糖添加量对酸奶部分品质影响图；
25.图4为发酵时间对酸奶部分品质影响图；
26.图5为发酵温度对酸奶部分品质影响图；
27.图6为不同酸奶抗氧化能力对比图；
28.图7为氨基酸标准曲线图；
29.图8为不同酸奶中总游离氨基酸含量对比图；
30.图9为甜菜素抑菌圈实验组图。
具体实施方式
31.以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
32.实施例1
33.本实施例提供了一种藜麦甜菜素风味酸奶的制备方法，包括以下步骤：
34.(1)将制作酸奶的玻璃器皿等工具用100℃开水热烫，倒置，晾干后即可使用，将勺子等金属工具用高压蒸汽灭菌锅121℃条件下，灭菌15min；普通鲜牛奶在60℃条件下灭菌30min；藜麦甜菜素用0.22μm的无菌滤膜除菌。
35.(2)取已灭菌的鲜牛乳，加入1
‰
家用酸奶发酵剂，加入食品级蔗糖7％，添加1
‰
的藜麦甜菜素粉，密封、混匀，40℃条件下避光发酵12h，发酵结束后放入4℃冰箱后熟12h，得到藜麦甜菜素风味酸奶。
36.实施例2
37.本实施例提供了一种藜麦甜菜素风味酸奶的制备方法，包括以下步骤：
38.(1)将制作酸奶的玻璃器皿等工具用100℃开水热烫，倒置，晾干后即可使用，将勺子等金属工具用高压蒸汽灭菌锅121℃条件下，灭菌20min；普通鲜牛奶在60℃条件下灭菌30min；藜麦甜菜素用0.22μm的无菌滤膜除菌。
39.(2)取已灭菌的鲜牛乳，加入2
‰
家用酸奶发酵剂，加入食品级蔗糖6％，添加2
‰
的藜麦甜菜素粉，密封、混匀，39℃条件下避光发酵10h，发酵结束后放入4℃冰箱后熟12h，得到藜麦甜菜素风味酸奶。
40.实施例3
41.本实施例提供了一种藜麦甜菜素风味酸奶的制备方法，包括以下步骤：
42.(1)将制作酸奶的玻璃器皿等工具用90℃开水热烫，倒置，晾干后即可使用，将勺子等金属工具用高压蒸汽灭菌锅121℃条件下，灭菌20min；普通鲜牛奶在70℃条件下灭菌30min；藜麦甜菜素用0.22μm的无菌滤膜除菌。
43.(2)取已灭菌的鲜牛乳，加入1
‰
家用酸奶发酵剂，加入食品级蔗糖6％，添加1
‰
的藜麦甜菜素粉，密封、混匀，40℃条件下避光发酵11h，发酵结束后放入4℃冰箱后熟12h，得到藜麦甜菜风味素酸奶。
44.试验例1
‑‑‑
藜麦甜菜素风味酸奶单因素实验
45.1.1甜菜素添加量
46.以鲜牛乳为奶源，甜菜素添加量分别为0、0.5、1、1.5、2、2.5、3
‰
，蔗糖添加量为6％，发酵剂添加量为1
‰
，40℃发酵10h，发酵完成后，4℃后熟12h，每组3个重复。得到的酸奶如图1所示。
47.检测酸奶粘度、ph、甜菜素损失量，并通过表1进行感官评分。
48.表1感官评价表
49.评定项目评价标准得分颜色色泽均匀、无杂质1～20形态质地均匀、无结块、无沉淀1～20气味藜麦气味浓郁、无刺激气味1～20
口感味道纯正、无苦涩味1～20总体可接受性根据自身喜好进行打分1～20
50.其结果如图2，甜菜素添加量对酸奶的ph影响较小；随着甜菜素添加量的增加，酸奶粘度逐渐上升，添加量高于1.5
‰
后，酸奶粘度逐渐降低；随着甜菜素添加量的增加，酸奶的感官评分逐渐上升，当甜菜素添加量为1
‰
时，评分最高，当甜菜素添加量高于1
‰
时，评分逐渐降低；随着甜菜素添加量增加，甜菜素的损失量也逐渐上升。
51.1.2蔗糖添加量
52.以臻浓牛奶为奶源，蔗糖添加量分别为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9％，发酵剂添加量为1
‰
，40℃发酵10h，发酵完成后，4℃后熟12h，每组3个重复。检测酸奶糖度、粘度、ph，并通过表1进行感官评分。
53.其结果如图3，随着蔗糖添加量的增加，酸奶的粘度会逐渐上升，酸奶的糖度也会逐渐上升；同时，随着蔗糖添加量的增加，酸奶的感官评分会逐渐上升，当蔗糖添加量为6％时，酸奶的感官评分最高，蔗糖添加量高于6％时，酸奶偏甜，感官评分会逐渐下降；但是，蔗糖添加量对酸奶的ph值影响较小。
54.1.3发酵时间
55.以鲜牛乳为奶源，蔗糖添加量为6％，发酵剂添加量为1
‰
，40℃发酵，分别在发酵到第6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16h进行取样，4℃后熟 12h，每组3个重复。
56.检测酸奶糖度、粘度、ph，并通过表1进行感官评分，其结果如图4。随着发酵时间的延长，酸奶的粘度逐渐上升，当发酵时间超过11h后，酸奶的粘度会逐渐下降；随着发酵时间的延长，酸奶的糖度会逐渐下降，当发酵到8小时后，酸奶糖度会逐渐趋于稳定，维持在13.2
°
左右；随着发酵时间的延长，酸奶的ph值会逐渐下降，发酵到11小时后，ph值会逐渐趋于稳定，维持在3.84 左右；随着发酵时间的延长，酸奶的感官评分会逐渐上升，在发酵到12h时，酸奶的感官评分最高，当发酵时间超过12小时后，酸奶的感官评分逐渐下降。
57.1.4发酵温度
58.以鲜牛乳为奶源，蔗糖添加量为6％，发酵剂添加量为1
‰
，分别在39、39、 40、41、42、43℃条件下发酵10h，发酵完成后，4℃后熟12h，每组3个重复。 4℃后熟12h，每组3个重复。
59.其结果如图5，随着发酵温度的增加，酸奶得粘度整体呈上升趋势；但是，随着发酵温度的上升，酸奶的糖度会先下降，当发酵温度为40℃时，糖度最低，当发酵温度高于40℃时，酸奶的糖度会逐渐上升；ph值受发酵温度影响较小；随着发酵温度的上升，酸奶的感官评分会逐渐上升，当温度为40℃时，酸奶的感官评分最高，当温度高于40℃后，酸奶的感官评分会逐渐下降。从感官评分和甜菜素结构稳定性等方面综合考虑，将发酵温度定为40℃较合适。
60.试验例2
‑‑‑
藜麦甜菜素风味酸奶正交实验
61.以甜菜素添加量、蔗糖添加量和发酵时间为因素，如表2、表3条件所示，进行正交试验，发酵完成后，4℃后熟12h，每组3个重复。4℃后熟12h，每组 3个重复。
62.表2藜麦甜菜素风味酸奶实验正交水平因素表
[0063][0064]
表3藜麦甜菜素风味酸奶正交表l9(3)4[0065][0066]
主次顺序：蔗糖添加量》发酵时间》甜菜素添加量。
[0067]
其结果如表3所示，对酸奶品质影响因素中：蔗糖添加量》发酵时间》甜菜素添加量，发酵条件优化结果：1
‰
甜菜素、6％蔗糖、10h发酵。
[0068]
综合试验例1和试验例2可以得知：本发明提供的一种藜麦甜菜素风味酸奶的制备方法最佳条件为：取已灭菌的鲜牛乳，加入1
‰
家用酸奶发酵剂，加入食品级蔗糖6％，添加1
‰
的藜麦甜菜素粉末，密封、混匀后，40℃条件下避光发酵10h，发酵结束后放入4℃冰箱后熟12h。
[0069]
试验例3
‑‑‑
酸奶抗氧化能力分析
[0070]
取自制的1
‰
甜菜素风味酸奶、自制的未加甜菜素的普通酸奶、市售原味酸奶50ml，6000rpm/min、4℃离心15min，取上清液，用去离子水稀释10倍，10000rpm/min、4℃离心10min，通过试剂盒检测酸奶的dpph自由基、abts 自由基、羟基自由基清除率，比较各种酸奶的抗氧化能力，每组3个重复。
[0071]
其结果如图6所示，1
‰
甜菜素风味酸奶的dpph自由基清除率为19.47
±ꢀ
2.50％，高于自制普通酸奶，但是差异不显著；其abts自由基清除率为33.92
ꢀ±
1.15％，显著性高于自制普通酸奶和市售原味酸奶；其羟基自由基清除率为 11.75
±
0.57％，显著性高于其它两种酸奶。总之，1
‰
甜菜素的添加可以提高酸奶的抗氧化能力。
[0072]
试验例4
‑‑‑
酸奶总氨基酸含量检测
[0073]
采用茚三酮染色法检测自制的1
‰
甜菜素风味酸奶、自制的未加甜菜素的普通酸奶、市售原味酸奶的总游离氨基酸含量。
[0074]
称取1.3609g kh2po4和0.4g naoh，分别加入50ml的去离子水，然后1:1 混合后，调ph至6.8，配置成磷酸缓冲溶液。以甘氨酸为标准品，配置0.10、 0.15、0.20、0.25、0.30、0.35mg/ml的标准溶液。称取0.5g的茚三酮，溶解于 25ml的磷酸缓冲溶液中，配置成2％的茚三酮溶液。取10ml酸奶样品， 6000rpm/min、4℃离心15min，取上清液，用去离子水稀释10倍，10000rpm/min、 4℃离心10min。取200μl磷酸缓冲液溶液、200μl酸奶样品、400μl茚三酮溶液均匀混合，煮沸后立即水浴冷却，再加入4.8ml的去离子水稀释，每组3个重复，通过酶标仪，检测od570。
[0075]
用甘氨酸标准溶液测得数据定制标准曲线，其结果如图7所示，其标准方程公式为：y＝2.8034x-0.2831，r2＝0.9944。使用标准曲线方程计算各种酸奶的总游离氨基酸含量，其结果如图8所示，自制1
‰
甜菜素酸奶的总游离氨基酸含量为0.2858mg/ml，显著性高于自制的未加甜菜素的普通酸奶、市售原味酸奶。结果，1
‰
甜菜素的添加可以提高酸奶中游离氨基酸的含量。
[0076]
试验例5
‑‑‑
藜麦甜菜素抑菌实验
[0077]
分别配置适合金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌、双歧杆菌、乳杆菌生长的固体培养基，用牛津杯法做抑菌实验。
[0078]
牛津杯孔中分别加入200μl去离子水、1％甜菜素溶液、50mg/l卡那霉素溶液、50mg/l氨苄青霉素溶液，然后均匀涂布对应的菌种，金黄色葡萄球菌、大肠杆菌在37℃条件下培养24h，沙门氏菌在25℃条件下培养24h，双歧杆菌在厌氧条件下37℃培养24h，乳杆菌在40℃条件下培养24h。
[0079]
结果如图9所示，1％甜菜素对金黄色葡萄球菌的生长有抑制作用，对大肠杆菌、沙门氏菌、双歧杆菌、乳杆菌生长没有抑制作用。
[0080]
虽然对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。