0 引言

【研究意义】近年来国内乳制品总量不断增加，尤其酸奶的消费量比重日趋增大，品种越来越丰富。将氨基酸、维生素、多糖等生物活性物质添加到酸奶中能进一步提高其营养价值和保健功能。聚葡萄糖是一种水溶性膳食纤维，不仅具备低热量、调节血糖、降低甘油三酯和胆固醇、改善肠道功能，有效增值双歧杆菌等益生菌，促进肠蠕动^[1]等保健功能，还具有良好的理化特性和加工优势，改善乳品、饮料及焙烤食品等的质构和口感^[2]。水牛奶乳汁本身浓厚香醇，品质优良，是制作各种高档乳制品的良好原料。而聚葡萄糖凝固型酸水牛奶富含更多有益于人体健康的功能性膳食纤维，牛奶蛋白和膳食纤维互为补充，营养和保健功能大为提升^[3]。凝固型酸奶属于易腐食品，在贮藏期间，酸奶中的乳酸菌仍然具有活性，且将继续生长并分解酸奶中残存的乳糖，故酸奶的酸度随着贮藏时间的延长而逐渐上升，对应的pH值则持续下降，粘度随之减小，乳酸菌数在贮藏初期急速增加，达到最大值，然后呈对数性降低。酸奶在贮藏的末期会出现奶酸味过重，色泽微黄，状态不均匀的现象。因此，酸奶的保质期都较短，即使在低温下保存，通常也只有14~21 d。酸奶中乳酸菌的含量是评价产品对于人们营养与健康作用的重要指标，而酸度直接影响成品的质量、风味与口感。发酵乳国家标准(GB 19302-2010) 中规定产品中的乳酸菌数不得低于1×10⁶ CFU/g(mL)，酸度应≥70°T。【前人研究进展】研究表明，酸奶变质至无法被消费者接受时的评定指标为酸度≥120°T，感官评价值≤60分^[4]。【本研究切入点】跟踪、监控酸奶在贮藏期的品质变化情况对酸奶货架期的估算十分必要，而聚葡萄糖对凝固型酸水牛奶理化指标的影响未见报道。【拟解决的关键问题】选择优质脱脂水牛乳为原料制作聚葡萄糖酸水牛奶，并以同批次全脂、脱脂酸水牛奶为对照组，测定滴定酸度、持水力、乳酸菌总数、感官评价、质构特性等指标，研究聚葡萄糖对凝固型酸水牛奶理化指标和质构品质的影响。

1 材料与方法 1.1 材料

新鲜水牛乳，广西水牛研究所种畜场, 原料乳及脱脂乳的理化特性见表 1; 聚葡萄糖，江苏瑞多生物工程有限公司；蔗糖，科汉森食品添加剂有限公司；菌种YF-L922，科汉森股份有限公司；MRS琼脂，青岛高科园海博生物技术有公司；氢氧化钠，天津博迪化工股份有限公司；SPX-150生化培养箱，上海昕仪仪器仪表有限公司；SW-OJ-2FD型双人洁净工作台，苏州净化设备有限公司；YM50立式压力蒸汽灭菌器，上海三申医疗器械有限公司；凯氏定氮仪FOSS8400，瑞士；乳成分分析仪FT120，瑞士。

1.2 方法 1.2.1 聚葡萄糖酸水牛奶制备工艺及要点

生水牛乳→按需要分离脱脂→调配→杀菌→冷却接种→分装→发酵→冷藏与后熟→检测。

脱脂：将生水牛乳300目滤网过滤后使用乳脂分离机脱脂，脂肪含量≤0.64%；调配：将部分生水牛乳升温至60℃，按质量比添加8%聚葡萄糖和5%蔗糖，完全溶解后搅拌混匀；杀菌：基料在水浴锅中进行巴氏杀菌，90℃，10 min；接种：基料灭菌后冷却到40~42℃，接种0.006%的直投式发酵剂，搅拌溶解均匀后在42℃条件下恒温发酵，当酸度达到70~75°T时停止发酵；冷藏与后熟：将酸水牛乳于6~-7℃、湿度为65%~74%条件下冷藏后熟，分别于第3天、第6天、第9天、第12天、第15天、第18天进行相关指标测定。

1.2.2 指标测定

选择优质脱脂水牛乳为原料制作聚葡萄糖凝固型酸水牛奶，并以同批次全脂、脱脂酸水牛乳为对照组，每隔3 d测定滴定酸度、持水力、乳酸菌总数、质构特性等指标。

(1) 滴定酸度的测定

参照国标GB 5413.34-2010乳和乳制品酸度的测定方法，平行3次。

(2) 持水力的测定

称取酸水牛乳15.0 g，于4℃条件下4 500 r/min的转速下离心10 min，离心机停止转动后静置10 min，倒出上清液并称取上清液质量，按下式计算酸水牛奶的持水力，平行3次。

${\rm{持水力 = }}\left( {1 - \frac{m}{{{m_0}}}} \right) \times 100\% $

式中：m为上清液质量(g), m₀为酸水牛乳质量(g)。

(3) 乳酸菌总数的测定

参照国标GB 4789.35-2010乳酸菌检验方法。

(4) 感官评价方法

由经过严格感官培训的10人组成评价小组，从色泽、滋味和气味、组织状态3方面进行酸水牛奶的感官评定，满分100分。具体评分标准如表 2。

(5) 质构的测定

采用TMS-Pro型质构仪对酸水牛奶样品进行TPA测试。测试探头型号为TMS-75 mm圆盘挤压探头P/75。测试条件：测前速率为30 mm/min；压缩测试速率为120 mm/min，压缩形变量为30%，测后速率与测前速率一致；两次压缩之间的停留间隔：0 s，采样速度：10 Hz，最小触发力：0.1 N，测试重复6次^[5]。

1.2.3 数据处理

采用Excel2010处理原始数据，IBM SPSS20.0软件进行单因素方差分析，Oridin8.6软件制作相关图表。

2 结果与分析 2.1 酸水牛奶贮藏期间滴定酸度的变化

由图 1可知，3种酸奶的滴定酸度总体呈上升趋势，这是因为乳酸菌在低温环境下依旧具有微弱的生长繁殖能力，在β-半乳糖苷酶和其他酶的催化下，乳糖继续被分解为乳酸，从而导致酸奶的总酸度上升^[6]。还可以看出，聚葡萄糖脱脂酸奶的酸度变化比较缓慢，而且酸度也比另外两种酸奶低，说明聚葡萄糖在一定程度上能够促进菌种中嗜热链球菌的增长，使嗜热链球菌的数量大于保加利亚乳杆菌^[7]，产酸速度有所下降，抑制酸奶的后酸化，对延长产品的货架期有一定帮助。

2.2 酸水牛奶贮藏期间持水力的变化

持水性是考察酸奶凝胶对水分子结合能力的指标，由图 2可知，3种酸奶的持水力总体呈先上升后下降趋势，这是因为酸奶经过冷藏后熟阶段，pH值下降，有利于酸奶凝胶的形成，而凝胶体系内的大分子对酸奶结构中的自由水束缚力较强^[7]；但随着冷藏时间的延长，微生物分泌的蛋白水解酶增加，酸奶中微小蛋白质亚胶体分子团改变，使得它们之间的亲和连接作用减弱，引起酸奶蛋白质胶体结合水含量相应减少，从而影响酸奶的持水性。由于全脂酸奶中脂肪的锁水性，所以持水力最高，但聚葡萄糖脱脂酸奶的持水力变化规律与全脂酸奶很接近，并且高于脱脂酸奶，说明聚葡萄糖有良好的持水保湿性，它可以防止或减缓含湿食品的不良变化，有一定维持食品性质稳定的作用^[8]。说明聚葡萄糖能够代替脂肪的功能，使酸奶具有类似脂肪的口感与品质，另外该物质还具有低热量、减肥的功效。

2.3 酸水牛奶贮藏期间乳酸菌数的变化

由表 3可知，在6 ℃条件下贮藏3 d、6 d、9 d、15 d、18 d，3种酸奶中乳酸菌数呈递减状态，在第3天聚葡萄糖脱脂酸奶中菌数均高于普通酸奶。这是由于第3天时乳酸菌生长环境最适于其生长，而聚葡萄糖具有益生元的作用，聚葡萄糖被乳酸菌发酵利用，促进乳酸菌的生长，故乳酸菌数最多；当酸水牛奶储存到一定的时间，其pH值已降到较低水平，酸度过高，抑制了乳酸菌的生长，同时菌体老化，死亡数目增加。第15天时3组酸奶的乳酸菌数均大于1×10⁶CFU/g，符合GB 19302-2010关于乳酸菌的规定，故均在货架期内，而聚葡萄糖脱脂酸奶的乳酸菌数大于脱脂酸奶，说明聚葡萄糖能延长酸奶的货架期。

2.4 酸水牛奶贮藏期间感官评价

由图 3可看出，3种酸奶的感官得分都是随着贮藏时间的延长逐渐下降。全脂酸奶中有脂肪，所以口感最好，但聚葡萄糖脱脂酸奶的感官变化规律与全脂酸奶几乎重合，并且优于脱脂酸奶，说明聚葡萄糖脱脂酸奶在口感上很好。说明聚葡萄糖能够作为脂肪的替代物，显著提高酸奶的表观和质地，其部分水解产生的短链脂肪酸能丰富酸奶的风味，使其呈现均匀乳白色，酸甜比例得当，柔顺滑爽。

2.5 酸水牛奶贮藏期间质构品质的变化 2.5.1 硬度变化

由图 4可知，酸奶的硬度随着贮藏时间的延长总体呈上升趋势，可能是因为酸奶中乳酸菌继续生长代谢，生成二硫化物等代谢产物，与蛋白质连接形成细小的网络结构，使酸奶的凝胶特性更稳定，故硬度增大。还可以看出硬度特性排序：全脂酸奶>聚葡萄糖脱脂酸奶>脱脂酸奶。Xu等^[9]认为增加原料乳中脂肪的质量分数能够增加酸奶的硬度，这是由脂肪球和蛋白质基质的交互作用引起，故全脂酸奶的硬度最大^[10]；而聚葡萄糖的添加一方面使原料乳的总干物质含量增加，另一方面根据陈新建^[11]的观点：多糖能与酪蛋白形成共聚物对酸奶起良好的稳定作用，使其硬度大于脱脂酸奶，故产生此效果。

2.5.2 粘附性变化

由图 5可知，酸奶的粘附性随着贮藏时间的延长总体呈上升趋势，这可能是因为添加的蔗糖在适宜的pH值下促进了乳酸菌代谢，生成代谢产物，如粘性多糖，有利于酸奶凝胶的形成，故粘附性上升^[12]。由图 5还可知，聚葡萄糖脱脂酸奶的粘附性高于脱脂酸奶而低于全脂酸奶。主要原因是全脂酸奶中脂肪的粘度大，具有良好的涂抹性及滑腻的口感，使酸奶的粘附性最大；而聚葡萄糖的黏度高，同时以糖苷键相互连结的亲水性高分子，有助于提高酸奶的粘附性，且对成品的质地无不良影响，故其粘附性大于脱脂酸奶。

2.5.3 咀嚼性的变化

由图 6可知，酸奶的咀嚼性总体呈现先递增后递减的趋势。这是因为贮藏初期酸奶中的物质能量能够满足乳酸菌的繁殖条件，酸度适宜，有利于酸奶中蛋白质附聚和粘性多糖的生成^[12]；但随着时间的增加，酸度不断上升，乳清析出，酸奶的贮藏稳定性有所减弱，凝胶体系被破坏，整体质量下降。从图 6还可知，聚葡萄糖脱脂酸奶的咀嚼性高于其余两种酸奶。主要原因是聚葡萄糖作为水溶性膳食纤维，以其高水溶性和高黏度保证了酸奶良好的咀嚼性。

2.6 不同酸水牛奶的主要品质指标对比

由表 4可知，贮藏期酸水牛奶的乳脂肪、乳蛋白、酸度等重要品质指标均大于国家标准，故酸水牛奶的品质符合国际要求。

3 结论

经分析可知，贮存期内聚葡萄糖能够显著提高酸水牛奶的感官、理化和质构品质，聚葡萄糖能够延缓酸奶的后酸化过程，从而延长酸奶货架期，同时具有良好的持水保湿性，有一定维持食品性质稳定的作用。聚葡萄糖还能促进乳酸菌的生长，增加产品中益生菌的数量，显著提高凝固型酸水牛奶的表观和质地。聚葡萄糖脱脂酸奶硬度、口感适宜，符合我国消费者对酸奶质地口感的需求。贮存第6天时，酸奶的感官评分值最高，此时食用最佳。上述结果表明，聚葡萄糖能够作为代脂益生元应用于酸奶中，在获得全脂酸奶品质的同时，延长了凝固型酸水牛奶的保质期。