罗汉果、罗汉果甜苷代替蔗糖在娟姗发酵乳中的应用
作者: 李绍波 罗鲜青 黄丽霞 黄香 李秀良 郑博强
基金项目:广西农业职业技术大学2022年农业厅自筹经费项目(Z2022117)。
作者简介:李绍波(1978—),女,广西陆川人,本科,工程师。研究方向:农产品加工。
通信作者:郑博强(1976—),男,海南儋州人,本科,副教授。研究方向:农产品精深加工技术。E-mail: 458870656
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摘 要:目的:开展代糖发酵乳的对比,明确代糖对发酵乳的影响,为生产低糖型发酵乳提供参考依据。方法:以娟姗鲜牛乳为原料,添加科汉森L903直投式菌种,分别选取蔗糖、罗汉果粉、罗汉果浓缩汁、罗汉果甜、罗汉果蜜、罗汉果蜜无甜苷、黄金罗汉果、罗汉果甜苷作为甜味剂,在43 ℃保温发酵6 h,制成发酵乳。通过测定添加9种代糖发酵乳的理化指标和微生物指标,分析甜味剂对发酵乳品质的影响。结果:以0.116 8%罗汉果果粉(1组)及3%黄金罗汉果(7组)代替蔗糖制成的娟姗发酵乳,在感官、滴定酸度、甜度、乳酸菌数、持水率、凝胶强度、黏稠度、能量等方面表现良好。结论:罗汉果甜苷完全可以代替白糖进行娟姗发酵乳生产,为低糖型发酵乳的研发提供了参考。
关键词:发酵乳;罗汉果甜苷;罗汉果;白糖
Application of Siraitia grosvenorii and Mogrosides in Place of Sucrose in Jersey Fermented Milk
LI Shaobo1, LUO Xianqing2, HUANG Lixia1, HUANG Xiang1, LI Xiuliang1, ZHENG Boqiang1*
(1.Guangxi Agricultural Vocational and Technical University, Nanning 530007, China;
2.Buffalo Research Institute, Guangxi Zhuang Autonomous Region, Nanning 530001, China)
Abstract: Objective: To carry out the comparison of sugar substitute fermented milk, clarify the influence of sugar substitute on fermented milk, and provide reference for the production of low sugar type fermented milk. Method: With Jersey fresh milk as raw material, add L903 direct casting bacteria, select sucrose, Siraitia grosvenorii fruit powder, Siraitia grosvenorii concentrated juice, Siraitia grosvenorii sweet, Siraitia grosvenorii honey, Siraitia grosvenorii
honey without glycosides, golden Siraitia grosvenorii and mogrosides as sweeteners, and fermented in 43 ℃ heat preservation
for 6 h to make fermented milk. The effect of sweeteners on fermented milk quality was analyzed by measuring the physical and microbial indexes of 9 kinds of fermented milk. Result: The Jersey fermented milk made with 0.116 8% monk fruit powder (group 1) and 3% golden monk fruit (group 7) instead of sucrose showed good performance in terms of sensory, titratable acidity, sweetness, lactic acid bacteria count, water holding capacity, gel strength, viscosity, energy, etc. Conclusion: Mogroside can completely replace white sugar in the production of Jersey fermented milk, which provides a reference for the research and development of low-sugar fermented milk.
Keywords: fermented milk; mogrosides; Siraitia grosvenorii; white sugar
娟姗牛原产于英吉利海峡的泽西岛,是小型奶牛品种,体型清秀,毛色以黄色为主,其305 d泌乳期平均产奶量为3 500~5 500 kg,鲜奶的乳蛋白含量约为4.0%、乳脂率约为5.0%、非脂乳固体含量约为13.0%。近10年来,国内引进扩繁的娟姗牛分布于广东、广西、四川和湖北等省(自治区)。
罗汉果是我国特有的植物,集中分布于广西,已有300年的药用历史,属于按照传统既是食品又是中药材的物质,具有较高的药食两用价值。罗汉果含有的罗汉果皂苷(主要是罗汉果皂苷Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ)有极强的甜味,具有抗氧化、防龋齿和促进脂质代谢等作用。罗汉果的果实及功能性成分罗汉果甜苷在食品及药品中均有应用[1]。研究发现,罗汉果甜苷可以改善糖尿病小鼠的胰岛素抵抗,降低餐后血糖,具有抗氧化应激和抑制α-葡萄糖苷酶活性的作用,还能激活AMPK和降低细胞因子IFN-γ、TNF-α水平,改善糖尿病小鼠的细胞免疫失衡。罗汉果甜苷对1型和2型糖尿病都有很好的防治效果,能有效预防糖尿病相关的并发症,是一种具有潜在开发价值的天然甜味剂[2]。罗汉果甜苷的摄入对人体糖代谢具有一定的调节作用[3]。
我国是全球第三大食糖消费市场,人均食糖消费量显著超越世界卫生组织标准(2019年中国人均日摄入食糖量31 g,而世界卫生组织标准为25 g)。为此,减糖、控糖已被写入政策倡导之中。国务院办公厅发布的《国民营养计划(2017—2030年)》提出开展“三减三健”专项行动,减糖就位列其中;国家卫生健康委制定的《健康中国行动(2019—2030年)》也倡导控糖,同时鼓励低糖、无糖食品的生产与消费。在此背景下,我国近5年来人均食糖消费量趋缓,年均复合增速不到1%,低糖或无糖产品的平均复合增速则在20%以上[4]。各种代糖原料及低糖、无糖食品成为新的研究热点。罗汉果甜苷主要存在于罗汉果的果实中,属于三萜糖苷,纯品甜度约为蔗糖的300倍,热量仅为蔗糖的2%,是一种理想的天然代糖原料。罗汉果甜苷已被《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760—2014)列为允许使用的食品添加剂,越来越广泛地应用于各类食品的生产中[5]。
发酵乳营养丰富,富含维生素C及叶酸、磷酸、钙等营养成分,具有促进消化、提高免疫力和调节肠道菌群等保健作用,因此深受人们喜爱。传统凝固性发酵乳因蔗糖含量高、热量高,容易导致肥胖症及三高忌糖人群发生基础疾病。
本文以娟姗鲜牛乳为原料,选取蔗糖、罗汉果粉、罗汉果浓缩汁、罗汉果甜、罗汉果蜜、罗汉果蜜无甜苷、黄金罗汉果和罗汉果甜苷作为甜味剂,使用科汉森L903直投式菌种发酵制成发酵乳。通过测定发酵乳的感官评分、滴定酸度、甜度、乳酸菌数、持水率、能量、凝胶强度和黏附力等指标对产品进行综合评价,以分析罗汉果、罗汉果甜苷代替蔗糖作为甜味剂,应用于娟姗发酵乳生产中的可行性。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
娟姗生牛乳:广西农业职业技术大学畜牧研究院奶牛场;白糖:广西南宁糖业有限公司;罗汉果粉、罗汉果浓缩汁、罗汉果甜、罗汉果蜜:广西桂林三棱生物科技有限公司;黄金罗汉果:桂林沁漓鲜食品有限公司;罗汉果甜苷:湖南华城生物资源股份;直投式菌种L903:丹麦科汉森公司生产;0.1 mol·L-1氢氧化钠标准溶液;MRS培养基:北京路桥技术股份有限公司;其他试剂均为国产分析纯。
1.2 仪器与设备
SWCJ1F洁净工作台:苏净集团苏州安泰技术有限公司;ME204E电子天平:上海梅特勒托利多仪器有限公司;IMJ54A立式压力蒸汽灭菌锅:上海博迅实业有限公司医疗设备厂;901磁力搅拌器:上海振荣科学仪器有限公司;UB7 pH计:丹佛仪器-北京有限公司;TG16-WS台式高速离心机:上海卢湘仪离心机仪器有限公司;DGG-9070A电热鼓风干燥箱、MJ-250-Ⅱ厌氧培养箱、MJ-250-Ⅱ霉菌培养箱:上海齐欣科学仪器有限公司;DNP-9272电热恒温培养箱:上海精宏实验设备有限公司;PAL-1手持糖度计:ATAGO公司;TMS-Pilot质构仪:北京盈盛恒泰科技有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 娟姗发酵乳制备
娟姗发酵乳制备流程:娟姗生牛乳→检测合格→净乳→低温(55 ℃)巴氏杀菌→添加甜味剂后在高剪切锅中配料→过滤→均质→高温巴氏杀菌(95 ℃、5 min)→冷却至43 ℃→接种(科汉森直投式菌种L903)→灌装→43 ℃保温发酵6 h→产品。
操作要点:娟姗生牛乳应符合《食品安全国家标准 生乳》(GB 19301—2010)要求;发酵乳要符合《食品安全国家标准 发酵乳》(GB 19302—2010)要求;用罗汉果代替蔗糖时,按比例把罗汉果打碎在热牛乳中充分浸泡1 h,让罗汉果中的甜苷充分渗透出;所有设备都必须经过严格的杀菌处理。
1.3.2 娟姗发酵乳各种理化指标及微生物指标的检测
(1)感官检测。选取10名专业人员根据表1对产品进行感官评分。
(2)滴定酸度检测。根据《食品安全国家标准 食品酸度的测定》(GB 5009.239—2016)进行检测。
(3)乳酸菌数测定。根据《食品安全国家标准 食品微生物学检验乳酸菌检验》( GB 4789.35—2023)进行检测。
(4)甜度检测。采用手持糖度计对10种不同甜味剂与原料乳加工后制得的发酵乳进行糖度检测。
(5)持水率的测定。取5 g发酵乳样品,放于
10 mL离心管中,4 500 r·min-1高速离心10 min。放置30 min后,用一次性滴管去除上清液,测定牛乳沉淀和离心管的质量[6]。持水率计算公式为
(1)
式中:m1为离心管质量,g;m2为样品和离心管的总质量,g;m3为牛乳沉淀和离心管的质量,g。
(6)凝胶强度及黏附力测定。采用质构仪对各试验组的发酵乳进行凝胶强度及黏附力检测。
(7)能量测定。采用《GB 5009.5—2016 食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》(GB 5009.5—2016)测乳蛋白,采用《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》( GB 5009.6—2016)测乳脂肪,《食品安全国家标准 食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》(GB 5009.8—2023)测乳中碳水化合物。能量计算:能量(kJ/100 g)=蛋白质含量
(g/100 g)×17+脂肪含量(g/100 g)×37+碳水化合物含量(g/100 g)×17。
1.3.3 试验设计
本研究设置10个组别,0组为对照组,1~9组
为试验组,各组所用的娟姗生牛乳、菌种接种量和发酵工艺均一致。对照组在发酵乳中添加7%的白糖;试验组中罗汉果、罗汉果甜苷产品的添加量,根据对照组白糖的甜度进行折算,使加入的发酵乳中糖的甜度保持一致。蔗糖与罗汉果、罗汉果甜苷产品在发酵乳中的添加比例见表2。