凝胶型酸奶的制备及其质量评价体系的建立.docx

凝胶型酸奶的制备及其质量评价体系的建立高奇, 张国农, 解国富(江南大学, 江苏 无锡 214036)摘 要: 通过感官分析确定了凝胶型酸奶的加工工艺, 并且对凝胶型酸奶的色泽、风味和质构的评分值进行了统计分析, 运用组合赋权法确定了3项指标的权重分别为: 0.312,0.347和0.341, 同时测定了样品的凝胶强度、脱水收缩作用敏感性和持水力, 以此作为凝胶型酸 奶客观评价项目, 初步建立起了一套综合评价凝胶型酸奶质量体系的方法。关键词: 凝胶型酸奶; 统计分析; 组合赋权法; 质量体系中图分类号: ts252.54文献标识码: a文章编号: 1001- 2230( 2006) 01- 0017- 04p r ep ar atio n o f gel yo ghu r t an d estab lish in g m eth o d s o fits q u ality evalu atin g systemgao q i, zh an g guo- nong, xie guo- fu( southern yangtze u niversity, w uxi 214036, c hina)ab stract : the process of gel yoghurt was determined by sensory analysis. the weight for color, flavor and texture of gel yoghurt were 0.312,0.347 and 0.341 through combination weight method by statistical analysis of sensory evaluation data. a method was established to evaluate the quality system of gel yoghurt by using subjective index and objective indices: gel strength, susceptibility to syneresis and water holding capacity. key wo rd s: gel yoghurt; statistical analysis; combination weight method; quality system新产品, 增加企业自身的竞争力。因此这种产品完全符合人们对营养、保健以及方便性食品追求的趋势,预计将具有广阔的市场前景。本文在我国酸奶质量标准规定的色泽、风味和质 构状态3个指标的基础上, 研究并建立了凝胶型酸奶 质量评价体系, 可以作为制定有关鉴定准则的参考, 对工厂的实际生产具有一定的指导意义。引言0近几年来, 我国的奶业发展迅速, 成效显著, 已成为我国营养事业的发展重点。研究表明, 酸奶的营养 价值比鲜奶高, 更容易吸收, 且有一定的生理 功 能 作 用1, 因此酸奶正越来越受到人们的青睐。但是限制酸 奶发展的因素却很多, 除了品种少、保质期短 等 因 素 外, 不方便长距离运输成为制约其市场扩展的桎梏。 由于酸奶是一个不稳定的冻胶状体系, 所以在激烈的 晃动下容易导致组织状态被破坏、乳清析出, 进 而 影 响酸奶的品质与风味, 失去商品性。本文研制的凝胶型酸 奶2, 是 以 发 酵 成 熟 的 酸 奶 为主料, 辅以天然食品胶3、多糖等使之凝胶化, 从而 制得的新型营养保健食品, 它具有布丁状黏稠度以及 滑润的奶油状结构, 并且与传统的凝固型和搅拌型酸 奶有不同的外观和口感。凝胶化后 酸 奶 依 然 保 持 活 菌 , 仍具有酸奶固有的营养价值, 而且不会因 为 运 输 中的振动而对产品造成损坏, 从而 可 以 扩 大 销 售 半 径, 使得乳制品生产厂家在此基础上能够开发更多的1 材料与方法1.1 实验材料鲜牛乳, 砂糖, 明胶, 琼脂粉, 菌 种 为 保 加 利 亚 乳 杆菌和嗜热链球菌。1.2 实验仪器电 热 恒 温 水 浴 锅 , 冰 箱 , 恒 温 培 养 箱 , 无 菌 操 作 台, 电炉, 均质机, t a.xt 2i 物性测试仪, 台式离心机,120目不锈钢丝网。1.3 方法1.3.1工艺流程工艺( a) : 原料乳经预处理后, 加入7%经过滤的砂糖 溶 液 , 然 后 与 事 先 溶 解 好 的 食 品 胶 混 合 , 预 热 到60 , 并 充 分 搅 拌 使 之 混 合 均 匀 , 升 温 到95 杀 菌5 min, 自然冷却到45 , 接入3%的混合菌种在43 收稿日期: 2005- 10- 25作者简介: 高奇( 1980- ) , 男, 硕士研究生, 从事乳制品新产品与新工艺 的开发研究。vol.34, no.1 2006(total 182) 17研究报告 r esearch papers的恒温箱中培养33.5 h, 迅速置于46 的冰箱中,后发酵24 h以上。工艺流程为:赋权法来确定某项指标的主观权重, 采用客观赋权法中的变异系数法来确定某项指标的客观权重, 并将二 者综合, 采用组合赋权法确定指标最终的权重。原料乳预处理+ 砂糖 混 合 预 热 杀 菌 冷22.1结果与讨论工艺流程的确定试验中采用了2 种 生 产 工 艺 来 制 备 凝 胶 型 酸 奶 ,食品胶+ 水( 加热溶解)却接种灌装发酵冷却后熟冷藏工艺( b) : 原料乳经预处理后, 预热到60 , 进行均质, 均质压力为20 mpa, 升温到95 杀菌5 min, 自 然冷却到45 , 接入3%的混合菌种, 在43 的恒温箱即发酵前加胶和发酵后加胶两种, 所制得的样品经感官评定, 结果如表1所示。表1 2种生产工艺结果比较发酵33.5 h,然后加入处理好的食品胶及其它的 辅方法加胶方式 色泽风味结构状态口感料, 搅拌均匀后置于46 的冰箱中, 后发酵24 h。工艺流程为:工艺(a)工艺( b)发酵前 乳白色 酸奶风味不突出 质构均匀发酵后 乳白色 酸奶风味正常 质构较均匀爽滑有弹性弹性有质粒原料乳预处理预热均质杀菌冷却接种发酵混合搅拌灌由表1中可以看出,采用发酵前添加食品胶的生产工艺生产出来的凝胶型酸奶, 具有质构状态均匀,口感爽滑、弹性好的特点, 但是其酸奶的风味不突出, 若发酵时间短时, 不足以掩盖食品胶的特殊气味, 因 而受欢迎程度较低。而采用发酵后加胶的生产工艺所 制得的凝胶型酸奶, 则有风味突出, 发酵时间较短, 工 艺简便, 结构状态较好等优点, 虽然可能有胶粒口感, 但如果酸奶搅拌的时间和强度选择较好, 可以解决此 问题。因此, 采用发酵后添加食品胶的生产方式制得 的凝胶型酸奶质量比较好。装冷却后熟冷藏食品胶、砂糖混合加水加热搅拌溶解1.3.2 样品的主观测评将采用不同 配 方 自 行 制 作 的 凝 胶 型 酸 奶 编 号 分 装到一次性纸杯中, 由8名研究人员进行感官评定,并对样品的色泽、风味和质构状态分别打分, 10分为满分。1.3.3样品的客观测评4,52.2感官评定结果8种凝胶型酸奶样品的感官评定结果如表2所示。 三项感官指标权重的确定要确定色泽、风味和质构状态在凝胶型酸奶感官凝胶强度(gel strength)的测定方法: 在100 ml的烧杯中放入50 g制备好的凝胶型酸奶, 在4 下, 用t a. xt 2i物性测试仪测定其凝胶强度, 每个样品取2个平行 样。测试参数: 探头型号为p0.5, 探头下降速度2 mm/ s, 总下降深度10 mm。取使凝胶破碎所使用的最大力为 凝胶强度的数值。2.3评定中所占的权重 , 可采用组合赋权法, 即 综 合 主 观赋权法和客观赋权法2种方法, 这样做可以使指标的 赋权更趋于合理化。客观赋权 法 是 直 接 根 据 各 个 指 标 的 原 始 信 息 经 过一定数学处理后获得权数的一种方法。本文采用的 是变异系数法, 将各指标的变异系数作归一化处理后 即可求出权重。首先求得各指标数据的均值和标准差, 即脱 水 收 缩 作 用 敏 感 性(susceptibility to syneresis,st s)的测定方法: 在4 下, 将50 g凝胶型酸奶置入带有120目不锈钢丝网的漏斗中, 用烧杯收集沥出的乳 清。收集时间为2 h, 每个样品取2个平行样。其计算公 式为88脱水收缩敏感性/ %= 乳清析出量 100均值x = 1 ! x方差s = 1 ! (x - x )2样品质量持水力(w ater h olding c apacity, w h c )的测定方 法: 在10 下, 将20 g凝胶型酸奶放入离心管中进行 离心, 每个样品取2个平行样。离心条件为3 000 r/ min,30 min。其计算公式为ijijiji i87j= 1j= 1式 中 : xji 为 第j个 被 评 价 样 品 在 第i项 指 标 上 的 评分, i= 1, 2, 3。然后再由标准偏差和均值求得变异系数,变异系数vi为标准偏差除以均值, 即svi = ji( i= 1, 2, 3)持水力/ %= 离心后沉淀的质量 100xi样品质量对所求得的变异系数进行归一化处理, 便可以得到凝胶型酸奶3项评价指标作占的权重 (见表2) 。1.3.4 统计方法为了研究各 个 评 价 指 标 对 凝 胶 型 酸 奶 感 官 评 定 结果的影响大小, 需要确定各指标的权重6。对凝胶型 酸奶的感官评定结果数据进行归一化处理, 采用主观viwi=( i= 1, 2, 3)3! vij= 1182006 年第 34 卷第 1 期( 总第 182 期)r esearch papers 研究报告表2 凝胶型酸奶感官评定结果及统计分析样品指标品评者 品评者 品评者 品评者 品评者 品评者 品评者 品评者均值方差标准偏差 变异系数权重色泽风味 质构786867885775.587.36.5967875976.58.007.046.060.570.580.670.760.760.820.080.320.401色泽风味 质构777867.5876.5979688869778.286.896.940.490.420.390.700.640.620.080.090.090.320.350.342色泽风味 质构8.57.5887888797.596.587869778.387.357.290.480.270.490.690.520.700.080.070.100.330.280.393色泽风味 质构7.57.5887.58.587787.57.5688777.577.57.846.897.630.080.340.270.290.590.520.040.090.070.190.450.364色泽风味 质构887878.5887.587.5868.5897947.640.351.050.580.040.140.080.170.540.295色泽风味 质构77.57878.5877.577.1768.5777.59877.787.137.580.520.340.370.720.580.610.090.080.080.360.320.326色泽风味 质构8.577877.587787.1788.5787.5977.57.997.317.450.400.460.480.090.060.060.410.290.307色泽风味 质构7.57.57877.578777.5787.3776.58.5787.57877.317.487.310.210.290.280.460.540.530.060.070.070.300.350.358根据表2的结果, 经计算3项指标权重的均值可得凝胶型酸奶色泽、风味和质构状态的客观权重分别为0.295, 0.363和0.343。由结果可以看出, 权重最高的为 风味, 其次是质构, 色泽第三。主观赋权法, 也称专家评判法(德尔菲法), 是将每 个感官评定者的评分值进行归一化处理, 处理公式为0.356, 0.321和0.334。从所得结果来看, 色泽占的比重最大, 其次为质构状态, 风味第三, 这种结果说明消费 者对凝胶型酸奶的感官印象最深的是色泽, 这符合消 费者首先是观察的习惯。由于凝胶型酸奶与目前流行 的凝固型酸奶和搅拌型酸奶有不同的外观及口感, 结 构状态也与普通酸奶有所差别, 因此凝胶型酸奶的质 构状态也是消费者比较侧重的指标。组合赋权 法 是 将 主 观 赋 权 和 客 观 赋 权 结 果 综 合 起来而得到的更具代表性的统计方法。具体方法为: 若主观权重结果为i, 客观赋权结果为i, 则组合赋权的结果即为i i, 可以将它们作归一化处理, 得组合权数i为xiyi =( i= 1, 2, 3)3! xii= 1式中: yi为样品的第i项指标的归一化值; xi为感官评定者对样品的第i项指标评分值。求得所有感 官 评 定 者 对 各 样 品 不 同 指 标 评 分 值 的均值和标准差, 若所求得的标准差过大或超过预先 给定的标准, 需要将计算的结果及补充资料返还给各 感官评定者, 要求所有感官评定者在新的基础上重新 确定权数 , 使意见基本趋于一致, 此时各指标 权 数 的 均值便可以做为该指标的权数。归一化数据如表3所 示。由表3可以看出, 感官评定者对每个样品评分的i i=( i= 1, 2, 3)i3! i ij= 1因此, 根据上述公式可以计算得 出 凝 胶 型 酸 奶 得 色泽 、 风 味 和 质 构 状 态 得 最 终 权 重 为 : 0.312、0.347 和0.341。从结果中可以看出, 消费者对于凝胶型酸奶的 感官指标中, 最重视的是风味, 这是因为人 们 选 择 食 品的时候, 往往注重的是好吃不好吃, 这符 合 人 们 的 消费习惯; 而质构稍次之, 说明质构对凝胶 型 酸 奶 的 最终产品质量影响也是比较大的; 而人们对色泽的要 求相对而言是比较低的。标准偏差都在0.05以下的较小范围内,说明评定者的意见基本趋于一致, 此时样品的3种指标评分的平均值即为凝胶型酸奶3项指标的权重。经过计算可得, 凝 胶 型 酸 奶 色 泽 、 风 味 和 质 构 状 态 的 权 重 分 别 为vol.34, no.1 2006(total 182) 19研究报告 r esearch papers表3感官评分值归一化处理结果及其均值和标准差样品指标品评者品评者品评者品评者品评者品评者品评者品评者均值标准偏差色泽风味 质构0.330.380.290.380.290.330.380.380.240.360.360.280.370.330.300.410.270.320.400.350.250.400.310.290.380.330.290.020.040.031色泽风味 质构0.330.330.330.370.280.350.370.330.300.400.310.290.370.320.310.390.260.350.360.360.270.390.300.300.370.310.310.020.030.032色泽风味 质构0.350.310.330.350.300.350.350.350.300.380.320.300.370.320.320.380.280.340.330.380.290.390.300.300.360.320.320.020.030.023色泽风味 质构0.330.330.350.330.310.350.360.320.320.370.280.350.360.310.330.350.280.370.360.320.320.340.320.340.350.310.340.020.020.024色泽风味 质构0.350.350.300.340.300.360.340.340.320.370.280.350.350.320.320.360.270.380.330.380.290.370.330.310.350.320.330.010.030.035色泽风味 质构0.330.350.330.340.300.360.360.310.330.350.330.330.370.310.320.330.280.400.330.330.350.380.330.290.350.320.340.020.020.036色泽风味 质构0.380.310.310.360.310.330.360.320.320.360.310.330.370.330.310.300.340.360.310.360.330.380.300.320.350.320.330.030.020.027色泽风味 质构0.340.340.320.360.310.330.320.360.320.330.350.330.360.330.310.320.300.390.310.360.330.320.360.320.330.340.330.020.020.028表4样品主客观指标测定结果2.4 3项客观测评指标权重的确定凝胶强度、脱水收缩作用敏感性和持水力是评价 凝胶型酸奶质构质量的3项客观评价指标。其中, 凝胶 强度并不是越大越好, 而是有一个最佳范围, 通 过 对 凝胶型酸奶硬度的感官品评, 确定了凝胶强度的最佳 范围为3494 g; st s是逆向指标, 其值越大则产品的 质量越差; w h c 是正向指标。测定了10个凝胶型酸奶样品的主客观指标, 结果 如表4所示。根据表4的数据, 按照2.3的方法可以求得凝胶型 酸 奶 质 构 的 3 项 客 观 评 价 指 标 所 占 的 权 重 分 别 为 :0.534, 0.218 和 0.248。 由 于 3 项 质 构 指 标 的 总 权 重 为0.341, 因此凝胶强度、脱水收缩作用敏感性和持水力 在 凝 胶 型 酸 奶 总 体 质 量 评 价 中 的 权 重 为 0.534 0.341, 0.218 0.341 和 0.248 0.341, 即 0.182, 0.074 和0.085。凝胶强度/gsts/%whc/%色泽评分值/ 分风味评分值/ 分样品34.15477.383124.824130.67753.66951.0355.6343.25436.76152.72760.12685.0990.03593.27421.4613.499.750.80.5923.5719.1017.5116.0213.8910.9286.9791.6692.7898.368.7574.1768.6876.0153.2559.762.365.973.288.88.687.81234567891011121314官评价指标所占的权重分别为: 0.312, 0.347和0.341。凝胶型酸奶的3 项 客 观 评 价 指 标 凝 胶 强 度 、脱 水收缩作用敏感性和持水力, 分别占凝胶型酸奶质构 权重的0.534, 0.218和0.248。初步建 立 起 了 一 套 综 合 评 价 凝 胶 型 酸 奶 质 量体系的方法, 可以利用感官评分和客观 ( 下转第31页)结论3 通过感官品评不同工艺条件下制备的凝胶型酸奶, 确定了采用发酵后添加食品胶的生产工艺方式。运用组合 赋 权 的 统 计 方 法 对 感 观 品 评 数 据 进 行分析, 确定了凝胶型酸奶的色泽、风味和质构3项感202006 年第 34 卷第 1 期( 总第 182 期)r esearch papers 研究报告表12 对大鼠脏体比的影响(xs)实验亦未见其对受试动物有任何毒性损害作用。性别剂量 / ( gkg- 1)动物数 / 只 肝 / 体 /%脾 / 体 /%肾 / 体 /%睾丸(卵巢)体 /%3.910.244.020.503.910.363.960.360.410.040.480.090.450.120.400.060.750.070.800.060.780.160.800.091.200.2461.270.2221.140.2071.250.220雄3.501.750.875阴性对照1010910参 考 文 献:1 俞鸣. 田庆伟. 牛黄酸保健作用能的研究进展j. 中 国食品添加剂,1999,( 4) : 4 - 7.2 chen x c, pan z l, liu d s, et al. effect of tau- rine on human fetal neuron cells: proliferation and dif- ferentiation j. adv exp med biol, 1998,442:397- 403.3 容玉珊. 强化牛黄酸奶粉的研制 j. 食品科学,1995,(6) : 27- 30.雌3.501.750.875阴性对照101010104.290.184.020.304.180.374.060.420.470.080.410.050.410.050.430.080.790.0330.790.060.800.050.810.030.050.0080.050.0040.050.0090.050.016结论34 刘艳强.缺锌对生长大鼠学习记忆功能及生长状况的影响j.营养学报, 2001,( 1) : 21- 24.5 张昭. 大豆磷脂乳化剂对小鼠学习记忆的影响j. 北京医科大学学 报,1995,( 4) : 252.6 吴时敏.功能性油脂m.北京:中国轻工业出版社, 2001.本研究经急性毒性实验属实际无毒物质; ames试验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核实验、小鼠精 子 畸 形 实验等3项遗传毒性实验检测均为阴性结果; 30 d喂养( 上接第20页)指标测量的数据, 对凝胶型酸奶的质gelatine on the microstructure of acidic milk gels and yoghurt and ontheir rheological properties j.international dairy journal, 1999, ( 9) :895- 901.4 can gan ella f, o vidi m, pagan in i s, et al. survival of un- desirable micro - organisms in fruit yoghurt during storage at different temperaturej. food microbiology , 1998,15:71- 77.5 puvan en thir an a, williams r p w, augustin m a.structure and visco- elastic pr