一种具有抗氧化活性的肉桂功能酸奶及其制备方法

1.本发明属于食品工业领域，具体涉及了一种具有抗氧化活性的肉桂功能酸奶及其制备方法。


背景技术：

2.肉桂(cinnamomum cassia presl.)，又名玉桂，是我国传统药食两用植物。在工业上利用肉桂枝叶通过水蒸气蒸馏法提取肉桂油，残留的肉桂枝叶提油残渣通常作为锅炉燃料使用。而肉桂枝叶提油残渣中含有多糖、多酚、黄酮等多种中药化学活性成分，其中，肉桂多酚具有抗氧化、抗炎免疫、抑制癌细胞、保护神经等作用，在降低氧化应激和改善胰岛素敏感性方面也发挥积极作用。
3.酸奶是一种营养丰富、老幼皆宜的大众化食品，功能性酸奶由于添加了某些具有特殊保健作用的功能性成分而具有更多的作用，是近年来酸奶研究的热点。有研究表明肉桂提取物用于发酵酸奶能增强酸奶的抗氧化活性，对发酵乳的理化特性和抗氧化性质均存在影响。而且含肉桂的酸奶在模拟胃肠消化后具有高生物可接受性，是饮食中生物可接受多酚的重要来源。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种具有抗氧化活性的肉桂多酚功能酸奶及其制备方法，以开发肉桂枝叶提油残渣中多酚类活性成分在食品中的利用。
5.为了实现以上目的，本发明通过如下技术方案实现。
6.一种具有抗氧化活性的肉桂功能酸奶，按质量百分比计，由以下的原料组成：牛奶77～92％；糖4～9％；肉桂粗多酚0.02～0.10％；发酵剂0.1～1.0％；水余量。
7.进一步地，所述的具有抗氧化活性的肉桂功能酸奶，其特征在于，按质量百分比计，由以下的原料组成：牛奶89％；糖8％；肉桂粗多酚0.04％；发酵剂0.10％；水2.86％。
8.进一步地，所述牛奶的非脂乳固体≥8.1g/100g。
9.进一步地，所述的肉桂粗多酚是肉桂枝叶及其残渣经水提醇沉后，滤液经浓缩、干燥制备而得。
10.进一步地，所述发酵剂由保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌按质量比为1:1组成。
11.本发明还提供一种具有抗氧化活性的肉桂功能酸奶的制备方法，包括以下步骤：
12.(1)向牛奶中添加肉桂粗多酚、糖和纯净水，搅拌混合，得到原料乳；
13.(2)将所述原料乳进行加热、均质、加入发酵剂、发酵，形成发酵酸奶，然后冷藏。
14.进一步地，步骤(2)中加热温度为85～95℃，加热时间为10～15min。
15.进一步地，步骤(2)中均质的压力为15～20mpa，均质时间为4～7min。
16.进一步地，步骤(2)中均质完成后会对原料乳加热杀灭杂菌，然后再加入发酵剂，发酵的温度为40～45℃，发酵时长为6～11h。
17.进一步地，步骤(2)中冷藏的温度为1～4℃。
18.与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
19.1、本发明利用从肉桂枝叶及其提油残渣中提取得到的肉桂粗多酚作为酸奶的风味添加剂使用，为肉桂枝叶提油残渣中多酚类活性成分在食品中的开发利用提供参考。
20.2、和未添加肉桂粗多酚的酸奶相比，本发明产品既具有肉桂的特殊风味，又具有较强的抗氧化活性，在使酸奶风味多元的同时也提升了酸奶的抗氧化功能。
21.3、通过本发明工艺优化，获得制备具有抗氧化活性的肉桂功能酸奶的最佳配方是：由以下质量百分比原料组成：牛奶(非脂乳固体≥8.1g/100g)89％；肉桂粗多酚0.04％；糖8％；发酵剂(由保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌按质量比为1:1组成)0.10％；水2.86％，在该配方下获得的酸奶质构综合指标最优，有利于指导生产，可见，在本发明选择下获得的最优配方取得了预料不到的技术效果，说明了本发明具有突出的实质性特点和显著的进步，具备创造性。
附图说明
22.图1是肉桂粗多酚添加量对酸奶的影响图；
23.图2是白砂糖添加量对酸奶的影响图；
24.图3是牛奶添加量对酸奶的影响图；
25.图4是发酵剂添加量对酸奶的影响图；
26.图5是发酵温度对酸奶的影响图；
27.图6是发酵时间对酸奶的影响图；
28.图7是本发明的具有抗氧化活性的肉桂功能酸奶的制备工艺流程图；
29.图8是储藏过程酸奶的酸度变化图；
30.图9是酸奶中sod含量变化图；
31.图10是酸奶持水度的变化图。
具体实施方式
32.为了更好地理解本发明，现采用以下实施例加以说明，以下实施例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
33.一、感官评定
34.参照食品感官评定的方法进行感官评定，本产品由10名食品卫生与营养学专业人员组成评定小组从香味色泽、组织状态、口感、凝乳状态四方面对肉桂多酚酸奶进行感官评价，总分为100分。结果取平均值，评分标准见表1。
35.表1感官评分表
[0036][0037]
二、各操作参数的确定
[0038]
1、原料配比的确定
[0039]
以感官评分为参考，每瓶酸奶的总量为100ml，固定发酵剂添加量0.15％，发酵温度42℃、发酵时间8h，考察肉桂粗多酚添加量、白砂糖添加量、牛奶添加量对酸奶感官评分的影响。
[0040]
分别取牛奶86％置于6个杯子中，每份均加入白砂糖6％，分别添加肉桂粗多酚0.00％、0.02％、0.04％、0.06％、0.08％、0.10％，加入纯净水，经均质、杀菌、冷却后，加入发酵剂0.15％，此时总体积为100ml，在42℃下发酵8h，得到肉桂粗多酚添加量的影响见图1。由图1可知，肉桂粗多酚添加量在0.00％～0.04％范围内时，感官评分逐渐增高，在添加量为0.04％时达到最高值，此时酸奶中既有牛奶的香味又有肉桂多酚的风味，在肉桂粗多酚添加量为0.04％之后，感官评分相应降低，因此，肉桂粗多酚最佳添加量为0.04％。
[0041]
分别取牛奶86％置于6个杯子中，每份加入肉桂粗多酚0.04％，分别添加4％、5％、6％、7％、8％、9％白砂糖，加入纯净水，经均质、杀菌、冷却后，加入发酵剂0.15％，此时总体积为100ml，42℃下发酵8h，得到白砂糖添加量的影响如图2。由图2可知，当白砂糖添加量在4％～8％范围内时，感官评分呈上升趋势，在8％时酸奶的酸甜度被大多数人接受，感官评分也达到最高。在8％之后，加入的白砂糖使酸奶过甜，感官评分也相应降低，因此，白砂糖最佳添加量为8％。
[0042]
分别取牛奶77％、80％、83％、86％、89％、92％置于6个杯子中，每份加入白砂糖8％，肉桂粗多酚0.04％，加入纯净水，经均质、杀菌、冷却后，加入发酵剂0.15％，此时总体
积为100ml，42℃下发酵8h，得到牛奶添加量的影响如图3，由图3可知，随着牛奶的添加量的增多，酸奶中的奶香味也逐渐增加，口感丝滑，感官评分也逐渐增高，当牛奶添加量达到89％时，酸奶中奶香味和风味物质香气协调，感官评分达到最高，此后牛奶的添加量增高，奶香味会覆盖风味物质的气味，酸奶中主要是奶香味，感官评分反而下降，因此，牛奶最佳添加量为89％。
[0043]
从单因素实验结果可知，肉桂多酚酸奶原料配比的优化条件为：肉桂粗多酚0.04％，白砂糖8％，牛奶89％。
[0044]
2、发酵工艺的确定
[0045]
以感官评分为参考，每瓶酸奶总量为100ml，固定肉桂粗多酚添加量、白砂糖添加量和牛奶添加量分别为0.04％、8％、89％，考察发酵剂添加量、发酵时间、发酵温度对肉桂多酚酸奶感官评分的影响。
[0046]
分别取牛奶89％置于6个杯子中，每份加入白砂糖8％，肉桂粗多酚0.04％，加入纯净水，经均质、杀菌、冷却后，分别加入发酵剂0.05％、0.10％、0.15％、0.20％、0.25％、0.30％，此时总体积为100ml，42℃下发酵8h，得到发酵剂添加量的影响如图4，由图4可知。在同等温度和发酵时间下，添加发酵剂的量会对酸奶酸甜度产生影响，可以看出随着添加发酵剂量的增多，首先感官评分增加，酸度逐渐提高，在发酵剂添加量为0.10％时，此时酸奶的酸甜度适中，感官品分达到最高，此后随着发酵剂添加量的增多，酸奶口感比较酸，感官评分降低，因此，发酵剂最佳添加量为0.10％。
[0047]
分别取牛奶89％置于6个杯子中，每份加入白砂糖8％，肉桂粗多酚0.04％，加入纯净水，经均质、杀菌、冷却后，加入发酵剂0.10％，此时总体积为100ml，分别在40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃下，发酵8h，得到发酵温度的影响如图5，由图5可知，40～42℃发酵温度范围时，随着发酵温度的升高，感官评分逐渐升高，当发酵温度达到42℃时，酸奶凝固较好，质地均匀，口感细腻，感官评分达到最高，此后随着发酵温度的升高，酸奶酸甜度不好，口感较粗糙，感官评分逐渐下降，因此，发酵最佳添加温度为42℃。
[0048]
分别取牛奶89％置于6个杯子中，每份加入白砂糖8％，肉桂粗多酚0.04％，加入纯净水，经均质、杀菌、冷却后，加入发酵剂0.10％，此时总体积为100ml，在42℃下分别发酵6h、7h、8h、9h、10h和11h，得到发酵时间的影响如图6，由图6可知，在6～7h发酵时间范围内，不仅感官评分增加，酸奶也更凝固，发酵时间达到7h时，酸奶表面柔滑无气泡产生，酸甜度较好，口感细腻，感官评分达到最高，此后，随着发酵时间的增加，酸奶酸度会增加，酸甜度比例不合适，感官评分逐渐降低，因此，发酵最佳时间为7h。
[0049]
从单因素实验结果可知，肉桂酸奶发酵工艺的优化条件为：发酵剂添加量为0.10％，发酵温度为42℃，发酵时间为7h。
[0050]
三、具体实施例
[0051]
实施例1
[0052]
一种具有抗氧化活性的肉桂功能酸奶，由以下原料组成(按1kg酸奶计，即总发酵体系总质量1kg，以下比例均为质量百分比)：牛奶(非脂乳固体≥8.1g/100g)89％；肉桂粗多酚0.04％；糖8％；发酵剂(由保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌按质量比为1:1组成)0.10％；水2.86％。
[0053]
所述的具有抗氧化活性的肉桂功能酸奶的制备方法，包括以下步骤(见图7)：
[0054]
1)原料乳的制备：在牛奶中加入上述定量的肉桂粗多酚、糖和水将其混合均匀，形成原料乳；
[0055]
2)将步骤1)得到所述原料乳加热到50℃，于15mpa压力下均质5min；将均质后的料液升温至90℃，保温15min杀菌，然后冷却至40℃以下；加入发酵剂，搅拌均匀，在42℃下发酵7h；然后进行无菌分装，最后放入1～4℃冷库中冷藏，得到具有抗氧化活性的肉桂功能酸奶，感官评分为87.3分。
[0056]
实施例2
[0057]
一种具有抗氧化活性的肉桂功能酸奶，由以下原料组成(按1kg酸奶计，即总发酵体系总质量1kg，以下比例均为质量百分比)：牛奶(非脂乳固体≥8.1g/100g)86％；肉桂粗多酚0.10％；糖6％；发酵剂(由保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌按质量比为1:1组成)0.15％；水7.75％。
[0058]
所述的具有抗氧化活性的肉桂功能酸奶的制备方法，包括以下步骤(见图7)：
[0059]
1)原料乳的制备：在牛奶中加入上述定量的肉桂粗多酚、糖和水将其混合均匀，形成原料乳；
[0060]
2)将步骤1)得到所述原料乳加热到50℃，于15mpa压力下均质5min；将均质后的料液升温至90℃，保温15min杀菌，然后冷却至40℃以下；加入发酵剂，搅拌均匀，在42℃下发酵8h；然后进行无菌分装，最后放入1～4℃冷库中冷藏，得到具有抗氧化活性的肉桂功能酸奶，感官评分为84.7分。
[0061]
实施例3
[0062]
一种具有抗氧化活性的肉桂功能酸奶，由以下原料组成(按1kg酸奶计，即总发酵体系总质量1kg，以下比例均为质量百分比)：牛奶(非脂乳固体≥8.1g/100g)77％；肉桂粗多酚0.04％；糖8％；发酵剂(由保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌按质量比为1:1组成)0.15％；水14.81％。
[0063]
所述的具有抗氧化活性的肉桂功能酸奶的制备方法，包括以下步骤(见图7：
[0064]
1)原料乳的制备：在牛奶中加入上述定量的肉桂粗多酚、糖和水将其混合均匀，形成原料乳；
[0065]
2)将步骤1)得到所述原料乳加热到50℃，于15mpa压力下均质5min；将均质后的料液升温至90℃，保温15min杀菌，然后冷却至40℃以下；加入发酵剂，搅拌均匀，在42℃下发酵8h；然后进行无菌分装，最后放入1～4℃冷库中冷藏，得到具有抗氧化活性的肉桂功能酸奶，感官评分为78.6分。
[0066]
实施例4
[0067]
一种具有抗氧化活性的肉桂功能酸奶，由以下原料组成(按1kg酸奶计，即总发酵体系总质量1kg，以下比例均为质量百分比)：牛奶(非脂乳固体≥8.1g/100g)89％；肉桂粗多酚0.04％；糖8％；发酵剂(由保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌按质量比为1:1组成)0.10％；水2.86％。
[0068]
所述的具有抗氧化活性的肉桂功能酸奶的制备方法，包括以下步骤(见图7)：
[0069]
1)原料乳的制备：在牛奶中加入上述定量的肉桂粗多酚、糖和水将其混合均匀，形成原料乳；
[0070]
2)将步骤1)得到所述原料乳加热到50℃，于15mpa压力下均质5min；将均质后的料
液升温至90℃，保温15min杀菌，然后冷却至40℃以下；加入发酵剂，搅拌均匀，在40℃下发酵7h；然后进行无菌分装，最后放入1～4℃冷库中冷藏，得到具有抗氧化活性的肉桂功能酸奶，感官评分为82.5分。
[0071]
四、酸奶的质量检测
[0072]
1、酸奶酸度的测定
[0073]
(1)采用最佳工艺(实施例1)制备酸奶；(2)酸奶制备工艺与实施例1基本相同，唯有不同的是未添加肉桂粗多酚0.04％。采用以上2种工艺制得酸奶，然后2种酸奶分别在4℃下贮存21d内的酸度进行测定。酸奶总酸度的测定采用gb 5009.239—2016《食品酸度的测定》中的电位滴定仪法，结果表示用吉尔涅尔度。实验结果如图8所示，由图8可知，在21d的储藏期中，肉桂多酚酸奶的酸度变化较为平缓，且从第11d起，肉桂多酚酸奶的酸度低于未添加的。这是由于肉桂多酚对乳酸菌的生长有抑制作用，对酸奶的发酵作用有产生影响，抑制酸奶过量产酸，延缓酸奶的后熟过程，改善酸奶口感，延长酸奶的货架期，所以在储藏后期肉桂多酚酸奶较不添加的酸度较小。
[0074]
2、酸奶乳酸菌总数测定
[0075]
(1)采用最佳工艺(实施例1)制备酸奶；(2)酸奶制备工艺与实施例1基本相同，唯有不同的是未添加肉桂粗多酚0.04％。采用以上2种工艺制得酸奶，然后2种酸奶分别按照gb4789.35—2016《食品微生物学检验乳酸菌检验》进行乳酸菌总数的检验。乳酸菌总数为嗜热链球菌和乳杆菌的总和，需分别对嗜热链球菌和乳杆菌分别计数，结果见表2，由表2可知，添加或者不添加肉桂粗多酚的酸奶中乳杆菌的含量差别不大，但肉桂多酚酸奶中嗜热链球菌的含量低于未添加的，这就使不添加肉桂粗多酚的酸奶中总乳酸菌的含量比肉桂多酚酸奶略多。
[0076]
表2酸奶中的乳酸菌含量
[0077][0078]
3、酸奶中sod活性的测定
[0079]
超氧化物歧化酶(sod)是一种抗氧化活性的物质，采用t
‑
sod试剂盒，测定添加肉桂粗多酚的酸奶和未添加的sod活力，可以反映酸奶样品中清除超氧阴离子自由基的能力。按照试剂盒的操作步骤进行sod含量的测定，在550nm波长下，用全波长多功能微板读取器测量od值。按照公式1计算酸奶中sod含量。
[0080][0081]
(1)采用实施例1制备酸奶；(2)酸奶制备工艺与实施例1基本相同，唯有不同的是未添加肉桂粗多酚0.04％。采用以上2种工艺制得酸奶，然后采用公式1分别计算2种工艺制得的酸奶，实验结果如图9所示，由图9可知，酸奶本身具有一定的sod活性，在储藏期21d中，肉桂多酚酸奶的sod值均高于不添加的酸奶。说明添加的肉桂粗多酚能提高酸奶中sod活
性。sod能够清除人体过多的自由基而延缓衰老，提高机体免疫力。
[0082]
4、酸奶持水力的测定
[0083]
酸奶制备工艺与实施例1基本相同，唯有不同的是添加的肉桂粗多酚0.00％、0.02％、0.04％、0.06％、0.08％、0.10％，称取10g的以上工艺制得的6种酸奶放入空的离心管中，a为空的离心管质量，a1为酸奶和离心管的质量，在3000r/min离心十分钟，取出后静置十分钟，弃去上清液后，把离心管加酸奶的质量a2进行称重，并平行测量3次，按照以下公式2计算6种酸奶持水力，得到平均值。
[0084]
持水力(％)＝(a2‑
a)/(a1‑
a)
×
100％
ꢀꢀ
(公式2)
[0085]
实验结果如图10所示，由图10可知，肉桂多酚酸奶的持水力均优于不添加的，加入0.04％肉桂粗多酚时，持水能力达到了最大限度，之后随着肉桂粗多酚添加量的增多，持水力呈一定的下降趋势。酸奶持水力的高低对产品的风味及组织形态有较大的影响，而持水力的变化又受酸奶内总固形物及蛋白质含量变化的影响。肉桂粗多酚的添加使持水力升高，可能是由于肉桂多酚与蛋白质分子相互作用，与酸奶发酵成熟后的网状结构紧密结合，使蛋白质凝聚得更紧密，不易拆散，且扩大了结合水的面积，保持水分，减少了乳清的析出，从而起到提升酸奶组织形态的作用。
[0086]
5、酸奶质构的测定
[0087]
酸奶制备工艺与实施例1基本相同，唯有不同的是添加的肉桂粗多酚0.00％、0.02％、0.04％、0.06％、0.08％、0.10％，选用探头ta18，测试距离25.00mm，探头速度2.00mm
·
s
‑1的参数模式测定以上工艺制得的6种酸奶的质构。实验结果如表3所示，由表2可知，肉桂粗多酚添加量为0.04％的酸奶在硬度、粘性、粘力和胶着性这4方面均最优；添加量为0.02％的酸奶的内聚性和弹性最优。可能是由于肉桂多酚在乳酸菌发酵凝胶过程中与酪蛋白相互作用，相互聚集，提高了酸奶的硬度及胶黏性，而过量反而会对酸奶的形成起到阻碍作用，与蛋白质分子聚集体积过大，影响了内部结构的紧密，从而造成酸奶品质的变化，但综合以上6个指标可知，肉桂粗多酚最佳添加量为0.04％。
[0088]
表3酸奶质构的测定结果
[0089][0090][0091]
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。