一、前言
保加利人长寿“秘诀蓄电池模拟器”
科学家已经指出,保加利亚人长寿的原因在于他们长时间、大量地喝酸奶。那么酸奶有什么奥秘呢?
现在,工业生产最常用的乳酸菌是保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、干酪乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌等。
首先,牛奶(或其他奶)经过发酵,改善了营养成分并提高了利用率。同时,抑制有害的细菌和有毒物质,保护了人体健康。
乳酸菌的第一个本事是能发酵乳糖。经过复杂的化学反应过程,先把乳糖分解成葡萄糖和半乳糖,最后把它变成乳酸。中国有许多人肠中的乳糖酶低,难于分解、吸收奶中的乳糖,所
以喝牛奶后容易引起腹胀、腹泻。而经乳酸菌发酵后产生的半乳糖、葡萄糖,不但容易吸收,还是人脑和神经发育所需,尤对婴儿脑发育有益;所产生的乳酸,能促进胃内容物清空,减少胃酸过多分泌,提高钙、磷、铁的利用率,抑制胃肠中的有害细菌。
乳酸菌的第二个本事是分解乳蛋白。牛奶中的游离氨基酸(组成蛋白质的成分)很少,而乳蛋白的颗粒较大,较难吸收。乳酸菌为了生存,就必须分解蛋白,以得到所需的氨基酸。在乳酸菌的细胞壁上就存在着蛋白酶,能将蛋白质分解成肽,然后把肽吞噬到细胞内,用细胞内肤酶把肽再分解成各种氨基酸。这时乳蛋白就成为细微的凝固奶酪;肽和氨基酸易于消化、吸收,提高了蛋白的利用率。奶中的脂肪由于发酵,脂质被分解,因而脂肪酸增加,可比原奶中的脂肪酸多2倍,在成熟奶酪中一脂肪酸增加6倍。奶中脂肪本来就是易消化的细微脂肪球,还含有不饱和脂肪酸和卵磷脂,均对心血管有益,再加上乳酸菌的作用,其营养价值更佳。牛奶中的微量元素含量在发酵过程中没有变化,但发酵提高了钙磷的吸收率。
tokyo hot n0808乳酸菌的第三个本事是能产生特殊的香气,使酸奶、干奶酪有一种独具的风味。据研究,这种特有的风味是由于乳酸菌在发酵过程中产生的二乙酰和乙醛造成的(主要是由乙醛)。在酸奶中,此物质基本上是保加利亚乳杆菌产生的。
其次,酸奶能抑制肠道中的致病菌和腐败菌的繁殖,饮用酸奶后,粪便中的大肠杆菌、产气荚膜梭形菌数量减少,产生寡糖,改善通便,缩短粪便在大肠中的时间。乳酸菌发酵产生的乳酸和乙酸,有杀菌作用,而且有些菌种如保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、乳酸乳杆菌还能产生过氧化氢(H2O2),有抑菌作用;有些菌种如保加利亚乳杆菌等还能产生多种抗菌素,这些抗菌素对沙门氏菌、志贺氏菌、葡萄球菌、需氧芽抱杆菌、梭形菌、假单胞菌等有拮抗作用。因此,酸奶能调整肠道中菌之间的平衡,抑制有害细菌生长,有预防条件致病菌在人体免疫力低时发生感染的作用,从而对人体起到保护作用。大量服用抗生素的病人饮用酸奶,可以预防或减轻肠道菌紊乱。
再次,酸奶有降低血中胆固醇的作用。在进食高胆固醇食物但同时大量饮用酸奶的民族中,其血中胆固醇水平并不高。
还有,酸奶具有抗癌作用。主要是由于肠道菌状况改善,抑制了致癌物质产生,降低肠中靛基质和酚的含量;活化了免疫功能,抑制癌细胞增殖。另外,自保加利亚科学家博格达诺夫报告酸奶有直接抑制癌细胞的作用后,不断有人进行研究,在实验中发现,保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌发酵的酸奶对实验动物体内的癌细胞均有抑制作用。
黄斑对焦蛋白质是人体生命活动的基础,是组成人体最主要的成分之一。目前世界上有进1/3的居民蛋白质摄取量不足,在我国人民的膳食中平均每日获取的蛋白质比标准低10%—15%。因此必须发展我国的植物蛋白食品。
现代研究表明:核桃仁中含有植物油、蛋白质、糖及磷、镁、钙等矿物质和维生素A、B、C、E,另外还含有锌、锰、铬等人体不可缺少的微量元素。每100g核桃仁中含植物油40~50g、蛋白质15.4g,碳水化合物10g、钙119mg、磷362mg、铁35mg、胡萝卜素0.17mg、核黄素0.11mg。植物油的主要成分是亚油酸甘油酯及亚麻酸、油酸甘油酯。亚油酸、亚麻酸是人体理想的肌肤美容剂。核桃含有14%~17%的优质蛋白质,可消化率达87.2%,核桃蛋白质中人体所需8种必需氨基酸含量合理,对人体有重要功能的谷氨酸、天门冬氨酸,精氨酸的含量均较高。有资料表明:500g核桃仁相当于2500g鸡蛋或4500g牛奶所含的营养价值。在国外,核桃仁有“大力士食品”机器人搬运的美誉。
近年来,乳酸菌发酵植物蛋白饮料最为热门。现有的核桃酸乳研制工艺中,利用的原料乳大多不是纯核桃乳,而是核桃与其他植物蛋白的复合原料。本研究将Lb(保加利亚乳杆菌)和St(嗜热链球菌)混合菌种应用于纯核桃乳中,以1:1比例混合发酵,大大缩短了发酵时间,
时间为6h,改善酸乳的风味,获得具有核桃和乳酸菌发酵食品双重优点的乳酸菌发酵核桃乳,提高核桃蛋白质的营养价值和附加值。
二.工艺流程与操作要点的论述
1、工艺流程
核桃仁挑选→去皮→加水打浆→分离→乳状浆液→调配→均质→灌装→杀菌→冷却→接种→发酵→成品→包装。
2、菌种的驯化
Lb(保加利亚乳杆菌)在牛乳和核桃乳混合培养基中生长良好,但在纯核桃乳中,乳酸菌数明显减少,造成凝固时间过长;而随着核桃乳含量增加,St(嗜热链球菌)表现出非常适应的现象。在产酸达到要求的同时,凝乳均匀,无乳清析出,且在纯核桃乳中的凝固时间比纯牛乳稍长。说明核桃乳中缺少Lb生长所必须的因子。核桃乳的可溶性成分主要是一定量的蔗糖、水苏糖、棉子糖等。Lb不产生蔗糖酶、α-半乳糖苷酶等。故不能分解利用这些碳水化合物,不能在纯核桃乳中正常生长。St虽有发酵蔗糖的能力,但产酸能力弱。然
而,在实验中发现,球菌和杆菌混合培养的发酵剂随传代次数的增加,球菌的比例逐渐减小,说明球菌的生长繁殖能力相对弱于杆菌。在发酵核桃乳时,应添加一定量的可发酵糖类,如乳糖、葡萄糖、蔗糖等。
3、发酵剂的选择
St和Lb以1:1的比例制成发酵剂生产核桃酸乳,产品凝固状态良好,口感较适合,而且在达到相同酸度条件下凝固时间短。
根据菌种的代谢特征,Lb芯撑与St产酸率高,适宜生长温度相近,两者混合比单一菌种产酸量高。其原因在于保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌之间存在共生现象(symbiosis)。
Lb在发酵的初期分解乳中的酪蛋白而形成氨基酸(主要是缬氨酸)和多肽,促进了St的生长。随着St的增加,乳酸度也随之增加。St产生的甲酸也促进了Lb的生长。
4、核桃乳泽的保护
研究表明,核桃仁中含有的单宁是褐变的最主要原因。核桃仁中的单宁主要存在于表皮中三足式离心机
(占总量的92%),因此,若去皮不彻底,即使有少量残留于乳中,也会使乳味涩苦、颜发暗,并且形成褐沉淀。
均质对核桃乳的泽有改善作用。乳的均质化能使脂肪球变成数量更多的微细的脂肪球,脂肪球数目的增加,增加了光线在乳中折射和反射的机会,使乳的颜更白。除此之外,杀菌温度对酸乳的泽也有影响。
5、打浆条件的确定
Lb表现出很强的蛋白质水解性,能将蛋白质水解为游离氨基酸和多肽。为了使核桃酸乳达到最高蛋白质消化吸收率,打浆温度的确定是非常重要的。打浆温度与核桃蛋白的溶出率有很大关系。温度低于80℃时,核桃蛋白的溶出率随打浆温度的升高而升高;温度高于80℃时,核桃蛋白的溶出率随打浆温度的升高而降低。温度较低时,不利于蛋白质分子和水分子的运动及其相互作用,故溶出率较低。
当温度高于核桃蛋白质的变性温度后,蛋白质的空间构象被破坏,蛋白质发生变性,原来分子内部的一些非极性基团暴露到分子表面,蛋白质溶解性下降,促进蛋白质分子间的相互结合而凝结沉淀。
最佳打浆温度是77~79℃。打浆时,pH值对核桃蛋白溶出率也有影响,在等电点附近溶出率最小,(核桃蛋白具有多个等电点,pH=5、6、10)。打浆时适宜的pH值应控制在8.7~9.0或5.5。改核桃乳pH为6.64,考虑到加碱对发酵有影响,因此未调整核桃乳的pH,而适当降低打浆温度(打浆水温为65℃)。
打浆次数也影响核桃蛋白溶出率。第一次打浆蛋白质的溶出率达79.10%,第二次打浆蛋白质的溶出率为6.75%,再增加打浆总次数,蛋白质的溶出率增加不大。因此,选用2次打浆,可使蛋白质的溶出率达86%。核桃乳中蛋白质含量为1.26%。
6、关于稳定性的讨论
核桃乳整个生产过程中,突出的技术问题是乳化液极不稳定,极易出现分层、絮凝、合并、破裂等破乳现象。
6.1 影响核桃乳稳定性的因素