低脂益生菌稀奶油干酪加工工艺及其功能研究

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本实验以国内外低脂稀奶油干酪的研究为基础,采用单因素和正交实验对脂肪替代物、均质压力和稳定剂这3个关键工艺参数进行探索,确立了优化的低脂稀奶油干酪工艺。在此基础上,研究了益生菌对优化工艺制作的低脂稀奶油干酪的影响。最后,通过动物实验验证了低脂益生菌稀奶油干酪的降胆固醇和抗氧化的功能特性。主要的实验及其结果如下:1.脂肪替代物的种类和添加量对稀奶油干酪品质的影响进行了单因素实验分析,选择乳清浓缩蛋白(WPC)、β-环糊精(β-CD)和菊粉这三种脂肪替代物,每种脂肪替代物的添加量分别为40g/kg混合物和80g/kg混合物。实验以获得良好品质的低脂稀奶油干酪为目标,选出了β-CD作为低脂稀奶油干酪的脂肪替代物,添加比例为40g/kg混合物。2.均质压力对稀奶油干酪品质的影响进行了单因素实验分析,选择10MP、20MP、30MP、40MP和50MP这5个均质压力。实验以获得良好品质的低脂稀奶油干酪为目标,选出了20MP为低脂稀奶油干酪的均质压力。3.稳定剂的种类对稀奶油干酪品质的影响进行了单因素实验分析,选择刺槐豆胶、黄原胶、瓜尔豆胶与这三种胶的等比例混合胶这4个水平。实验以获得良好的低脂稀奶油干酪品质为目标,选出了混合胶作为低脂稀奶油干酪的稳定剂,添加比例为0.6%。4.在单因素实验的基础上,对各因素的最优水平进行了三因素三水平的正交试验,优化了低脂稀奶油干酪的工艺参数。最后的优化组合为A2B1C3,即均质压力20MP,β-CD添加量为56g/kg混合物,混合稳定剂添加量为0.7%。验证试验中,对优化工艺制作的低脂稀奶油干酪、低脂稀奶油干酪、全脂稀奶油干酪和商品全脂稀奶油干酪的化学成分、质构和感官特性进行了比较,结果显示优化工艺制作的低脂稀奶油干酪的品质显著高于对照低脂稀奶油干酪,感官评价接近对照全脂稀奶油干酪和商品全脂稀奶油干酪。表明使用优化工艺制作低脂稀奶油干酪具有可行性。5.在低脂稀奶油干酪生产中添加1%、0.2%和0.02%的益生菌植物乳杆菌C88(以下称C88)制作低脂益生菌稀奶油干酪,并同时做不添加C88的空白对照组。对各个实验组干酪在储存期间C88数量、发酵剂数量和部分理化指标的变化情况进行测定。实验结果表明:添加C88会降低低脂稀奶油干酪的pH值,添加量越多,pH值降低越大;添加C88不会对低脂稀奶油干酪的质构造成影响;与空白组相比,添加组的感官评价没有显著差异(P>0.05);C88对低脂稀奶油干酪的游离氨基酸组成有显著影响,添加组游离氨基酸的种类和含量都高于空白组;所有实验组脂肪酸没有显著差异(P>0.05)。储存过程中,C88能够在低脂稀奶油干酪中生长,在第21天活菌数达到最大值,随后活菌数降低。随着C88添加量的增加,活菌数下降幅度逐渐减小;所有实验组发酵剂活菌数都呈下降趋势,但是C88能够提高发酵剂的存活率,随着C88添加量的增加,发酵剂存活率逐渐提高;与空白组相比,添加组的pH值在储存过程中下降较快,其下降速度随着C88添加量的增加而加快;添加组水溶性氮含量较高,随着C88添加量的增加水溶性氮上升幅度提高。C88对干酪品质无影响,且在低脂稀奶油干酪中具有很好活力。向低脂稀奶油干酪中添加C88是可行的。6.为了了解低脂益生菌稀奶油干酪的降胆固醇和抗氧化的功能特性,以小鼠为实验对象,用高脂饲料建立高血脂模型,同时给部分小鼠灌胃含有不同剂量C88的低脂稀奶油干酪,观察各个试验组小鼠的血脂水平和血清及肝组织中SOD活力、MDA含量、T-AOC能力和GSH-Px活性。实验结果表明:喂食高脂饲料,会使小鼠患上高血脂症,提高小鼠的血脂水平和动脉粥样硬化指数(AI)。灌胃低脂益生菌稀奶油干酪能够降低血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的含量和动脉粥样硬化指数(AI),提高高密度脂蛋白(HDL-C)含量。高血脂症会引起小鼠氧化应激。与正常饲料组相比,高脂饲料组小鼠血清和肝组织中SOD活性、肝组织中GSH-Px活力和T-AOC能力降低,血清和肝组织中MDA含量增加。与高脂饲料组相比,灌胃含C88的低脂稀奶油干酪能够显著提高血清和肝组织中SOD活性、肝组织中GSH-Px活力和T-AOC能力,显著降低血清和肝组织中MDA含量。因此,低脂益生菌稀奶油干酪具有降低小鼠胆固醇和抗氧化的功能。
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