一种功能性蜂花粉发酵酸羊乳及其制备方法
阅读说明：本技术 一种功能性蜂花粉发酵酸羊乳及其制备方法 (Functional bee pollen fermented goat yogurt and preparation method thereof ) 是由 张颖 王慧慧 王宇翔 曹炜 刘清清 于 2021-08-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种功能性蜂花粉发酵酸羊乳及其制备方法,以中国的特色蜂花粉为原料,采用机械破壁-超声水提法制备蜂花粉提取物,再利用β-环状糊精作为保护剂处理制得β-CD-蜂花粉包埋物,然后于其它物料均质后以适当比例添加到羊乳中,经杀菌、发酵、后熟等加工工序制成蜂花粉酸羊乳。本发明开发的功能性蜂花粉发酵酸羊乳产品配方按质量百分比包括6％～9％蜂花粉水提物包埋物、82％～88％羊乳、7％～9％辅料和0.002％～0.1％乳酸菌发酵剂,该产品具有优良的口感及抗氧化生物活性,并且能够在货架期内保持稳定的产品品质及功能特性。本发明不仅最大程度保留了蜂花粉本身营养及活性成分、降低其致敏成分,且与羊乳营养及保健价值有机结合,将会更加满足人们对新型功能性食品的消费需求。(The invention relates to a functional bee pollen fermented goat yogurt and a preparation method thereof, which takes Chinese characteristic bee pollen as a raw material, adopts a mechanical wall breaking-ultrasonic water extraction method to prepare a bee pollen extract, then utilizes beta-cyclodextrin as a protective agent to process to prepare a beta-CD-bee pollen embedded substance, then adds other materials into goat milk in proper proportion after homogenizing, and prepares the bee pollen fermented goat yogurt by the processing procedures of sterilization, fermentation, after-ripening and the like. The formula of the functional bee pollen fermented sour goat milk product developed by the invention comprises 6-9% of bee pollen aqueous extract embedded matter, 82-88% of goat milk, 7-9% of auxiliary material and 0.002-0.1% of lactic acid bacteria starter by mass percent, and the product has excellent taste and antioxidant bioactivity and can keep stable product quality and functional characteristics in shelf life. The invention not only retains the nutrition and active components of the bee pollen to the maximum extent and reduces the allergic components, but also organically combines with the nutrition and health care value of the goat milk, and can better meet the consumption demand of people on novel functional food.)
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种功能性蜂花粉发酵酸羊乳及其制备方法。
背景技术
羊乳作为一种重要的大宗乳产品，是世界公认的最接近人乳的乳资源，可为人类生长发育以及保持健康提供全面的营养素。与牛乳相比，羊乳中含有多种维生素、矿物质以及上皮细胞生长因子(EGF)、超氧化物歧化酶(SOD)等活性成分，易于消化吸收，具有美容养颜、益智补脑、抗氧化、增强人体免疫力等保健功效。随着消费者对羊乳营养及保健价值的日益认可，羊乳产业进入高速成长期，然而目前市场上羊乳制品品类单一，以羊乳粉占据主导地位，在新产品开发方面非常落后，严重制约了羊乳产业的发展。羊乳经乳酸菌发酵制得酸羊乳，不仅可以改善羊乳不良风味，同时提高产品的生物利用度及功能特性，是开展羊乳产品创新的重要途径。
蜂花粉是蜜蜂从蜜源植物中采集的花粉粒加上自身腺上分泌物、唾液和花蜜在蜂巢内经储藏和发酵后形成的不规则扁圆形团状物。蜂花粉作为一种天然保健食品，营养物质全面均衡，含有11～35％蛋白质、20～39％碳水化合物、1～20％脂质，同时富含酚类、黄酮、多肽、磷脂和甾醇等生物活性成分，具有抗氧化、增强免疫力、降血糖和护肝等功效，享有“完全营养素”美誉。我国作为世界养蜂大国，蜂花粉资源丰富、种类繁多，然而有关蜂花粉的深加工产品主要以含片、咀嚼片、冲剂和保健口服液等为主，应用于普通食品中进行的新产品开发鲜少，目前尚未发现将中国的特色蜂花粉添加到羊乳中开发功能性蜂花粉发酵酸羊乳产品的研究报道。蜂花粉发酵酸羊乳将蜂花粉和羊乳的营养及保健作用有机结合，不仅具有酸羊乳独特的风味和口感，而且包含蜂花粉中的有效生物活性物质，同时乳酸菌的发酵作用也有效降低蜂花粉中过敏成分，使产品更兼具营养和保健特色，将会更加满足人们对新型功能性食品的消费需求。
由于蜂花粉具有浓重的花粉气味和口感，直接加入食品中易对产品色泽、风味、口感等产生不良影响，降低消费者对其接受程度；而蜂花粉中富含的多酚、黄酮类活性成分也易受pH、光照、温度及氧等环境因素影响发生降解或改变，从而造成产品货架期间品质不稳定。因此，选取合适的技术和方法将蜂花粉中功能成分高效提取出来并进行保护处理，然后再采用适当工艺添加到羊乳中进行乳酸菌发酵制备酸羊乳，以保证最终酸乳产品口感优良、品质稳定并具有较强的生物活性，是开发功能性蜂花粉酸羊乳产品的关键技术问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种功能性蜂花粉发酵酸羊乳及其制备方法，该产品具有优良的感官品质和抗氧化生物活性，并且能够在货架期内(4℃冷藏条件下21天)保持稳定的产品品质及功能特性。
本发明的技术解决方案是：本发明为一种功能性蜂花粉发酵酸羊乳，其特殊之处在于：所述功能性蜂花粉发酵酸羊乳组分按质量百分比包括6％～9％蜂花粉水提物包埋物、82％～88％羊乳、7％～9％辅料和0.002％～0.1％乳酸菌发酵剂。
进一步的，蜂花粉水提物包埋物是由蜂花粉水提物冻干粉和β-环状糊精 (β-cyclodextrin,β-CD)保护剂按1:2～1:3(w/w)比例制备而成。
进一步的，蜂花粉水提物冻干粉为茶花蜂花粉水提物冻干粉或其它种类蜂花粉水提物冻干粉。
进一步的，β-CD-蜂花粉水提物包埋物的含量为7.32％。
进一步的，辅料包括蔗糖、蜂蜜、低聚异麦芽糖、低聚果糖、核桃蛋白肽以及复合酸奶稳定剂中的一种或多种。
一种上述的功能性蜂花粉发酵酸羊乳的制备方法，其特殊之处在于：所述制备方法包括以下步骤：
1)蜂花粉水提物的制备：选取蜂花粉，采用机械破壁-超声水提联合法制备蜂花粉水提物；
2)蜂花粉水提物包埋物的制备：选用β-CD对蜂花粉水提物进行包埋保护处理；
3)蜂花粉发酵酸羊乳的制备：验收合格的无抗生鲜羊乳或复原羊乳，将辅料溶解于羊乳中，搅拌均匀后混合料液进行高压均质，然后按6％～9％(w/w) 添加量将β-CD-蜂花粉包埋物加入料液中，经杀菌处理后迅速冷却至40～50℃，添加乳酸菌发酵剂混匀并置于恒温条件下中进行发酵，经冷却后熟后即制得蜂花粉发酵酸羊乳成品。
进一步的，步骤1)的具体步骤如下：蜂花粉首先经机械粉碎成100目后按料液比1:15～1:20(g/mL)加入去离子水，65～70℃超声辅助提取1.5～2h，然后经3000～4000r/min离心10～15min，收集上清液于48～52℃真空旋转蒸发得到蜂花粉提取浓缩液，再经真空冷冻干燥得到蜂花粉水提物冻干粉。
进一步的，步骤2)的具体步骤如下：取一定量蜂花粉水提物冻干粉按料液比2:3(w/w)加去离子水溶解，然后按蜂花粉水提物：β-CD保护剂为1:2～1:3 (w/w)称取β-CD并用去离子水配置成20～28mg/mLβ-CD溶液，两者于 48～53℃条件下700～900r/min搅拌混合40min，然后8000～10000r/min高速分散1～2min，再经真空冷冻干燥得到β-CD-蜂花粉水提物包埋物。
进一步的，步骤3)中的混合料液进行均质的条件为：60～70℃，一级20～30 Mpa，二级5MPa，杀菌处理的条件为：90～95℃，5～10min。
进一步的，步骤3)中发酵的条件为：发酵温度41～43℃，发酵时间5～6h，直至发酵酸度达到70°T后，4℃条件下后熟24h。
本发明提供的一种功能性蜂花粉发酵酸羊乳及其制备方法，以中国特色蜂花粉为原料，采用机械破壁-超声水提法制备蜂花粉提取物，利用β-环状糊精作为保护剂处理蜂花粉水提物制得β-CD-蜂花粉包埋物，然后于物料均质后以适当比例添加到羊乳中，再经杀菌、发酵、后熟等加工工序制成功能性蜂花粉发酵酸羊乳。与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)首次将中国的特色蜂花粉应用于羊乳中开发功能性蜂花粉发酵酸羊乳，该产品将蜂花粉及羊乳两者的营养及保健价值有机结合，将会更加满足人们对新型功能性食品的消费需求；
2)利用机械破壁-超声联合水提法制得的蜂花粉水提物中富含蛋白质、多糖、多酚、黄酮、维生素和矿物质等多种组分，最大程度保留了蜂花粉本身营养及活性成分，更加有效提升了最终蜂花粉酸羊乳产品的营养与保健价值；
3)采用现代食品微胶囊化技术，以β-环状糊精为壁材对蜂花粉水提物进行包埋保护处理后再应用于新型健康酸羊乳产品的开发，有利保证蜂花粉酸羊乳在冷藏货架期间具有稳定的感官特性、产品品质及抗氧化生物活性。
附图说明
图1为β-CD质量浓度对β-CD-蜂花粉水提物包埋率的影响；
图2为搅拌转速对β-CD-蜂花粉水提物包埋率的影响；
图3为搅拌温度对β-CD-蜂花粉水提物包埋率的影响。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
本发明提供了一种功能性蜂花粉发酵酸羊乳，其组分按质量百分比包括 6％～9％蜂花粉水提物包埋物、82％～88％羊乳、7％～9％辅料和0.002％～0.1％乳酸菌发酵剂。
其中，蜂花粉水提物包埋物是由包埋保护剂β-CD处理得到的，蜂花粉水提物冻干粉和β-CD按1:2～1:3(w/w)比例制备而成。蜂花粉水提物冻干粉为茶花蜂花粉或其它种类蜂花粉水提物冻干粉。β-CD-蜂花粉水提物的最佳含量为 7.32％。辅料包括蔗糖、蜂蜜、低聚异麦芽糖、低聚果糖、核桃蛋白肽以及复合酸奶稳定剂中的一种或多种。
本发明还提供了一种功能性蜂花粉发酵酸羊乳的制备方法，步骤如下：
1)蜂花粉水提物的制备：选取蜂花粉，采用机械破壁-超声水提联合法制备蜂花粉水提物；
蜂花粉首先经机械粉碎成100目后按料液比1:15～1:20(g/mL)加入去离子水，65～70℃超声辅助提取1.5～2h，然后经3000～4000r/min离心10～15min，收集上清液于48～52℃真空旋转蒸发得到蜂花粉提取浓缩液，再经真空冷冻干燥得到蜂花粉水提物冻干粉。
2)蜂花粉水提物包埋物的制备：取一定量蜂花粉水提物冻干粉按料液比 2:3(w/w)加去离子水溶解，然后按蜂花粉水提物：β-CD保护剂为1:2～1:3(w/w) 称取β-CD并用去离子水配置成20～28mg/mLβ-CD溶液，两者于48～53℃条件下700～900r/min搅拌混合40min，然后8000～10000r/min高速分散1～2min，再经真空冷冻干燥得到β-CD-蜂花粉水提物包埋物。
3)蜂花粉发酵酸羊乳的制备：验收合格的无抗生鲜羊乳或复原羊乳，将辅料溶解于羊乳中，搅拌均匀后混合料液进行高压均质，均质的条件为：60～70℃，一级20～30Mpa，二级5MPa；然后按6％～9％(w/w)添加量将β-CD-蜂花粉包埋物加入料液中，经杀菌(杀菌处理的条件为：90～95℃，5～10min)处理后迅速冷却至40～50℃，添加乳酸菌发酵剂混匀并置于恒温条件下中进行发酵，发酵的条件为：发酵温度41～43℃，发酵时间5～6h，直至发酵酸度达到70°T后， 4℃条件下后熟24h后即制得蜂花粉发酵酸羊乳成品。
实施例1茶花蜂花粉水提物的制备
本实施例以茶花蜂花粉为原料，采用机械破壁-超声水提联合法制备茶花蜂花粉水提物。称取100g经灭菌处理后的茶花蜂花粉，机械粉碎后加入2000mL 去离子水，65℃超声波辅助提取1.5h后离心，离心条件为4000r/min，15min，该步骤重复进行2次，收集上清液于50℃经真空蒸发后得到120g茶花粉水提浓缩物，再经真空冷冻干燥得到茶花粉提取物冻干粉。
实施例2β-CD-茶花蜂花粉水提物包埋工艺的优化确定
本实施例以茶花蜂花粉水提物为芯材，β-CD作为包埋保护剂，制备β-CD- 茶花粉水提物包埋物。选取β-CD溶液质量浓度、磁力搅拌速度及搅拌温度作为单因素试验指标，蜂花粉水提物总酚包埋率作为衡量指标，以确定β-CD-蜂花粉冻干粉最佳制备工艺，其结果见图1、2、3。
由图1、2、3单因素实验可知，随β-CD溶液质量浓度、搅拌转速和搅拌温度升高，β-CD-茶花粉水提物包埋率均呈现先升高、后降低变化趋势，由此，确定β-CD-蜂花粉水提物包埋物最佳制备工艺条件为：β-CD溶液质量浓度25 mg/mL、搅拌转速800r/min、搅拌温度为50℃，在此条件下搅拌40min对茶花蜂花粉进行包埋处理，测得β-CD-茶花蜂花粉包埋率为82.05％。
实施例3茶花蜂花粉酸羊乳配方的优化确定
将茶花蜂花粉水提物(按1％、2％、3％，w/w，不同比例添加)以及β-CD- 茶花蜂花粉水提物包埋物(按3.66％、7.32％、10.98％，w/w，不同比例添加，相当于其中含有茶花粉提取物为1％、2％、3％)加入羊乳中，经调配、均质、杀菌、发酵、后熟等工序制得酸羊乳，比较茶花粉添加比例以及β-CD处理与否对茶花粉酸羊乳品质及抗氧化活性的影响。
注：不同上标小写字母表示同一行酸羊乳存在显著差异(P<0.05)。
表1β-CD处理对茶花蜂花粉酸羊乳感官品质的影响
β-CD处理对茶花蜂花粉酸羊乳感官品质的影响如表1所示。适量添加茶花粉可有效提高酸羊乳感官品质，尤其茶花粉经β-CD处理后，产品色泽、风味及口感显著高于未处理组，β-CD处理会有效掩盖茶花粉不良气味及色素成分，赋予产品更佳的感官品质。依据总体评分，添加7.32％β-CD-茶花粉水提物的酸羊乳感官品质最佳。
注：不同上标小写字母表示同一行酸羊乳存在显著差异(P<0.05)。
表2β-CD处理对茶花蜂花粉酸羊乳酸度、乳酸菌数、持水力、质构特性及抗氧化活性的影响
β-CD处理对茶花蜂花粉酸羊乳酸度、乳酸菌数、持水力、质构特性及抗氧化活性的影响如表2所示。从表2中可知，茶花粉添加显著提高酸羊乳酸度，且酸度随茶花粉添加比例增大持续升高，但β-CD处理会在一定程度上降低产品发酵酸度；茶花粉酸羊乳中保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌数明显减少，且茶花粉添加比例愈大乳酸菌数量减少愈显著，茶花粉水提物经β-CD处理后酸羊乳中乳酸菌数量明显高于未处理组；与对照相比，茶花粉酸羊乳持水力显著降低，硬度、稠度、内聚性和粘性指数随茶花粉添加量增大持续下降，而β-CD-茶花粉酸羊乳持水力和质构指标则显著提高，且与β-CD-茶花粉添加量呈正相关。无论β-CD处理与否，茶花粉水提物添加均使酸羊乳抗氧化显著增强且与添加量呈正相关。
整体来看，β-CD处理茶花蜂花粉会赋予酸羊乳更佳的感官品质、持水性能和质构特性，减缓对乳酸菌增殖的抑制，同时保有较强的产酸速度及抗氧化活性。因此，选择添加7.32％β-CD-茶花蜂花粉水提物包埋物到羊乳中制备蜂花粉酸羊乳。
实施例4β-CD-茶花蜂花粉酸羊乳冷藏期间品质及抗氧化活性变化
注：Y0代表对照酸羊乳，YB代表添加7.32％β-CD-茶花蜂花粉水提物包埋物的酸羊乳；不同上标大写字母表示同一列相同指标下酸羊乳之间存在显著差异(P<0.05)；不同上标小写字母表示同一行酸羊乳存在显著差异(P<0.05)。
表3β-CD-茶花蜂花粉酸羊乳冷藏期间感官品质、酸度、乳酸菌数、持水力、质构特性及抗氧化活性变化
表3所示的是β-CD-茶花蜂花粉酸羊乳冷藏期间产品品质及抗氧化活性的动态变化。在冷藏28d内，β-CD-茶花粉酸羊乳色泽、风味、口感和组织形态保持良好状态，呈均匀乳黄色，气味协调，口感细腻，乳清未析出；酸度随冷藏时间延长显著增大，尤其在冷藏前期(0～14d)酸度迅速增加，继续冷藏(14～28 d)，酸度升高幅度变缓，至冷藏结束时β-CD-茶花粉酸羊乳酸度小于100°T；从表3还可看出，对照酸羊乳活菌数持续下降，而β-CD-茶花粉酸羊乳中保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌数则呈先增加后降低变化，贮藏7d达到最大值，两种乳酸菌活菌数分别为47.06×107和55.44×107CFU/mL；继续冷藏，乳酸菌数则逐渐降低，但直至28d冷藏结束，酸羊乳中乳酸菌数量均远大于1×106CFU/mL，高于国家标准；β-CD-茶花粉酸羊乳冷藏期间持水力和质构特性变化均呈先升高、后降低趋势：冷藏初期(0～7d)，持水力、硬度、稠度、内聚性和粘性指数显著上升，7d达到最佳；冷藏中后期(14～28d)，持水力和质构则快速下降。与对照相比，β-CD-茶花粉酸羊乳的DPPH自由基清除能力、FRAP总抗氧化能力和Fe2+螯合力均随冷藏时间延长持续增强，且前两者增加幅度更为明显；冷藏结束时，DPPH自由基清除能力、FRAP总抗氧化能力和Fe2+螯合力分别升高 33.41％、30.22％和47.85％。
因此，在冷藏过程中，β-CD-茶花蜂花粉酸羊乳在货架期内保持较好感官品质，酸度会有所增加但小于100°T；添加β-CD-茶花蜂花粉有利于缓解产品贮藏期内活菌数减少以及持水能力、质构特性变差；抗氧化活性则随冷藏时间延长显著提高。茶花蜂花粉制备成水提取物后开发的蜂花粉酸羊乳具有优良的产品品质及抗氧化活性，有望成为受消费者和市场欢迎的新型健康酸乳产品。
实施例5蜂蜜茶花蜂花粉酸羊乳的制备
以验收合格的无抗生鲜羊乳为原料，添加3％蔗糖、0.5％低聚异麦芽糖、 1％低聚果糖、0.5％核桃蛋白肽以及0.3％复合酸奶稳定剂等辅料，搅拌溶解混合后进行高压均质(60～65℃，一级20Mpa，二级5MPa)；然后添加7.32％β-CD- 茶花蜂花粉水提物包埋物于物料中并进行巴氏杀菌处理，杀菌条件为90～95℃保持5min，杀菌完成后迅速冷却至40～50℃，将乳酸菌发酵剂(0.2U/kg乳) 加入冷却后的料液中混匀并在43℃恒温发酵罐中发酵5～6h，达到发酵终点后 70°T，然后在线添加4％枣花蜜，再将酸奶转移至4℃冷库中后熟24h以上，即得蜂蜜茶花蜂花粉酸羊乳。
本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
本发明不限于上述实施例，本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。
以上，仅为本发明公开的具体实施方式，但本发明公开的保护范围并不局限于此，本发明公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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