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余甘子褐色乳酸菌饮料加工工艺研究



全 文 :第160期 NO.160 四月 April 2015
60 61中国乳业 China Dairy
第160期 NO.160 四月 April 2015
中国乳业 China Dairy
余甘子(Phyllanthus Emblica
L),又名余甘果、喉甘子、庵罗
果、滇橄榄等,属大戟科叶下珠属
植物,是亚热带地区的野生果树,
果实食之味酸微涩,后转甘,故名
余甘[1,2]。余甘子中含有氨基酸、
维生素、微量元素、碳水化合物并
富含槲皮素、生物碱、倍半萜类、
二萜类、谷甾醇等功能成分[3~5],
余甘子具有清热凉血,消食健脾,
生津止渴,抗炎,抗氧化,抗衰
老,保肝等保健功效[6~10]。
在我国,云南余甘子资源较为
丰富,为余甘子产业化开发提供了
有力支撑,但是目前对野生余甘子
果实的开发利用率较低,缺乏高附
加值产品面市,所以研究开发余甘
子资源,对于余甘子种植业与食品
行业的发展具有一定推动作用[11]。
本研究以脱脂乳粉和余甘子为主要
原料,通过配料合理搭配研制了一
种新型的具备一定保健功能的余甘
子褐色乳酸菌饮料。该产品不仅满
足了人们对健康饮品消费的需求,
还为余甘子资源的深加工提供了一
条新的途径。
1 材料与方法
1.1 材料
余甘子(市售);脱脂乳粉
(新西兰恒天然);白砂糖(云南
中糖发展有限公司);葡萄糖(山
东西王糖业有限公司);直投式发
酵剂YO-MIX511(丹尼斯克);
可溶性大豆多糖(泉州市味博食品
余甘子褐色乳酸菌饮料加工工艺研究
文∕杨 洋 高 航 段艳珠 崔立红 段玉禄
(云南昆明雪兰牛奶有限责任公司)
摘 要:以脱脂乳粉、余甘子为主要原料,研究了余甘子褐色乳酸菌饮料的制备工艺条件。通过正交试验研究了余甘子
褐色乳酸菌饮料产品配方及乳化稳定剂的复配方案。结果表明:余甘子褐色乳酸菌饮料最适配料为白砂糖6.0%、余甘子汁
2.0%、蜂蜜1.0%、甜橙香精0.08%。余甘子褐色乳酸菌饮料最佳稳定剂为可溶性大豆多糖0.20%、果胶0.30%、三聚磷酸钠
0.05%。制得的余甘子褐色乳酸菌饮料色泽呈黄褐色,具有甜橙特征风味,口感清爽适口,并具有一定的营养保健功能。
关键词:余甘子;乳酸菌饮料;稳定剂;配方
Study on the Processing Technology of Brown Emblica Lactic Acid Bacteria
Beverage
YANG Yang, GAO Hang, DUAN Yan-zhu, CUI Li-hong, DUAN Yu-lu
(Kunming Xuelan Dairy Co.,Ltd.,Yunnan Kunming)
Abstract: skim milk powder and emblic leafflower fruit are used as raw material and the manufacture process conditions of brown
emblica lactic acid bacteria beverage were discussed. Product formula and compositional formulation of emulsion stabilizer were
studied by orthogonal experiments. The results showed that the most adapted material formula of brown emblica lactic acid bacteria
beverage was as follows: white sugar was 6.0%, phyllanthus emblica juice was 2.0%, honey was 1.0%, and an orange flavour was
0.08%. The best stabilizer compositional formulation was as follows: soluble soybean polysaccharide was 0.20%, pectin was 0.30%,
and sodium tripolyphosphate was 0.05%. The resulting yellowish-brown color of brown emblica lactic acid bacteria beverage, with
characteristic flavor of orange, fresh taste palatability, and has a certain nutrition and health function.
Key words: phyllanthus emblica;lactic acid bacteria beverage;stabilizer; formula
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DOI:10.16172/j.cnki.114768.2015.04.019
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中国乳业 China Dairy
有限公司);果胶(烟台安德利果
胶股份有限公司);柠檬酸(云南
燃二化工有限公司);三聚磷酸钠
(云南贝克吉利尼天创磷酸盐有限
公司);甜橙香精(奇华顿食用香
精香料(上海)有限公司);阿斯
巴甜(日本味之素公司);安赛蜜
(大赛璐(南宁)食品添加剂有限
公司),各食品添加剂均符合相应
国家标准。
1.2 主要仪器
APV-1000型均质机(德国
APV公司),RW-20型高速搅拌
器(德国IKA公司),T50标准型
电 位 滴 定 仪 ( 瑞 士 梅 特 勒 - 托 利
多公司),HR2870型料理机(飞
利浦),UPH-II-10T型超纯水机
(四川优普超纯科技有限公司),
电热恒温水浴锅(北京市永光明医
疗仪器厂)等。
1.3 工艺流程
工艺流程如图1所示。
1.4 工艺要点
1.4.1 基本配料
根据国家标准中相关要求并结
合产品实际,利用发酵基料将乳酸
菌饮料蛋白质含量调整至1.0%[12]。
试 验 中 添 加 0 . 0 2 % 阿 斯 巴 甜 和
0.01%安赛蜜替代6.0%的白砂糖所
提供的甜度,可以适当降低白砂糖
添加量,也可以提升综合甜感与清
爽度,同时基料中添加3.5%葡萄糖
参与褐变。
1.4.2 余甘子汁的制备
选择色泽翠绿,果粒饱满的新
鲜成熟果实,余甘子经过分拣、除
杂质后,用清水彻底清洗干净,用
沸水对鲜果热烫2~3 min,使果肉
组织软化后去果核,热烫后果实迅
速冷却至40 ℃以下,添加0.5 g/L抗
坏血酸护色。将余甘子果肉和净化
水按1∶4比例打浆,余甘子中含有
果胶及纤维,浸提后的余甘子汁液
必须经400 目振动筛过滤后采用板
框压滤机进行精滤后获得余甘子汁
[13,14]。
1.4.3 乳粉溶解水合
将部分净化水加热至50~55
℃,加入所需脱脂乳粉、葡萄糖,
搅拌5~10 min至完全溶解后,静置
水合30 min,经200 目过滤备用。
1.4.4 基料褐变
将水合好的基料升温到60~65
℃进行均质,一段压力160~180
bar,二段压力20~30 bar,均质后
将物料升温至95~98 ℃进行保温褐
变,保持3 min。期间保持搅拌,使
物料充分褐变。
1.4.5 接种发酵
待基料褐变完成后,降温冷
却,至物料温度降至(42±1)℃
时,按无菌操作接入发酵剂,搅拌
5~10 min后,关闭搅拌,保温发
酵,发酵温度(42±1)℃。待基
料pH值达到4.2时,终止发酵,开
启搅拌破乳,冷却降温备用。
1.4.6 混料调配
部分净化水升温到70~75 ℃搅
拌溶解复配稳定剂15~20 min(复
配稳定剂事先与白砂糖按1∶5干混
均匀),然后加入其它甜味剂等辅
料。搅拌溶解均匀后于85~90 ℃保
温杀菌15 min,杀菌后降温与发酵
基料混合均匀。
1.4.7 调酸
基料降温至18~20 ℃,添加余
甘子汁后用柠檬酸将乳酸菌饮品基
料pH值调整为3.6~3.9之间,酸度
为60~64 °T之间。
1.4.8 乳化均质
调配定容好的基料进行无菌均
质处理(一段压力190~200 bar,
二段压力30~40 bar)。
1.4.9 灌装
均质好的产品冷却至6~8 ℃无
菌灌装。
1.5 产品配方的确定
余甘子无明显特征风味,加之
甜橙味与褐色饮料风味较协调,所
以余甘子褐色乳酸菌饮料选定白砂
糖添加量(%)、余甘子汁添加量
(%)、蜂蜜添加量(%)、甜橙
香精添加量(%)4 个关键因素,
选取适宜的添加量,设计四因素三
水平L9(3
4)正交试验,以感官测
评得分为评价指标,确定产品最优
的配比。试验因素及水平见表1。
1.6 产品感官品质评价方法
余甘子乳酸菌饮料基本配方试
验评价采用感官综合评分法,请12
位评定人员(6 男6 女)对样品进
行感官评鉴,评价标准见表2。采
图 1 余甘子褐色乳酸菌饮料工艺流程
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用总分100 分制,在得分中去掉1
个最低分和1 个最高分,求均值取
整后的计分结果即为产品的感官评
分值。
1.7 稳定剂复配
余甘子褐色乳酸菌饮料稳定
剂的复配是利用低粘度的可溶性
大豆多糖配合果胶起到保护蛋白
质的作用,并赋予产品清爽细滑的
口感。三聚磷酸钠具有表面活性剂
的性质,也能够螯合二价离子,
适当使用可以控制产品析水现象。
本研究设计L9(3
4)三因素三水平
正交试验进行稳定剂复配试验(表
3),以产品的离心沉淀率(%)
及离心后的析水分层情况为参考指
标进行余甘子褐色乳酸菌饮料体系
稳定性评价。
1.8 稳定剂评价方法
余甘子褐色乳酸菌饮料稳定
剂复配效果以产品的离心沉淀率
(%)为指标进行综合评定。离心
沉淀率评价方法为:称取样品于离
心管中,在4 000 r/min条件下离心
15 min,然后取出离心管观察及测
量产品析水及分层情况,以评价稳
定剂对产品体系稳定作用。观察完
产品析水及分层情况后,样品室温
下放置30 min后倒去上层液体,将
离心管倒扣5 min后,称量沉淀物
重量,并进行3 次测定,取均值。
离心沉淀率(%)按下式计算:离
心沉淀率SR=沉淀物重量/试样重
量×100%。离心沉淀率越大,表
示体系稳定性越差;反之,稳定性
越好。
2 结果与讨论
2.1 产品配方的确定
通过正交试验对不同辅料配
比产品进行感官计分,试验结果见
表4。由极差(R值)大小可知,
4 个因素影响大小依次为:D>A
>C>B;即甜橙香精>白砂糖>
蜂 蜜 > 余 甘 子 汁 ; 由 K 值 可 知 ,
A2B2C2D3为最佳配料量,即白
砂糖6.0%、余甘子汁2.0%、蜂蜜
1.0%、甜橙香精0.08%。按该组
合的配料量进行验证试验,产品的
感官评分为86 分,符合试验设计
要求。制得的余甘子褐色乳酸菌饮
料,色泽呈黄褐色,具有甜橙的自
然协调柔和香味,口感爽滑,酸甜
度合适,因此选择A2B2C2D3配料
组合为最佳配方。
2.2 稳定剂的复配
产品离心后能够快速了解产品
在货架期的变化情况,经过正交试
验设计,离心后的9 组样品无析水
分层现象发生;由极差(R值)可
知,3 个成分对离心沉淀率影响大
小依次为:F>E>G,即果胶>可
溶性大豆多糖>三聚磷酸钠。果胶
表 1 产品配方正交试验设计
A 白砂糖(%) B 余甘子汁(%) C 蜂蜜(%) D 甜橙香精(%)
1 5.0 1.0 0.5 0.04
2 6.0 2.0 1.0 0.06
3 7.0 3.0 1.5 0.08
表 2 产品感官评价标准
项目 一类 二类 三类 四类
产品色泽
(20 分)
自然协调的黄褐色,不透明
(15~20 分)
色泽正常,偏黄色,不透
明(10~15 分)
偏淡黄色,颜色不典型,
色泽一般(5~10 分)
色泽异常,呈现令人不愉快
的颜色(0~5 分)
组织状态
(40 分)
呈均匀一致、流动性良好的
液体,无沉淀、无析水分层
现象(30~40 分)
呈均匀一致的液体,无析
水分层现象,有轻微沉淀
(20~30 分)
有析水现象,有少量沉淀,
无分层及可见外来杂质
(10~20 分)
产品有分层现象或有较多沉
淀物,有外来可见杂质
(0~10 分)
滋味和气味
(40 分)
口感清爽、酸甜比合适,具
有甜橙特有的香味,香气醇
正,无异味 (30~40 分)
爽滑度及酸甜比适中,甜
橙香气适中 (20~30 分)
清爽度不足,酸甜比不合
适,香气及味道清淡
(10~20 分)
爽滑度、酸甜度较差,香气
不纯,有异味(0~10 分)
表 3 稳定剂复配正交试验设计
水平 E 可溶性大豆多糖(%) F 果胶(%) G 三聚磷酸钠(%)
1 0.10 0.20 0.02
2 0.20 0.30 0.05
3 0.30 0.40 0.08
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是主要影响因素,其保护蛋白质效
果最好,对产品稳定性影响显著,
可溶性大豆多糖与果胶搭配能有效
抑制产品分层及沉淀。试验发现,
适宜的三聚磷酸钠能够提升产品稳
定性,特别是在控制析水方面有重
要作用。由K值综合分析,E2F3G2
为最佳复配组合,但是试验发现,
果胶用量过大会掩盖产品风味及清
爽度,同时会增加产品成本,因此
在保证产品质量情况下将复配稳定
剂各成分添加量调整为:可溶性大
豆多糖0.20%、果胶0.30%、三聚
磷酸钠0.05%。按该稳定剂复配量
进行3 次验证试验,产品的离心沉
淀率(%)平均值为2.03%,且无
析水分层现象,能够满足产品质量
需求。制得的余甘子褐色乳酸菌饮
料口感清爽,流动性良好,无明显
沉淀及分层现象,产品口感细腻,
透香性较好,因此选择E2F2G2为
最佳稳定剂复配组合。
2.3 产品质量标准
2.3.1 感官指标
色泽:呈均匀一致黄褐色;
滋气味:具有甜橙清香味,酸甜适
口,无异味;组织状态:均匀一致
细腻的乳浊液,无明显分层及沉淀
现象;无可见外来杂质异物。
2.3.2 理化指标
蛋白质含量≥1.0%,苯甲酸
含量≤0.03 g/kg,碳水化合物含量
≥9.0%。
2.3.3 卫生指标
活性乳酸菌数≥1×106 CFU/
mL,霉菌≤30 CFU/mL,酵母
菌≤50 CFU/mL,大肠菌群≤3
MPN/100 mL,致病菌(金黄色葡
萄球菌、沙门氏菌、志贺氏菌)不
得检出;铅(以Pb计)≤0.05 mg/
L,铜(以Cu计)≤5.0 mg/L,总
砷(以As计)≤0.2 mg/L。
综合余甘子褐色乳酸菌饮料
感官、理化、卫生指标可知,其符
合GB/T 21732《含乳饮料》及GB
16321《乳酸菌饮料卫生标准》中
的相关规定,产品在6~8 ℃条件下
货架期能够达到21 天。
3 结论
通过正交试验确定余甘子褐
色乳酸菌饮料最佳配方为:白砂糖
6.0%、余甘子汁2.0%、蜂蜜1.0%、
甜橙香精0.08%,可获得口感清爽,
酸甜适口的余甘子褐色乳酸菌饮料。
其最佳复配稳定剂成分为:可溶性大
豆多糖0.20%、果胶0.30%、三聚磷
酸钠0.05%,该复配稳定剂能有效控
制产品蛋白质沉淀及产品析水分层现
象,并且提供清爽细滑的口感。 C
表 4 产品配方正交试验结果
试验号
A
白砂糖(%)
B
余甘子汁(%)
C
蜂蜜(%)
D
甜橙香精(%)
感官得分
1 1 1 1 1 70
2 1 2 2 2 83
3 1 3 3 3 78
4 2 1 2 3 85
5 2 2 3 1 77
6 2 3 1 2 81
7 3 1 3 2 74
8 3 2 1 3 79
9 3 3 2 1 72
K1 77.000 76.333 76.667 73.000
K2 81.000 79.667 80.000 79.333
K3 75.000 77.000 76.333 80.667
R 6.000 3.334 3.667 7.667
表 5 稳定剂复配正交试验结果
试验号 E 可溶性大豆多糖(%)F 果胶(%) G三聚磷酸钠(%)离心沉淀率(%)
1 1 1 1 3.57
2 1 2 2 2.31
3 1 3 3 2.19
4 2 1 2 3.11
5 2 2 3 2.05
6 2 3 1 1.92
7 3 1 3 3.21
8 3 2 1 2.21
9 3 3 2 1.86
K1 2.690 3.297 2.567
K2 2.360 2.190 2.427
K3 2.427 1.990 2.483
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中国乳业 China Dairy
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(收稿日期:2014-12-22)
近年来乳酸菌饮料以其独特的
风味和口感大受消费者的青睐,销
售量不断上升。世界各国在乳酸菌
饮料研发与生产方面也做了大量的
工作,不同风格、不同风味、不同
卖点的酸乳饮料应运而生。美拉德
反应是一种普遍的非酶褐变,又称
“非酶棕色化反应”,是法国化学
家L C Maillard在1912年提出的,广
泛存在于食品工业中,是羰基化合
物(还原糖类)和氨基化合物(氨
基酸和蛋白质)间的反应,经过复
杂的历程,最终生成棕色甚至是黑
色的大分子物质类黑精或称拟黑
素,所以又称羰氨反应[1]。美拉德
反应是一个十分复杂的反应过程,
中间产物众多,终产物结构十分复
杂。美拉德反应能产生人们所需要
的香气和色泽,亮氨酸与葡萄糖在
高温下反应,能够产生令人愉悦的
面包香。通过美拉德反应不仅赋予
发酵型乳饮料面包的香气,同时赋
予其独特的色泽。产品含有大量的
活菌和益生菌,可调整人体肠道菌
群的平衡,并且其代谢产物有益于
人体的健康[2]。本文研究了一种通
过美拉德反应,由益生菌发酵制备
美拉德褐变型发酵乳饮料的研制
文∕李国玉
(黑龙江龙丹乳业科技股份有限公司)
摘 要:目前市场上销售的乳饮料品种多样,但利用美拉德反应经过发酵制备的乳饮料在市面上还并不多。此产品不仅
营养价值高,而且口感、色泽好。本文通过正交试验确定了美拉德褐变的反应条件是:加热温度80 ℃,保持时间2 h;发酵温
度37 ℃,时间18 h;白砂糖添加量10%,复合稳定剂添加量0.8%。
关键词:美拉德反应;发酵;乳饮料;研制
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DOI:10.16172/j.cnki.114768.2015.04.020