全 文 ：002131 J . Sh an xi A gr ic. Univ .
学 报
收稿日期:2005-08-05 修回日期:2005-09-12
作者简介:冯雅蓉 (1982-), 女 (汉), 山西太谷人 , 在读硕士 , 主要从事畜产品加工方面的研究。
文章编号:1671-8151 (2006) 02-0180-03
香橙乳酸菌饮料的研制
冯雅蓉 , 冯翠萍
(山西农业大学 食品科学与工程学院 , 山西太谷 030801)
摘 要:实验对香橙乳酸菌饮料的最佳工艺配方进行了研究。在发酵乳 30%的条件下 , 以鲜橙汁 、 白砂糖 、 柠檬酸 、
稳定剂 (稳定剂是由海藻酸钠 、 单甘脂 、 蔗糖酯组成的 B - 1 型乳化稳定剂) 为因素 , 以果汁添加量 10%、 20%、
30%, 白砂糖添加量 6%、 8%、 10%, 柠檬酸添加量 0. 05%、 0. 10%、 0. 15%, 稳定剂添加量 0. 03%、 0. 04%、
0. 05%为水平 , 采用四因素三水平的正交试验设计 , 筛选最佳配方。结果表明:最佳配方为鲜橙汁 20%, 白砂糖 8%、
柠檬酸 0. 05%, 稳定剂 0. 04%。
关键词:香橙;乳酸菌;最佳方案
中图分类号:TQ921+. 3 文献标识码:A
Study on Orange Lactic Acid Bacteria Beverage
FENGYa-rong et al.
(Collegeo f Food S cience and Engineering , S hanx i A gricultual University , Taigu Shanx i 030801 , China)
Abstract:I n this paper , processing and fo rmula tion of o range lactic acid bacteria bever age is studied. The facto r is the
quantity o f juice , sugar , lemon acid and the stable preparation , with the fermentation milk 30%. And the level is the quan-
tity o f juice (10%, 20%, 30%), suger (6%, 8%, 10%), lemon acid (0. 05%, 0. 10%, 0. 15%), and sable prepara-
tion (0. 03%, 0. 04%, 0. 05). Through on o rthogonal design L9 (34), the best fo rmulation w as selected. The result
showed tha t the optimum fo rmulation w as the fe rmenta tion milk 30%, the juice20%, suger8%, lemon acid 0. 05%, the
stable prepa ration 0. 04%.
Key words:Orange;Lactic acid bacteria;The optimum formulation
香橙果肉质嫩多汁 , 果实酸甜适度 , 气味芳香 , 营养丰
富 , 品质上乘 , 优于芦柑 、 蕉柑。据测定 , 香橙每百毫升果
汁含糖 7. 5～ 12 g , 含 Vc 62 ～ 75 mg , 含酸 0. 5 ～ 1 g , 可溶
性固形物为 11%～ 16%。[ 1]香橙与其它柑橘相比 , 既宜鲜食
又易加工 , 深受广大消费者的欢迎。[ 2]
乳酸菌是有益于人体健康的菌 , 可以对乳进行发酵 , 将
乳糖转化为乳酸 , 促进蛋白质水解 , 增加人体对可溶性钙 、
磷和一些 B 族维生素的吸收。乳酸菌进入肠道后 , 可抑制
病原菌和有害于人体健康的细菌的生长繁殖。
乳酸菌饮料是一种发酵型的酸性含乳饮料。香橙乳酸菌
饮料以二者为主要原料 , 通过现代先进工艺技术和先进设备
的加工 , 将二者制成一种产品 , 提高了二者作为单一产品时
的营养价值及商品价值 , 而且其口味迎合大众喜好 , 是一种
新型的乳酸菌饮料。
1 材料与方法
1. 1 材料与设备
1. 1. 1 材料:鲜牛乳 (山西农业大学奶站提供), 白砂糖
(市售 , 食品级), 柠檬酸 (分析纯), 乳酸菌 (保加利亚乳
杆菌∶嗜热链球菌=1∶1 , 山西农业大学食品营养实验室
提供), B-1 型乳化稳定剂 (海藻酸钠 、 单甘脂 、 蔗糖酯组
成), 鲜香橙 (市售)。
1. 1. 2 试剂:0. 1N 氢氧化钠溶液 , 75%乙醇
1. 1. 3 设备:电热恒温培养箱 , 均质机 , 胶体磨 , 高压蒸
汽灭菌锅 , 小型榨汁机。
1. 2 方 法[ 3 , 4]
1. 2. 1 发酵乳的制备
鲜牛奶→预处理→预热→均质→杀菌→冷却→接种发酵
→冷却搅拌
1. 2. 2 稳定剂的溶解
处理水→预热 (60～ 70℃) →加稳定剂溶解→冷却
1. 2. 3 香橙汁的制备
香橙→去皮→榨汁→过滤→过胶体磨→鲜橙汁
1. 2. 4 香橙乳酸菌饮料制备的工艺流程
柠檬酸
↓
原料 (发酵乳 、 鲜橙汁 、 稳定剂) →混合→调酸→预热 (50
～ 55℃) →均质→杀菌→灌装→后熟→成品
1. 2. 5 香橙乳酸菌饮料试验设计
在确定发酵乳用量 , 菌种比及接种量的基础上影响产品
品质的主要因素为果汁添加量 , 白砂糖添加量 , 柠檬酸添加
量 , 乳化稳定剂添加量。以上述四个因素为 A、 B、 C、 D
做四因素三水平 L9 (34) 正交试验。正交因素水平表见表
1。
DOI牶牨牥牣牨牫牳牬牪牤j牣cnki牣issn牨牰牱牨牠牳牨牭牨牣牪牥牥牰牣牥牪牣牥牪牪
表 1 正交因素水平表
Table 1 H anding in the ho rizontal form o f the facto r
因素水平
Th e level
of factors
果汁%
Juice%
白砂糖%
Suger%
柠檬酸%
Cit ric acid%
稳定剂%
Stabilizat ion%
1
2
3
10
20
30
6
8
10
0. 05
0. 10
0. 15
0. 03
0. 04
0. 05
1. 2. 6 正交试验设计 (见表 2)
表 2 L9 (34) 正交试验设计表
Table 2 The test design form o f handing L9 (34)
序号
Sequence num ber
A B C D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
1
1
2
2
2
3
3
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
2
3
1
3
1
2
1
2
3
3
1
2
2
3
1
1. 2. 7 产品的感官评定方法
选择 6 名同学对成品进行评定 , 按表 3 评定标准进行感
官评定。
1. 2. 8 稳定性的测定
运用斯托克斯定律和比尔定律来测定。
1. 2. 9 均质条件的确定
参阅:范秀华 , 陆为民的 《雷竹笋乳酸菌饮料的加工工
艺》。
2 结果与分析
2. 1 操作要点
2. 1. 1 原料的质量标准
选优质原料乳 , 酸度为 16～ 18°T , 72°酒精试验呈阴性 ,
其他指标符合 GB6914 - 86。
选取新鲜 , 无腐烂 , 无蛀虫 , 九成熟以上的香橙。
2. 1. 2 酸奶的制备
活化菌种 (42℃, 3 h) →镜检→母发酵剂 (接种量
3%, 42℃, 3 h) →工作发酵剂 (3% , 42℃, 3 h) →接种
发酵 (3%, 42℃, 3 h) →发酵乳→后熟 (4 ～ 6℃, 12 h)
→储藏备用
2. 1. 3 果汁的制备
将去皮后的香橙切成小块 , 打浆 , 过滤 , 过胶体磨 , 得
澄清果汁。 4 ～ 6℃下储藏备用。
2. 1. 4 料液的混合
凝固好的酸奶搅拌均匀后 , 缓慢加入冷却好的果汁中
去 , 边加边搅拌 , 使果汁与奶充分混合。调酸时酸液缓缓加
入 , 加速搅拌 , 防止出现局部过酸 , 出现蛋白絮凝 。
表 3 感官评定标准
Table 3 Criteria for ev aluation o f sense or gan
色泽
Co lour and lustre
组织状态
Tissue and st ate
香气味道
F rag rance and test
口感
Sence
具有产品正常的乳黄色或橙
黄色 20～ 25分;乳黄色或橙黄色
较浅或较深 15～ 20分;乳白色或
橙红色<15分。
产品均匀 , 无气泡 , 不分层 ,
20～ 25分;较均匀 , 基本不
分层 , 无气泡 , 15～ 20分;
不均匀 , 有气泡 , 分层明显 , <15分
乳酸发酵的奶香味强烈 ,
无异味 , 香气浓 20 ～ 25 分;
有清淡的奶香 , 无异味15～ 20分;
奶味很淡 , 略带异味<15分。
柔和细腻 , 爽口滑润 , 酸甜适
宜 20～ 25分;较细腻滑润 ,
酸甜不适 15 ～ 20分;
缺乏细腻滑润<15分。
2. 1. 5 均质
将料液加热到 50 ～ 55℃, 在 15 ～ 20 MPa 的压力下均质
处理两次 , 使其微调化 , 增加稳定剂的效果。
2. 1. 6 灭菌
均质完毕后 , 立即灌装。 在 65℃下灭菌 30 min , 冷却
后装箱。成品置于低温下 (4℃左右) 储藏。
2. 2 香橙乳酸菌饮料最佳配方的确定结果
为确定香橙乳酸菌饮料的最佳配比方案 , 现以果汁添加
量 , 白砂糖添加量 , 柠檬酸添加量 , 乳化稳定剂添加量四个
因素为 A , B , C , D 作四因素三水平 L9 (34) 正交试验。
试验结果见表 4。
本试验采用级差分析法 , 对各因素的 K 及 R值 (极差)
的大小进行分析。比较表 4 四个因素中 R 值的大小可知 ,
影响发酵的主次因素为 D>A>B>C。因此 , 理想的工艺条
件为 A 2B2C1D2 , 即 橙 汁 20%、 白 砂糖 8%、 柠檬 酸
0. 05%、 乳化稳定剂 0. 04%。为了增加香橙乳酸菌饮料的
适口感 , 可以适量加入食用香精增香。
2. 3 菌种的选择与配比[ 5]
乳酸菌饮料的基本风味物质为乙醛 、 丁二酮 、 丙酮和丁
酮。同时选择嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌作为发酵剂对饮
表 4 L 9 (34) 正交试验结果
Table 4 The result o f the te st handing L9 (34)
序号 A B C D 总评
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
k1
k2
k3
R
1
1
1
2
2
2
3
3
3
215. 2
229. 9
223. 0
71. 7
76. 6
74. 3
14. 7
1
2
3
3
1
2
1
2
3
220. 0
227. 3
220. 8
73. 3
75. 8
73. 6
7. 3
1
2
3
2
3
1
3
1
2
225. 4
219. 1
223. 6
75. 1
73. 0
74. 5
6. 3
1
2
3
3
1
2
2
3
1
216. 0
231. 3
220. 8
72. 0
77. 1
73. 6
15. 3
69. 9
71. 8
73. 5
74. 3
73. 1
82. 5
77. 0
73. 0
73. 0
料的产酸和风味都有利。通常选择保加利亚乳杆菌∶嗜热链
球菌=1∶1 的发酵菌种混合种。根据文献研究 , 当发酵剂
的接种量为 3%时 , 产品的口感 、 色泽最好。因此 , 本试验
1812006 冯雅蓉等:香橙乳酸菌饮料的研制
选择以 1∶1 的菌种配比和 3%的接种量作为不可变因素。
2. 4 乳酸菌饮料的稳定性
2. 4. 1 影响稳定性的因素
乳酸菌饮料的稳定性受许多因素的影响。根据斯托克斯
定律 (S tocke s Low):
υt = gd p 2(ρp-ρ) /18μ
υt :颗粒沉降速度 m s-1;
dp :颗粒直径 m;
ρp-ρ:颗粒密度和流体密度之差 kg m-3;
μ:流体的黏度 kg m-1 s-1
从斯托克斯定律可以看出 , 饮料中蛋白质颗粒的沉降速
度与颗粒平均直径的平方 , 颗粒与流体的密度差成正比 , 而
与流体的黏度成反比。
因此提高乳酸菌饮料的稳定性主要是降低颗粒上浮或沉
降速度。根据斯托克斯定律分析可知:尽量使颗粒细化以减
小其直径 , 增加料液的黏度。通过增加料液的黏度以减小料
液与流体的密度差 , 其中减小颗粒的直径可以通过均质来实
现 , 增大料液黏度可以通过加入稳定剂来实现[ 6] 。
2. 4. 2 稳定性的测定[ 7 , 8]
由比尔定律 (Bill Low):A =KCI。 A 为吸光值 , I 为
溶液的光经长度 , K 为吸光系数 , C为溶液浓度。 将所检样
品在 2 000 r min-1离心 15 min , 用 2100 分光光度计在 760
～ 780 nm 波长下测离心前后的吸光值。定义稳定系数 R=
A后 /A前 , 则 R 越大溶液越稳定 , 一般 0. 8
2. 4. 3 均质压力及温度的确定[ 9]
为减小蛋白质颗粒直径 , 一般利用均质机的作用是使料
液中的蛋白质颗粒细化。均质的压力直接影响颗粒直径 , 同
时也是料液中稳定剂颗粒变小并黏附于蛋白质粒子的表面 ,
从而进一步提高稳定性。一般来说 , 酸度高的料液使用的均
质压力要小些 , 因为均质压力过高 , 酪蛋白粒子变小 , 表面
积增大 , 稳定剂不能完全包裹酪乳粒子而两粒子间的碰撞力
很有可能超过粒子间的聚集斥力 , 增加其聚合程度 , 使稳定
性变差。所以第二次均质的压力以 15 MPa为宜 , 而第一次
可以在 20 MPa 的压力下均质。均质温度过高 , 会使稳定效
果降低 , 过低则不能使稳定剂与酪蛋白形成良好的稳定复合
体 , 所以温度控制在 50 ～ 55℃较好。
2. 5 杀菌条件的选择
杀菌后的产品可延长保质期 , 但由于杀菌温度 、 杀菌时
间不同而对产品稳定性的影响也不一样 , 进而影响产品的整
体品质。试验结果见表 5。
表 5 杀菌条件对饮料稳定性的影响
Table 5 Impact of condition of ste rilization on beve rage sta-
bility
杀菌条件 效果
65℃ 30 min 乳酸饮料颗粒微小 、 细腻 、 均一 , 振动颗粒位移小
85℃ 15 min 有肉眼可见的絮状物 , 振动颗粒位移较大
注:酸乳∶香橙汁=3∶2 , 酸奶 30%, 果汁 20%, 白砂糖
8%, 接种量 3%, 42℃发酵 4 h。
Note:the fermen tat ion mi lk:juice=3∶2 , suger 8%, th e ad-
dit ion of lactob aci llus 3%, at 42℃ fermented 4 h ou rs.
由表 5 可知 , 65℃ 30 min 杀菌条件最佳。 分析认为 ,
这与稳定剂在此温度下与乳蛋白的亲和力有关。
3 产品感官质量标准
3. 1 感官指标
3. 1. 1 色泽
淡乳黄色。
3. 1. 2 滋气味
酸甜适中 , 具有甜橙和酸奶融合的香味 , 粘稠度适中 ,
无异味。
3. 1. 3 组织状态
均匀的乳状胶液 , 无沉淀 , 无杂质 , 无悬浮大颗粒 , 久
置无分层现象。
4 结 论
通过对香橙乳酸菌饮料的试验 , 经过正交试验确定最佳
配比方案为:果汁添加量:酸乳:香橙汁=3∶2 , 白砂糖添
加量 8%, 柠檬酸添加量 0. 05%, 乳化稳定剂的添加量
0. 04%, 发酵乳 30%, 菌种比 1∶1 , 接种量3%。加工过程
中采用二次均质 , 第一次均质压力为 20 M Pa , 第二次均质
压力为 15 MPa , 均质温度为 50℃, 杀菌温度为 65℃, 杀菌
时间为 30 min。
参 考 文 献
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