文∕楊 洋 高 航 李中柱
(云南省昆明雪蘭牛奶有限責(zé)任公司)
燕麥?zhǔn)侨藗兩攀辰Y(jié)構(gòu)中重要的食物資源,是人類八大糧食作物之一。燕麥中營養(yǎng)成分較為豐富,裸燕麥中蛋白質(zhì)、脂肪、礦物質(zhì)元素總量及不飽和脂肪酸含量均居谷物之首,其中燕麥蛋白質(zhì)含量在11.3%~19.9%之間,必需氨基酸組成模式與人體蛋白質(zhì)組成基本一致,蛋白質(zhì)生物價較高,并且燕麥中的水溶性膳食纖維β-葡聚糖也是所有谷物中含量最高的。近年來,眾多專家研究確認(rèn),食用燕麥具有降血壓、降膽固醇的作用,還可以有效預(yù)防心腦血管疾病,而β-葡聚糖就是主要的功效成分[1,2]。牛奶作為一種天然的全營養(yǎng)食品,被譽(yù)為“白色血液”,其含有豐富的脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物、礦物質(zhì)、維生素。牛奶也是人體鈣的最佳來源,并且鈣磷比例非常合適,有利于鈣的吸收。隨著人們生活水平的提高和自我保健意識的加強(qiáng),牛奶作為營養(yǎng)食品已為廣大消費(fèi)者所接受,各種風(fēng)味牛奶飲品由于其多變的口味及營養(yǎng)功能受到眾多消費(fèi)者的青睞,其市場也進(jìn)一步擴(kuò)大。我國是燕麥資源豐富的國家,同時也是一個乳制品生產(chǎn)大國,從促進(jìn)“三農(nóng)”發(fā)展、資源優(yōu)勢互補(bǔ)和促進(jìn)食品工業(yè)發(fā)展等方面來看,把牛奶與燕麥進(jìn)行有機(jī)組合,可促進(jìn)動植物蛋白互補(bǔ),利用燕麥的高纖維來使牛奶的營養(yǎng)更加均衡,這對牛奶及燕麥產(chǎn)品的深加工,提高其附加值具有重要的意義[3]。
近年來,隨著消費(fèi)者對綠色、天然、健康飲品的青睞,國內(nèi)外對燕麥類飲料的研究也日漸活躍,研究和開發(fā)適合中國人口味的燕麥乳飲料具有重要現(xiàn)實意義。目前國內(nèi)這一類酶解乳飲料尚不成熟,利用酶解燕麥粉制成飲料后的穩(wěn)定懸浮是一個技術(shù)難題。本研究以生牛乳和酶解燕麥粉為原料,通過研究燕麥飲料穩(wěn)定劑復(fù)配來解決酶解燕麥飲料生產(chǎn)中易出現(xiàn)的沉淀、分層的問題,并選擇合適配料研制出了符合消費(fèi)者需求的酶解燕麥乳飲料。
生牛乳(昆明雪蘭牛奶有限責(zé)任公司);酶解燕麥粉(上海萊雀生物科技有限公司);椰子油(嘉里特種油脂(上海)有限公司);白砂糖(云南中糖發(fā)展有限公司);單,雙甘油脂肪酸酯、硬脂酰乳酸鈉(武漢萬榮科技發(fā)展有限公司);微晶纖維素、卡拉膠(FMC)。
APV-1000 型均質(zhì)機(jī),pHS-25 數(shù)顯pH 計,PT-20 超高溫殺菌機(jī),RW-20高速攪拌器,全自動滅菌鍋,數(shù)顯恒溫水浴鍋等。
生牛乳/凈化水→調(diào)配→定容→均質(zhì)→滅菌→無菌灌裝→成品→檢測。
1.4.1 調(diào)配
生牛乳/凈化水升溫到7 0~75 ℃,溶解復(fù)配穩(wěn)定劑15~20 min,然后添加入其它輔料,攪拌溶解均勻后定容。
1.4.2 乳化均質(zhì)
調(diào)配好的基料升溫到6 5~70 ℃進(jìn)行均質(zhì)處理,一級壓力為4~5 MPa,二級壓力為20~25 MPa。
1.4.3 滅菌
滅菌條件采用超高溫瞬時滅菌,溫度(137±2)℃,時間3~4 s。
1.4.4 灌裝
將滅菌后的產(chǎn)品冷卻至25~30 ℃,進(jìn)行無菌灌裝。
以生牛乳添加量(%)、酶解燕麥粉添加量(%)、白砂糖添加量(%)和椰子油添加量(%)4個因素,設(shè)計L9(34)四因素三水平正交試驗,以感官測評得分為評價指標(biāo),確定最佳的產(chǎn)品配料。因素和水平見表1。
表1 L9(34)產(chǎn)品配料正交試驗因素水平
請10 位經(jīng)驗豐富的評定人員(包括3 名國家乳品評鑒師)對試驗樣品分別進(jìn)行感官評分,評分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。色澤、組織狀態(tài)、滋氣味的分?jǐn)?shù)之和為總得分,在全部總得分中去掉一個最高分和一個最低分后,按下列公式計算,,結(jié)果取整;結(jié)果即為該產(chǎn)品的感官指標(biāo)評分結(jié)果。
表2 感官評分標(biāo)準(zhǔn)
燕麥乳飲料穩(wěn)定劑的復(fù)配試驗是在產(chǎn)品配料確定條件下,利用微晶纖維素、卡拉膠、單,雙甘油脂肪酸酯、硬脂酰乳酸鈉的各自3 個適宜用量,采用正交試驗設(shè)計方法進(jìn)行復(fù)配試驗,以產(chǎn)品的離心沉淀率(%)、脂肪上浮厚度(mm)為參考指標(biāo)進(jìn)行燕麥乳飲料體系穩(wěn)定性評價。相關(guān)因素和水平見表3。
表3 L9(34)穩(wěn)定劑復(fù)配正交試驗因素水平
1.7.1 脂肪上浮厚度的測定
將試驗樣品經(jīng)過超高溫滅菌后于無菌條件下灌裝入無菌PET瓶中,在(35±2)℃恒溫培養(yǎng)箱下靜置7 天,用游標(biāo)卡尺測定其脂肪上浮層的厚度。
1.7.2 離心沉淀率
稱取25 g樣品于離心管中,在3 000 r/min條件下離心10 min,然后取出離心管傾倒上層溶液后,將離心管在吸水紙上倒扣5 min后,稱量重量,每個樣品進(jìn)行3 次平行測定。離心沉淀率越大,表示體系懸浮穩(wěn)定性越差;反之,懸浮穩(wěn)定性越好。
離心沉淀率計算公式為:
上式中:SR為離心沉淀率(%);m1為試驗樣品離心后沉淀物的質(zhì)量;m2為試驗樣品離心前的質(zhì)量。
產(chǎn)品配料正交試驗結(jié)果如表4所示。以產(chǎn)品感官得分為考察指標(biāo)時,4 個因素影響大小依次為:A>C>B>D,即生牛乳>白砂糖>酶解燕麥粉>椰子油,生牛乳是主要影響因素。A2B1C2D2為最佳配料量,即生牛乳30%、酶解燕麥粉4.0%、白砂糖5.0%、椰子油1.0%。
表4 產(chǎn)品配料正交試驗結(jié)果
2.2.1 乳化劑及增稠劑單體的選擇
為提升產(chǎn)品風(fēng)味,在燕麥乳飲料中加入了中鏈脂肪酸含量高的椰子油,椰子油同時也可以改善產(chǎn)品色澤及改善口感爽滑度。燕麥乳飲料是水包油型乳狀液,植物油脂在產(chǎn)品貨架期比較容易上浮,要獲得相對穩(wěn)定的乳濁液,可選擇對植物油脂乳化性能優(yōu)良的單,雙甘油脂肪酸酯、硬脂酰乳酸鈉作為乳化劑。單,雙甘油脂肪酸酯可顯著提高乳飲料對植物油脂溶解性和穩(wěn)定性,硬脂酰乳酸鈉作為一款陰離子表面活性劑,對植物油脂有良好的乳化穩(wěn)定作用,兩者復(fù)配可以使混合相形成均勻的乳狀液,有效防止乳飲料油水分離、分層、沉淀現(xiàn)象,提高產(chǎn)品質(zhì)量,延長貨架期[4,5]。
燕麥乳飲料中使用的酶解燕麥粉是燕麥經(jīng)過淀粉酶快速切斷淀粉鏈降低粘度后噴霧干燥制成,酶解過程破壞了燕麥淀粉顆粒的穩(wěn)定性,水解產(chǎn)生的大量不溶性糊精及燕麥本身的纖維素造成體系穩(wěn)定性較差,必須外加膠體物質(zhì)以幫助形成懸浮穩(wěn)定體系。膠態(tài)微晶纖維素(MCC)作為穩(wěn)定劑使用時,與其它親水膠體不同,其穩(wěn)定機(jī)制是形成形成三維凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),而不是靠高粘度。經(jīng)高剪切力作用分散后,可與水以氫鍵形成有效的三維網(wǎng)絡(luò),可防止不可溶的顆粒沉降,卡拉膠作為增稠劑,也能形成穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)體系,并賦予飲料較好的流變和爽滑口感,微晶纖維素與卡拉膠復(fù)配使用能提供搖溶性質(zhì)構(gòu)及防止脂肪顆粒重聚而達(dá)到穩(wěn)定的效果[6~9]。
2.2.2 穩(wěn)定劑復(fù)配
以產(chǎn)品的離心沉淀率(%)、脂肪上浮厚度(mm)為參考指標(biāo),進(jìn)行燕麥乳飲料體系穩(wěn)定性評價,試驗結(jié)果如表5所示。
以離心沉淀率(%)為參考指標(biāo)時,4 個因素對離心沉淀率(%)影響大小依次為:E>F>H>G,即微晶纖維素>卡拉膠>硬脂酰乳酸鈉>單,雙甘油脂肪酸酯、微晶纖維素是主要影響因素,卡拉膠是次要影響因素;硬脂酰乳酸鈉、單,雙甘油脂肪酸酯對產(chǎn)品懸浮性能影響較小。E3F2G1H3為最佳工藝參數(shù),即復(fù)配穩(wěn)定劑各成分添加量為:微晶纖維素0.3%、卡拉膠0.013%、單,雙甘油脂肪酸酯0.05%、硬脂酰乳酸鈉0.09%。
以脂肪上浮厚度(mm)為參考指標(biāo)時,4 個因素對脂肪上浮厚度影響大小依次為:G>H>E>F;即單,雙甘油脂肪酸酯>硬脂酰乳酸鈉>微晶纖維素>卡拉膠,單,雙甘油脂肪酸酯是主要影響因素,硬脂酰乳酸鈉是次要影響因素;卡拉膠及微晶纖維素對產(chǎn)品乳化性能影響相對較小。E3F1G2H2為最佳工藝參數(shù),即復(fù)配穩(wěn)定劑各成分添加量為:微晶纖維素0.3%、卡拉膠0.012%、單,雙甘油脂肪酸酯0.10%、硬脂酰乳酸鈉0.06%。
表5 穩(wěn)定劑復(fù)配正交試驗結(jié)果
離心沉淀率主要反映了微晶纖維素與卡拉膠的復(fù)配效應(yīng),脂肪上浮厚度主要反映單,雙甘油脂肪酸酯、硬脂酰乳酸鈉復(fù)配對植物脂肪的控制情況。這2 個參考指標(biāo)結(jié)合經(jīng)濟(jì)性原則綜合考慮,E3F2G2H2為最適工藝參數(shù),即復(fù)配穩(wěn)定劑各成分添加量為:微晶纖維素0.3%、卡拉膠0.013%、單,雙甘油脂肪酸酯0.10%、硬脂酰乳酸鈉0.06%。
通過正交試驗確定燕麥乳飲料配方為:生牛乳30%、酶解燕麥粉4.0%、白砂糖5.0%、椰子油1.0%,可獲得口感良好、香甜適口的燕麥乳飲料。其最佳復(fù)配穩(wěn)定劑成分為:微晶纖維素0.3%、卡拉膠0.013%、單,雙甘油脂肪酸酯0.10%、硬脂酰乳酸鈉0.06%,該穩(wěn)定劑能有效地對產(chǎn)品顆粒進(jìn)行懸浮,并且控制產(chǎn)品脂肪上浮效果良好。
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