路志芳 陳現(xiàn)臣 李學(xué)毅

（安陽工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院河南安陽455000）

紅棗菠蘿乳飲料的研制

路志芳 陳現(xiàn)臣 李學(xué)毅

（安陽工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院河南安陽455000）

本試驗是以紅棗、菠蘿、牛奶為主要原材料，添加蔗糖、穩(wěn)定劑等輔料，探究紅棗菠蘿乳飲料的最佳加工工藝參數(shù)。通過單因素試驗和正交試驗確定合適的配方以及工藝條件。試驗結(jié)果表明，紅棗菠蘿乳飲料的最佳工藝：紅棗和牛奶的比例為1∶9，穩(wěn)定劑果膠與黃原膠比例1∶1.5，菠蘿、牛奶比例為1∶4，蔗糖添加量為4.5%時，此條件下制得的紅棗菠蘿乳飲料酸甜可口、組織均勻、口感細(xì)膩、香氣誘人且營養(yǎng)豐富。

紅棗；菠蘿；乳飲料；研制

紅棗為鼠李科棗屬植物的成熟果實[1]，可以用來補血，減緩氣滯血郁，調(diào)節(jié)內(nèi)分泌；菠蘿學(xué)名鳳梨，含有各種各樣的維生素和礦物質(zhì)，可以提升人體免疫力，常服用新鮮菠蘿汁可以預(yù)防或減輕高血壓、身體水腫，解乏，在一定程度上可以治療失眠；牛奶中鈣、磷、鐵、鋅、銅、錳、鉬的含量都很多，牛奶能夠防治消化道潰瘍，預(yù)防胃癌，降低血壓和膽固醇，預(yù)防膽結(jié)石，還有催眠的功效，適合經(jīng)常飲用。以紅棗、菠蘿、牛奶、蔗糖等按一定比例調(diào)配得到具有紅棗菠蘿香味和獨特口感的新型乳飲料，不僅完整地保留了紅棗、菠蘿、牛奶中各類營養(yǎng)成分，而且在食用美味的同時也有利于身體健康。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設(shè)備

1.1.1 試驗材料。紅棗、菠蘿、蒙牛純牛奶、蔗糖等超市購買，果膠、黃原膠購于河南綠邦食品原料有限公司。

1.1.2 試驗設(shè)備。TPM-3-1型打漿機(北京漢丁機械科技制造有限公司)，F(xiàn)A2104型電子天平(廣州恒平科學(xué)儀器有限公司)，GYB60-3037型均質(zhì)機(北京諾尼輕工機械有限公司)，LDZH-100KBS型立式高壓蒸汽滅菌鍋(上海申安醫(yī)療器械廠)，HH-600型數(shù)顯三用恒溫水箱(常州諾基儀器有限公司)，HFCWYT-50型手持式糖度計(成都豪創(chuàng)光電有限公司)，F(xiàn)E20型pH計(托利多儀器公司)。

1.2 預(yù)處理方法

1.2.1 原料預(yù)處理。①紅棗汁的制備：紅棗榨汁之前應(yīng)首先把紅棗放在開水中煮制5min，這樣可以在很大程度上降低紅棗汁的苦澀感。然后進行清洗、去核，放在榨汁機中按紅棗與水1∶8的配比進行榨汁。為了避免紅棗菠蘿乳飲料成品可能出現(xiàn)口感粗糙的不良后果，要將達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的紅棗汁用紗布過濾，以得到澄清度更高的汁液，將過濾好的紅棗汁放置在冰箱中，以防止紅棗汁在室溫下氧化、變質(zhì)。②菠蘿汁的制備：將精選的菠蘿用榨汁機榨汁后，也需要用紗布進行多次過濾，得到符合標(biāo)準(zhǔn)的澄清液。③牛奶的處理：試驗前需要將牛奶進行巴氏殺菌，用恒溫水浴鍋加熱到62℃～65℃，將燒杯放在恒溫水浴鍋內(nèi)保持30min，冷卻至常溫左右待用。

1.2.2 工藝要點。①護色：制作紅棗菠蘿乳飲料時，為了延緩和防止變色，需要在對原料紅棗、菠蘿進行處理時就加入一定的現(xiàn)配的護色劑L-抗壞血酸；②滅菌冷卻：為了保證制得的乳飲料成品不含對人體造成危害的菌種，需要對其成品進行高溫殺菌，要求在121℃條件下恒溫處理15min，然后迅速冷卻。

1.3 單因素試驗方法

1.3.1 紅棗、牛奶比例的確定。設(shè)置菠蘿和牛奶比例為1∶4，蔗糖添加量為4%，穩(wěn)定劑果膠和黃原膠的比例1∶1.5，設(shè)紅棗和牛奶的比例分別取1∶5、1∶8、1∶9、1∶15、1∶19。從成品的組織狀態(tài)、色澤、質(zhì)地、口感等感官指標(biāo)進行評定。

1.3.2 菠蘿、牛奶比例的確定。設(shè)置紅棗和牛奶比例為1∶9，蔗糖添加量為4%，穩(wěn)定劑果膠和黃原膠的比例1∶1.5，菠蘿和牛奶比例分別取1∶2、1∶3、1∶4、1∶7、1∶9。從成品的組織狀態(tài)、色澤、質(zhì)地、口感等感官指標(biāo)進行評定。

1.3.3 蔗糖添加量的確定。設(shè)置紅棗和牛奶比例為1∶9，菠蘿和牛奶比例為1∶4，穩(wěn)定劑果膠和黃原膠的比例1∶1.5，蔗糖添加量分別取3%、4%、5%、6%、7%。根據(jù)紅棗菠蘿乳飲料成品的可溶性固形物含量、甜度等幾個方面進行評定。

1.3.4 穩(wěn)定劑果膠、黃原膠比例的確定。將紅棗和牛奶比例設(shè)置為1∶9，菠蘿和牛奶比例設(shè)置為1∶4，蔗糖添加量設(shè)置為4%，果膠和黃原膠配置比例分別取1∶3、1∶1.5、1∶1、1.5∶1、3∶1。根據(jù)紅棗菠蘿乳飲料的分層情況、pH滴定等方面進行感官評定。

1.4 成品測定方法

1.4.1 正交試驗。由以上單因素試驗尋找各個因素的較佳水平，再進一步進行正交試驗尋找最優(yōu)水平。由單因素試驗所設(shè)計的正交試驗4個因素和各個因素的3個水平數(shù)據(jù)如表1。

表1 正交試驗因素與水平

1.4.2 成品檢驗。分為成品質(zhì)量檢驗、成品感官檢驗、理化指標(biāo)檢驗、微生物指標(biāo)檢驗。成品質(zhì)量檢驗按照相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)針對各個項目及細(xì)節(jié)進行具體操作；感官檢驗的相關(guān)評定規(guī)則如表2；理化指標(biāo)檢驗分別采用手持式糖度計和實驗室pH計進行糖度、pH值的測定[2]；微生物檢驗主要包括菌落總數(shù)、致病菌數(shù)、大腸菌群總數(shù)的檢驗[3]。

表2 感官評價細(xì)則

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果與討論

2.1.1 紅棗、牛奶比例的單因素試驗結(jié)果與分析。由圖1可知，當(dāng)紅棗和牛奶的比例為1∶9時，產(chǎn)品評分最高，當(dāng)紅棗、牛奶比例為1∶19時可看到評分較低，這是由于紅棗汁添加量過少，紅棗特有的香味不夠明顯，牛奶味顯得過重。紅棗和牛奶之間的比例直接影響成品的口感，比例適當(dāng)時紅棗皮的苦味雖有影響但影響不大，成品依然口感香甜，香氣誘人；比例越大，苦味越明顯，同時色澤也會發(fā)生一定程度的變化；比例較小，則紅棗味就不夠突出，成品的甜度也不夠。綜合分析可得，紅棗、牛奶的最佳混合比例為1∶9。

圖1 紅棗和牛奶比例

2.1.2 菠蘿、牛奶比例的單因素試驗結(jié)果與分析。本次試驗中當(dāng)菠蘿、牛奶比例為1∶4時，產(chǎn)品酸甜適中，口感最佳，且乳飲料呈乳白色稍帶黃色，色澤度良好，當(dāng)比例為1∶9時，乳飲料香味一般，沒有果汁特有的香味，牛奶的含量過大，口感不良。菠蘿和牛奶之間的比例會影響成品的色澤、質(zhì)地以及滋味，菠蘿汁和牛奶的比例越大，粘度越大，色澤越接近菠蘿汁的黃色，產(chǎn)品的口感酸味過重，相反，比例較小又會使菠蘿汁量過少，得到奶味較重的乳白色成品。綜合分析可得，菠蘿、牛奶的最佳混合比例為1∶4。

圖2 菠蘿和牛奶比例

2.1.3 蔗糖添加量的單因素試驗結(jié)果與分析。本次試驗中蔗糖添加量為3%時，產(chǎn)品甜度一般，但當(dāng)蔗糖添加量達(dá)到7%時，甜味太重，產(chǎn)品口感不符合要求。由圖3可得蔗糖的最佳添加量為4.5%。

圖3 蔗糖添加量

2.1.4 穩(wěn)定劑果膠、黃原膠比例的單因素試驗結(jié)果與分析。此次試驗中在選擇穩(wěn)定劑時，當(dāng)果膠與黃原膠的比例為1∶3時，乳飲料成品黏稠度不夠，從而導(dǎo)致成品質(zhì)地不均勻，口感較差，當(dāng)果膠與黃原膠的比例達(dá)到3∶1時，成品黏稠度過大，產(chǎn)品不符合要求。穩(wěn)定劑的確定是影響乳飲料組織狀態(tài)的重要因素。果膠分子量較大，穩(wěn)定性強，雖具有良好的膠凝化和乳化穩(wěn)定功能，但果膠所占比例較大時產(chǎn)品過稠，口感粗糙，另外黃原膠可以溶于冷水和熱水中，具有高黏度、高耐熱穩(wěn)定性，所占比例較大時組織狀態(tài)同樣不符合要求[4]。因此，穩(wěn)定劑果膠與黃原膠的最佳比例為1∶1.5。

圖4 穩(wěn)定劑果膠和黃原膠的比例

2.2 成品試驗測定結(jié)果與分析

2.2.1 成品感官檢測結(jié)果。以感官評分為指標(biāo)來探究研制紅棗菠蘿乳飲料的最佳工藝參數(shù)的正交試驗結(jié)果如表3。比較表3中4個因素的R值大小可知，影響紅棗菠蘿乳飲料加工工藝的4個因素的主次關(guān)系為A>D>B>C，即紅棗汁和牛奶之間的比例對成品的感官評分影響最大，穩(wěn)定劑果膠與黃原膠的比例次之，菠蘿汁和牛奶的比例對成品的影響位居第3，蔗糖添加量的多少對成品的影響最小。

2.2.2 最佳配方組合驗證試驗結(jié)果。根據(jù)對各組試驗和k值的綜合分析，按照各因素的最好水平選取最佳配方組合為A2B2C3D2，由于理論獲得的最優(yōu)組合不在9次試驗中，所以要與最高分處理組即A2B2C3D1進行平行驗證性試驗[5]，記錄具體相關(guān)項目，如表4所示。由表4分析，兩組的各項評分差異性不大。綜合來看最佳配比為A2B2C3D2組合，即紅棗、牛奶比例為1∶9，菠蘿、牛奶比例為1∶4，蔗糖添加量為4.5%，穩(wěn)定劑果膠與黃原膠比例為1∶1.5。

表3 成品感官檢測正交試驗結(jié)果與分析

表4 驗證性試驗

2.2.3 正交設(shè)計方差分析。為了準(zhǔn)確、清晰的判斷出紅棗和牛奶比例、菠蘿和牛奶比例、蔗糖添加量、穩(wěn)定劑果膠與黃原膠的比例4個因素對試驗結(jié)果的影響顯著情況及誤差對試驗本身的影響程度，再對正交結(jié)果進行方差分析[6]，結(jié)果見表5。根據(jù)方差分析表，得出紅棗和牛奶的比例對于試驗結(jié)果來說為顯著因素，穩(wěn)定劑果膠與黃原膠比例次之，菠蘿和牛奶比例不太顯著。

表5 正交設(shè)計方差分析

2.2.4 產(chǎn)品評定指標(biāo)。產(chǎn)品經(jīng)過滅菌箱高溫滅菌冷卻后，立即進行感官檢驗、理化檢驗、微生物檢驗。①感官指標(biāo)。根據(jù)感官評價標(biāo)準(zhǔn)對由最佳配方得到的紅棗菠蘿乳飲料產(chǎn)品進行評分，結(jié)果如下：甜度28分，酸甜比例合適，口感細(xì)膩；組織形態(tài)27分，無分層現(xiàn)象，質(zhì)地均勻細(xì)膩；香味18分，有著紅棗、菠蘿、牛奶特有的香味；色澤17分，產(chǎn)品呈乳白色稍帶黃色；總分90分。②理化指標(biāo)。根據(jù)最佳配方得到紅棗菠蘿乳飲料產(chǎn)品，測得最佳成品的pH值為6.31，甜度為12Bx，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。③微生物指標(biāo)。經(jīng)過微生物試驗測得紅棗菠蘿乳飲料成品中：大腸菌群<3cfu/ml，國標(biāo)中規(guī)定大腸菌群不超過5cfu/ml；致病菌等未檢出，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

3 討論與分析

由以上試驗可知：紅棗菠蘿乳飲料的加工工藝是可行的，其最佳工藝參數(shù)為紅棗汁和牛奶的比例為1∶9，菠蘿、牛奶比例為1∶4，蔗糖添加量比例為4.5%，穩(wěn)定劑果膠與黃原膠比例為1∶1.5，在此條件下制作出的乳制品飲料是最佳產(chǎn)品。

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