羅麗 ,崔廣智 ,蘇德亮 ,李亞萍 ,宋禮, ,格代
1. 甘肅華羚生物技術(shù)研究中心(蘭州 730000);2. 甘南州牦牛乳研究院(甘南 747000);3. 甘肅華羚乳品股份有限公司(甘南 747000);4. 甘南州農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)中心(甘南 747000)
酥油茶是甘南藏區(qū)牧民傳統(tǒng)飲食,深受當(dāng)?shù)啬撩窈陀慰拖矏?。傳統(tǒng)酥油茶是以酥油(青藏高原牦牛乳中提煉的乳脂肪)、磚茶汁為主要原料并輔以適量食鹽、牛奶等,攪拌混合制成,它集酥油和茶的營(yíng)養(yǎng)于一體,風(fēng)味濃郁獨(dú)特[1-2]。研究表明,酥油茶中含有豐富的乳脂肪、氨基酸、蛋白質(zhì)、脂溶性維生素和無機(jī)鹽等,具有生津止渴、提神醒腦、防止動(dòng)脈硬化、預(yù)防衰老和抗癌等作用[3]。此外,酥油及茶成分的共同作用對(duì)血漿低密度脂蛋白的清除、調(diào)節(jié)血脂代謝具有積極作用[4]。
現(xiàn)代研究獲得的酥油茶粉以酥油和磚茶為主要原料生產(chǎn),經(jīng)微膠囊化,以糊精為壁材,通過噴霧干燥法制得具有民族風(fēng)味特色的、攜帶沖調(diào)方便的速溶粉狀產(chǎn)品,生產(chǎn)工藝及參數(shù)較為成熟[5-6]。
酥油茶以家庭制作食用為主,市場(chǎng)銷售產(chǎn)品雖以酥油茶命名,但大多數(shù)均以植脂末為主要原料,酥油添加量很少或沒有,凸顯不出傳統(tǒng)酥油茶特有的風(fēng)味。試驗(yàn)研制的酥油茶富含膳食纖維與蛋白質(zhì),且含有不飽和脂肪酸,符合現(xiàn)代大健康理念。
酥油(甘肅省合作市);麥芽糊精(MD值15,保齡寶生物股份有限公司);葡萄糖漿(DE值20-40,西安浩天生物工程有限公司);蒸餾單硬脂酸甘油酯(食品級(jí),HLB值3.8)、蔗糖脂肪酸酯(食品級(jí),HLB值15)、硬脂酰乳酸鈉(食品級(jí),HLB值9)、六偏磷酸鈉(食品級(jí))、磷酸氫二鉀(食品級(jí)):河南仟味源食品添加劑有限公司;全脂牦牛乳粉、酪蛋白酸鈉(甘肅華羚乳品股份有限公司);速溶磚茶粉、速溶紅茶粉(湖州方路茶業(yè)有限公司);食用鹽。
GSHL01-2000乳化剪切罐、RZGC05-2000溶解罐(中輕機(jī)乳品設(shè)備有限責(zé)任公司);SRH10000-30高壓均質(zhì)機(jī)(上海申鹿均質(zhì)機(jī)有限公司);RGYP1000噴霧干燥機(jī)(中輕機(jī)乳品設(shè)備有限責(zé)任公司);QH-2000氣動(dòng)混合機(jī)(秦皇島燕大源達(dá)機(jī)電科技股份有限公司)。
1.3.1 工藝流程
1.3.2 工藝要點(diǎn)[7-8]
1.3.2.1 稱量配料
原輔料根據(jù)配方核算、稱量備料,酥油化油溫度50~70 ℃;化油后加入蒸餾單硬脂酸甘油酯、硬脂酰乳酸鈉,攪拌5 min即可。壁材(W麥芽糊精∶W葡萄糖漿∶W酪蛋白酸鈉=10∶5∶1)以料水比1∶20 g/mL、水溫50~ 60 ℃溶解,蔗糖脂肪酸酯、六偏磷酸鈉、磷酸氫二鉀用水溶解,打入溶解好的壁材混合5 min。
1.3.2.2 高速剪切混料
將芯材料液加入到壁材料液中剪切混料,混料溫度60~65 ℃,剪切轉(zhuǎn)速2 000~2 500 r/min,混料時(shí)間20~30 min。
1.3.2.3 定容、均質(zhì)
物料混合均勻后定容均質(zhì),濃度控制在40%~ 50%。均質(zhì)壓力20~30 MPa;均質(zhì)溫度55~65 ℃。
1.3.2.4 濃縮殺菌
料液通過預(yù)熱器和閃蒸進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱器預(yù)熱溫度45~65 ℃,閃蒸出口1溫度50~75 ℃,出口2溫度60~75 ℃,預(yù)熱后的料液經(jīng)高純蒸汽直接噴射殺菌,殺菌溫度95~115 ℃,殺菌保溫時(shí)間15 s。
1.3.2.5 噴霧干燥
物料通過雙聯(lián)過濾器后進(jìn)入高壓泵,經(jīng)高壓泵輸送至干燥塔頂部進(jìn)行霧化。外界風(fēng)經(jīng)中、高效過濾器過濾后,經(jīng)翅片式加熱器加熱至130~200 ℃,通過空氣分布器進(jìn)入干燥塔進(jìn)行干燥。進(jìn)風(fēng)溫度130~200 ℃,排風(fēng)溫度60~90 ℃,高壓泵壓力130~220 bar。
1.3.2.6 預(yù)混、干混
根據(jù)配方核對(duì)原輔料的品種和用量,對(duì)茶粉、食用鹽、菊粉進(jìn)行預(yù)混,將預(yù)混料與酥油粉、全脂牦牛乳粉干混,混合壓力(脈沖)2~5 Pa,預(yù)混時(shí)間120 s,干混時(shí)間180 s。
1.3.2.7 自動(dòng)定量包裝
物料經(jīng)金屬探測(cè)儀金檢后進(jìn)入自動(dòng)定量包裝機(jī)進(jìn)行充氮包裝(袋裝),其殘氧量≤5.0%,密封性測(cè)試合格。
1.3.3 單因素試驗(yàn)
1.3.3.1 乳化劑篩選
蒸餾單硬脂酸甘油酯(MSDS)、蔗糖脂肪酸酯(SE)、硬脂酰乳酸鈉(SSL)復(fù)配比例設(shè)為1∶1∶1,3∶2∶1,5∶3∶1和5∶5∶1,使用量分別為3.5%,4.0%,4.5%,5.0%和5.5%,以親水親油平衡值(HLB值)為考察指標(biāo),確定酥油包埋所需乳化劑配比和用量。
1.3.3.2 酥油粉添加量確定
在全脂牦牛乳粉、茶粉、菊粉、食用鹽添加量一定的條件下,考察酥油粉添加量30%,35%,40%,45%和50%對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響。
1.3.3.3 全脂牦牛乳粉添加量確定
在酥油粉、茶粉、菊粉、食用鹽添加量一定條件下,考察全脂牦牛乳粉添加量15%,20%,25%,30%和35%對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響。
1.3.3.4 菊粉添加量確定
在酥油粉、全脂牦牛乳粉、茶粉、食用鹽添加量一定條件下,考察菊粉添加量20%,25%,30%和35%對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響。
1.3.3.5 速溶磚茶粉添加量確定
在酥油粉、全脂牦牛乳粉、紅茶粉、菊粉、食用鹽添加量一定條件下,考察磚茶粉添加量1.0%,1.5%,2.0%和2.5%對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響。
1.3.3.6 速溶紅茶粉添加量確定
在酥油粉、全脂牦牛乳粉、磚茶粉、菊粉、食用鹽添加量一定條件下,考察紅茶粉添加量0.4%,0.5%,0.6%和0.7%對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響。
1.3.3.7 食用鹽添加量確定
在酥油粉、全脂牦牛乳粉、磚茶粉、紅茶粉、菊粉添加量一定條件下,考察食用鹽添加量1.5%,2.0%,2.5%和3.0%對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響。
1.3.4 響應(yīng)面試驗(yàn)
根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果分析,以對(duì)產(chǎn)品感官影響較大的酥油粉添加量(A)、磚茶粉添加量(B)、全脂牦牛乳粉添加量(C)和食用鹽添加量(D)為因素,以感官評(píng)分(Y)為響應(yīng)值,利用Box-Behnken中心組合原理進(jìn)行響應(yīng)面設(shè)計(jì)。因素和水平編碼見表1。
表1 因素和水平編碼表 單位:%
1.3.5 乳化劑穩(wěn)定性測(cè)定
以1∶6取2 g酥油粉加入帶刻度離心管,以4 000 r/min離心10 min,讀取離心管中上層液高度。乳化穩(wěn)定性按式(1)計(jì)算。
1.3.6 感官評(píng)價(jià)
選5~10人對(duì)制備的酥油茶進(jìn)行感官評(píng)價(jià),對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行打分,通過計(jì)算平均值得出產(chǎn)品感官指標(biāo)最好的產(chǎn)品。產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)指標(biāo)見表2。
表2 感官評(píng)價(jià)指標(biāo)
1.3.7 營(yíng)養(yǎng)素指標(biāo)測(cè)定
對(duì)產(chǎn)品中蛋白、脂肪、膳食纖維等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),考察產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
1.3.8 數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)重復(fù)3次,數(shù)據(jù)采用SPSS對(duì)單因素試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,Design-Expert 10.0進(jìn)行響應(yīng)面設(shè)計(jì)和結(jié)果分析。
由表3和表4試驗(yàn)結(jié)果可以看出,將MSDS、SE、SSL復(fù)配使用,親水親油平衡值(HLB值)8~10時(shí)可形成穩(wěn)定的乳白色分散體,酥油乳化效果較佳,通過檢測(cè)產(chǎn)品穩(wěn)定性,MSDS、SE、SSL復(fù)配比例1∶1∶1,HLB值9.3時(shí),酥油乳化效果最好,可形成穩(wěn)定的水包油型乳化液,乳化劑添加量4.5%時(shí),酥油包埋效果較好,酥油粉穩(wěn)定性最佳。
表3 乳化劑配比對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響
表4 乳化劑添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響
2.2.1 單因素試驗(yàn)
2.2.1.1 酥油粉添加量確定
由圖1可知,酥油粉添加量45%以上時(shí),產(chǎn)品酥油風(fēng)味過于濃郁,感官評(píng)分逐漸下降,添加量40%時(shí),產(chǎn)品感官評(píng)分最高,風(fēng)味最佳,因此,最佳酥油粉添加量為40%。
圖1 酥油粉添加量對(duì)產(chǎn)品感官的影響
2.2.1.2 全脂牦牛乳粉添加量確定
牦牛乳營(yíng)養(yǎng)成分相當(dāng)豐富,其蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素、礦質(zhì)元素、干物質(zhì)含量均高于普通牛乳,此外還有多種活性物質(zhì),如共軛亞油酸、二十碳四烯酸、二十二碳六烯酸、免疫球蛋白等,其中二十碳四烯酸、二十二碳六烯酸是普通牛乳中沒有的,其他功能性物質(zhì)也均高于普通牛乳[9-10]。全脂牦牛乳粉的添加不僅可以增加產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,而且對(duì)增加產(chǎn)品奶香味和飽滿口感具有明顯作用。由圖2可知,全脂牦牛乳粉添加量20%以下時(shí),奶香味不足,添加量25%以上時(shí),奶香味濃郁,因此最佳全脂牦牛乳粉添加量為30%。
圖2 全脂牦牛乳粉添加量對(duì)產(chǎn)品感官的影響
2.2.1.3 菊粉添加量確定
菊粉對(duì)油脂有一定抗氧化效果,是一種較好的食用油抗氧化劑。此外,菊粉是一種天然可溶性膳食纖維,具有預(yù)防肥胖、控制血脂、調(diào)節(jié)血糖等功能,具有膳食纖維和益生元的雙重功效[11-12]。從圖3分析,菊粉的添加對(duì)產(chǎn)品感官的影響不是很大,但隨著添加量增多,產(chǎn)品溶解性逐漸降低,添加量25%以上時(shí),產(chǎn)品感官評(píng)分逐漸降低,因此,最佳菊粉添加量為25%。
圖3 菊粉添加量對(duì)產(chǎn)品感官的影響
2.2.1.4 速溶磚茶粉添加量確定
磚茶經(jīng)蒸壓成型,品飲時(shí)無青澀感覺,濃香可口,與酥油和食用鹽復(fù)配,口感醇厚協(xié)調(diào)。圖4顯示,磚茶粉添加量2.0%時(shí),產(chǎn)品感官評(píng)分最高,因此,最佳磚茶粉添加量為2.0%。
圖4 磚茶粉添加量對(duì)產(chǎn)品感官的影響
2.2.1.5 速溶紅茶粉添加量確定
紅茶香甜味醇,能夠賦予酥油茶特殊的風(fēng)味。圖5顯示,紅茶粉添加量0.5%時(shí),產(chǎn)品感官最佳,因此,最佳紅茶粉添加量為0.5%。
圖5 紅茶粉添加量對(duì)產(chǎn)品感官的影響
2.2.1.6 食用鹽添加量確定
圖6顯示,食用鹽的添加對(duì)產(chǎn)品感官的影響較大,隨著添加量增多,產(chǎn)品感官評(píng)分先增加后降低,添加量2.0%時(shí),產(chǎn)品感官評(píng)分最高,根據(jù)現(xiàn)代人低鈉飲食習(xí)慣,最佳食用鹽添加量為2.0%。
圖6 食用鹽添加量對(duì)產(chǎn)品感官的影響
2.2.2 響應(yīng)面分析
通過單因素試驗(yàn),對(duì)影響產(chǎn)品感官評(píng)分較大的各因素,選擇最佳水平,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì),試驗(yàn)方案和結(jié)果見表5。
表5 響應(yīng)面試驗(yàn)方案和結(jié)果
對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多元回歸分析,得到四元二次回歸模型:Y=84.4-0.17A+3.08B+0.58C-2.5D-0.5AB+ 0.75AC-0.75AD+1.5BC-0.25BD-0.5CD-4.07A2+1.05B2-1.45C2-7.08D2。
對(duì)回歸模型進(jìn)行方差分析,結(jié)果見表6。該模型的相關(guān)性極顯著(p<0.001),失擬項(xiàng)不顯著(p= 0.534 4),表明該模型擬合度和可信度較高,其擬合系數(shù)R2=0.982 4說明該模型擬合度良好。由各系數(shù)F值可知,影響產(chǎn)品感官評(píng)分的因素為B>D>C>A,即磚茶粉添加量>食用鹽添加量>全脂牦牛乳粉添加量>酥油粉添加量。
表6 回歸模型方差分析
根據(jù)回歸模型方程及方差分析,得到甘南牦牛乳酥油茶的最優(yōu)配方:酥油粉添加量39.636%、磚茶粉添加量1.995%、全脂牦牛乳粉添加量30.845%、食用鹽添加量1.877%。在該配方下,甘南牦牛乳酥油茶感官評(píng)分預(yù)測(cè)值為89分。為了便于實(shí)際生產(chǎn),方便投料操作,將上述最佳優(yōu)配方參數(shù)調(diào)整為酥油粉添加量40%、磚茶粉添加量2.0%、全脂牦牛乳粉添加量31%,食用鹽添加量1.88%。在該配方下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),平行3次試驗(yàn),產(chǎn)品感官評(píng)分為86分,與預(yù)測(cè)值接近。
以酥油粉40%、全脂牦牛乳粉31%、磚茶粉2.0%、紅茶粉0.5%、食用鹽1.88%、菊粉24.62%制成酥油茶粉,產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè),結(jié)果如表7所示。
由表7可知,在優(yōu)選配方和確定生產(chǎn)工藝條件下生產(chǎn)的酥油茶蛋白質(zhì)含量為8.8%,膳食纖維含量為21.7%,且含有不飽和脂肪酸亞油酸、α-亞麻酸、DHA和ARA等,是一款含有功能性脂肪酸的高蛋白、高膳食纖維的產(chǎn)品。
表7 產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)素指標(biāo)
以甘南牦牛乳酥油為特色原料,采用微膠囊包埋技術(shù),以麥芽糊精、葡萄糖漿、酪蛋白酸鈉作為壁材,通過優(yōu)化穩(wěn)定體系HLB值得到最適工藝。乳化劑蒸餾單硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、硬脂酰乳酸鈉復(fù)配比例1∶1∶1,HLB值9.3,添加量4.5%時(shí),酥油乳化效果最佳,包埋效果最好;以全脂牦牛乳粉、酥油粉、菊粉、速溶磚茶、速溶紅茶和食用鹽為配料,當(dāng)全脂牦牛乳粉添加量31%、酥油粉添加量40%、菊粉添加量24.62%、食用鹽添加量1.88%、速溶紅茶粉添加量0.5%、速溶磚茶粉添加量2.0%時(shí),酥油茶口感最佳,且產(chǎn)品含有功能性脂肪酸、膳食纖維和蛋白質(zhì),具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,符合當(dāng)下消費(fèi)需求。