杨梅酸乳饮料的研制
2011-04-13
杨梅又名龙晴、朱红,果实色泽鲜艳、汁液多、甜酸适口。杨梅的营养价值极高,是天然的绿色保健食品。杨梅生长在远离大城市的山区,极少或没有被环境污染,栽培管理粗放,较少发生病虫危害,具有“绿色无公害水果”之美誉。据测定,优质杨梅果肉的含糖量为12%~13%,含酸量为0.5%~1.1%,富含纤维素、矿物质、维生素、一定量的蛋白质(粗蛋白32%)、脂肪(粗脂肪21%)和果胶等8 种对人体有益的营养物质,其果实中所含钙、磷、铁要高出其它水果10 多倍,因此被称为高蛋白、高植物油脂食物,可供炒食或榨油。此外,杨梅的核仁中含有维生素B17这种抗癌物质;同时杨梅还具有消食、御寒、消暑、止泻、利尿、治痢疾以及生津止渴、清肠胃、除烦愤恶气等多种药用价值,我国的医学界对此有较高评价。
随着生活水平的提高,营养性、风味性和安全性已成为人们对饮料的最基本要求。含乳果汁饮料也作为一种新型风味饮料进入市场,它以风味独特、营养丰富的特点,受到人们的青睐。因此将杨梅加入牛乳中生产果乳制品,可以将牛乳的营养和杨梅的营养及保健功能有效结合,生产出美味营养的乳饮料。
1 材料与方法
1.1 试验材料
杨梅:成熟、新鲜、无霉变;菌种:保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌;乳粉;乳清粉;蔗糖;羟甲基纤维素(耐酸型)、海藻酸钠、黄原胶、低甲氧基果胶、明胶等食用级食品添加剂,符合国家相关标准。
1.2 试验仪器
打浆机、离心机、榨汁机、高压灭菌锅、恒温培养箱、超净工作台、冷藏箱、酸度计及显微镜等。
1.3 试验方法
1.3.1 工艺流程
工艺流程如图1所示。
1.3.2 操作要点
(1)原料处理
A 制备果汁
选择成熟杨梅果实,用水洗净,然后打浆、榨汁,离心后护色。
B 复原乳粉
根据所需原料乳的化学组成:将乳粉与水按1∶8(质量比)混合,然后加水调配成标准原料乳。采用的复原条件为:水温45~50 ℃,水合时间20~30 min。
C 调配、均质
杨梅果汁、复原奶按比例调配,并加入糖和稳定剂,混匀后将混合液预热至55 ℃,均质压力为25 MPa,温度为65~70℃。
图1 工艺流程
杀菌、冷却至85 ℃下,保持15 min,迅速冷却至42~45 ℃。
(2)发酵剂的制备
A 菌种的活化
采用的菌种为试管保存的发酵剂,使用前需活化。活化采用牛乳培养基,灭菌冷却后接入菌种,于42 ℃恒温培养,凝固后再移植到新的含灭菌乳的试管中,传代至菌种经5~7 h培养便能产生凝乳,表明活力已恢复,经镜检细胞形态好,无杂菌。
B 菌种驯化
为使菌种适应杨梅酸乳的营养环境,驯化培养基为果汁∶复原乳=2∶8(体积比),传代次数根据菌种活力确定,直到42 ℃恒温培养5~7 h 能产生凝乳为好。
C 扩大培养
取50 mL上述乳液于100 mL三角瓶中,灭菌冷却接入已活化菌种,42 ℃恒温培养5~7 h至乳凝固,如此逐级扩大到所需的量。发酵剂中乳酸菌量应大于108CFU/mL,于4 ℃下冷藏备用。
图2 杨梅汁添加量对稳定性的影响
图3 蔗糖添加量对稳定性的影响
图4 发酵时间对稳定性的影响
图5 乳清粉添加量对酸乳稳定性的影响
1.3.2 接种、发酵、冷藏
A 接种
在无菌条件下,将培养好且活力旺盛的发酵剂按比例接入已调配杀菌冷却的乳液中,混合均匀后装罐。
B 发酵
灌装后的混合乳于42 ℃恒温培养至pH值4.5~4.7,乳液凝固即到达发酵终点, 此时应迅速降温停止发酵。
C 冷藏后熟
酸乳的风味物质大多是在发酵结束后12~14 h 产生的, 将冷却后的酸乳于1~ 5 ℃下冷藏, 降低乳酸菌的活力和产酸的速度, 同时使其成熟, 使酸乳具有良好纯正的风味。
2 试验步骤
2.1 单因素试验
试验通过乳酸菌发酵制备杨梅酸乳,分别对杨梅添加量、蔗糖量、发酵时间、乳清粉添加量各因素各选取5 个水平进行试验,找出各单因素的最优参数。
2.1.1 杨梅汁添加量对酸乳稳定性的影响试验
在蔗糖量为8%,发酵时间为3.5 h,乳清粉添加量为0.3%的情况下,杨梅汁添加量分别选取20%,25%,30%,35%,40% 5 个水平,通过对产品进行感官评定,确定最佳添加量。
2.1.2 蔗糖添加量对酸奶稳定性的影响试验
在发酵时间为3.5 h,乳清粉添加量为0.3%,杨梅汁添加量为30%情况下,蔗糖量分别选取6%,7%,8%,9%,10%,分别对产品进行评定,确定最佳添加量。
2.1.3 发酵时间对酸乳稳定性的影响试验
杨梅汁添加量为30%,蔗糖量为8%,乳清粉添加量为0.3%的情况下,发酵时间分别选取3.0,3.5,4.0,4.5,5.0 h共5 个水平,通过对产品的感官评定,确定最佳发酵时间。
2.1.4 乳清粉添加量对酸奶稳定性的影响试验
在蔗糖量为8%,发酵时间为3.5 h,杨梅汁添加量为30%的情况下,乳清粉添加量分别选取0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5% 5 个水平,通过对产品的感官评定,确定最佳添加量。
2.2 正交试验
由以上结论确定单因素试验最佳区域,建立L9(34)的正交试验。
3 结果与分析
3.1 单因素试验结果
根据感官评定法,对各因素不同水平下的产品进行感官评定,评分结果如下:
3.1.1 杨梅汁添加量对酸乳稳定性的影响
图2表明,杨梅汁添加量对酸乳稳定性影响较大,其含量越低稳定性越好,当含量超过30%以后,酸乳中有杨梅果肉颗粒的沉淀发生,且含量越大,沉淀越多;并且含量大,杨梅酸乳的色泽过深,变色明显,口感较差。因此选择20%、25%、30%为正交试验的3 个水平。
3.1.2 蔗糖量对酸奶稳定性影响
图3表明,当蔗糖含量高的时候,碳源供给充足,乳酸菌增殖快,数量多,产酸速度快,酸乳凝固也较快,此时杨梅果肉来不及沉淀,酸乳的稳定性较好。当蔗糖含量过高时,导致渗透压较高,抑制了乳酸菌生长,产酸速度慢,此时酸乳的稳定性差。
3.1.3 发酵时间对酸乳稳定性的影响
图4表明,发酵时间过长,产酸过多,有乳清析出,凝好的胶体容易出现裂缝;而发酵时间过短,又会使酸乳的凝固受到影响,因此发酵时间对酸乳稳定性影响较大。
表1 因素水平表
表2 正交试验结果分析表
表3 稳定剂效果感官评定表
3.1.4 乳清粉添加量对酸奶性的影响
乳清粉中的主要成分是乳糖和乳清蛋白,其中乳糖能够被乳酸菌利用,产生乳酸,使酪蛋白凝固。从图4可以看出,乳清粉含量增加,酸乳的稳定性也相应增强;但是当乳清粉加入过多时,会使酸乳表面有裂纹出现,口感变得粗糙。
3.2 正交试验结果
对以上各个单因素试验的感官评定后,确定其中每个因素的3 个最佳水平,这样就得到一个4因素3水平L9(34)的正交试验。具体如表1、2所示。
表2的结果表明,各因素对产品质量的影响依次为A>C>B>D,即杨梅汁对产品质量影响最大,其次是发酵时间,而加糖量、乳清粉添加量对产品的感官影响较小。
因此本试验选择A1C3B1D1为最佳工艺条件,即杨梅汁添加量为20%,乳清粉加入量为0.3%,加糖量为8%,发酵时间为4 h。此时,产品的稳定性最好,质量最佳。
3.3 稳定剂的选择
调配时加入稳定剂是防止酸乳分层或沉淀,保持产品稳定的重要措施。本试验选用了几种最常用的稳定剂, 羟甲基纤维素(耐酸型)、原胶、低甲氧基果胶、明胶等均按0.4% 的添加量进行比较,试验结果如表3所示,0.4%的低甲氧基果胶:羟甲基纤维素(质量比1∶1)最有利于杨梅酸乳饮料的稳定。
4 结论
通过本次单因素试验及正交试验可以得出最佳工艺条件:杨梅汁添加量为20%,乳清粉加入量为0.3%,加糖量为8%,发酵时间为4 h;同时也确定了最佳稳定剂及其最适使用量:0.4%的低甲氧基果胶:羟甲基纤维素(质量比1∶1)最有利于杨梅酸乳饮料的稳定。
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