余甘子褐色乳酸菌饮料加工工艺研究

2015-12-24段艳珠崔立红段玉禄

中国乳业 2015年4期

文∕杨洋高航段艳珠崔立红段玉禄

（云南昆明雪兰牛奶有限责任公司）

余甘子（Phyllanthus Emblica L），又名余甘果、喉甘子、庵罗果、滇橄榄等，属大戟科叶下珠属植物，是亚热带地区的野生果树，果实食之味酸微涩，后转甘，故名余甘[1，2]。余甘子中含有氨基酸、维生素、微量元素、碳水化合物并富含槲皮素、生物碱、倍半萜类、二萜类、谷甾醇等功能成分[3～5]，余甘子具有清热凉血，消食健脾，生津止渴，抗炎，抗氧化，抗衰老，保肝等保健功效[6～10]。

在我国，云南余甘子资源较为丰富，为余甘子产业化开发提供了有力支撑，但是目前对野生余甘子果实的开发利用率较低，缺乏高附加值产品面市，所以研究开发余甘子资源，对于余甘子种植业与食品行业的发展具有一定推动作用[11]。本研究以脱脂乳粉和余甘子为主要原料，通过配料合理搭配研制了一种新型的具备一定保健功能的余甘子褐色乳酸菌饮料。该产品不仅满足了人们对健康饮品消费的需求，还为余甘子资源的深加工提供了一条新的途径。

1 材料与方法

1.1 材料

余甘子（市售）；脱脂乳粉（新西兰恒天然）；白砂糖（云南中糖发展有限公司）；葡萄糖（山东西王糖业有限公司）；直投式发酵剂YO-MIX511（丹尼斯克）；可溶性大豆多糖（泉州市味博食品有限公司）；果胶（烟台安德利果胶股份有限公司）；柠檬酸（云南燃二化工有限公司）；三聚磷酸钠（云南贝克吉利尼天创磷酸盐有限公司）；甜橙香精（奇华顿食用香精香料（上海）有限公司）；阿斯巴甜（日本味之素公司）；安赛蜜（大赛璐（南宁）食品添加剂有限公司），各食品添加剂均符合相应国家标准。

1.2 主要仪器

APV-1000型均质机（德国APV公司），RW-20型高速搅拌器（德国IKA公司），T50标准型电位滴定仪（瑞士梅特勒-托利多公司），HR2870型料理机（飞利浦），UPH-II-10T型超纯水机（四川优普超纯科技有限公司），电热恒温水浴锅（北京市永光明医疗仪器厂）等。

1.3 工艺流程

工艺流程如图1所示。

图1 余甘子褐色乳酸菌饮料工艺流程

1.4 工艺要点

1.4.1 基本配料

根据国家标准中相关要求并结合产品实际，利用发酵基料将乳酸菌饮料蛋白质含量调整至1.0%[12]。试验中添加0.0 2%阿斯巴甜和0.01%安赛蜜替代6.0%的白砂糖所提供的甜度，可以适当降低白砂糖添加量，也可以提升综合甜感与清爽度，同时基料中添加3.5%葡萄糖参与褐变。

1.4.2 余甘子汁的制备

选择色泽翠绿，果粒饱满的新鲜成熟果实，余甘子经过分拣、除杂质后，用清水彻底清洗干净，用沸水对鲜果热烫2～3 min，使果肉组织软化后去果核，热烫后果实迅速冷却至40 ℃以下，添加0.5 g/L抗坏血酸护色。将余甘子果肉和净化水按1∶4比例打浆，余甘子中含有果胶及纤维，浸提后的余甘子汁液必须经400 目振动筛过滤后采用板框压滤机进行精滤后获得余甘子汁[13，14]。

1.4.3 乳粉溶解水合

将部分净化水加热至50～55℃，加入所需脱脂乳粉、葡萄糖，搅拌5～10 min至完全溶解后，静置水合30 min，经200 目过滤备用。

1.4.4 基料褐变

将水合好的基料升温到60～65℃进行均质，一段压力160～180 bar，二段压力20～30 bar，均质后将物料升温至95～98 ℃进行保温褐变，保持3 min。期间保持搅拌，使物料充分褐变。

1.4.5 接种发酵

待基料褐变完成后，降温冷却，至物料温度降至（42±1）℃时，按无菌操作接入发酵剂，搅拌5～10 min后，关闭搅拌，保温发酵，发酵温度（42±1）℃。待基料pH值达到4.2时，终止发酵，开启搅拌破乳，冷却降温备用。

1.4.6 混料调配

部分净化水升温到70～75 ℃搅拌溶解复配稳定剂15～20 min（复配稳定剂事先与白砂糖按1∶5干混均匀），然后加入其它甜味剂等辅料。搅拌溶解均匀后于85～90 ℃保温杀菌15 min，杀菌后降温与发酵基料混合均匀。

1.4.7 调酸

基料降温至18～20 ℃，添加余甘子汁后用柠檬酸将乳酸菌饮品基料pH值调整为3.6～3.9之间，酸度为60～64 °T之间。

1.4.8 乳化均质

调配定容好的基料进行无菌均质处理（一段压力190～200 bar，二段压力30～40 bar）。

1.4.9 灌装

均质好的产品冷却至6～8 ℃无菌灌装。

1.5 产品配方的确定

余甘子无明显特征风味，加之甜橙味与褐色饮料风味较协调，所以余甘子褐色乳酸菌饮料选定白砂糖添加量（%）、余甘子汁添加量（%）、蜂蜜添加量（%）、甜橙香精添加量（%）4 个关键因素，选取适宜的添加量，设计四因素三水平L9（34）正交试验，以感官测评得分为评价指标，确定产品最优的配比。试验因素及水平见表1。

1.6 产品感官品质评价方法

余甘子乳酸菌饮料基本配方试验评价采用感官综合评分法，请12位评定人员（6 男6 女）对样品进行感官评鉴，评价标准见表2。采用总分100 分制，在得分中去掉1个最低分和1 个最高分，求均值取整后的计分结果即为产品的感官评分值。

表1 产品配方正交试验设计

表2 产品感官评价标准

1.7 稳定剂复配

余甘子褐色乳酸菌饮料稳定剂的复配是利用低粘度的可溶性大豆多糖配合果胶起到保护蛋白质的作用，并赋予产品清爽细滑的口感。三聚磷酸钠具有表面活性剂的性质，也能够螯合二价离子，适当使用可以控制产品析水现象。本研究设计L9（34）三因素三水平正交试验进行稳定剂复配试验（表3），以产品的离心沉淀率（%）及离心后的析水分层情况为参考指标进行余甘子褐色乳酸菌饮料体系稳定性评价。

表3 稳定剂复配正交试验设计

1.8 稳定剂评价方法

余甘子褐色乳酸菌饮料稳定剂复配效果以产品的离心沉淀率（%）为指标进行综合评定。离心沉淀率评价方法为：称取样品于离心管中，在4 000 r/min条件下离心15 min，然后取出离心管观察及测量产品析水及分层情况，以评价稳定剂对产品体系稳定作用。观察完产品析水及分层情况后，样品室温下放置30 min后倒去上层液体，将离心管倒扣5 min后，称量沉淀物重量，并进行3 次测定，取均值。离心沉淀率（%）按下式计算：离心沉淀率SR=沉淀物重量/试样重量×100%。离心沉淀率越大，表示体系稳定性越差；反之，稳定性越好。

2 结果与讨论

2.1 产品配方的确定

通过正交试验对不同辅料配比产品进行感官计分，试验结果见表4。由极差（R值）大小可知，4 个因素影响大小依次为：D＞A＞C＞B；即甜橙香精＞白砂糖＞蜂蜜＞余甘子汁；由K值可知，A2B2C2D3为最佳配料量，即白砂糖6.0%、余甘子汁2.0%、蜂蜜1.0%、甜橙香精0.08%。按该组合的配料量进行验证试验，产品的感官评分为86 分，符合试验设计要求。制得的余甘子褐色乳酸菌饮料，色泽呈黄褐色，具有甜橙的自然协调柔和香味，口感爽滑，酸甜度合适，因此选择A2B2C2D3配料组合为最佳配方。

2.2 稳定剂的复配

产品离心后能够快速了解产品在货架期的变化情况，经过正交试验设计，离心后的9 组样品无析水分层现象发生；由极差（R值）可知，3 个成分对离心沉淀率影响大小依次为：F＞E＞G，即果胶＞可溶性大豆多糖＞三聚磷酸钠。果胶是主要影响因素，其保护蛋白质效果最好，对产品稳定性影响显著，可溶性大豆多糖与果胶搭配能有效抑制产品分层及沉淀。试验发现，适宜的三聚磷酸钠能够提升产品稳定性，特别是在控制析水方面有重要作用。由K值综合分析，E2F3G2为最佳复配组合，但是试验发现，果胶用量过大会掩盖产品风味及清爽度，同时会增加产品成本，因此在保证产品质量情况下将复配稳定剂各成分添加量调整为：可溶性大豆多糖0.20%、果胶0.30%、三聚磷酸钠0.05%。按该稳定剂复配量进行3 次验证试验，产品的离心沉淀率（%）平均值为2.03%，且无析水分层现象，能够满足产品质量需求。制得的余甘子褐色乳酸菌饮料口感清爽，流动性良好，无明显沉淀及分层现象，产品口感细腻，透香性较好，因此选择E2F2G2为最佳稳定剂复配组合。

表4 产品配方正交试验结果

表5 稳定剂复配正交试验结果

2.3 产品质量标准

2.3.1 感官指标

色泽：呈均匀一致黄褐色；滋气味：具有甜橙清香味，酸甜适口，无异味；组织状态：均匀一致细腻的乳浊液，无明显分层及沉淀现象；无可见外来杂质异物。

2.3.2 理化指标

蛋白质含量≥1.0%，苯甲酸含量≤0.03 g/kg，碳水化合物含量≥9.0%。

2.3.3 卫生指标

活性乳酸菌数≥1×106CFU/mL，霉菌≤30 CFU/mL，酵母菌≤50 CFU/mL，大肠菌群≤3 MPN/100 mL，致病菌（金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、志贺氏菌）不得检出；铅（以Pb计）≤0.05 mg/L，铜（以Cu计）≤5.0 mg/L，总砷（以As计）≤0.2 mg/L。

综合余甘子褐色乳酸菌饮料感官、理化、卫生指标可知，其符合GB/T 21732《含乳饮料》及GB 16321《乳酸菌饮料卫生标准》中的相关规定，产品在6～8 ℃条件下货架期能够达到21 天。

3 结论

通过正交试验确定余甘子褐色乳酸菌饮料最佳配方为：白砂糖6.0%、余甘子汁2.0%、蜂蜜1.0%、甜橙香精0.08%，可获得口感清爽，酸甜适口的余甘子褐色乳酸菌饮料。其最佳复配稳定剂成分为：可溶性大豆多糖0.20%、果胶0.30%、三聚磷酸钠0.05%，该复配稳定剂能有效控制产品蛋白质沉淀及产品析水分层现象，并且提供清爽细滑的口感。

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[12]GB/T 21732-2008，含乳饮料.