增稠剂对红枣发酵米乳饮料稳定性的影响

邹秀容，朱建华，何桂欢，周敏玲

（韶关学院 英东食品科学与工程学院，广东 韶关512005）

乳酸菌发酵米乳饮料是以大米为主要原料，以乳酸菌为主要发酵剂，采用酶工程和发酵工程两种技术制备而成的益生菌饮品.通过乳酸菌发酵降解了大米中抗营养物质，该发酵饮品不但营养价值高，同时兼具了乳酸菌发酵独特的发酵风味和益生作用［1-2］.傅亮［3］、黄亮［4］、余稳稳［5］、邹秀容［6］等对影响米乳饮料发酵的工艺进行了研究优化，Ghosh K等［7-8］、朱力杰等［9］研究了乳酸菌在米乳发酵过程中的发酵特性.笔者经过前期试验研究发现，发酵米乳在贮藏过程中也存在着粘稠度低、乳清析出、沉淀颗粒生成，口感粗糙的现象.这主要是因为一方面发酵米乳中含有蛋白、淀粉大分子在长期贮藏时能形成沉淀，另外发酵米乳中的乳酸菌在冷藏过程中依然有一定的活性，能发酵产酸，从而影响产品的稳定性.要使米乳饮料保持良好的稳定性，一方面可对其的制作工艺和配方进行优化，另一方面可以适当添加稳定剂.食品增稠剂是常用的稳定剂，增稠剂分子结构中拥有许多亲水基团如羟基、羧基、氨基和羧酸根等，这些基团与水分子发生水化作用后，以分子状态高度分散于水中，形成了具有高粘度的单相均匀分散体系，使其在食品体系起到增稠、稳定、悬浮、胶凝、乳化、润滑、组织改进和结构改进等作用［10］.由于各种增稠剂的功能和作用机理不同，它们的使用量直接影响产品质地、口感特征等.过量使用增稠剂不仅使产品成本上升，同时造成产品口感不佳；也有些增稠剂可破坏酪蛋白的稳定性，进而影响乳酸菌发酵饮料的凝胶过程，造成乳清析出［11］.本试验研究果胶、结冷胶、刺槐豆胶和瓜尔豆胶4种常见增稠剂对红枣发酵米乳饮料稳定性的影响，并通过正交试验优化复合稳定剂的配方，以改善产品的组织状态，使产品达到较好的口感和稳定性.

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

干红枣：无核，市售；粳米：市售；脱脂乳粉：恒天然（中国）有限公司；蔗糖、瓜尔豆胶、刺槐豆胶、果胶、结冷胶均为食品级.果胶酶：活力为50 000 U/ml,和氏璧生物科技有限公司；淀粉酶：活力为40 000 U/ml，江苏锐阳生物科技有限公司；糖化酶：活力为50 000 U/ml，江门市亚东生物化工有限公司；嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌：韶关学院英东食品科学与工程学院实验室提供.

1.2 仪器与设备

TGL-16C低速台式离心机：上海安亭科学仪器厂；NDJ-1粘度计：上海越平科学仪器有限公司；JM80-1A胶体磨：温州市胶体磨厂；HH-S28S恒温水浴锅：金坛市大地自动化仪器厂；101AB-2电热鼓风干燥箱：上海申光仪器仪表有限公司；DFY-500万能粉碎机：浙江温岭市林大机械有限公司；YXQ-LS-18SI手提式压力蒸汽灭菌器：上海博迅实业有限公司；SW-CJ-ICU超净工作台：苏州安泰空气技术有限公司；GZ-150S生化培养箱：韶关市广智科技设备发展有限公司；BS210S电子分析天平；北京赛多利斯天平有限公司.

1.3 红枣发酵米乳饮料的制备

红枣发酵米乳饮料的生产工艺流程如图1所示，米浆制备参见文献［12］.无核红枣按料水比1∶10打浆后，加入0.01%果胶酶，在50℃酶解1 h，经纱布过滤后得到枣汁，按5%添加量加至米浆中.把一定量的增稠剂与4%蔗糖充分混合，加水溶解后加入米浆中，再添加7%的脱脂乳粉充分混合.把搅拌均匀的料液放入95℃水浴锅中进行10 min的灭菌，然后冷却至40℃～45℃，接入6%乳酸菌发酵剂（保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌按体积比2∶1混合）混合，在40℃条件下恒温发酵6 h.发酵完成后，将发酵乳放入4℃冰箱冷藏16 h即获得成品.

图1 红枣发酵米乳饮料的生产工艺流程

1.4 增稠剂对红枣发酵米乳饮料稳定性的研究

1.4.1 单一增稠剂对红枣发酵米乳饮料稳定性的影响

红枣发酵米乳饮料生产过程中分别添加0%、0.1%、0.2%、0.3%的果胶、结冷胶、瓜尔豆胶、刺槐豆胶，研究这4种单一增稠剂对产品稳定性的影响.

1.4.2 复配增稠剂对红枣发酵米乳饮料稳定性的影响

根据单一增稠剂试验结果，选择稳定性效果较好的结冷胶、果胶和瓜尔豆胶进行复配，采用L9（33）正交试验设计确定最佳的复合增稠剂，正交试验因素水平表如表1所示.

表1 正交试验因素水平表

1.5 指标测定

粘度测定［13］.在室温下，用旋转粘度计直接测定，使用3号转子，转速为12 r/min，选取第5 min后的数据为测量值，重复测定3次，取其平均值.

持水率（water-holding capacity，WHC）的测定［14］.用离心管取待测样 10 mL，并测定样重 W，然后放入离心机，以3 000 r/min离心10 min，取出离心管，倾去上清液，测出残余物的重量M.重复测定3次，取其平均值.持水率计算如下所示：

感官评价.由10个人组成评分小组对红枣发酵米乳饮料进行评价，根据评分标准对产品的乳清析出情况、色泽、香味、组织状态、口感5个指标进行评价，满分为100分，取平均值.其评分标准如表2所示［15］.

表2 产品感官评定标准

2 结果与分析

2.1 增稠剂对红枣发酵米乳饮料持水力的影响

持水率是评价发酵乳产品的常见指标，持水率越大，稳定性越好，如图2所示.空白对照样品的持水率为28.0%，随着果胶、结冷胶和刺槐豆胶稳定剂添加量的增加，红枣发酵米乳产品的持水率呈明显的增加趋势，当添加量为0.3%时，样品的持水率分别达到50.1%、44.6%和42.5%，增幅分别达到78.9%，59.3%和51.8%.瓜尔豆胶在0.1%添加范围内，持水率呈增加趋势；接着在0.1%～0.3%范围内，随着瓜尔豆胶添加量的增加产品持水率反而呈现下降趋势，添加量为0.3%，其持水率为26.1%，低于空白对照.

2.2 增稠剂对红枣发酵米乳饮料粘度的影响

增稠剂对红枣发酵米乳粘度的影响如图3所示，空白对照样品的粘度为330 mPa·s，红枣发酵米乳的粘度随着果胶、结冷胶和刺槐豆胶添加量的增加而大幅增加.尤其是结冷胶，使产品粘度增加最显著，当添加量为0.3%时，其粘度达到1 600 mPa·s.瓜尔豆胶对产品粘度的影响与持水率的影响保持一致，呈先增加后减小的趋势，瓜尔豆胶添加量为0.1%时，产品的粘度达最大值，接着随瓜尔豆胶添加量的增加，产品粘度大幅降低.

2.3 增稠剂对红枣发酵米乳感官品质的影响

增稠剂对红枣发酵米米乳感官品制裁的影响如表3所示，瓜尔豆胶添加量大于0.1%时，红枣发酵米乳乳清析出较多，且口感粗糙，这与前述持水率下降的结果相对应.结冷胶在0.1%～0.3%的添加范围内，产品无乳清析出，但添加量增加到0.2%时，口感表现偏粘稠.果胶及刺槐豆胶添加量的增加可减少乳清析出，添加量为0.2%时，细腻润滑，口感较好.

图2 单一增稠剂对红枣发酵米乳饮料持水率的影响

图3 单一增稠剂对红枣发酵米乳粘度的影响

综合增稠剂对红枣发酵米乳的持水率、粘度和感官指标3个指标的影响.瓜尔豆胶对降低米乳乳清析出问题作用不大，随着浓度升高，乳清析出反而增加，持水率与粘度也随之降低，这与赵海珍等的研究结果一致.赵海珍等应用3%的瓜尔豆胶添加到pH为3的饮料中发现产品粘性和悬浮性下降，易产生大块絮状沉淀［16］.其原因与瓜尔豆胶在酸性条件下加热，大分子长链易水解断裂有关.果胶、结冷胶和刺槐豆胶对红枣发酵米乳稳定性的作用效果较好，其中结冷胶的作用效果更为突出，产品无乳清析出，随着浓度的升高，持水率和粘度也都有显著的提高，但高粘度导致米乳偏稠、糊口.对比空白对照组，刺槐豆胶、果胶对米乳的持水率、粘度都有明显地提高，虽仍然有少量乳清析出，但产品口感较为细腻润滑.考虑到添加单一的增稠剂无法使产品风味、口感、组织状态达到最佳.因此根据上述单一稳定剂试验结果，选择结冷胶、果胶、刺槐豆胶3种增稠剂进行复配优化.

表3 单一增稠剂对红枣发酵米乳饮料感官品质的影响

2.4 增稠剂配方的优化

增稠剂的正交试验优化结果，如表4所示，其中8号样品的感官评分最高，达92分，其持水率和粘度也是最高，分别达51.2%，870 mPa·s.根据极差R分析，影响红枣发酵米乳感官品质的稳定剂从主到次的顺序为结冷胶、果胶、刺槐豆胶.最优的复合增稠剂配方为：增稠剂总添加量为0.14%，其中结冷胶0.06%、果胶0.04%和刺槐豆胶0.04%.在此配方下所制得的红枣米乳发酵饮料具有清新的枣香味和米香味，产品呈均匀一致的乳白色，口感细腻润滑，粘度适中，无乳清析出，酸甜适中.

表4 正交试验设计及结果

3 结论

本研究采用单因素试验法研究果胶、结冷胶、刺槐豆胶和瓜尔豆胶这4种常用增稠剂对红枣发酵米乳稳定性的影响.结果表明，在0.1%～0.3%的添加范围内，果胶、结冷胶和刺槐豆胶的添加可以大幅提高产品的持水率和粘度，减少乳清析出；瓜尔豆胶在添加量低于0.1%范围内有较好的效果，添加量在0.1%～0.3%范围内，其持水率和粘度随添加量的增加呈下降趋势，产品有少量乳清析出.经正交试验的最佳的增稠剂配方为：结冷胶0.06%、果胶0.04%和刺槐豆胶0.04%.所制得的红枣米乳发酵饮料具有清新的枣香味和米香味，产品呈均匀一致的乳白色，组织状态均匀细腻，无乳清析出.