低糖褐色乳酸菌饮料的研制

李海燕，乔成亚，刘振民，梅芳

1. 光明乳业股份有限公司乳业研究院华北研究所（北京 101300）；2. 乳业生物技术国家重点实验室，上海乳业生物工程技术研究中心（上海 200436）

褐色乳酸菌饮料是以生牛乳或脱脂乳粉为原料，添加还原糖经美拉德反应、接种、发酵、调配而制成的一种活性乳酸菌饮料。在制作过程中乳成分中的氨基与还原糖中的羰基发生褐变反应，因此成品颜色呈现浅褐色至深褐色。褐色乳酸菌饮料含有较高数量的活性乳酸菌，甜度与酸度较高，黏度较低，口感清爽，酸甜适口，具有广泛的市场需求。但其碳水化合物含量较高，一般为10%～15%，且碳水化合物主要来源为蔗糖，长期摄入较高糖分，对人体健康会带来一定的影响，容易引发儿童龋齿，同时也不适合糖尿病人饮用。因此，为调整其营养结构，开发低糖型褐色乳酸菌饮料具有重要意义。按照国标GB 28050《预包装食品营养标签通则》规定，“低糖”宣称的要求是≤5 g/100 g（固体）或100 mL（液体）。试验以安赛蜜、三氯蔗糖和赤藓糖醇作为甜味剂，与蔗糖复配应用，显著降低蔗糖用量，通过正交试验，确定低糖褐色乳酸菌饮料的最优配方；同时控制产品总糖量4.3%，符合国标对于“低糖”产品的要求。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

脱脂乳粉（蛋白质含量32%～34%，新西兰恒天然商贸有限公司）；干酪乳杆菌（Lactobacillus casei，LC2W，光明乳业股份有限公司）；可溶性大豆多糖（福建泉州味博食品有限公司）；高甲氧基果胶（Y-1，乔富企业有限公司食品配料分公司）；复配稳定剂MA316（含CMC、高甲氧基果胶）；北京蔗糖（食品级）；安赛蜜（上海捷聪贸易有限公司）；三氯蔗糖（泰莱贸易（上海）有限公司）；食用葡萄糖（保龄宝生物股份有限公司）；乳酸FCC80（北京中柏贸易有限公司）；孟加拉红培养基、MRS培养基（北京陆桥技术有限责任公司）。

1.2 仪器与设备

MS204S电子天平（梅特勒-托利多仪器有限公司）；APV-1000均质机（丹麦APV公司）；EUROSTAR搅拌器（德国IKA公司）；FE20K型精密pH计（梅特勒-托利多仪器有限公司）；SPX-150B-Z型恒温培养箱（上海博迅实业有限公司医疗设备厂）；Water Baths恒温水浴锅（德国GFL公司）；LVDV-1黏度计（美国博勒飞公司）；超净工作台（苏州净化设备有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

1.3.1.1 低糖褐色乳酸菌饮料制备工艺流程

1.3.1.2 操作要点

褐色发酵乳基料的制备：以脱脂乳粉12%、葡萄糖粉11%比例，将其溶解于净化水中水合30 min制成还原乳，经20 MPa、65 ℃均质后升温至95 ℃进入发酵罐，于95 ℃、保温2 h褐变后降温至38～40 ℃，发酵菌种LC2W以1×107CFU/mL添加量按无菌操作添加至还原乳中，混匀后发酵60～72 h，待发酵乳酸度到达200 °T以上时终止发酵，发酵乳经冰水冷却至10 ℃以下后搅拌均匀，于4 ℃冷藏备用。

稳定剂溶液的制备：净化水预热至40～60 ℃，稳定剂与蔗糖混匀后溶解于净化水中，经95 ℃、300 s杀菌后冷却至30 ℃，与褐色发酵乳按照3∶1～4∶1的比例混匀。

调酸、灌装：将乳酸溶解于无菌净化水中，浓度＜30%。保持乳饮料为搅拌状态，缓慢加入乳酸溶液，调整饮料成品的酸度在60 °T～70 °T之间。调酸结束后经18 MPa、20 ℃无菌均质、灌装、2～6 ℃冷藏，即得成品。

1.3.2 产品用感官评定

由20位专业品尝人员对低糖褐色乳酸菌饮料的组织状态、黏度、酸甜度、风味和色泽进行评分，作出综合感官评价，感官评分标准见表1。

表1 低糖褐色乳酸菌饮料感观评分标准

1.3.3 甜味剂复配试验

绝大多数单一的甜味剂存在一定的风味缺陷。因此，生产上均采用2种或2种以上的甜味剂复配使用，以降低每一种甜味剂的风味缺陷，同时甜味剂复配使用具有协同增效的作用，可以增加甜度。试验采用蔗糖、安赛蜜、三氯蔗糖为甜味剂，采用乳酸为酸度调节剂，通过正交试验优选出低糖褐色乳酸菌饮料的最佳配方，正交试验见表2。主要通过感官评定来判定口味测试结果。

表2 甜味剂复配正交试验因素水平设计表

1.3.4 稳定性测验

分别采用可溶性大豆多糖、高甲氧基果胶、复配稳定剂MA316为稳定剂，制成低糖褐色乳酸菌饮料，取30 g饮料样品置于离心管中，经过4 000 r/min离心20 min，缓慢倾倒出离心管中的上层清液，准确称定离心管中沉淀的质量。

1.3.5 黏度测定

分别采用可溶性大豆多糖、高甲氧基果胶、复配稳定剂MA316为稳定剂，添加量均为0.4%，制成低糖褐色乳酸菌饮料，采用黏度计测定褐色乳酸菌饮料的黏度。比较不同稳定剂制成的乳酸菌饮料成品的黏度。

1.3.6 产品理化指标检测

蔗糖的测定：按照GB 5413.5《婴幼儿食品中乳糖、蔗糖的测定》进行测定。样品经除去蛋白质后，其中蔗糖经盐酸水解为还原糖，再按还原糖测定。水解前后的差值乘以相应的系数即为蔗糖含量。

酸度、乳酸菌活菌数、菌落总数、霉菌、酵母、大肠菌群的检测执行相关国标，产品符合GB/T 21732《食品安全国家标准含乳饮料》。

2 结果与分析

2.1 甜味剂复配效果

经过感官评定人员测评，试验结果如表3所示。从表3可知，对于产品口感的影响：安赛蜜＞乳酸＞三氯蔗糖＞蔗糖。主要原因是安赛蜜在饮料产品中，后甜拖尾较为明显，甜味在口腔内滞留时间长且不易散去，后甜感较为强烈，因此安赛蜜的添加量对于产品口感的影响较为显著。而三氯蔗糖后甜不明显，甜味剂在适量的乳酸的作用下，可以抵消一部分后甜，使其口感酸甜适中。蔗糖的甜感最为自然，总体上提高产品的甜度，同时对饮料产品的稳定性也具有重要作用。从不同甜味剂与酸味剂的试验组合结果来看，4号产品与7号产品的口感评分较高，根据各组分对口感的影响效果，得出A2B1C2D3为最优组合。

从图1的极差分析结果来看，安赛蜜和三氯蔗糖随着添加量增加，口感评分逐渐下降，安赛蜜下降更为明显；乳酸FCC80的影响次之，蔗糖的影响最小。

2.2 稳定性试验结果

由图2可知，随着保存时间延长，低糖褐色乳酸菌饮料的离心沉淀率逐渐升高，以复配稳定剂MA316为稳定剂的产品在保质期内的离心沉淀率最高，第1天为0.9%，第10天为1.1%，第20天为1.87%；以高甲氧基果胶为稳定剂的产品，其离心沉淀率第1天为0.45%，第20天为1.1%；以可溶性大豆多糖为稳定剂的产品，其离心沉淀率第1天为0.56%，第20天为0.9%。低糖褐色乳酸菌饮料产品为一种混合物体系，内部存在蛋白质颗粒等大分子物质、稳定剂溶解形成的胶体物质等，根据斯托克斯定律，产品的离心沉淀率在保质期内整体呈现上升趋势。根据离心沉淀率的结果，在保存期初期1～10 d，高甲氧基果胶的稳定效果优于可溶性大豆多糖，在保存期第10～第20天，高甲氧基果胶的离心沉淀率逐渐高于可溶性大豆多糖。

表3 甜味剂复配正交试验结果

图1 甜味剂与酸度剂复配极差趋势图

图2 不同稳定剂在保质期内的离心沉淀率

2.3 不同稳定稳定剂黏度比较

由图3可知，不同稳定剂制备的低糖褐色乳酸菌饮料的黏度不同。分别以可溶性大豆多糖、高甲氧基果胶和复配稳定剂MA316为稳定剂，添加量0.4%制备饮料产品，其黏度分别为35，56和97 mPa·s。可知复配稳定剂MA316的黏度较大，高甲氧基果胶次之，可溶性大豆多糖制备的产品黏度最低。黏度直接影响低糖褐色乳酸菌饮料产品的口感，黏度越低，口感更为清爽，因此可溶性大豆多糖更加适宜应用在低糖褐色乳酸菌饮料产品中。

图3 不同稳定剂的饮料成品黏度比较

3 结论

通过试验，确定低糖褐色乳酸菌饮料的蔗糖添加量2%、安赛蜜0.012%、三氯蔗糖0.012%、乳酸FCC80 0.24%、稳定剂可溶性大豆多糖添加量0.4%。制得的低糖褐色乳酸菌饮料酸甜可口，颜色呈褐色，产品在21 d保质期内状态稳定，细菌总数＜100个/mL，大肠菌群＜10个/mL，霉菌、酵母、致病菌未检出，乳酸菌活菌数≥1.0×107CFU/mL，酸度为60 °T，总含糖量为4.3%，符合低糖产品的要求。