变性淀粉、明胶与琼脂复配 对巴杀酸奶品质的影响研究

刘丽

随着消费者对健康的关注度不断提升，有着助消化、低脂等优点的酸奶越来越受到人们的青睐。市面上的酸奶主要是冷藏酸奶，但其货架期很短，于是常温酸奶异军突起。虽然常温酸奶解决了货架期及冷藏问题，但却容易出现稳定性差的问题。为了解决稳定性的问题，酸奶中常常会用到各种稳定剂，如琼脂、PGA、明胶、果胶和变性淀粉等。本文研究了变性淀粉、明胶、琼脂单体在巴氏杀菌酸奶中的应用，并对其复配效果进行研究，通过对产品的感官评定、黏度、析水量进行分析，得出最适合的复配组合。

一、材料、设备及方法

1.材料及设备。材料：全脂奶粉（新西兰进口）、炼乳、变性淀粉（羟丙基二淀粉磷酸酯）、明胶、琼脂、白砂糖、发酵菌种、食品用香精、水。设备：UHT殺菌机、搅拌桨、10L食品用不锈钢容器、恒温水浴锅、称量袋、温度计、粘度计、天平、离心机。

2.实验方法。（1）选择奶粉原料。复原乳是酸奶最主要的原料，对产品品质有着决定性的影响因素。酸奶在发酵过程中随着产酸增加，达到酪蛋白等电点容易变性，因此必须要选择酪蛋白稳定的奶粉。

（2）制备酸奶。原料：奶粉10%、炼乳6%、淀粉、明胶、琼脂、白砂糖6%、食品用香精0.1%、发酵菌种200DCU/T。

工艺流程：奶粉复原到50℃的热水中，搅拌10min→静止水合30min→加入炼乳，搅拌5min→升温至60-65℃→加入白砂糖、不同的单体/复配胶体组合→搅拌15min→均质（二级40bar、一级160bar）→95℃下杀菌5min→冷却至42℃接种→发酵6-8h（酸度730T）→搅拌破乳冷却至20℃→75℃下杀菌25s→灌装。

（3）测定粘度。在常温（20℃）条件下，用BROOKFIELD粘度计，选择4号转子，转动计时10s，读取数据，取两次平均值。每次测量都应该在相同条件下，包括温度、时间和转子等，把测量误差降低到最小，使结果具有可比性。

（4）感官评定。产品感官评定指标为粘度、组织状态、口感3项，详见表1。所有产品均在20℃温度下进行，每组20个测试对象，取平均值。

（5）测定离心沉淀量。取离心管称量质量m1，加入样品使得整体质量相加为50g（误差0.01g），放入离心机中，进行3500r/min、15min测定，取出离心管倒掉上层清液，称量得m2。沉淀量%=（m2-m1）/（50-m1）*100%，沉淀量越多代表产品乳清析出少，产品品质越稳定。

（6）评定析水量。样品在货架期内上层会有乳清析出，通过符号来量化析水情况：没有析水用“-”表示;很少量析水用“（+）”表示;少量析水用“+”表示;较多析水用“++”表示，大量析水用“+++”表示，加号越多代表析水量越大，产品品质越不好。

二、结果与分析

1.确定复原乳奶粉原料。根据蛋白质稳定性测定方法进行测试，选择5%蛋白质溶液杀菌后不挂壁和轻微挂壁样品为合格样品。

2.确定奶粉水合时间。奶粉溶于水搅拌10min发酵出来的成品组织状态粗糙，口感很粉，有颗粒感，需要通过水合来解决这个问题。奶粉水合是为了使奶粉中蛋白质结构能充分舒展开，形成比较稳定的空间网络结构，使其风味接近鲜奶。

实验水合时间分别为15min、30min、45min、60min，成品组织状态及口感随着水合时间延长效果越来越好，但30min、45min、60min这三个梯度效果差异不大，组织状态细腻、光滑;15min的水合成品组织状态粗糙，吃起来粉味重，有颗粒感。从节省能源方面以及微生物污染方面（水合时间长奶粉中的芽孢易萌发）考虑，水合时间选择30min即可。

3.确定变性淀粉、明胶、琼脂的单体用量范围。添加稳定剂时直接添加变性淀粉、明胶、琼脂等单体，其余部分严格按照工艺流程，充填完成后进行感官评定，选择好的进行复配实验。详见表2。

从表中可以看出，淀粉添加量在1%-1.2%、明胶添加量在0.2%-0.4%、琼脂添加量在0.1%-0.15%时产品风味及品质较好。但是巴氏杀菌酸奶保质期通常为6个月，所有单体方案在货架期后期都存在不同程度的稳定性较差方面的问题，因此本研究将这3种稳定剂复配，找到合适的配比，确保酸奶的品质。

说明：这些配方中所有淀粉均为糊化好，检测方法0.1N碘溶液染色，放大倍数=100X。未破碎的淀粉状态饱满、视野颗粒多，如图1;破碎的淀粉全是碎片且视野里颗粒少，如图2所示。

4.复配实验。单体实验中我们得出了变性淀粉、明胶、琼脂的最佳添加量数值，因为胶体间有协同作用，所以我们在单体结论的基础上进行了大量的复配研究，最后筛选出4个较好的复配方案进行对比，通过感官评定，定期测定样品的离心沉淀量及粘度。方案一为明胶：琼脂：变性淀粉=5：0.8：10;方案二为明胶：琼脂：变性淀粉=4：1：11;方案三为明胶：琼脂：变性淀粉=2：1.5：12;方案四为明胶：琼脂：变性淀粉=1：2.5：12。

四个方案的感官评定结果见表3，析水量评定结果见表4，在货架期内离心沉淀量、粘度数据如图3、图4所示，各方案在不同温度下的粘度数据如图5所示。

由表3数据可知：方案二和方案三的感官评定得分高于方案一和方案四;由表4数据可知：方案一、方案二和方案三的稳定性好，析水情况优于方案四;由图3可知：沉淀量越多代表保水效果越好，方案一保水效果最好，方案二和方案三情况差异不大，都优于方案四;由图4可知：四个方案在货架期内粘度都呈下降的趋势，方案一最稠厚，方案四最稀薄，但方案三下降趋势相对最稳定;由图5可知：方案一随温度变化粘度变化最大，且方案一和方案二成品在4℃时有接团的现象，流动性非常差，温度达到20℃才成为流动状态。方案三和方案四中温度对其影响不大。综合分析，最优复配稳定剂配比为方案三，明胶：琼脂：变性淀粉=2：1.5：12。

三、结论

本文在研究了变性淀粉、明胶、琼脂单体对巴氏杀菌酸奶影响的基础上，通过大量实验，研究了这三种胶体之间复配对巴氏杀菌酸奶粘度与稳定性的改善作用，得出以下结论：淀粉添加量在1%-1.2%、明胶添加量在0.2%-0.4%、琼脂添加量在0.1%-0.15%时产品风味及品质较好;明胶、琼脂、变性淀粉的最优比例为明胶：琼脂：变性淀粉=2：1.5：12。