发酵型五味子酸乳饮料的研制

提伟钢 邵士凤

摘要：以五味子、脱脂乳粉、白砂糖为主要原料，制成发酵型五味子酸乳饮料。以产品的感官质量和离心沉淀率为评价指标，采用单因素和正交试验方法，确定发酵型酸乳饮料中五味子提取液添加量12.5%，白砂糖添加量5%，阿斯巴甜添加量0.025%，复合稳定剂组成为CMC-Na 0.3%，果胶0.10%，PGA0.15%，最终产品pH4.0。制成的发酵型五味子酸乳饮料酸甜适中，具有特异果香，无明显沉淀。

关键词：五味子;酸乳饮料;配方;稳定性

中图分类号：TS252.42    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2022）03-0060-05

随着人们生活水平的提高，食品营养逐渐成为消费者关注的热点，因此营养健康的食品将越来越受青睐。五味子作为常用滋补强壮中药，始载于神农本草经，被列为上品，集代表五行的辛、甘、酸、苦、咸五种味道于一身。五味子是双子叶植物门、木兰亚纲、八角目、五味子科植物，又分五味子属（Schisandra）和南五味子属（Kadsura）两个属。我国是世界上五味子科植物资源最丰富的国家，北五味子果实中含有多种氨基酸及少量糖类物质，还含有7种木脂素类化合物，如五味子酯甲、酯乙、醇甲、醇乙、甲素、乙素、丙素等。这些成分能降低血清谷丙转氨酶、抗癌、抗艾滋病毒、拮抗血小板活化因子和抑制醛糖还原酶，可增强人体免疫力。北五味子果汁和种子提取物可降低细胞内有害过氧化物代谢产物，起到保护损伤肝细胞膜的作用。北五味子是一种多用途、价值高、药食兼用型经济植物，近年来大型功能食品和饮料加工企业对五味子原料的需求量逐年增加。发酵型五味子酸乳饮料是以脱脂乳粉为原料，通过乳酸菌发酵制成发酵乳，再添加稳定剂与五味子提取液调配而成，可生产出营养丰富的发酵型复合乳饮料。以市售北五味子和脱脂乳粉为主要原料，探讨最佳原料配方和稳定剂配比，研制一种口感好、营养丰富、性质稳定、具有保健作用的发酵型五味子酸乳饮料。

1 材料与方法

1.1 试验材料

北五味子（Schisandra chinesis（Turcz.）Baill.）：购于辽宁省本溪市桓仁县;脱脂乳粉（无抗）：哈尔滨乳多宝乳业有限责任公司;直投式乳酸菌发酵剂SH-727：生合生物科技（扬州）有限公司，菌种包括保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）、嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）、鼠李糖乳杆菌（Lactobacillus rhamnosus）;羧甲基纤维素钠：河南思远生物科技有限公司;高甲氧基果胶、海藻酸丙二醇酯（ PGA）：丹麦斯比凯可公司;白砂糖：广州华糖食品有限公司;柠檬酸，潍坊英轩实业有限公司;阿斯巴甜：武汉佳合隆食品原料有限公司。

1.2 仪器与设备

MSE524S-0CE-DU电子天平：北京赛多利斯仪器系统有限公司;GJJ-1/25高压均质机：上海科劳机械设备有限公司;AYL1000型均质乳化机：南通奥亚精密机械制造有限公司;PHS-3C型台式酸度计：上海仪电科学仪器股份有限公司;DNP-9162电热恒温培养箱：上海精宏实验设备有限公司;超净工作台：苏州威尔实验用品有限公司;水浴锅：常州国宇仪器制造有限公司。

1.3 工藝流程

1.3.1 五味子提取液制备 五味子→挑选→粉碎→提取→过滤→备用

1.3.2 酸乳生产工艺流程 乳粉水合→杀菌→冷却→接种发酵剂→发酵→酸乳

1.3.3 发酵型五味子酸乳饮料制备工艺

酸乳           五味子提取液  酸液

↓                  ↓      ↓

糖、稳定剂溶解→调配→一次均质→混匀→调酸→二次均质→杀菌→灌装→冷却→贮藏

1.4 操作要点

1.4.1 五味子提取液制备 1） 挑选：挑选干燥、无霉变的五味子成熟果实，除去杂质;2） 粉碎：五味子经粉碎机粉碎后，过50目筛，将细粉于40 ℃条件下烘干4 h，备用;3） 五味子提取液制备：准确称取适量的五味子粉，采用12倍50 ℃饮用纯净水溶解，水浴锅中50 ℃保温2 h，所得提取液采用抽滤方式，过0.45 μm滤纸，备用。

1.4.2 酸乳制备 1） 乳粉水合：乳粉与水配比为1∶6，将脱脂乳粉加入45 ℃水中，搅拌溶解;2） 杀菌：将水合后的牛乳加热到95 ℃，保持5 min;3） 发酵：将杀菌后的牛乳快速冷却至42～43 ℃，无菌条件下加入直投式发酵剂，在培养箱中42 ℃保温发酵，待发酵乳滴定酸度达到80 °T，取出冷却，备用。

1.4.3 发酵型五味子酸乳饮料制备 1） 混匀：将稳定剂、甜味剂、白砂糖等后均匀加入70 ℃水中，用均质乳化机高速搅拌5 min，得到均匀的稳定剂溶液;2） 调配：将发酵的酸乳缓慢加入稳定剂溶液中，用均质乳化机中速搅拌5 min，混匀;3） 一次均质：将调配后的混合液用高压均质机20 MPa压力均质;4） 加提取液：向均质后的混合液中加入五味子提取液，混匀;5） 调酸：配制质量分数1%的柠檬酸溶液，向混合液中缓慢滴加至目标pH值，边加边搅拌;6） 二次均质：将物料预热到65～70 ℃，采用高压均质机20 MPa压力均质;7） 杀菌、灌装：杀菌温度95 ℃，时间10 min，杀菌后快速灌装、冷却。

1.4.4 配方试验设计 发酵型五味子酸乳饮料设计为蛋白含量大于1.0%，故将酸乳用量固定为35%。在发酵型五味子酸乳饮料调配过程中，五味子提取液用量、甜度、终产品pH等会导致饮料的组织状态、色泽、气味和滋味各不相同，需对其进行单因素试验。试验内容包括：1） 五味子提取液用量对配方的影响。设计发酵型五味子酸乳饮料最终总量1 000 g，其中酸乳35%，甜度设计为10%，产品pH4.0。五味子提取液用量选取5个水平（5%，7.5%，10%，12.5%，15%）进行单因素试验，考察不同五味子提取液添加量对酸乳饮料的影响。2） 甜度对风味的影响。白砂糖口感醇厚香甜，但过高的糖含量会对消费者健康产生不利影响，因此本试验一半甜度由甜味剂提供，另一半由白砂糖提供，例如，8%的甜度组成为4%的白砂糖和0.2%的阿斯巴甜（白砂糖甜度的200倍）。设计试验为：酸乳35%，五味子提取液用量12.5%，产品最终pH4.0，甜度选取5个水平（8%，9%，10%，11%，12%）进行单因素试验，考查不同甜度对风味感官评分的影响。3） 产品最终pH对配方的影响。设计试验为：酸乳35%，五味子提取液用量12.5%，甜度10%，产品最终pH选取5个水平（3.6，3.8，4.0，4.2，4.4）进行单因素试验，考查不同产品最终pH对风味的影响。4） 配方正交试验设计。在单因素试验基础上，每个因素选取效果较好的3个水平，将五味子提取液用量、甜味剂用量、终产品pH确定为正交试验的3个因素，采用L9（33）正交试验，以感官评价结果为依据，确定最佳配方。正交试验因素与水平见表1。

1.4.5 稳定剂配比试验 以配方设计试验为基础进行稳定剂配比试验。在发酵型五味子酸乳饮料的制备过程中，稳定剂种类和用量会对产品状态产生较大影响，因此，需要对稳定剂种类及其添加量做单因素试验。试验内容包括：1） CMC-Na添加量单因素试验。在果胶、PGA添加量分别为0.1%，0.15%的条件下，分别加入0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%的CMC-Na组成稳定剂，制作饮料，以产品沉淀量为指标，确定CMC-Na的最优添加量。2） 果胶添加量单因素试验。在CMC-Na、PGA添加量分别为0.3%，0.15%的条件下，分别加入0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%的果胶组成稳定剂，制作饮料，以产品沉淀率为指标，确定最优的果胶添加量。3） PGA添加量单因素试验。在CMC-Na、果胶添加量分别为0.3%，0.1%的条件下，分别加入0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%的PGA组成稳定剂，制作饮料，以产品沉淀量为指标，确定最优的PGA添加量。4） 稳定剂复配试验。在酸乳饮料实际生产中，往往使用复合稳定剂来增加产品的稳定性， 以便充分利用各种稳定剂单体之间的协同交互作用来减少稳定剂的用量，降低生产成本。在单因素试验基础上选取CMC-Na添加量、果胶添加量、PGA添加量3个因素，设置 3 个水平，以沉淀量为指标，做正交试验，见表2。

1.5 测定指标和方法

1.5.1 发酵型五味子酸乳饮料感官评价方法 成品感官评价：由20名专业人员分别从产品的组织状态、香味、口感等进行赋分评价，满分100分。感官评分标准见表3。

1.5.2 发酵型五味子酸乳饮料稳定性的分析方法 在离心管中精确加入酸乳饮料10 mL，然后在4 000 r/min 离心30 min，弃去上部溶液，准确称取沉淀物重量，计算离心率。

离心沉淀率/% =沉淀质量/称取样品质量×100

1.6 数据处理

采用Excel和SAS 9.2软件分析和绘图，运用Duncan's multiple test进行多重比较分析，试验设置3次重复，标识不同字母代表差异显著，差异显著性水平取0.05。

2 结果与分析

2.1 配方设计试验结果

本试验以五味子提取液用量、甜度、终产品pH等3个因素进行单因素试验。

2.1.1 五味子提取液用量对配方的影响 五味子提取液用量选取5个水平：5%，7.5%，10%，12.5%，15%。以感官指标为依据分析试验数据，结果见图1。

五味子具有特有的果香和较重的苦涩味，由图1可知，随着五味子提取液用量的增加，发酵型五味子酸乳饮料的果味逐渐增加，感官评分显著提升，但当五味子提取液用量超过12.5%后，涩味趋于明显，口感稍微变差。这可能是因为五味子添加量少时，涩味被酸乳味和甜味所掩盖。随着添加量的增加，果味逐渐凸显，但添加过量后涩味逐渐增加，口味协调性有所下降，故选择10%，12.5%，15% 3个水平进行正交试验。

2.1.2 甜度对风味的影响 甜度选取5个水平（8%，9%，10%，11%，12%）进行单因素试验，以感官指标为依据分析试验数据，结果见图2。

五味子的苦涩味需要一定的甜度来掩盖，由图2可知，随着甜度的升高，发酵型五味子酸乳饮料的感官评分逐渐提升，但当甜度超过10%后，甜味偏重，五味子本身典型口味不明显，感官评分略有下降，故选择甜度9%，10%，11%的3个水平进行正交试验。

2.1.3 产品最终pH对风味的影响 选取5个水平（3.6，3.8，4.0，4.2，4.4）进行单因素试验，以感官指标为依据分析试验数据，试验结果见图3。

随着pH的上升，发酵型五味子酸乳饮料的口感由最初较为尖酸逐渐变得柔和，口感显著提高。当pH为4.0和4.2时，感官评分无显著差异;pH为4.4时，甜味突出，酸味下降，口味不协调，且更加接近配料酸乳中酪产品最终pH蛋白的等电点，对饮料的稳定性造成不利影响，因此，选择pH3.8，4.0，4.2等3个水平进行正交试验。

2.1.4 配方正交试验结果及极差分析 产品配方正交试验结果及极差分析见表4。

由表4可以判断出各因素对产品感官评分影响大小顺序为C>A>B，即产品最终pH>五味子提取液用量>甜度。产品最佳配方为A2B2C2，即五味子提取液用量12.5%，甜度10%（即白砂糖5%，阿斯巴甜0.025%），产品最终pH4.0。

2.2 稳定剂配比试验结果

2.2.1 CMC-Na添加量对产品稳定性的影响 CMC-Na添加量對产品稳定性的影响如图4所示。

由图4可知，随着CMC-Na添加量的增加，沉淀率逐渐降低。当添加量为0.30%时，离心沉淀率最低，之后随着CMC-Na添加量的增加，沉淀率逐渐增加。这是由于CMC-Na添加量达到0.3%之后，继续增加用量可能导致胶体与内容物结合体稳定性下降，从而导致沉淀率增大。故在果胶、PGA添加量分别为0.1%，0.15%的条件下，CMC-Na添加量为0.30%时最优，故选择CMC-Na添加量3个水平（0.20%，0.30%，0.4%）进行正交试验。

2.2.2 果胶添加量对产品稳定性的影响 果胶添加量对产品稳定性的影响如图5所示。

由图5可知，在CMC-Na、PGA添加量分别为0.3%，0.15%的条件下，随着果胶添加量的增加，沉淀率逐渐降低。当果胶添加量达到0.10%之后，离心沉淀率趋于稳定。当添加量达到0.20%后，沉淀率又有所上升。故可以适当降低用量，选择果胶添加量3个水平（0.10%，0.15%，0.20%）分别进行正交试验。

2.2.3 PGA添加量對产品稳定性的影响 PGA添加量对产品稳定性的影响如图6所示。

由图6可知，随着PGA添加量的逐渐增加，沉淀率显著降低。当添加量为0.15%时，离心沉淀率最低，之后随着CMC-Na添加量的增加，沉淀量逐渐增加。在果胶、CMC-Na添加量分别为0.1%，0.2%的条件下，PGA添加量为0.15%时沉淀率最低。故选择PGA添加量分别为0.10%，0.15%，0.20% 3个水平进行正交试验。

2.2.4 复合稳定剂添加量的正交试验结果 在单因素试验的基础上，各因素选择3个水平对复合稳定剂进行优化试验，正交试验结果见表5。

由表5可以看出，稳定剂最佳组合为A2B1C2，即CMC-Na添加量为0.3%，果胶添加量为0.10%，PGA添加量为0.15%。经试验验证，按该比例添加复合稳定剂制作的产品沉淀率较低，稳定性较好。由极差可以看出，CMC-Na的添加量对沉淀率影响最大，PGA添加量的影响次之，果胶添加量影响最小。

3 结论

以脱脂乳粉、白砂糖、北五味子等为主要原料，以CMC-Na、高甲氧基果胶、PGA为稳定剂，研制发酵型五味子酸乳饮料。经单因素试验、正交试验和感官评价，确定发酵型五味子酸乳饮料中白砂糖添加量为5%，阿斯巴甜0.025%，五味子提取液用量12.5%，产品最终pH4.0;复合稳定剂组成为CMC-Na添加量0.30%，高甲氧基果胶添加量0.10%，PGA添加量0.15%。制成的发酵型五味子酸乳饮料口感柔和，酸甜适中，具有特异果香，无明显沉淀。

参考文献

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Development of the Fermented Schisandra Chinensis Yogurt Beverage

TI Weigang， SHAO Shifeng

（Liaoning Ecological Engineering Vocational College， Shenyang 110122， China）

Abstract： Using Schisandra chinesiss， skimmed milk powder and sucrose as raw material，the fermented Schisandra chinensis yogurt beverage was made. Taking the sensory quality and the centrifugal sedimentation rate of the product as the evaluation index， single factor and orthogonal test were used to determine the additions of Schisandra chinensis extract 12.5%， sugar 5%， aspartame 0.025%， composition of complex stabilizer CMC-Na 0.3%， pectin 0.10%， PGA 0.15% and final product pH4.0. The fermented schisandrae yogurt beverage was moderate sour and sweet， with special fruit flavor and no obvious precipitation.

Key words： Schisandra chinesiss; yogurt beverage; formula; stability