玫瑰花牛乳饮料的配方优化及贮藏稳定性研究

祝瑞芳

摘 要：为了研制出一款具有玫瑰花风味的乳制品，本文通过单因素和响应面实验优化工艺配方，并通过离心沉淀率、菌落总数等指标进行贮藏稳定性探究。结果表明，玫瑰花乳饮料的最佳工艺配方为乳粉与玫瑰花粉比例5∶1（质量比），白砂糖含量1.4%，柠檬酸含量0.35%。在此工艺配方下，玫瑰花牛乳饮料的感官品质较好，产品在15 d内稳定性较好，适合推广。

关键词：玫瑰花牛乳饮料；配方优化；贮藏稳定性

Study on Formulation Optimization and Storage Stability of Rose Milk Beverage

ZHU Ruifang

（College of Food Science， Shanghai Ocean University， Shanghai 201306， China）

Abstract： In order to develop a dairy product with rose flavor， the process formula was optimized by single factor and response surface tests， and the storage stability was explored by centrifugal precipitation rate and total number of colonies. The results showed that the optimal formula of rose milk beverage was 5∶1 （mass ratio） ratio of milk powder to rose pollen， 1.4% sugar content and 0.35% citric acid content. Under this process formula， the sensory quality of rose milk beverage was better， and the product was more stable within 15 days， which was suitable for promotion.

Keywords： rose milk beverage; recipe optimization; storage stability

大多数玫瑰花可食用，且其在世界各地深受欢迎[1]。牛乳营养价值较高，将牛乳与玫瑰花混合不仅能保留玫瑰花中独特的香气物质及多酚类等物质，还能对我国功能性乳制品进行丰富和补充。因此，玫瑰花乳饮料的营养价值及相关功效受到人们的关注，具有广阔的发展前景。然而，由于玫瑰花牛乳中含有蛋白等大分子颗粒，极易产生分层现象，从而影响产品的品质。为获得口感好、稳定性好的产品，本文通过单因素和响应面实验优化工艺配方，并对产品进行贮藏稳定性分析，以确定产品的保

质期。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

牛乳粉，新西兰乳品牌有限公司；玫瑰花粉，安徽存誉堂生物科技有限公司；白砂糖、羧甲基纤维素钠、果胶、海藻酸钠和无水柠檬酸，潍坊英轩实业有限公司；牛血清白蛋白琼脂培养基，广州天骏生物科技有限公司。

振荡型恒温水浴锅，上海楚定分析仪器有限公司；IKA均质机，上海艾卡仪器设备有限公司；H-1850离心机，湖南湘仪仪器开发有限公司；冰箱，海尔智家股份有限公司；CR-400色差仪，南京柯立配电子科技有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 工艺流程

玫瑰花牛乳饮料的制备工艺流程见图1。

1.2.2 稳定剂的选择

对乳饮料来说，最终能投入生产的关键是产品的稳定性好。本实验根据已知文献[2]，考察了羧甲基纤维素钠（0.4%、0.6%、0.8%）、果胶（0.4%、0.6%、0.8%）和海藻酸钠（0.4%、0.6%、0.8%）3种单一稳定剂对产品感官指标的影响。饮料贮藏14 d后，由21级食品学院的20名学生进行鉴定（以100分计）。

1.2.3 玫瑰花牛乳饮料单因素实验

结合前期预实验的结果，确定玫瑰花牛乳饮料的基本配方为乳粉与玫瑰花粉比5∶1（质量比）、无水柠檬酸添加量0.3%、白砂糖添加量1.5%、羧甲基纤维素钠添加量0.6%。研究乳粉与玫瑰花粉质量比（1∶1、3∶1、5∶1、7∶1和9∶1）、柠檬酸添加量（0.1%、0.3%、0.5%、0.7%和0.9%）、白砂糖添加量（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和2.5%）对产品感官品质的影响。

1.2.4 响应面优化实验设计

在单因素实验的基础上，选取乳粉和玫瑰花粉质量比、无水柠檬酸添加量、白砂糖添加量作为考察因素，以玫瑰花牛乳的感官评分为响应值，利用Box-Behnken模型进行3因素3水平响应面优化实验。具体因素水平设计见表1。

1.2.5 感官评定标准

感官评定小组由20名21级食品学院成员组成，通过对玫瑰花牛乳组织形态、滋味、气味、色泽4个方面的评定确定产品感官得分[感官评分=剩余总分/（评鉴人员数量-2），剩余总分即去掉一个最高分和一个最低分后的总分值]。感官评定标准见表2[3]。

1.2.6 玫瑰花牛乳饮料贮藏稳定性研究

（1）样品制备。将前文最佳配方下调制的玫瑰花牛乳经巴氏杀菌后于4 ℃条件下贮藏，分别在第1天、第3天、第5天……第19天取样分析。

（2）离心沉淀率的测定。根据徐伟等[4]的方法，将玫瑰花牛乳饮料在离心前的质量记为M1（g），取一定量的玫瑰花牛乳饮料离心（8 000 r·min-1，15 min），将沉淀质量记为M2（g），离心沉淀率=M2/M1×100%。

（3）菌落总数的测定。参照《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数的测定》（GB 4789.2—2022）[5]进行产品中菌落总数测定。

1.3 数据处理

使用IMB SPSS 24.0软件进行方差分析，用origin 2020b作图。采用Design-Expert 8.0.2软件进行响应面分析。

2 结果与分析

2.1 稳定剂的选择与用量的确定

稳定剂及用量的筛选结果见表3。实验结果发现羧甲基纤维素钠对产品稳定性及口感的影响较小，且添加量为0.6%时产品的感官得分最高。因此，本文选择0.6%的羧甲基纤维素钠作为后续实验的稳定剂。

2.2 单因素实验结果

如图2（a）所示，当乳粉与玫瑰花粉质量比为5∶1时，产品的感官评分最高，此时产品既有玫瑰花汁的香味又有牛乳特有的乳香味，更容易被人们所接受和喜爱。因此，乳粉与玫瑰花粉的最佳质量比为5∶1。如图2（b）所示，当柠檬酸添加量为0.3%时，产品感官评分最高；随着柠檬酸添加量的增加，酸度增加，感官评分明显下降。市面上常见的植物蛋白饮料呈中性，这是因为pH值过低会导致植物饮料中出现沉淀聚集现象[6]。因此，本文选择0.3%的无水柠檬酸作为最佳添加量。如图2（c）所示，当白砂糖添加量为1.5%时，产品感官评分最高、口感最佳。

2.3 响应面优化实验结果

通过Box-Behnken[7-8]模型设计3因素3水平实验，响应面实验设计及结果如表4所示。由软件分析可得，感官评分（Y）对自变量的二次多项回归方程为Y=90+0.75A+0.63B+0.63C+0.5AB-AC+0.75BC-9.88A2-4.63B2-3.62C2。

由表5方差分析结果可知，该模型P＜0.000 1，表现为极显著，单因素项A、B、C的P值均小于0.01，说明各因素对样品的感官评分均有极显著影响。软件分析可得方程决定系数R2为0.997 0，表明该模型能解释99.7%响应值的变化；校正决定系数R2adj为0.986 5，说明98.65%的实验结果受实验因素的影响，R2与R2adj数值接近，该模型拟合性较好、可信度较高，说明此模型可较为准确地分析优化配方。由F值可得，各因素对产品感官品质的影响顺序为A＞B＞C。

为了进一步预测模型的准确性，利用软件绘制各因素交互作用对感官评分的3D响应面与等高线图，见图3～图5。等高线呈椭圆形则表示两因素交互作用显著，呈圆形则说明两因素交互作用不显著[9]。可以看出，AB、AC的等高线接近于椭圆，说明乳粉与玫瑰花粉质量比和柠檬酸、乳粉与玫瑰花粉质量比和白砂糖之间交互作用显著；BC等高线接近于圆形，则说明柠檬酸和白砂糖之间的交互作用不显著。这与表5的数据有较好的一致性。

由Design Expert 8.0.2软件拟合可得到最佳参数为乳粉比玫瑰花粉质量比5∶1、白砂糖含量1.4%、柠檬酸含量0.35%。在此条件下，产品感官评分达到88分。对该最佳配方进行3次重复验证，得到感官评分均值为88.5分，此值与预测值基本一致。

2.4 玫瑰花牛乳饮料贮藏稳定性分析

2.4.1 离心沉淀率

离心沉淀率可侧面反映出样品的稳定性。离心沉淀率越小，样品稳定性越好[10]。从图6可以看出，随贮藏时间的延长，离心沉淀率逐渐增大；贮藏

17 d时样品的离心沉淀率明显上升，说明样品溶液在第17天时稳定性下降。

2.4.2 菌落总数

由表6可知，玫瑰花牛乳饮料在贮藏15 d前的菌落总数均小于1×105 CFU·mL-1，符合GB 4789.2—2022[5]对乳饮料的出厂标准要求。而在贮藏的第17天，产品菌落总数较高，已无法食用[11]。表明玫瑰花牛乳在4 ℃条件下贮藏的货架期为15 d。

不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）。

3 结论

本实验分析了乳粉与玫瑰花粉添加比例、无水柠檬酸添加量及白砂糖添加量对产品感官品质的影响，通过单因素及响应面实验优化得到了玫瑰花乳饮料的最佳工艺配方，即乳粉比玫瑰花粉质量比5∶1、白砂糖添加量1.4%、柠檬酸添加量0.35%。通过离心沉淀率、菌落总数分析，确定玫瑰花牛乳饮料的货架期为15 d。本研究可为玫瑰花乳饮料的理论研究及其工业化应用奠定基础。

参考文献

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