復(fù)配穩(wěn)定劑在咖啡發(fā)酵型含乳飲料中的應(yīng)用

復(fù)配穩(wěn)定劑在咖啡發(fā)酵型含乳飲料中的應(yīng)用

咖啡有香味，苦而硬，喝后味道很長?？Х戎泻胸S富的維生素B、游離脂肪酸、咖啡因、單寧酸等營養(yǎng)成分,具有抗氧化及護(hù)心、強(qiáng)筋骨、利腰膝、開胃促食、消脂消積、利竅除濕、活血化淤、息風(fēng)止痙等功效。常喝咖啡還可防止放射線傷害,放射線傷害尤其是電器的輻射已成為目前較突出的一種污染。發(fā)酵型含乳飲料是近幾年發(fā)展起來的營養(yǎng)與保健為一體的新型飲料,它融酸、甜、香等復(fù)合風(fēng)味于一體,且具有幫助消化和調(diào)整腸胃等作用,因此廣受消費(fèi)者的喜愛。在普通發(fā)酵乳飲料基礎(chǔ)上通過添加適量的咖啡萃取液不僅可以彌補(bǔ)普通發(fā)酵乳飲料產(chǎn)品營養(yǎng)成分中維生素不足的問題,而且可以豐富發(fā)酵乳飲料的品種,更好地滿足人們對健康產(chǎn)品的需要,將咖啡香和奶香融于一體,功效互補(bǔ),是一種高雅享受的保健食品。在制作工藝上,咖啡萃取液與牛乳不適當(dāng)?shù)幕旌?會產(chǎn)生一種絮狀凝塊,直接對后期的加工產(chǎn)生不良影響,從而導(dǎo)致產(chǎn)品的不穩(wěn)定。通過篩選合適的穩(wěn)定劑,以發(fā)酵乳的添加量、咖啡萃取液的添加量、白砂糖的添加量、穩(wěn)定劑的添加量為試驗(yàn)因素,對咖啡發(fā)酵含乳飲料配方進(jìn)行4因素3水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),以期得到最佳感官品質(zhì)配方方案,為生產(chǎn)咖啡發(fā)酵含乳飲料提供理論和生產(chǎn)依據(jù)。1材料和方法1.1dvs發(fā)酵劑生牛乳,光明乳業(yè)股份有限公司;Yo-Mix型DVS發(fā)酵劑,丹尼斯克(中國)有限公司;咖啡萃取液,順大食品調(diào)料有限公司;卡拉膠、耐酸型CMC、瓊脂、黃原膠、白砂糖均為市售食用級。1.2均質(zhì)機(jī)、冷凝器LS13320粒徑分析儀,美國BeckmanCoulter公司;R180型數(shù)顯黏度計(jì),德國ProRheo公司;APV1000型均質(zhì)機(jī),丹麥APV公司;FW3D型高速攪拌器,德國IkaLabortechnik公司;pH計(jì),瑞士Metrohm公司;TDL-40B型冷凍離心機(jī),上海一恒科技有限公司;電子分析天平,德國Sartorius公司。1.3方法1.3.1生牛乳制作工藝白砂糖+穩(wěn)定劑+咖啡萃取液+凈化水→混合、循環(huán)攪拌(65℃~70℃、15min~20min)→殺菌(125℃~130℃、3s~5s)→冷卻降溫(20℃~30℃)→與發(fā)酵乳混合(生牛乳→預(yù)熱→均質(zhì)→殺菌→冷卻→接種→發(fā)酵→冷卻→冷藏)→均質(zhì)(65℃~70℃、18MPa~20MPa)→殺菌(85℃~95℃、4min~5min)→冷卻→無菌灌裝→包裝→檢驗(yàn)→成品。1.3.2表中的粘度測量在室溫(20℃)下,用旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)直接測定,使用1號轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)速為30r/min,測定時(shí)間為10s,重復(fù)測定3次,取其平均值。1.3.3重量測定w以離心管取待測樣品30mL,并測定樣品重W0后,放入離心機(jī),以3000r/min離心15min后,取出離心管,靜置10min后,除去上清液,測殘余物的重量W。每個(gè)樣品進(jìn)行3次平行測定,取平均值。離心沉淀率按下式計(jì)算:WHC(%)=(W/W0)×100%1.3.4散射光的角度和粒度分布用激光粒徑分析儀器測定含乳飲料粒徑分布情況。開機(jī)后設(shè)定測定條件;在室溫下,放入分散介質(zhì)和被測樣品(懸浮狀溶液);啟動(dòng)超聲發(fā)生器使樣品充分分散;啟動(dòng)循環(huán)泵進(jìn)行測量;測量結(jié)束,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。激光粒徑分析儀原理:顆粒在激光束的照射下,其散射光的角度與顆粒的直徑成反比關(guān)系,而散射光隨角度的增加呈對數(shù)規(guī)律衰減。由He-Ne激光器發(fā)射出的一束一定波長(633nm)的激光經(jīng)濾鏡后變成單一的平行光束。該光束照射到由分散系統(tǒng)傳輸過來的顆粒樣品后發(fā)生散射現(xiàn)象,散射光的角度和顆粒直徑成反比,散射光強(qiáng)隨角度的增加呈對數(shù)衰減,經(jīng)傅立葉透鏡后成像在排列有多個(gè)檢測器的焦平面上,散射光的能量分布與顆粒直徑分布直接相關(guān)。通過接受和測量散射光的能量分布就可得出顆粒的粒度分布特征。激光粒度分析儀采用濕法分散技術(shù),機(jī)械攪拌使樣品均勻散開,超聲高頻震蕩使團(tuán)聚的顆粒充分分散,電磁循環(huán)泵使大小顆粒在整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)中均勻分布,從而在根本上保證了寬分布樣品測試的準(zhǔn)確重復(fù)。1.3.5感官評鑒指標(biāo)在咖啡發(fā)酵含乳飲料常溫貯藏60d后,邀請10位有乳品品鑒經(jīng)驗(yàn)的專家和10位普通消費(fèi)者組成評鑒小組,對含乳飲料的各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)計(jì)分,采用百分制評分法,分?jǐn)?shù)越高,表示越貼近產(chǎn)品的最佳特征。感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。1.3.6處理數(shù)據(jù)用DPS7.05數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與EXCEL軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析與數(shù)據(jù)處理。2結(jié)果與分析2.1復(fù)配穩(wěn)定劑粒徑的測定穩(wěn)定劑的作用是使含乳飲料產(chǎn)品長時(shí)間保持均勻穩(wěn)定狀態(tài)。加入穩(wěn)定劑一方面可以提高飲料的黏稠度,抑制蛋白質(zhì)、淀粉等大分子顆粒因重力作用而沉淀;另一方面由于穩(wěn)定劑本身是親水性高分子化合物,有助于酪蛋白粒子在水中分散,對酪蛋白粒子起到溶膠作用,從而提高含乳飲料的穩(wěn)定性。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在咖啡發(fā)酵含乳飲料中使用單一穩(wěn)定劑均無法使產(chǎn)品達(dá)到長期均勻穩(wěn)定懸浮狀態(tài),只有將穩(wěn)定劑復(fù)配使用才會有較好的效果。離心沉淀率是評測含乳飲料長期穩(wěn)定性的可靠指標(biāo)。離心沉淀率越大,產(chǎn)品越不穩(wěn)定;反之,離心沉淀率越小,產(chǎn)品越穩(wěn)定。結(jié)果(表2)表明,在常溫貯藏15d后,復(fù)配穩(wěn)定劑Ⅰ、復(fù)配穩(wěn)定劑Ⅱ和復(fù)配穩(wěn)定劑Ⅲ組織狀態(tài)細(xì)膩均勻、無懸浮物及分層,離心沉淀率依次是:復(fù)配穩(wěn)定劑Ⅱ<復(fù)配穩(wěn)定劑Ⅲ<復(fù)配穩(wěn)定劑Ⅰ。利用激光粒度分析儀對復(fù)配穩(wěn)定劑Ⅰ、復(fù)配穩(wěn)定劑Ⅱ和復(fù)配穩(wěn)定劑Ⅲ進(jìn)行粒徑分布分析,測定結(jié)果見附圖。由附圖可以看出,3種復(fù)配穩(wěn)定劑的粒徑范圍都在0.4μm~4.0μm,復(fù)配穩(wěn)定劑的平均粒徑在0.8μm左右,粒徑較小?？梢?3種復(fù)配穩(wěn)定劑粒徑分布變化不大,表明其能夠較好的穩(wěn)定含乳飲料中的酪蛋白,此時(shí)體系已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)?？紤]到復(fù)配穩(wěn)定劑的穩(wěn)定效果及成本因素,選用復(fù)配穩(wěn)定劑Ⅱ?yàn)橹谱骺Х劝l(fā)酵含乳飲料的穩(wěn)定劑。2.2佳添加量的確定根據(jù)咖啡萃取液和發(fā)酵乳各自的特性通過正交試驗(yàn)確定最佳配方。以咖啡萃取液的添加量、發(fā)酵乳的添加量、復(fù)配穩(wěn)定劑Ⅱ的添加量、白砂糖的添加量為試驗(yàn)因素,選用L9(34)正交表進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),最后根據(jù)產(chǎn)品的感官評分確定最佳添加量,其因素水平見表3。用DPS數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行分析,咖啡發(fā)酵含乳飲料配方的正交試驗(yàn)結(jié)果見表4。由極差分析可以看出,影響含乳飲料穩(wěn)定性的因素主次順序是咖啡萃取液(A)>白砂糖(D)>復(fù)配穩(wěn)定劑Ⅱ(C)>發(fā)酵乳(B),優(yōu)化組合為A2B2C3D2,即咖啡萃取液添加量為15%,發(fā)酵乳添加量為50%,復(fù)配穩(wěn)定劑Ⅱ添加量為3%,白砂糖添加量為8%。為確定試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度,對配方進(jìn)行了方差分析,結(jié)果見表5。從表5可以看出,咖啡萃取液和白砂糖的添加量對含乳飲料穩(wěn)定性的影響達(dá)到極顯著水平(p<0.05),復(fù)配穩(wěn)定劑Ⅱ的添加量對含乳飲料穩(wěn)定性的影響達(dá)到顯著水平(0.05<p<0.1),發(fā)酵乳的添加量對含乳飲料穩(wěn)定性的影響不顯著(p>0.1)。3其中之一是含有咖啡因的牛奶的質(zhì)量指示3.1鉛、銅的計(jì)算公式蛋白質(zhì)≥1.8%;脂肪≥2.0%;砷(以As計(jì))≤0.2mg/L;鉛(以Pb計(jì))≤0.3mg/L;銅(以Cu計(jì))≤5.0mg/L;食品添加劑符合GB2760-2011。3.2感覺指標(biāo)呈現(xiàn)咖啡色,色澤均勻一致;發(fā)酵乳香味和咖啡味復(fù)合較好,甜香醇厚,無異味;組織狀態(tài)呈均勻的乳濁液,無沉淀和無懸浮物,無肉眼可見雜質(zhì)。3.3微生物指數(shù)菌落總數(shù)≤100cfu/mL,大腸菌群≤3MPN/100mL,致病菌:未檢出。4復(fù)配穩(wěn)定劑的粒徑分布及其穩(wěn)定性對卡拉膠、耐酸型CMC、瓊脂、黃原膠及其復(fù)配穩(wěn)定劑進(jìn)行試驗(yàn),通過測定其黏度、離心沉淀率和口感得知,在咖啡發(fā)酵含乳飲料中使用單一穩(wěn)定劑無法使產(chǎn)品達(dá)到長期均勻穩(wěn)定懸浮的狀態(tài),只有將穩(wěn)定劑復(fù)配使用才能有效地防止產(chǎn)品的分層和沉淀。試驗(yàn)得到3種復(fù)配穩(wěn)定劑的穩(wěn)定效果依次是:復(fù)配穩(wěn)定劑Ⅱ<復(fù)配穩(wěn)定劑Ⅲ<復(fù)配穩(wěn)定劑Ⅰ。同時(shí),利用激光粒度分析儀對3種復(fù)配穩(wěn)定劑進(jìn)行粒徑分布分析。結(jié)果表明,3種復(fù)配穩(wěn)定劑均可以很好的使體系達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),綜合考慮選用復(fù)配穩(wěn)定劑Ⅱ(0.1%卡拉膠+0.1%耐酸型CMC)為制作咖啡發(fā)酵含乳飲料的穩(wěn)定劑。由于復(fù)配穩(wěn)定劑可以明顯降低單一穩(wěn)定劑的添加量,在實(shí)際生產(chǎn)中,考慮到生產(chǎn)成本的因素,在不影響產(chǎn)品品質(zhì)的前提下,建議采用復(fù)配穩(wěn)定體系