低糖褐色乳酸菌飲品的研制

呂昌勇　徐致遠(yuǎn)　廖文艷等

摘要：研究含糖量低的乳酸菌飲品，該類產(chǎn)品在含糖量低于0.05 g/mL的前提下，以感官評定得分為指標(biāo)，研究褐變時間、蛋白質(zhì)含量、酸度對感官的影響，并進(jìn)行3因素3水平正交試驗(yàn)。結(jié)果表明，3個因素對感官均有極顯著影響，確定并驗(yàn)證最優(yōu)工藝條件為：褐變2 h，蛋白質(zhì)含量1.1%，酸度60 °T。

關(guān)鍵詞：褐色乳酸菌飲品；褐變時間；蛋白質(zhì)含量；酸度；正交試驗(yàn)

中圖分類號： TS275.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號：1002-1302（2015）11-0354-03

收稿日期：2014-11-10

基金項(xiàng)目：國家科技支撐計(jì)劃（編號：2013BAD18B01、2013BAD18B07）。

作者簡介：呂昌勇（1987—），男，河南固始人，碩士，主要從事乳制品研發(fā)工作。E-mail：lyuchangyong@163.com。褐色乳酸菌飲料是以脫脂奶、葡萄糖為原料，經(jīng)過熱處理發(fā)生美拉德反應(yīng)，再通過乳酸菌發(fā)酵調(diào)制而成的活性乳酸菌飲品[1-2]。通常發(fā)酵菌種為副干酪乳桿菌，產(chǎn)生具有獨(dú)特澀感的發(fā)酵風(fēng)味，再配以較高酸度和糖，可以產(chǎn)生較為清爽怡人的口感。干酪乳桿菌進(jìn)入人體后可以在腸道內(nèi)大量存活[3]，除了可以起到調(diào)節(jié)腸道的作用外，還具有降血壓和降膽固醇作用[4-5]。近年來此類產(chǎn)品以活性乳酸菌來滿足消費(fèi)者對健康的訴求，在市場上銷量逐年上升。但是，褐色飲品通常含有大量的糖，含糖量通常為0.14～0.19 g/mL，糖的過多攝取會導(dǎo)致肥胖、血壓升高等一系列的問題[6-10]。按照GB 28050—2011《預(yù)包裝食品營養(yǎng)標(biāo)簽通則》，含糖量低于0.05 g/mL的飲料可以被視為低糖飲品。由于褐色飲品本色的口感需要較高的酸和糖搭配，因此研發(fā)低糖褐色飲品，除了要考慮產(chǎn)品穩(wěn)定性外，還要考慮以下問題：一是采用合適的蔗糖替代方案解決此類問題；二是在工藝上，配制低糖褐色飲品過程中，重新考慮褐變時間、蛋白質(zhì)濃度及酸甜度等因素，采取合適的搭配形成較好的感官和風(fēng)味。

1材料與方法

1.1材料

新西蘭進(jìn)口脫脂奶粉；市售白砂糖、葡萄糖；丹麥科漢森公司生產(chǎn)的Lactobacillus casei 01乳酸菌種。

1.2儀器設(shè)備

IKARW20高速攪拌機(jī)（德國IKA公司）；APV1000型高壓均質(zhì)機(jī)（丹麥APV公司）；pHS-25數(shù)顯pH計(jì)（上海理達(dá)儀器廠）；303A-2電熱恒溫培養(yǎng)箱（上海浦東榮豐科學(xué)儀器有限公司）；恒溫水浴鍋（山東省龍口市電爐制造廠）。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1發(fā)酵基料的制備參照文獻(xiàn)[8]進(jìn)行發(fā)酵基料的制備，脫脂奶粉13%，葡萄糖6%，其余補(bǔ)水。40 ℃攪拌溶解20 min；95 ℃高溫殺菌30～150 min，冷卻至37 ℃，添加菌種Lactobacillus casei 01（106 CFU/mL） 在37 ℃下恒溫培養(yǎng) 72 h；調(diào)pH值3.6～3.7，破乳攪拌均勻，冷卻至4～10 ℃[8]。

1.3.2褐色乳酸菌飲料的制備加白砂糖、穩(wěn)定劑（0.4%大豆多糖）、甜味劑，70～80 ℃水溶解高速攪拌20～30 min；95 ℃殺菌5 min，冷卻至20～30 ℃，添加發(fā)酵基料攪拌10～15 min；檸檬酸調(diào)pH值至至3.6～3.7，20～30 ℃、20 MPa條件下均質(zhì)；10～20 ℃灌裝入庫，4～6 ℃冷藏。

1.3.3感官評定標(biāo)準(zhǔn)參加本試驗(yàn)人數(shù)為50人，根據(jù)GB 16321—2003《乳酸菌飲料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》對樣品進(jìn)行口感和風(fēng)味品評試驗(yàn)，感官檢查項(xiàng)目為：外觀、組織狀態(tài)、口感、風(fēng)味、酸度，各項(xiàng)目評分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1褐色乳酸菌飲品感官評分標(biāo)準(zhǔn)

評分項(xiàng)目評分標(biāo)準(zhǔn)分值外觀色澤為褐色20組織狀態(tài)呈乳濁狀，均勻一致不分層；

允許有少量沉淀，無氣泡、無異物20口感清新爽口，獨(dú)特澀感20風(fēng)味風(fēng)味自然，褐色乳酸菌飲品獨(dú)特風(fēng)味20酸度酸甜比恰當(dāng)20

1.3.4甜味劑的篩選選取甜菊糖苷（200倍甜度）、三氯蔗糖（600倍甜度）、阿斯巴甜（200倍甜度）、安賽蜜（200倍甜度）4種甜味劑單劑及復(fù)配劑，以大豆多糖作為穩(wěn)定劑，比較發(fā)酵品口感，篩選合適的甜味劑。

1.3.5不同美拉德反應(yīng)時間使用葡萄糖添加量6%、滅菌條件95 ℃，并分別保溫處理30、60、90、120、150、180 min，之后添加Lactobacillus casei 01發(fā)酵到酸度200 °T，按照蛋白質(zhì)含量1.1%、白砂糖含量1%、三氯蔗糖和安賽蜜含量各0.125%的比例配置乳酸菌飲品，經(jīng)過感官評定，篩選合適發(fā)發(fā)酵時間。

1.3.6不同的蛋白質(zhì)濃度基料發(fā)酵72 h，將發(fā)酵基料與糖水混合后，添加1%白砂糖、三氯蔗糖和安賽蜜各0.125%的比例配置乳酸菌飲品，控制蛋白質(zhì)含量分別為0.7%、 0.9%、1.1%、 1.3%、1.5%，將pH值調(diào)至3.65，均質(zhì)壓力為20 MPa，進(jìn)行感官評定，篩選合適的蛋白質(zhì)含量。

1.3.7不同酸度采用褐變時間2 h、，蛋白質(zhì)含量 1.1%，將酸度分別調(diào)節(jié)到50、55、60、65、70 °T，對飲品進(jìn)行感官評定。

1.3.8工藝條件的優(yōu)化選擇美拉德反應(yīng)時間、蛋白質(zhì)含量、酸度為正交試驗(yàn)的3個因素，設(shè)置3個水平離心沉淀率為響應(yīng)值進(jìn)行3因素3水平正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表2。使用SPSS軟件對正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1甜味劑的確定

因?yàn)楫a(chǎn)品制備中大量降低蔗糖的添加，需要甜味劑來補(bǔ)充相應(yīng)的甜度，本研究選取的甜味劑有甜菊糖苷（200倍甜度）、三氯蔗糖（600倍甜度）、阿斯巴甜（200倍甜度）、安賽蜜（200倍）。筆者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及相應(yīng)試驗(yàn)后品嘗后發(fā)現(xiàn)，甜菊糖苷在該體系中略帶苦味，且容易察覺；阿斯巴甜與三氯蔗糖單獨(dú)使用時，口感上甜味劑的痕跡較為明顯，甜味不太自然；單獨(dú)使用安賽蜜由于使用量過高，容易違反GB 2760-2011《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中相關(guān)規(guī)定；三氯蔗糖與安賽蜜復(fù)配時互補(bǔ)性較高，口感相對較為自然，因此采取三氯蔗糖與安賽蜜不同復(fù)配比例進(jìn)行驗(yàn)證。選擇大豆多糖（添加量0.4%）作為穩(wěn)定劑，白砂糖添加量為1%，用復(fù)配甜味劑配制蛋白質(zhì)濃度為1%的褐色飲品，甜味劑添加量以折合10 g蔗糖的甜度計(jì)算。三氯蔗糖與安賽蜜復(fù)配比例及結(jié)果見表3。

表3三氯蔗糖與安賽蜜的復(fù)配比例對褐色飲品口感的影響

三氯蔗糖 ∶安賽蜜得分

（分）總體評價（人次）優(yōu)良一般3 ∶180.7251872 ∶186.1341241 ∶192.540731 ∶294.64361

由表3看出，三氯蔗糖與安賽蜜復(fù)配比值越低，口感搭配越好，但安賽蜜在國標(biāo)中規(guī)定的最高添加量為0.3 g/kg，如果三氯蔗糖與安賽蜜的復(fù)配比例低于1 ∶1時，達(dá)到1 ∶2時候，安賽蜜添加量達(dá)到0.02%，與國標(biāo)規(guī)定限值接近，從規(guī)避風(fēng)險的角度考慮，選擇1 ∶1為最優(yōu)復(fù)配比例。2.2美拉德反應(yīng)時間

牛奶中的蛋白質(zhì)等氨基化合物和葡萄糖或其他羰基化合物之間在熱處理時間較長、溫度較高時會發(fā)生明顯的美拉德反應(yīng)，美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物使產(chǎn)品呈現(xiàn)褐色，并賦予產(chǎn)品獨(dú)特的香氣。本試驗(yàn)不同保溫處理下飲品感官評定見表4?？梢钥闯?，隨著褐變的時間增加，褐變的顏色越來越深，褐變時間低于60 min；當(dāng)褐變時間大于150 min，顏色較深，造成一定的視覺壓力，顏色有些不太自然。此外，顏色較淺的基料做成的褐色飲品特征口感不明顯，香氣較弱；顏色較深基料做成的褐色飲品，獨(dú)特風(fēng)味過重，口感反而不自然。綜合看來，褐變90～150 min色澤較為自然，口感較好，獨(dú)特香氣自然，是較為理想的褐變時間，其中最佳的褐變時間為2 h。

2.3蛋白質(zhì)含量

從表5可以看出，隨著蛋白質(zhì)含量的升高，飲品口感得分先上升后降低，表明蛋白質(zhì)含量對產(chǎn)品質(zhì)量有一定的影響。在蛋白質(zhì)含量在較低時，添加的基料較少，發(fā)酵風(fēng)味較弱，此外還需檸檬酸調(diào)節(jié)pH值到3.65，檸檬酸所帶來的口感不如發(fā)酵產(chǎn)生的酸味自然柔和；蛋白質(zhì)含量較高時，發(fā)酵基料的添加比例較高，飲品偏酸偏澀，發(fā)酵風(fēng)味過于濃郁，口味偏重，加上甜味劑的口感不如白砂糖自然，甜感釋放時間更長，品嘗時較為突出的先酸澀后甜的矛盾更為凸顯。根據(jù)感官評定結(jié)果來看，蛋白質(zhì)含量選取0.9%～1.3%時口感較好。

2.4酸甜度

在本試驗(yàn)中，一直保持同樣的酸甜比，評定發(fā)現(xiàn)，酸度對褐色飲品的口感有一定的影響。隨著酸度升高，消費(fèi)者的喜好度先上升后降低，在酸度達(dá)60 °T時，得分最高，達(dá)到94.7分， 隨后降低（表6）。這可能是因?yàn)?，酸度較低時，甜度也較低，對消費(fèi)者味覺酸甜的刺激不足，同時酸甜還不足以掩蓋發(fā)酵帶來的特征風(fēng)味，澀感突出；在酸度較高時，甜度也較高，甜味劑的不自然風(fēng)味又突出。綜合來看，較為合理的酸度范圍為55～65 °T。

2.5工藝條件的優(yōu)化

由表7分析可知，影響褐色乳酸菌飲品感官從主到次的因素排序?yàn)楹肿儠r間、酸度、蛋白質(zhì)含量，由表8分析結(jié)果可知，經(jīng)過P值檢驗(yàn)，A、B、C 3個因素P值都在0.01以下，表明褐變時間、蛋白質(zhì)含量和酸度都影響極顯著，根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果推出A2B2C2為最佳方案，按A2B2C2 條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，感官得分為94.7，感官評定結(jié)果高于正交試驗(yàn)結(jié)果，確定褐變2 h，蛋白質(zhì)含量為1.1%、酸度60 °T為最佳工藝條件。

3結(jié)論

褐變時間、蛋白質(zhì)含量、酸度對褐色乳酸飲口的品質(zhì)均有極顯著影響；單因素試驗(yàn)表明，最佳的褐變時間為90～150 min，蛋白質(zhì)濃度為0.9%～1.3%，酸度為55～65 °T。正交試驗(yàn)結(jié)果表明，影響褐色乳酸菌飲品感官從主到次的因素排序?yàn)楹肿儠r間、酸/甜度、蛋白質(zhì)含量。褐變120 min、蛋白質(zhì)含量為1.1%、酸度為60 °T組合條件最佳，在該條件下褐色乳酸菌飲料風(fēng)味濃郁，酸甜澀搭配較佳，口感最好。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐致遠(yuǎn)，吳艷，郭本恒，等. 一種褐色益生菌乳飲料的研制[J]. 食品工業(yè)科技，2010（8）：242-244.

[2]邵士鳳，劉洋，提偉鋼. 褐色乳酸菌飲料加工工藝優(yōu)化[J]. 乳業(yè)科學(xué)與技術(shù)，2014，37（3）：1-4.

[3]徐致遠(yuǎn)，吳艷，周凌華，等. 影響褐色益生菌乳飲料顏色的因素[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè)，2010（1）：180-183.

[4]Bertazzoni M E，Benini A，Marzotto M，et al. Assessment of novel probiotic Lactobacillus casei strains for the production of functional dairy foods[J]. International Dairy Journal，2004，14（8）：723-736.

[5]Stanton C，Ross R P，F(xiàn)itzgerald G F，et al. Fermented functional foods based on probiotics and their biogenic metabolites[J]. Current Opinion in Biotechnology，2005，16（2）：198-203.

[6]Chen L W，Caballero B，Mitchell D C，et al. Reducing consumption of sugar-sweetened beverages is associated with reduced blood pressure：a prospective study among United States adults[J]. Circulation，2010，121（22）：2398-2406.

[7]Brown I J，Stamler J，van Horn L，et al. Sugar-sweetened beverage，sugar intake of individuals，and their blood pressure：international study of macro/micronutrients and blood pressure[J]. Hypertension，2011，57（4）：695-701.

[8]湯瑾，周翠英，周建儉，等. 甜菊糖苷在楊梅汁飲料中的應(yīng)用[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（10）：241-243.

[9]廖文艷，徐致遠(yuǎn)，劉振民. 褐色乳酸菌飲料工藝條件的優(yōu)化[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（5）：225-227.

[10]韓梅，徐致遠(yuǎn)，沈玲，等. 褐色乳酸菌飲料的研制[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（7）：243-245.李培睿，張曉偉，王麗娜，等. 凝固型黃瓜酸奶的研制[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（11：357-359.