葉黃素酯CWS微囊粉在飲料和酸奶中的應用

高江濤 ，張笑穎 ，賈新超 ，高偉，薛強，徐建中

1.河北省植物天然色素產業技術研究院（曲周 057250）；2.晨光生物科技集團股份有限公司（曲周 057250）

葉黃素酯是一種重要的類胡蘿卜素脂肪酸酯，廣泛存在于萬壽菊花、南瓜、甘藍、苜蓿等植物體內。天然葉黃素酯可替代化學合成著色劑應用于食品、飲料、化妝品等領域，不僅可以起到著色作用，還可作為營養強化劑，提高人們的健康水平[1]。但由于葉黃素酯易氧化且難溶于水的性質，這些限制其在食品等領域的應用[2]。若將葉黃素酯制備成水溶性的微囊粉，不僅可以減緩其氧化速率，還可以直接應用于水基質的多種食品、飲料當中，擴大其應用范圍[3]。

試驗將葉黃素酯CWS微囊粉應用到飲料和酸奶中，制備出符合質量標準且貨架期穩定的產品，為葉黃素酯的應用發展提供一定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設備

白砂糖；果葡糖漿；阿斯巴甜；抗壞血酸；檸檬酸鈉；蘋果酸；山梨酸鉀；葡萄香精；菊粉；檸檬粉；低聚果糖；甜菊糖（上述材料廠家為河北潤贏）；葉黃素酯CWS微囊粉（晨光生物科技集團股份有限公司）；鳳梨濃漿；新鮮牛乳；蔗糖；發酵劑（嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌）；穩定劑（羥丙基二淀粉磷酸酯；瓊脂（上述材料廠家為西安華之瑞）。

L5T剪切乳化機（英國Silverson公司）；GIPP-2000微型噴霧干燥機（上海繼譜）；GYB40-10S均質機（上海東華）；CM-3600A分光測色計（柯尼卡美能達）；THZ-98C全溫振蕩培養箱（上海一恒）；PHS-3C酸度計（上海雷磁）；MGC-350HP人工氣候箱；MCSN-02酸奶發酵機（諸城美川）；DZ-932B袋裝封口機（北京吉奧德）；HHS-21-4水浴鍋（上海博訊）；HYC-310S冰箱（海爾）。

1.2 試驗方法

1.2.1 飲料

1.2.1.1 制備方法

1) 固體飲料

將葉黃素酯微囊粉及其他固體飲料所需輔料按配方比例混合均勻后制粒，并在50~60 ℃條件下干燥2.5~3.0 h，過一定目數的篩子整粒制成葉黃素酯微囊粉固體顆粒。

配方：菊粉60 g、檸檬粉30 g、低聚果糖6.6 g，甜菊糖2.2 g、葉黃素酯微囊粉1.2 g。

2) 液體飲料

按配方將材料溶解調配后，經過高壓均質、巴氏殺菌（85 ℃）10 min后，熱灌裝于PET瓶中冷卻備用。

配方：白砂糖10 g、果葡糖漿10 g、阿斯巴甜0.05 g、抗壞血酸1 g、檸檬酸鈉0.5 g、山梨酸鉀0.25 g、檸檬酸0.4 g、蘋果酸0.3 g、葡萄香精1 g、葉黃素酯微囊粉0.012 g、鳳梨濃漿40 g。

1.2.1.2 感官評價

參考GB 7101—2015《食品安全國家標準 飲料》，各指標應符合表1規定的飲料品質要求。

表1 飲料品質要求

1.2.1.3 流動性

以顆粒休止角作為流動性的評價指標，取半徑R為60 mm的培養皿作為顆粒接受容器，將漏斗固定在鐵架臺上，使得漏斗下端針對培養皿中心，且距離培養皿高度為60 mm。使所制備的顆粒緩慢從漏斗上自然流下，至椎體周邊到培養皿邊緣為止，檢測所形成椎體的高度H，休止角[4]按式（1）計算。

1.2.1.4 溶解性

取10 g所制備的固體飲料，加200 mL熱水，用玻璃棒勻速攪拌（攪拌速度以不產生氣泡為宜）。以顆粒全部溶化的時間作為顆粒溶化性的評價指標。觀察液體表面有無晶體和油圈浮出[5]。

1.2.1.5 吸濕性

以顆粒增重百分率作為顆粒引濕性的評價指標。取干燥的具塞玻璃稱量瓶，精密稱定質量（m1）。取適量所制備的顆粒，平鋪于上述稱量瓶中，厚度約1 mm，精密稱定質量（m2）。將稱量瓶敞口，并與瓶蓋同置于25 ℃、75%恒溫恒濕條件下24 h。蓋好稱量瓶蓋子，精密稱定質量（m3）。增重百分率按式（2）計算。

1.2.1.6 貨架期穩定性

將制備好的葉黃素酯飲料分別貯藏在25 ℃、6 000 Lux條件下，測定其貨架期色調值和吸光度的變化規律[6]。

1.2.2 酸奶

1.2.2.1 制備方法

純牛奶、蔗糖、穩定劑→溶解→殺菌（90 ℃，15 min）→冷卻（40 ℃）→發酵劑→發酵（43 ℃、8~12 h）→發酵過程測pH→4 ℃冷藏12 h以上→每100 g酸奶加入0.012 g葉黃素酯微囊粉→攪拌均勻→罐裝

1.2.2.2 感官評價

參考GB 19302—2010《食品安全國家標準 發酵乳》，各指標應符合表2規定的發酵乳品質要求。

表2 發酵乳品質要求

1.2.2.3 理化指標測定

根據GB 19302—2010《食品安全國家標準 發酵乳》中的指標要求，對酸奶中pH進行測定：參照GB 5009.237—2016《食品pH值的測定》。

1.2.2.4 穩定性評價

將上述制備好的酸奶放于4 ℃冰箱中，冷藏3周，期間每隔1周監測其色調、感官、風味和pH的變化，對應用過程中產品品質的穩定性進行綜合評價。

2 結果與分析

2.1 葉黃素酯微囊粉在固體飲料中的應用

2.1.1 感官評價

該產品為白色固體，無異味，無異臭，無見外來異物，無結塊。

分別將10 g添加葉黃素酯微囊粉的固體飲料沖溶制備200 mL樣品。選取20名志愿者，服用前用飲用水漱口3次，對葉黃素酯固體飲料的口感按甜、酸、苦、澀的程度進行評價，并將結果以0~10分的形式量化。口感評價結果見表3。

飲料沖溶后呈均勻混懸液，酸甜適中，口感清爽。由表3結果可知，添加微囊粉與未添加微囊粉固體飲料產品口感評分相近，添加微囊粉對固體飲料口感無明顯影響。

表3 葉黃素酯固體飲料口感評價表

2.1.2 理化性質

產品流動性好，18.67 s后可在水中完全溶解。其他理化性質詳見表4。

表4 葉黃素酯固體飲料理化指標

2.1.3 衛生指標

產品微生物指標符合標準，詳見表5。

表5 葉黃素酯固體飲料衛生指標

2.2 葉黃素酯微囊在液體飲料中的應用

2.2.1 口感評價

對葉黃素酯飲料進行整體口感評價，主要包括甜度、酸度、口感、色澤及香味。圖1為評分雷達圖，飲料整體（風味、氣味）評分為81分，評價較好[7]。

圖1 葉黃素酯飲料口感評價雷達圖

2.2.2 穩定性評價

模擬飲料貨架期儲存條件，在25 ℃、6 000 Lux條件下貯存60 d，并測定葉黃素酯飲料的色調ΔE值和吸光度，計算色調ΔE值和吸光度保持率，間接反映飲料中葉黃素酯的含量變化[8]。

貨架期條件下葉黃素酯飲料的色調ΔE值和吸光度保持率變化見圖2和圖3。在貨架期儲藏60 d后ΔE值＜10且吸光度保持率＞90%，保持率變化很小。因此，該飲料在貨架期內葉黃素酯有效成分含量和顏色可持久保持[9]。

圖2 葉黃素酯飲料貨架期色調變化規律

圖3 葉黃素酯飲料貨架期吸光度保持率變化規律

2.3 葉黃素酯微囊粉在酸奶中的應用

2.3.1 質量評價（見表6）

表6 葉黃素酯酸奶質量評價表

2.3.2 穩定性評價

模擬酸奶貨架期儲存條件，在4 ℃條件下貯存21 d，并測定葉黃素酯酸奶的色調ΔE值和pH變化。貨架期條件下葉黃素酯酸奶的色調ΔE值和pH變化見圖4和圖5。在貨架期儲藏21 d后ΔE值＜4且pH無明顯變化，產品質量穩定。因此，該酸奶在貨架期可保證產品質量符合標準[10]。

圖4 葉黃素酯酸奶貨架期色調變化規律

圖5 葉黃素酯酸奶貨架期pH變化規律

3 結論

通過將葉黃素酯CWS微囊粉添加到飲料和酸奶中，制備獲得葉黃素酯終端產品，并對其產品進行系統的質量評價，結果均符合質量標準。結果表明，葉黃素酯微囊粉可適宜在液體飲料、固體飲料和酸奶等領域進行應用，且在貨架期產品質量穩定[11]。