顆粒型燕麥牛奶的研制

姜 雪 ， 于 鵬

（1.乳業(yè)生物技術國家重點實驗室，上海 200436；2.上海乳業(yè)生物工程技術研究中心，上海 200436；3.光明乳業(yè)股份有限公司乳業(yè)研究院，上海 200436）

燕麥在我國有悠久的種植歷史，是禾谷類營養(yǎng)價值最高的作物之一[1-2]。與其他常見糧食作物相比，燕麥富含β-葡聚糖、蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、多肽等成分[3-4]。

燕麥飲料加工是區(qū)別于傳統(tǒng)燕麥加工形式的新方向[5-8]。設計在植物基中加入乳脂，燕麥的風味和營養(yǎng)都得到了較好的釋放。開發(fā)一款含有燕麥的牛乳飲品，不同于常規(guī)的風味類牛乳飲品，燕麥以顆粒形式加入其中，可兼?zhèn)涔任镒匀坏南銡夂惋枬M咀嚼感。在彌補市場空白的同時，將產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

生牛乳，光明乳業(yè)牧場提供；稀奶油，光明乳業(yè)股份有限公司提供；燕麥粉及燕麥顆粒，綠莊園有限公司提供；白砂糖，市售；卡拉膠，斯比凱可（中國）有限公司提供。

1.2 儀器與設備

膠體磨，上海東華高壓均漿泵廠產(chǎn)品；高壓均質(zhì)機，APV公司產(chǎn)品；KAT25型高速分散機，美國IKA公司產(chǎn)品；UHT型殺菌設備，GEA公司產(chǎn)品。

1.3 感官評定標準

由20位專業(yè)感官評定成員，對產(chǎn)品進行感官特征評價，從產(chǎn)品質(zhì)地風味到燕麥顆粒完整性、口感等方面，采用9分制打法，以各項得分的平均分作為總體評價。

顆粒型燕麥牛奶感官評定標準[9]見表1。

1.4 黏度測試

Bostwick法測定黏度，取一定量樣品，計時30 s，測定其向下流動的距離（以cm計）。

表1 顆粒型燕麥牛奶感官評定標準

1.5 穩(wěn)定性判斷標準

試驗得到的樣品以透明滅菌瓶灌裝，在灌裝量保持一致的前提下，常溫靜置平穩(wěn)放置，試驗對體系的狀態(tài)、體系脂肪上浮程度、體系沉淀量為標準進行評價。

穩(wěn)定性評判標準[10]見表2。

表2 穩(wěn)定性評判標準

2 產(chǎn)品配方和工藝

2.1 燕麥品種的選擇

顆粒型燕麥牛奶中，燕麥顆粒的口感是消費者對飲品感官品質(zhì)判斷的關鍵因素。而燕麥的口感除了與燕麥處理方式相關外，也與燕麥本身的品種、種植區(qū)域、加工貯藏條件密切相關[11]。試驗選擇了常見的燕麥品種[12-13]，已預先進行脫皮處理[14]，分別經(jīng)過30 min復水，100℃條件下蒸煮40 min后，參考表1感官評定標準，對燕麥顆粒完整度和口感進行感官測試。

燕麥樣品感官評分見表3。

由表3可知，產(chǎn)地是河北張家口的燕麥品種得分高于山西和內(nèi)蒙古地區(qū)的燕麥，其中壩燕6號和壩燕13號的得分最高，但由于工廠實際生產(chǎn)過程中，采用單一品種的燕麥品種可能會導致品質(zhì)不穩(wěn)定，因此后續(xù)試驗使用壩燕6號和壩燕13號以1∶1比例混合后的樣品。

2.2 燕麥預處理工藝參數(shù)的確定

表3 燕麥樣品感官評分

影響燕麥口感的因素除燕麥品種外，燕麥的處理方法也是關鍵控制點。考慮到燕麥的特性，采用先復水后蒸煮的方式處理干燕麥[15]。

2.2.1 復水時間的選擇

取等量燕麥，復水時間分別選擇30，60，90，120，150 min，經(jīng)過復水后的燕麥在80℃條件下蒸煮30 min，以感官評分和燕麥混合液的黏度作為指標。

復水時間對燕麥感官品質(zhì)的影響見圖1。

由圖1可知，復水時間對燕麥的口感影響不大，復水時間增加后，感官評分也相對持平。由于復水程度不同，淀粉釋放量受影響明顯，復水時間長的燕麥釋放淀粉較多，繼而導致蒸煮后混合液黏度較大，因此黏度值隨著復水時間的增加呈下降趨勢。考慮到工廠實際生產(chǎn)線泵送壓力，黏度較小的混合液可以降低生產(chǎn)線剪切力帶來的黏度損失，因此復水時間選擇30 min即可。

2.2.2 蒸煮溫度的選擇

根據(jù)以上結(jié)果，將燕麥復水30 min，之后分別于80，90，100，110，120℃下進行蒸煮，同時蒸煮時間設定為20，30，40 min，以感官評分作為指標。

蒸煮溫度對燕麥感官品質(zhì)的影響見圖2。

由圖2可知，蒸煮溫度為80，90℃時，蒸煮時間增加，感官評分也隨之增加，燕麥顆粒的口感更好。而蒸煮溫度升高至110℃和120℃時，燕麥顆粒完整性被破壞，燕麥破損明顯，感官評分也隨著蒸煮時間延長而降低。由表2可知，結(jié)合復水30 min，較佳的燕麥蒸煮溫度和時間組合為90℃，40 min。

2.3 原輔料及添加量的選擇

2.3.1 脂肪及其添加量的選擇

乳飲品中，脂肪和蛋白可以改善組織結(jié)構，適量的脂肪可以提供細膩潤滑的口感和可口的滋味。一般提供脂肪的原料主要有稀奶油或?qū)⒅参镉团c乳脂結(jié)合，選擇全乳脂，乳脂∶棕櫚油（3∶2），乳脂∶椰子油（3∶2），乳脂∶氫化油（3∶2），分別以脂肪含量2.0%，2.5%，3.0%，3.5%，4.0%進行試驗，以蛋白質(zhì)添加量3%，蔗糖添加量5%，燕麥顆粒添加量3%，卡拉膠添加量0.05%為基礎配方。

脂肪添加量對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響見圖3。

由圖3可知，全乳脂的樣品感官品質(zhì)明顯優(yōu)于部分乳脂的樣品，隨著脂肪量增加，感官評分隨之升高，當脂肪添加量為3.5%時，繼續(xù)增加脂肪對產(chǎn)品感官品質(zhì)增加不明顯，因此從成本考慮選擇乳脂肪添加量3.5%比較適合。

2.3.2 蛋白質(zhì)添加量的選擇

提供蛋白質(zhì)的原料主要有鮮牛奶、濃縮奶、脫脂奶粉或乳清粉等一種或幾種復配。以乳脂肪添加量3.5%，蔗糖添加量5%，燕麥顆粒添加量3%，卡拉膠添加量0.03%為基礎配方。

蛋白質(zhì)添加量對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響見圖4。

由圖4可知，濃縮奶和脫脂奶粉單獨使用下，所制得的樣品感官品質(zhì)明顯優(yōu)于其他2種樣品。隨著蛋白質(zhì)添加量增加，感官評分隨之升高，但是當?shù)鞍踪|(zhì)添加量高于3%后，感官評分呈現(xiàn)下降趨勢，因此選擇蛋白質(zhì)添加量3%比較適合。

2.3.3 甜味劑添加量的選擇

甜味劑是乳飲品生產(chǎn)中的重要原料，常見的甜味劑有蔗糖、果糖、糖醇等，可以帶來不同的風味感受。以脂肪添加量3.5%，蛋白質(zhì)添加量3%，燕麥顆粒添加量3%，卡拉膠添加量0.03%為基礎配方。

甜味劑添加量對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響見圖5。

由圖5可知，甜味劑添加量增加至5.0%～5.5%時，相對應的感官評分較高，單獨使用蔗糖的樣品感官評分高于蔗糖與果糖、果葡糖漿或赤蘚糖醇搭配使用，當蔗糖添加量為5.5%時，感官評分最高，因此選擇蔗糖作為配方甜味劑，添加量為5.5%。

2.3.4 燕麥添加量的選擇

在配方中增加燕麥粉及處理后的燕麥顆粒，添加燕麥粉的目的在于增加產(chǎn)品燕麥香氣及醇厚口感。以脂肪添加量3.5%，蛋白質(zhì)添加量3%，蔗糖添加量5.5%，卡拉膠添加量0.03%為基礎配方，加入燕麥粉和燕麥顆粒，比較不同的燕麥含量及組成。

燕麥添加量及比例對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響見圖6。

由圖6可知，燕麥添加量為2.5%～3.0%的感官評分較高，并且感官評分與燕麥組成的比例相關，當燕麥粉和燕麥顆粒的構成比例為1∶1或1∶2時，感官評分高于其他2個比例，當燕麥添加量為3.0%，燕麥粉與燕麥顆粒的比例為1∶2時，可得到感官評分的最高值，因此選擇燕麥添加量為3.0%比較適合。

2.3.5 基本配方的確定

根據(jù)以上單因素試驗結(jié)果設計正交試驗，考慮脂肪、蛋白、甜味劑、燕麥添加量對配方的影響，其中燕麥粉與燕麥顆粒的配比為1∶2。采用50人進行感官評分后取平均值。

正交試驗因素與水平設計見表4，正交試驗結(jié)果見表5。

表4 正交試驗因素與水平設計/%

表5 正交試驗結(jié)果

由表5可知，各因素對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響順序為脂肪添加量（A）＞蔗糖添加量（C）＞燕麥添加量（D） ＞蛋白質(zhì)添加量（B），集中極差變化最大的為A，即脂肪是影響產(chǎn)品整體感官品質(zhì)的敏感因素。較優(yōu)組合為A2B3C2D1，即脂肪添加量3.5%，蛋白添加量3.5%，蔗糖添加量5.5%，燕麥添加量2.5%，在此條件下得到的產(chǎn)品奶味純正、甜度適中、顆粒感較好。

3 工藝流程

3.1 工藝流程

由于燕麥是以顆粒的形式存在于飲品中，為了使得消費者獲得更好的飲用體驗，應保證燕麥顆粒均勻地懸浮于產(chǎn)品中，避免有分層或沉淀的現(xiàn)象發(fā)生[16]。因此，在工藝設計方面，需要格外注意避免體系穩(wěn)定性的損失。根據(jù)上文得到的產(chǎn)品配方，結(jié)合工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)線，設計產(chǎn)品工藝流程。

顆粒型燕麥牛奶生產(chǎn)流程見圖7。

3.2 顆粒型燕麥牛奶加工關鍵控制點

根據(jù)加工過程中的監(jiān)測分析，顆粒型燕麥牛奶生產(chǎn)的關鍵環(huán)節(jié)控制點為原料、殺菌和灌裝3個環(huán)節(jié)。

顆粒型燕麥牛奶工藝關鍵控制點[16]見表6。

4 穩(wěn)定性考查

將灌裝后的產(chǎn)品于不同溫度下放置一段時間后觀察，根據(jù)表2穩(wěn)定性評判標準打分。

穩(wěn)定性觀察結(jié)果見表7。

由表7可知，在4℃保溫條件下，放置7 d，產(chǎn)品色澤均勻，無脂肪上浮或沉淀的現(xiàn)象，后期沉淀量逐漸增加，有輕微脂肪上浮情況，至28 d時，出現(xiàn)較多的燕麥顆粒沉淀；10℃保溫條件下，7 d已有少量燕麥顆粒下沉；常溫放置的條件下，7 d開始燕麥顆粒下沉明顯。比較上表數(shù)據(jù)可知，不同的貯藏溫度對于產(chǎn)品的穩(wěn)定性影響不同，冷藏條件優(yōu)于常溫條件下保存，放置至21 d產(chǎn)品有輕微谷粒下沉，體系穩(wěn)定性良好。

表6 顆粒型燕麥牛奶工藝關鍵控制點

表7 穩(wěn)定性觀察結(jié)果

5 結(jié)論

分析了不同燕麥顆粒及處理方式對于燕麥牛奶感官品質(zhì)的影響，確定選用的燕麥品種為壩燕6號和壩燕13號，燕麥顆粒預處理方式為常溫復水30 min，于90℃條件下蒸煮40 min。在單因素試驗的基礎上，以感官評分作為判斷標準，對脂肪、蛋白質(zhì)、甜味劑和燕麥添加量進行正交試驗，確定最優(yōu)組合為脂肪添加量3.5%，蛋白質(zhì)添加量3.5%，蔗糖添加量5.5%，燕麥添加量2.5%，其中燕麥粉添加量0.83%，燕麥顆粒添加量1.67%。根據(jù)以上配方設計工藝并分析了關鍵控制點，按照配方和工藝制得的燕麥牛奶顆粒飽滿、奶香濃郁、口味純正，冷藏條件下穩(wěn)定性良好，可滿足消費者對于高品質(zhì)牛乳飲品的要求。