低糖褐色乳酸菌飲料的研制

李海燕，喬成亞，劉振民，梅芳

1. 光明乳業(yè)股份有限公司乳業(yè)研究院華北研究所（北京 101300）；2. 乳業(yè)生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海乳業(yè)生物工程技術(shù)研究中心（上海 200436）

褐色乳酸菌飲料是以生牛乳或脫脂乳粉為原料，添加還原糖經(jīng)美拉德反應(yīng)、接種、發(fā)酵、調(diào)配而制成的一種活性乳酸菌飲料。在制作過程中乳成分中的氨基與還原糖中的羰基發(fā)生褐變反應(yīng)，因此成品顏色呈現(xiàn)淺褐色至深褐色。褐色乳酸菌飲料含有較高數(shù)量的活性乳酸菌，甜度與酸度較高，黏度較低，口感清爽，酸甜適口，具有廣泛的市場(chǎng)需求。但其碳水化合物含量較高，一般為10%～15%，且碳水化合物主要來源為蔗糖，長(zhǎng)期攝入較高糖分，對(duì)人體健康會(huì)帶來一定的影響，容易引發(fā)兒童齲齒，同時(shí)也不適合糖尿病人飲用。因此，為調(diào)整其營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，開發(fā)低糖型褐色乳酸菌飲料具有重要意義。按照國(guó)標(biāo)GB 28050《預(yù)包裝食品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽通則》規(guī)定，“低糖”宣稱的要求是≤5 g/100 g（固體）或100 mL（液體）。試驗(yàn)以安賽蜜、三氯蔗糖和赤蘚糖醇作為甜味劑，與蔗糖復(fù)配應(yīng)用，顯著降低蔗糖用量，通過正交試驗(yàn)，確定低糖褐色乳酸菌飲料的最優(yōu)配方；同時(shí)控制產(chǎn)品總糖量4.3%，符合國(guó)標(biāo)對(duì)于“低糖”產(chǎn)品的要求。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

脫脂乳粉（蛋白質(zhì)含量32%～34%，新西蘭恒天然商貿(mào)有限公司）；干酪乳桿菌（Lactobacillus casei，LC2W，光明乳業(yè)股份有限公司）；可溶性大豆多糖（福建泉州味博食品有限公司）；高甲氧基果膠（Y-1，喬富企業(yè)有限公司食品配料分公司）；復(fù)配穩(wěn)定劑MA316（含CMC、高甲氧基果膠）；北京蔗糖（食品級(jí)）；安賽蜜（上海捷聰貿(mào)易有限公司）；三氯蔗糖（泰萊貿(mào)易（上海）有限公司）；食用葡萄糖（保齡寶生物股份有限公司）；乳酸FCC80（北京中柏貿(mào)易有限公司）；孟加拉紅培養(yǎng)基、MRS培養(yǎng)基（北京陸橋技術(shù)有限責(zé)任公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

MS204S電子天平（梅特勒-托利多儀器有限公司）；APV-1000均質(zhì)機(jī)（丹麥APV公司）；EUROSTAR攪拌器（德國(guó)IKA公司）；FE20K型精密pH計(jì)（梅特勒-托利多儀器有限公司）；SPX-150B-Z型恒溫培養(yǎng)箱（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）；Water Baths恒溫水浴鍋（德國(guó)GFL公司）；LVDV-1黏度計(jì)（美國(guó)博勒飛公司）；超凈工作臺(tái)（蘇州凈化設(shè)備有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

1.3.1.1 低糖褐色乳酸菌飲料制備工藝流程

1.3.1.2 操作要點(diǎn)

褐色發(fā)酵乳基料的制備：以脫脂乳粉12%、葡萄糖粉11%比例，將其溶解于凈化水中水合30 min制成還原乳，經(jīng)20 MPa、65 ℃均質(zhì)后升溫至95 ℃進(jìn)入發(fā)酵罐，于95 ℃、保溫2 h褐變后降溫至38～40 ℃，發(fā)酵菌種LC2W以1×107CFU/mL添加量按無菌操作添加至還原乳中，混勻后發(fā)酵60～72 h，待發(fā)酵乳酸度到達(dá)200 °T以上時(shí)終止發(fā)酵，發(fā)酵乳經(jīng)冰水冷卻至10 ℃以下后攪拌均勻，于4 ℃冷藏備用。

穩(wěn)定劑溶液的制備：凈化水預(yù)熱至40～60 ℃，穩(wěn)定劑與蔗糖混勻后溶解于凈化水中，經(jīng)95 ℃、300 s殺菌后冷卻至30 ℃，與褐色發(fā)酵乳按照3∶1～4∶1的比例混勻。

調(diào)酸、灌裝：將乳酸溶解于無菌凈化水中，濃度＜30%。保持乳飲料為攪拌狀態(tài)，緩慢加入乳酸溶液，調(diào)整飲料成品的酸度在60 °T～70 °T之間。調(diào)酸結(jié)束后經(jīng)18 MPa、20 ℃無菌均質(zhì)、灌裝、2～6 ℃冷藏，即得成品。

1.3.2 產(chǎn)品用感官評(píng)定

由20位專業(yè)品嘗人員對(duì)低糖褐色乳酸菌飲料的組織狀態(tài)、黏度、酸甜度、風(fēng)味和色澤進(jìn)行評(píng)分，作出綜合感官評(píng)價(jià)，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 低糖褐色乳酸菌飲料感觀評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.3 甜味劑復(fù)配試驗(yàn)

絕大多數(shù)單一的甜味劑存在一定的風(fēng)味缺陷。因此，生產(chǎn)上均采用2種或2種以上的甜味劑復(fù)配使用，以降低每一種甜味劑的風(fēng)味缺陷，同時(shí)甜味劑復(fù)配使用具有協(xié)同增效的作用，可以增加甜度。試驗(yàn)采用蔗糖、安賽蜜、三氯蔗糖為甜味劑，采用乳酸為酸度調(diào)節(jié)劑，通過正交試驗(yàn)優(yōu)選出低糖褐色乳酸菌飲料的最佳配方，正交試驗(yàn)見表2。主要通過感官評(píng)定來判定口味測(cè)試結(jié)果。

表2 甜味劑復(fù)配正交試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)表

1.3.4 穩(wěn)定性測(cè)驗(yàn)

分別采用可溶性大豆多糖、高甲氧基果膠、復(fù)配穩(wěn)定劑MA316為穩(wěn)定劑，制成低糖褐色乳酸菌飲料，取30 g飲料樣品置于離心管中，經(jīng)過4 000 r/min離心20 min，緩慢傾倒出離心管中的上層清液，準(zhǔn)確稱定離心管中沉淀的質(zhì)量。

1.3.5 黏度測(cè)定

分別采用可溶性大豆多糖、高甲氧基果膠、復(fù)配穩(wěn)定劑MA316為穩(wěn)定劑，添加量均為0.4%，制成低糖褐色乳酸菌飲料，采用黏度計(jì)測(cè)定褐色乳酸菌飲料的黏度。比較不同穩(wěn)定劑制成的乳酸菌飲料成品的黏度。

1.3.6 產(chǎn)品理化指標(biāo)檢測(cè)

蔗糖的測(cè)定：按照GB 5413.5《嬰幼兒食品中乳糖、蔗糖的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定。樣品經(jīng)除去蛋白質(zhì)后，其中蔗糖經(jīng)鹽酸水解為還原糖，再按還原糖測(cè)定。水解前后的差值乘以相應(yīng)的系數(shù)即為蔗糖含量。

酸度、乳酸菌活菌數(shù)、菌落總數(shù)、霉菌、酵母、大腸菌群的檢測(cè)執(zhí)行相關(guān)國(guó)標(biāo)，產(chǎn)品符合GB/T 21732《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)含乳飲料》。

2 結(jié)果與分析

2.1 甜味劑復(fù)配效果

經(jīng)過感官評(píng)定人員測(cè)評(píng)，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。從表3可知，對(duì)于產(chǎn)品口感的影響：安賽蜜＞乳酸＞三氯蔗糖＞蔗糖。主要原因是安賽蜜在飲料產(chǎn)品中，后甜拖尾較為明顯，甜味在口腔內(nèi)滯留時(shí)間長(zhǎng)且不易散去，后甜感較為強(qiáng)烈，因此安賽蜜的添加量對(duì)于產(chǎn)品口感的影響較為顯著。而三氯蔗糖后甜不明顯，甜味劑在適量的乳酸的作用下，可以抵消一部分后甜，使其口感酸甜適中。蔗糖的甜感最為自然，總體上提高產(chǎn)品的甜度，同時(shí)對(duì)飲料產(chǎn)品的穩(wěn)定性也具有重要作用。從不同甜味劑與酸味劑的試驗(yàn)組合結(jié)果來看，4號(hào)產(chǎn)品與7號(hào)產(chǎn)品的口感評(píng)分較高，根據(jù)各組分對(duì)口感的影響效果，得出A2B1C2D3為最優(yōu)組合。

從圖1的極差分析結(jié)果來看，安賽蜜和三氯蔗糖隨著添加量增加，口感評(píng)分逐漸下降，安賽蜜下降更為明顯；乳酸FCC80的影響次之，蔗糖的影響最小。

2.2 穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果

由圖2可知，隨著保存時(shí)間延長(zhǎng)，低糖褐色乳酸菌飲料的離心沉淀率逐漸升高，以復(fù)配穩(wěn)定劑MA316為穩(wěn)定劑的產(chǎn)品在保質(zhì)期內(nèi)的離心沉淀率最高，第1天為0.9%，第10天為1.1%，第20天為1.87%；以高甲氧基果膠為穩(wěn)定劑的產(chǎn)品，其離心沉淀率第1天為0.45%，第20天為1.1%；以可溶性大豆多糖為穩(wěn)定劑的產(chǎn)品，其離心沉淀率第1天為0.56%，第20天為0.9%。低糖褐色乳酸菌飲料產(chǎn)品為一種混合物體系，內(nèi)部存在蛋白質(zhì)顆粒等大分子物質(zhì)、穩(wěn)定劑溶解形成的膠體物質(zhì)等，根據(jù)斯托克斯定律，產(chǎn)品的離心沉淀率在保質(zhì)期內(nèi)整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。根據(jù)離心沉淀率的結(jié)果，在保存期初期1～10 d，高甲氧基果膠的穩(wěn)定效果優(yōu)于可溶性大豆多糖，在保存期第10～第20天，高甲氧基果膠的離心沉淀率逐漸高于可溶性大豆多糖。

表3 甜味劑復(fù)配正交試驗(yàn)結(jié)果

圖1 甜味劑與酸度劑復(fù)配極差趨勢(shì)圖

圖2 不同穩(wěn)定劑在保質(zhì)期內(nèi)的離心沉淀率

2.3 不同穩(wěn)定穩(wěn)定劑黏度比較

由圖3可知，不同穩(wěn)定劑制備的低糖褐色乳酸菌飲料的黏度不同。分別以可溶性大豆多糖、高甲氧基果膠和復(fù)配穩(wěn)定劑MA316為穩(wěn)定劑，添加量0.4%制備飲料產(chǎn)品，其黏度分別為35，56和97 mPa·s。可知復(fù)配穩(wěn)定劑MA316的黏度較大，高甲氧基果膠次之，可溶性大豆多糖制備的產(chǎn)品黏度最低。黏度直接影響低糖褐色乳酸菌飲料產(chǎn)品的口感，黏度越低，口感更為清爽，因此可溶性大豆多糖更加適宜應(yīng)用在低糖褐色乳酸菌飲料產(chǎn)品中。

圖3 不同穩(wěn)定劑的飲料成品黏度比較

3 結(jié)論

通過試驗(yàn)，確定低糖褐色乳酸菌飲料的蔗糖添加量2%、安賽蜜0.012%、三氯蔗糖0.012%、乳酸FCC80 0.24%、穩(wěn)定劑可溶性大豆多糖添加量0.4%。制得的低糖褐色乳酸菌飲料酸甜可口，顏色呈褐色，產(chǎn)品在21 d保質(zhì)期內(nèi)狀態(tài)穩(wěn)定，細(xì)菌總數(shù)＜100個(gè)/mL，大腸菌群＜10個(gè)/mL，霉菌、酵母、致病菌未檢出，乳酸菌活菌數(shù)≥1.0×107CFU/mL，酸度為60 °T，總含糖量為4.3%，符合低糖產(chǎn)品的要求。