方一帆,馬興紅,張穎,胡佳慧,李從虎*
安慶師范大學生命科學學院(安慶 246133)
奶茶原為中國北方少數民族特有的日常飲品,距今有至少千年歷史。奶茶以牛奶和茶粉為主要原料,其中牛奶中富含蛋白質、脂肪和乳糖,茶粉中含有茶多酚和咖啡堿等物質。因此,奶茶兼具牛乳和茶的雙重營養,且風味獨特,因而占據較大的市場份額[1]。近年來,對奶茶工藝進行改良獲得多種風味的奶茶飲料,如巧克力風味奶茶、姜香奶茶等[2-3]。
泡騰片是指一種利用有機酸和堿式碳酸(氫)鹽作為泡騰崩解劑,溶解于水中后產生大量CO2并使片劑迅速崩解的新型片劑[4]。泡騰片源于制藥,因其具有體積小、崩解速度快和生物利用率高等優點,在食品領域的應用也越來越廣泛[5]。
市場上有關奶茶和泡騰片的種類繁多,但仍未有奶茶泡騰片的相關報道。試驗以脫脂奶粉和紅茶粉為原料,通過添加泡騰崩解劑、黏合劑和甜味劑等壓片后得到一種新型奶茶泡騰片,不僅滿足消費者對奶茶的口感需求,同時豐富泡騰片的產品種類,增強消費體驗感。
脫脂奶粉(市售);紅茶粉(山東優嶸生物科技有限公司);三氯蔗糖(山東三和維信生物科技有限公司);碳酸氫鈉、檸檬酸(南京甲乙信維化工有限公司);聚乙二醇6000(恒泰藥用輔料制造有限公司);所用試劑均為食品級。
769YP-15A粉末壓片機(天津市科器高新技術公司);JM-A10002電子天平(西安市紀銘電子天平廠);DHG-9053A電熱恒溫鼓風干燥箱(上海申賢恒溫設備廠)。
1.3.1 奶茶泡騰片制備工藝流程
1.3.2 操作要點
檸檬酸過篩,備用;以質量為基準,將各原料組分依次混合,并攪拌均勻;樣品干燥后整粒;整粒后的樣品放入壓片機中進行壓片。
1.3.3 奶茶泡騰片的配方優化試驗
1.3.3.1 脫脂奶粉
分別稱取脫脂奶粉5.0,6.0,7.0,8.0和9.0 g,一邊加入一邊攪拌,混入100 mL 50~60 ℃的水中,以感官為評價指標,確定脫脂奶粉添加量。
1.3.3.2 紅茶粉
分別稱取紅茶粉1.3,1.4,1.5,1.6和1.7 g與8.0 g脫脂奶粉混合,一邊加入一邊攪拌,混入100 mL 50~60 ℃水中,以感官為評價指標,確定紅茶粉添加量。
1.3.3.3 復配穩定劑
將單甘脂(0.2%)分別與卡拉膠、魔芋粉和CMC(含量分別為0.1%,0.2%和0.3%)做單因素試驗,以沉淀量為評價指標,確定奶茶復配穩定劑種類及含量。
1.3.3.4 白砂糖
向奶茶溶液中分別添加白砂糖3%,4%,5%,6%和7%,以感官評價為指標,確定奶茶配方中白砂糖添加量。
1.3.3.5 泡騰劑配比
準確稱取1.3 g碳酸氫鈉,分別按照檸檬酸與碳酸氫鈉質量比0.6∶1.0,0.8∶1.0,1.0∶1.0,1.2∶1.0和1.4∶1.0比例加入檸檬酸,檢測崩解時間、pH并計算減少的重量(CO2釋放量)。
1.3.3.6 甜味劑
分別稱取0.006,0.007,0.008,0.009和0.010 g三氯蔗糖,與上述原料混合后,一邊加入一邊攪拌,混入100 mL 50~60 ℃水中,以感官評價為指標,確定三氯蔗糖添加量。
1.3.4 奶茶粉配方正交優化試驗
在奶茶粉配方單因素試驗中,設計L9(34)的正交試驗,將所有原料混合后混入100 mL 50~60 ℃的水中,考察各因素用量對奶茶粉感官的影響(表1)。
表1 奶茶配方正交試驗因素及水平
1.3.5 奶茶泡騰片正交試驗
在單因素試驗的基礎上,根據原料對成品的貢獻度,設計L9(33)正交試驗,所有原料混合后混入100 mL 50~60 ℃水中,考察各因素用量對奶茶泡騰片感官的影響(表2)。
表2 正交試驗因素及水平
1.3.6 主體配方感官評定
由15名經過培訓的食品專業評價員對奶茶泡騰片進行感官評定,采用加權評分法,外觀占25%、氣味占25%、口感占50%。評分標準見表3。
表3 奶茶泡騰片感官分析標準
由表4可知,隨著脫脂奶粉量增加,溶液呈淡黃色,奶味漸漸濃郁。奶粉添加量大于8.0 g時,奶味過于濃厚。綜合考慮,選擇每100 mL溫熱水中加入脫脂奶粉7.0,8.0和9.0 g進行優化試驗。
表4 脫脂奶粉添加量感官評分結果
由圖1可知,茶粉添加量較低時,奶茶的感官評分較低,奶茶香味仍以奶香為主,茶味較淡,顏色較淺,口感不夠圓潤。隨著茶粉量繼續增加,奶茶的感官評分逐漸增加。奶茶粉添加量1.6 g時,產品的色澤適宜,奶味和茶味適中,因此感官評分最高。但茶粉添加量過多時,產品苦澀味增加,奶茶的風味降低。綜合考慮,選擇每100 mL溫熱水中添加1.5,1.6和1.7 g茶粉進行后續優化試驗。
圖1 紅茶粉添加量對奶茶感官的影響
奶茶中的蛋白質與茶多酚易結合形成絡合物,導致整個體系不穩定,因此,必須要加入穩定劑使渾濁物的沉降速度盡可能接近零[6]。市場上常用的穩定劑主要由蔗糖酯、單甘脂、卡拉膠、魔芋粉、CMC等[7]。利用單甘脂(0.2%)分別與不同含量卡拉膠、魔芋粉和CMC進行復配,其結果如表5所示。由表5可知,0.2%單甘脂與0.1%卡拉膠進行復配,奶茶的沉淀量極少,基本無懸浮物。
在奶茶配方中,分別加入一定白砂糖進行試驗,結果如圖2所示。白砂糖添加量3%和4%時,奶茶口感不佳,添加量6%和7%時,奶茶偏甜,因此,白砂糖添加量5%時甜度適宜。
表5 奶茶復配穩定劑感官評價結果
圖2 白砂糖添加量對奶茶感官的影響
為進一步優化奶茶工藝配方,在單因素基礎上,采用L9(34)正交表優化工藝,結果如表6所示。各因素影響奶茶感官評分的順序為A>C>B>D,即脫脂奶粉>復配穩定劑>紅茶粉>白砂糖。奶茶的最佳工藝配方為A2B1C1D2,即脫脂奶粉8 g,紅茶粉1.5 g,復配穩定劑0.3%(其中單甘脂0.2%、卡拉膠0.1%),白砂糖5%。按照此方法制備的奶茶粉,溶入100 mL 50~60℃水中,無不溶物,奶味濃郁,茶味適中。奶茶配方折合百分比為脫脂奶粉8%、紅茶粉1.5%、復配穩定劑0.3%(其中單甘脂0.2%、卡拉膠0.1%),白砂糖5%。
表6 奶茶工藝配方正交試驗結果與數據分析
酸源與堿源相互反應生成大量的CO2是泡騰片形成的主要原因。常用的酸源和堿源分別是檸檬酸、酒石酸、富馬酸、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀等[8]。分別選用最常見的檸檬酸和碳酸氫鈉作為泡騰片的酸源和堿源,根據文獻,檸檬酸與碳酸氫鈉的最佳產氣質量比約1∶1[9]。從表7中可以看出,檸檬酸與碳酸氫鈉質量比1.0∶1.0時,CO2釋放量較多,且崩解時間低于4 min。除質量比0.6∶1.0和0.8∶1.0外,其余溶液均在pH 4~6范圍內,符合《中華人民共和國藥典》相關規定[8]。綜合考慮崩解時間、CO2量和pH對口感的影響,試驗選擇1.0∶1.0,1.2∶1.0和1.4∶1.0進行后續的正交優化試驗。
表7 檸檬酸與碳酸氫鈉質量比對奶茶泡騰片的影響
在奶茶泡騰片制備時,如果選用蔗糖作為甜味劑,可能由于蔗糖含量高導致消費者血糖升高。因此,選用三氯蔗糖作為甜味劑,因其甜味純正且甜度是蔗糖的400~800倍[10],可中和碳酸氫鈉與檸檬酸反應后的淡咸味。由表8可知,三氯蔗糖添加量過多時,甜味過濃。三氯蔗糖的添加量0.008 g時,無咸味,酸甜合適,口味協調。因此選擇0.007,0.008和0.009 g三氯蔗糖進行優化試驗。
表8 三氯蔗糖添加量感官評價結果
表9 奶茶泡騰片工藝配方正交試驗結果與數據分析
表9所示為奶茶泡騰片的制備過程中,3個因素對感官評分影響的主次順序B>C>A,即檸檬酸與碳酸氫鈉質量比>三氯蔗糖>奶茶粉。最優配方組合為A1B1C2,即奶茶粉8 g,檸檬酸與碳酸氫鈉質量比1∶1,三氯蔗糖0.008 g。此外,根據文獻[9, 11]添加少量的潤滑劑PEG 6000和無水乙醇,將物料置于干燥箱50~60 ℃下干燥6 h后,壓至成片。將壓制成片的泡騰片混入100 mL 50~60 ℃水中,奶茶泡騰片口感酸甜適宜,具有牛奶和紅茶的風味,無沉淀,平均崩解時間235 s,平均pH 4.77,符合要求。配方折合成百分比為奶茶粉8%、檸檬酸與碳酸氫鈉質量比1∶1、三氯蔗糖0.8%。
通過對脫脂奶粉、紅茶粉、復配穩定劑和白砂糖配比試驗,先優化得到奶茶的最佳配方為奶粉8%,茶粉1.5%,復配穩定劑0.3%,白砂糖5%。當奶茶粉8%,三氯蔗糖0.8%,檸檬酸與碳酸氫鈉質量比1∶1時,制備得到口感酸甜適宜,具有牛奶和紅茶風味的奶茶泡騰片。制得的新型奶茶泡騰片不僅可滿足消費者對奶茶的口感需求,同時豐富泡騰片產品種類,增強消費體驗感。