發(fā)酵型五味子酸乳飲料的研制

提偉鋼 邵士鳳

摘要：以五味子、脫脂乳粉、白砂糖為主要原料，制成發(fā)酵型五味子酸乳飲料。以產品的感官質量和離心沉淀率為評價指標，采用單因素和正交試驗方法，確定發(fā)酵型酸乳飲料中五味子提取液添加量12.5%，白砂糖添加量5%，阿斯巴甜添加量0.025%，復合穩(wěn)定劑組成為CMC-Na 0.3%，果膠0.10%，PGA0.15%，最終產品pH4.0。制成的發(fā)酵型五味子酸乳飲料酸甜適中，具有特異果香，無明顯沉淀。

關鍵詞：五味子;酸乳飲料;配方;穩(wěn)定性

中圖分類號：TS252.42? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2022）03-0060-05

隨著人們生活水平的提高，食品營養(yǎng)逐漸成為消費者關注的熱點，因此營養(yǎng)健康的食品將越來越受青睞。五味子作為常用滋補強壯中藥，始載于神農本草經，被列為上品，集代表五行的辛、甘、酸、苦、咸五種味道于一身。五味子是雙子葉植物門、木蘭亞綱、八角目、五味子科植物，又分五味子屬（Schisandra）和南五味子屬（Kadsura）兩個屬。我國是世界上五味子科植物資源最豐富的國家，北五味子果實中含有多種氨基酸及少量糖類物質，還含有7種木脂素類化合物，如五味子酯甲、酯乙、醇甲、醇乙、甲素、乙素、丙素等。這些成分能降低血清谷丙轉氨酶、抗癌、抗艾滋病毒、拮抗血小板活化因子和抑制醛糖還原酶，可增強人體免疫力。北五味子果汁和種子提取物可降低細胞內有害過氧化物代謝產物，起到保護損傷肝細胞膜的作用。北五味子是一種多用途、價值高、藥食兼用型經濟植物，近年來大型功能食品和飲料加工企業(yè)對五味子原料的需求量逐年增加。發(fā)酵型五味子酸乳飲料是以脫脂乳粉為原料，通過乳酸菌發(fā)酵制成發(fā)酵乳，再添加穩(wěn)定劑與五味子提取液調配而成，可生產出營養(yǎng)豐富的發(fā)酵型復合乳飲料。以市售北五味子和脫脂乳粉為主要原料，探討最佳原料配方和穩(wěn)定劑配比，研制一種口感好、營養(yǎng)豐富、性質穩(wěn)定、具有保健作用的發(fā)酵型五味子酸乳飲料。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

北五味子（Schisandra chinesis（Turcz.）Baill.）：購于遼寧省本溪市桓仁縣;脫脂乳粉（無抗）：哈爾濱乳多寶乳業(yè)有限責任公司;直投式乳酸菌發(fā)酵劑SH-727：生合生物科技（揚州）有限公司，菌種包括保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）、嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）、鼠李糖乳桿菌（Lactobacillus rhamnosus）;羧甲基纖維素鈉：河南思遠生物科技有限公司;高甲氧基果膠、海藻酸丙二醇酯（ PGA）：丹麥斯比凱可公司;白砂糖：廣州華糖食品有限公司;檸檬酸，濰坊英軒實業(yè)有限公司;阿斯巴甜：武漢佳合隆食品原料有限公司。

1.2 儀器與設備

MSE524S-0CE-DU電子天平：北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;GJJ-1/25高壓均質機：上海科勞機械設備有限公司;AYL1000型均質乳化機：南通奧亞精密機械制造有限公司;PHS-3C型臺式酸度計：上海儀電科學儀器股份有限公司;DNP-9162電熱恒溫培養(yǎng)箱：上海精宏實驗設備有限公司;超凈工作臺：蘇州威爾實驗用品有限公司;水浴鍋：常州國宇儀器制造有限公司。

1.3 工藝流程

1.3.1 五味子提取液制備 五味子→挑選→粉碎→提取→過濾→備用

1.3.2 酸乳生產工藝流程 乳粉水合→殺菌→冷卻→接種發(fā)酵劑→發(fā)酵→酸乳

1.3.3 發(fā)酵型五味子酸乳飲料制備工藝

酸乳? ? ? ? ? ?五味子提取液? 酸液

↓? ? ? ? ? ? ? ? ? ↓? ? ? ↓

糖、穩(wěn)定劑溶解→調配→一次均質→混勻→調酸→二次均質→殺菌→灌裝→冷卻→貯藏

1.4 操作要點

1.4.1 五味子提取液制備 1） 挑選：挑選干燥、無霉變的五味子成熟果實，除去雜質;2） 粉碎：五味子經粉碎機粉碎后，過50目篩，將細粉于40 ℃條件下烘干4 h，備用;3） 五味子提取液制備：準確稱取適量的五味子粉，采用12倍50 ℃飲用純凈水溶解，水浴鍋中50 ℃保溫2 h，所得提取液采用抽濾方式，過0.45 μm濾紙，備用。

1.4.2 酸乳制備 1） 乳粉水合：乳粉與水配比為1∶6，將脫脂乳粉加入45 ℃水中，攪拌溶解;2） 殺菌：將水合后的牛乳加熱到95 ℃，保持5 min;3） 發(fā)酵：將殺菌后的牛乳快速冷卻至42～43 ℃，無菌條件下加入直投式發(fā)酵劑，在培養(yǎng)箱中42 ℃保溫發(fā)酵，待發(fā)酵乳滴定酸度達到80 °T，取出冷卻，備用。

1.4.3 發(fā)酵型五味子酸乳飲料制備 1） 混勻：將穩(wěn)定劑、甜味劑、白砂糖等后均勻加入70 ℃水中，用均質乳化機高速攪拌5 min，得到均勻的穩(wěn)定劑溶液;2） 調配：將發(fā)酵的酸乳緩慢加入穩(wěn)定劑溶液中，用均質乳化機中速攪拌5 min，混勻;3） 一次均質：將調配后的混合液用高壓均質機20 MPa壓力均質;4） 加提取液：向均質后的混合液中加入五味子提取液，混勻;5） 調酸：配制質量分數1%的檸檬酸溶液，向混合液中緩慢滴加至目標pH值，邊加邊攪拌;6） 二次均質：將物料預熱到65～70 ℃，采用高壓均質機20 MPa壓力均質;7） 殺菌、灌裝：殺菌溫度95 ℃，時間10 min，殺菌后快速灌裝、冷卻。

1.4.4 配方試驗設計 發(fā)酵型五味子酸乳飲料設計為蛋白含量大于1.0%，故將酸乳用量固定為35%。在發(fā)酵型五味子酸乳飲料調配過程中，五味子提取液用量、甜度、終產品pH等會導致飲料的組織狀態(tài)、色澤、氣味和滋味各不相同，需對其進行單因素試驗。試驗內容包括：1） 五味子提取液用量對配方的影響。設計發(fā)酵型五味子酸乳飲料最終總量1 000 g，其中酸乳35%，甜度設計為10%，產品pH4.0。五味子提取液用量選取5個水平（5%，7.5%，10%，12.5%，15%）進行單因素試驗，考察不同五味子提取液添加量對酸乳飲料的影響。2） 甜度對風味的影響。白砂糖口感醇厚香甜，但過高的糖含量會對消費者健康產生不利影響，因此本試驗一半甜度由甜味劑提供，另一半由白砂糖提供，例如，8%的甜度組成為4%的白砂糖和0.2%的阿斯巴甜（白砂糖甜度的200倍）。設計試驗為：酸乳35%，五味子提取液用量12.5%，產品最終pH4.0，甜度選取5個水平（8%，9%，10%，11%，12%）進行單因素試驗，考查不同甜度對風味感官評分的影響。3） 產品最終pH對配方的影響。設計試驗為：酸乳35%，五味子提取液用量12.5%，甜度10%，產品最終pH選取5個水平（3.6，3.8，4.0，4.2，4.4）進行單因素試驗，考查不同產品最終pH對風味的影響。4） 配方正交試驗設計。在單因素試驗基礎上，每個因素選取效果較好的3個水平，將五味子提取液用量、甜味劑用量、終產品pH確定為正交試驗的3個因素，采用L9（33）正交試驗，以感官評價結果為依據，確定最佳配方。正交試驗因素與水平見表1。

1.4.5 穩(wěn)定劑配比試驗 以配方設計試驗為基礎進行穩(wěn)定劑配比試驗。在發(fā)酵型五味子酸乳飲料的制備過程中，穩(wěn)定劑種類和用量會對產品狀態(tài)產生較大影響，因此，需要對穩(wěn)定劑種類及其添加量做單因素試驗。試驗內容包括：1） CMC-Na添加量單因素試驗。在果膠、PGA添加量分別為0.1%，0.15%的條件下，分別加入0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%的CMC-Na組成穩(wěn)定劑，制作飲料，以產品沉淀量為指標，確定CMC-Na的最優(yōu)添加量。2） 果膠添加量單因素試驗。在CMC-Na、PGA添加量分別為0.3%，0.15%的條件下，分別加入0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%的果膠組成穩(wěn)定劑，制作飲料，以產品沉淀率為指標，確定最優(yōu)的果膠添加量。3） PGA添加量單因素試驗。在CMC-Na、果膠添加量分別為0.3%，0.1%的條件下，分別加入0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%的PGA組成穩(wěn)定劑，制作飲料，以產品沉淀量為指標，確定最優(yōu)的PGA添加量。4） 穩(wěn)定劑復配試驗。在酸乳飲料實際生產中，往往使用復合穩(wěn)定劑來增加產品的穩(wěn)定性， 以便充分利用各種穩(wěn)定劑單體之間的協(xié)同交互作用來減少穩(wěn)定劑的用量，降低生產成本。在單因素試驗基礎上選取CMC-Na添加量、果膠添加量、PGA添加量3個因素，設置 3 個水平，以沉淀量為指標，做正交試驗，見表2。

1.5 測定指標和方法

1.5.1 發(fā)酵型五味子酸乳飲料感官評價方法 成品感官評價：由20名專業(yè)人員分別從產品的組織狀態(tài)、香味、口感等進行賦分評價，滿分100分。感官評分標準見表3。

1.5.2 發(fā)酵型五味子酸乳飲料穩(wěn)定性的分析方法 在離心管中精確加入酸乳飲料10 mL，然后在4 000 r/min 離心30 min，棄去上部溶液，準確稱取沉淀物重量，計算離心率。

離心沉淀率/% =沉淀質量/稱取樣品質量×100

1.6 數據處理

采用Excel和SAS 9.2軟件分析和繪圖，運用Duncan's multiple test進行多重比較分析，試驗設置3次重復，標識不同字母代表差異顯著，差異顯著性水平取0.05。

2 結果與分析

2.1 配方設計試驗結果

本試驗以五味子提取液用量、甜度、終產品pH等3個因素進行單因素試驗。

2.1.1 五味子提取液用量對配方的影響 五味子提取液用量選取5個水平：5%，7.5%，10%，12.5%，15%。以感官指標為依據分析試驗數據，結果見圖1。

五味子具有特有的果香和較重的苦澀味，由圖1可知，隨著五味子提取液用量的增加，發(fā)酵型五味子酸乳飲料的果味逐漸增加，感官評分顯著提升，但當五味子提取液用量超過12.5%后，澀味趨于明顯，口感稍微變差。這可能是因為五味子添加量少時，澀味被酸乳味和甜味所掩蓋。隨著添加量的增加，果味逐漸凸顯，但添加過量后澀味逐漸增加，口味協(xié)調性有所下降，故選擇10%，12.5%，15% 3個水平進行正交試驗。

2.1.2 甜度對風味的影響 甜度選取5個水平（8%，9%，10%，11%，12%）進行單因素試驗，以感官指標為依據分析試驗數據，結果見圖2。

五味子的苦澀味需要一定的甜度來掩蓋，由圖2可知，隨著甜度的升高，發(fā)酵型五味子酸乳飲料的感官評分逐漸提升，但當甜度超過10%后，甜味偏重，五味子本身典型口味不明顯，感官評分略有下降，故選擇甜度9%，10%，11%的3個水平進行正交試驗。

2.1.3 產品最終pH對風味的影響 選取5個水平（3.6，3.8，4.0，4.2，4.4）進行單因素試驗，以感官指標為依據分析試驗數據，試驗結果見圖3。

隨著pH的上升，發(fā)酵型五味子酸乳飲料的口感由最初較為尖酸逐漸變得柔和，口感顯著提高。當pH為4.0和4.2時，感官評分無顯著差異;pH為4.4時，甜味突出，酸味下降，口味不協(xié)調，且更加接近配料酸乳中酪產品最終pH蛋白的等電點，對飲料的穩(wěn)定性造成不利影響，因此，選擇pH3.8，4.0，4.2等3個水平進行正交試驗。

2.1.4 配方正交試驗結果及極差分析 產品配方正交試驗結果及極差分析見表4。

由表4可以判斷出各因素對產品感官評分影響大小順序為C>A>B，即產品最終pH>五味子提取液用量>甜度。產品最佳配方為A2B2C2，即五味子提取液用量12.5%，甜度10%（即白砂糖5%，阿斯巴甜0.025%），產品最終pH4.0。

2.2 穩(wěn)定劑配比試驗結果

2.2.1 CMC-Na添加量對產品穩(wěn)定性的影響 CMC-Na添加量對產品穩(wěn)定性的影響如圖4所示。

由圖4可知，隨著CMC-Na添加量的增加，沉淀率逐漸降低。當添加量為0.30%時，離心沉淀率最低，之后隨著CMC-Na添加量的增加，沉淀率逐漸增加。這是由于CMC-Na添加量達到0.3%之后，繼續(xù)增加用量可能導致膠體與內容物結合體穩(wěn)定性下降，從而導致沉淀率增大。故在果膠、PGA添加量分別為0.1%，0.15%的條件下，CMC-Na添加量為0.30%時最優(yōu)，故選擇CMC-Na添加量3個水平（0.20%，0.30%，0.4%）進行正交試驗。

2.2.2 果膠添加量對產品穩(wěn)定性的影響 果膠添加量對產品穩(wěn)定性的影響如圖5所示。

由圖5可知，在CMC-Na、PGA添加量分別為0.3%，0.15%的條件下，隨著果膠添加量的增加，沉淀率逐漸降低。當果膠添加量達到0.10%之后，離心沉淀率趨于穩(wěn)定。當添加量達到0.20%后，沉淀率又有所上升。故可以適當降低用量，選擇果膠添加量3個水平（0.10%，0.15%，0.20%）分別進行正交試驗。

2.2.3 PGA添加量對產品穩(wěn)定性的影響 PGA添加量對產品穩(wěn)定性的影響如圖6所示。

由圖6可知，隨著PGA添加量的逐漸增加，沉淀率顯著降低。當添加量為0.15%時，離心沉淀率最低，之后隨著CMC-Na添加量的增加，沉淀量逐漸增加。在果膠、CMC-Na添加量分別為0.1%，0.2%的條件下，PGA添加量為0.15%時沉淀率最低。故選擇PGA添加量分別為0.10%，0.15%，0.20% 3個水平進行正交試驗。

2.2.4 復合穩(wěn)定劑添加量的正交試驗結果 在單因素試驗的基礎上，各因素選擇3個水平對復合穩(wěn)定劑進行優(yōu)化試驗，正交試驗結果見表5。

由表5可以看出，穩(wěn)定劑最佳組合為A2B1C2，即CMC-Na添加量為0.3%，果膠添加量為0.10%，PGA添加量為0.15%。經試驗驗證，按該比例添加復合穩(wěn)定劑制作的產品沉淀率較低，穩(wěn)定性較好。由極差可以看出，CMC-Na的添加量對沉淀率影響最大，PGA添加量的影響次之，果膠添加量影響最小。

3 結論

以脫脂乳粉、白砂糖、北五味子等為主要原料，以CMC-Na、高甲氧基果膠、PGA為穩(wěn)定劑，研制發(fā)酵型五味子酸乳飲料。經單因素試驗、正交試驗和感官評價，確定發(fā)酵型五味子酸乳飲料中白砂糖添加量為5%，阿斯巴甜0.025%，五味子提取液用量12.5%，產品最終pH4.0;復合穩(wěn)定劑組成為CMC-Na添加量0.30%，高甲氧基果膠添加量0.10%，PGA添加量0.15%。制成的發(fā)酵型五味子酸乳飲料口感柔和，酸甜適中，具有特異果香，無明顯沉淀。

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Development of the Fermented Schisandra Chinensis Yogurt Beverage

TI Weigang， SHAO Shifeng

（Liaoning Ecological Engineering Vocational College， Shenyang 110122， China）

Abstract： Using Schisandra chinesiss， skimmed milk powder and sucrose as raw material，the fermented Schisandra chinensis yogurt beverage was made. Taking the sensory quality and the centrifugal sedimentation rate of the product as the evaluation index， single factor and orthogonal test were used to determine the additions of Schisandra chinensis extract 12.5%， sugar 5%， aspartame 0.025%， composition of complex stabilizer CMC-Na 0.3%， pectin 0.10%， PGA 0.15% and final product pH4.0. The fermented schisandrae yogurt beverage was moderate sour and sweet， with special fruit flavor and no obvious precipitation.

Key words： Schisandra chinesiss; yogurt beverage; formula; stability