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低聚木糖牛磺酸杀菌型乳酸饮料的研制
发布时间 : 2022.08.19
低聚木糖 牛磺酸 乳酸饮料 稳定性

试验设计

酸乳的制备:生乳→过滤→预热(60~70℃)→均质→杀菌保温(95℃,5 min)→冷却(43℃)→一次性干菌接种发酵(41℃)→搅拌和冷却→酸乳(酸度85~95°T,检验方法GB5413.34)。

乳化稳定剂及低聚木糖和牛磺酸的溶解工艺:处理水→预热(60~70℃)→加白砂糖、低聚木糖、牛磺酸、增稠剂和柠檬酸等研磨溶解→过滤→冷却→混合液。

杀菌型乳酸菌乳饮料的制备工艺:初始原料(酸乳、配料混合液)→混合→调酸→预热均质→UHT杀菌和冷却→无菌灌装→检验→成品。

乳酸菌乳饮料稳定性的测定方法:取5 mL样品装入5 mL离心管中,以2000 rpm转速离心10 min,用721分光光度计在760~780 nm波长下,用1 cm比色皿测定离心前后的吸光值,定义稳定系数R=A/A,则R值越大溶液越稳定。


试验结果

1)增稠剂对成品稳定效果的影响

单一增稠剂的选择

由表1可以看出,可供选择用作乳酸饮料的增稠剂有PGA(海藻酸丙二醇酯)、耐酸CMC、高酯果胶、黄原胶和瓜尔豆胶,其中果胶效果最好、PGA等次之。但是从经济角度来看,果胶和PGA的价格远远高于其它3 种增稠剂,在5 种增稠剂中,CMC价格最便宜,但口感有轻微的涩味,因此需要降低CMC的用量,以减少口味涩感,同时需要添加其它的增稠剂,以增加体系的稳定性。


 

复配增稠剂的选择

由表2可以看出,采用2号试验配比比较好,其粘稠度适中,稳定性较好。究其原因,果胶对乳酸菌乳饮料的稳定性起到了重要作用,因为添加一定量的果胶之后,可使产品中乳蛋白粒子表面被果胶分子覆盖,果胶分子中含有半乳糖醛酸,半乳糖醛酸的甲酯部分可吸附于乳蛋白粒子上,而半乳糖醛酸的亲水基则留在乳清层内。此时的乳蛋白粒子表面均带负电荷,互相静电排斥,其粒子间的聚集斥力较不添加果胶的酸性乳大,因此,离子间的碰撞强度不足以超过壁垒,粒子聚合机率也大大降低,即使经过加热杀菌也不会发生絮凝和沉淀现象。此外,果胶分子与CMC一起形成稳定的复合交替粒子,因离子间的静电斥力而保持稳定,而瓜尔豆胶具有良好的增稠效果和持水性能,在均质后,能在蛋白质水溶液中与黄原胶分子形成胶网结构,构成增稠剂及蛋白质复合体的稳定悬浮支架,保证了乳酸菌乳饮料蛋白质溶液的稳定性。


 

2乳化剂对稳定效果的影响

由表4的结果可知,乳化剂的效果关系为A>B,混合乳化剂的最好组合为A2B2,即蔗糖酯0.06%,单甘酯0.04%,计算亲水亲油平衡值HLBAB=15×0.6+3.7×0.4=10.48>9,HLB值大于10,分类属O/W水包油型乳浊液,可形成稳定的乳状分散体。


 

3)低聚木糖牛磺酸乳酸菌乳饮料配方的确定

根据已往生产实际和上述研究结果,确定乳酸菌饮料的基本配方为酸乳35%,白砂糖6%,复合乳化稳定剂0.5%,乳酸香精0.06%,安赛蜜0.018%(甜度为蔗糖的200倍)。

低聚木糖添加量的确定

低聚木糖的成人推荐量为0.7 g/天,乳酸菌饮料饮用量按500 mL/天计,添加量在0.14 g/100 mL为宜;儿童推荐量为0.5 g/天,按500 mL/天计,添加量在0.1 g/100 mL为宜。

牛磺酸添加量的确定

美国、日本等发达国家和地区为了确保婴幼儿的健康成长,早已规定婴幼儿食品中必须添加牛磺酸,发达国家的牛磺酸人均年消费量为30~60 g,而我国目前不足0.2 g。营养学家建议向胎儿、婴儿补充牛磺酸,孕妇和产妇最佳日补充量为20 mg。牛磺酸作为一种食品添加剂,其用量有一定的限制,我国《食品营养强化剂使用卫生标准》中规定其使用范围和使用量分别为乳制品、婴幼儿食品及谷类制品使用0.3~0.5 g/kg,饮料和软饮料则为0.1~0.5 g/kg。因此,牛磺酸在乳饮料中的添加量在0.02 g/100 mL为宜。

酸度调节剂的选择

为改善乳酸菌乳饮料的风味,调整糖酸比使之适合大多数人的嗜好,需要加入一定量的甜味剂和酸度调节剂,在添加白砂糖的基础上调酸。乳酸酸味柔和,配以适量的柠檬酸和酒石酸以增加舒爽的味道。经试验得知,乳酸添加量为0.02%,酒石酸与柠檬酸亦为0.02%时的产品口感较好。此时,pH值为3.8~4.0,产品酸度在0.4%~0.5%之间。

螯合剂的选择

牛乳中钙离子含量较多(125mg/100mL脱脂乳),牛乳中的酪蛋白主要以酪蛋白酸钙的形式存在,牛乳经乳酸菌发酵后pH值下降至酪蛋白等电点以下,酪蛋白酸钙中的钙离子被酸夺取,渐渐生成游离的酪蛋白,游离的酪蛋白趋于凝固而沉淀,影响产品的稳定性,故本文选用不同的螯合剂对钙离子进行螯合。由表5可以看出,添加一定量的螯合剂有利于提高酪蛋白在酸性条件下的稳定性,其中以添加磷酸二氢钠的螯合效果最佳。


  

试验结论

通过以上试验确定最终产品配方为:发酵酸乳35%,白砂糖6%,磷酸二氢钠0.3%,耐酸性CMC 0.15%,95%的低聚木糖0.1%,黄原胶0.1%,高酯果胶0.1%,蔗糖酯0.06%,乳酸香精0.06%,瓜尔豆胶0.05%,单甘酯0.04%,牛磺酸0.02%,乳酸0.02%,柠檬酸0.02%,酒石酸0.02%,安赛蜜0.018%;所生产的乳酸菌乳饮料发酵风味浓郁,口感清爽,洁白细腻,产品符合国家含乳饮料标准GB/T21732-2008。在酸性常温条件下保存半年以上仍然稳定性良好。

 


参考资料:

余保宁.低聚木糖牛磺酸杀菌型乳酸饮料的研制[J].中国乳业,2012(08):74-77.




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