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        一種雙蛋白發(fā)酵褐色乳酸菌飲料的制備方法和穩(wěn)定性研究

        2020-01-17 08:47:42王文偉
        中國(guó)乳業(yè) 2019年12期
        關(guān)鍵詞:黃原分析儀乳酸菌

        文/王文偉

        (山東省濟(jì)南市濟(jì)南泉康食品配料有限公司)

        目前市場(chǎng)上的乳酸菌飲料,均以動(dòng)物蛋白(牛乳)為基礎(chǔ),風(fēng)味同質(zhì)化嚴(yán)重。而雙蛋白發(fā)酵褐色乳酸菌飲料含有植物蛋白和乳蛋白,既可調(diào)整人體腸道菌群,又為人體提供均衡蛋白[1]。但是由于植物蛋白與乳蛋白性質(zhì)存在一定差異,兩者在產(chǎn)品體系中難以形成相互融合的整體,會(huì)使產(chǎn)品出現(xiàn)析水、絮凝、分層、沉淀等現(xiàn)象[2]。本試驗(yàn)對(duì)雙蛋白發(fā)酵褐色乳酸菌飲料的配方、工藝和穩(wěn)定劑方案進(jìn)行了優(yōu)化研究,以為該飲料的生產(chǎn)研究提供借鑒。

        1 材料與方法

        (1)材料與試劑

        速溶豆粉、全脂奶粉、葡萄糖、羥甲基纖維素鈉(CMCNa)、黃原膠、雙乙酰酒石酸單甘脂、三聚磷酸鈉、檸檬酸鈉。

        (2)儀器與設(shè)備

        電子天平、高壓均質(zhì)機(jī)、單相串激電動(dòng)機(jī)、pH計(jì)、攪拌器、旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)、離心分離機(jī)、折光儀、恒溫箱、超凈臺(tái)、穩(wěn)定性分析儀AGS、超高溫殺菌機(jī)。

        2 工藝流程

        發(fā)酵基液的制備→化料→降溫→調(diào)酸、定容、調(diào)香→升溫均質(zhì)→殺菌、灌裝→成品。

        (1)發(fā)酵基料的制備

        脫脂奶粉和速溶豆粉水合還原混合,加入8%葡萄糖,50~55 ℃、20 Mpa條件下均質(zhì),加熱至95 ℃褐變2.5 h,冷卻至42 ℃接種乳酸菌。發(fā)酵結(jié)束后破乳攪拌10 min,冷藏后熟,20 Mpa均質(zhì)。

        (2)化料

        將穩(wěn)定劑和白糖用80~85 ℃水高速剪切溶解 10 min,充分溶解后降溫到30 ℃以下待用。

        (3)調(diào)酸、定容、調(diào)香

        將穩(wěn)定劑和基料混合攪拌均勻,再將適宜的檸檬酸溶液,緩慢加入料液中,調(diào)整pH值至4.1~4.3,混勻定容,調(diào)香。

        (4)均質(zhì)

        將調(diào)配好的料液加熱到55 ℃左右,均質(zhì),壓力控制在20~25 Mpa。

        (5)滅菌、灌裝

        將料液在121 ℃,15 s條件下超高溫瞬時(shí)殺菌,灌裝。

        3 產(chǎn)品指標(biāo)測(cè)定

        (1)理化指標(biāo)的測(cè)定

        黏度測(cè)定。樣品制備24 h后,用粘度計(jì)測(cè)定,記錄2 min的黏度結(jié)果。

        表1 觀察評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn)

        離心沉淀率的測(cè)定。在離心管中,準(zhǔn)確加入樣品10.0 mL,在3 000 r/min 條件下離心10 min,倒出上清液,準(zhǔn)確稱(chēng)取沉淀物重量,利用公式1計(jì)算沉淀率。L

        沉淀率可以作為穩(wěn)定劑穩(wěn)定效果的參考指標(biāo)。

        (2)穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)指數(shù)值的測(cè)定

        穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)指數(shù)值采用穩(wěn)定性分析儀AGS進(jìn)行測(cè)定。

        (3)感觀品評(píng)

        產(chǎn)品觀察評(píng)價(jià)的具體評(píng)分方法如表1所示。

        4 試驗(yàn)結(jié)果與討論

        (1)牛乳蛋白和大豆蛋白比例對(duì)產(chǎn)品的影響

        分別選取牛乳蛋白與大豆蛋白組成比例為3∶1、2∶1、1∶1、1∶2和1∶3的樣品,研究牛乳蛋白與大豆蛋白組成比例對(duì)產(chǎn)品口感及穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明,隨著大豆蛋白比例的升高,產(chǎn)品的黏度增大,當(dāng)二者比例超過(guò)1∶2后,產(chǎn)品黏度增大,有豆腥味;隨著大豆蛋白比例的增高,產(chǎn)品口感及風(fēng)味均變差。綜合以上,確定比例為1∶1為最佳。

        (2)褐變強(qiáng)度對(duì)產(chǎn)品的影響

        褐變強(qiáng)度參數(shù)包括溫度和時(shí)間。將溫度與時(shí)間進(jìn)行組合,溫度分別為90 ℃、95 ℃、98℃,時(shí)間為2.5 h。隨著溫度的提高,產(chǎn)品離心沉淀率增大,且觀察評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)降低,但溫度低會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品顏色不佳,焦香味不足。因此,綜合以上,確定褐變強(qiáng)度的溫度為95 ℃,時(shí)間為2.5 h。

        (3)CMC-Na用量對(duì)產(chǎn)品的影響

        分別添加0.40%、0.45%、0.50%、0.55%的CMC-Na,分析其對(duì)產(chǎn)品體系的穩(wěn)定性影響。隨著CMC-Na用量的增加,產(chǎn)品黏度呈上升趨勢(shì),離心沉淀率下降,說(shuō)明CMC-Na對(duì)產(chǎn)品的穩(wěn)定作用隨著用量的增加而變大。但僅使用CMCNa時(shí),產(chǎn)品的穩(wěn)定性不佳,考慮成本,優(yōu)選CMC-Na用量為0.50%,在此基礎(chǔ)上與其他膠體進(jìn)行復(fù)配。

        (4)CMC-Na與黃原膠復(fù)配用量對(duì)產(chǎn)品的影響

        當(dāng)CMC-Na 量為0.50%,分別采用用量為0.1 0%、0.15%、0.20%、0.25%的黃原膠復(fù)合使用,分析其對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響。

        增加黃原膠用量,產(chǎn)品的黏度升高,離心沉淀率有一定的變化,結(jié)合觀察評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù),黃原膠用量高于0.15%時(shí),沒(méi)有明顯改善產(chǎn)品穩(wěn)定性。綜合以上結(jié)果,在CMC-Na的用量為0.50%的基礎(chǔ)上,確定黃原膠的用量為0.10%。

        (5)穩(wěn)定性分析儀分析結(jié)果

        根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果,采用確定好的工藝和方案,生產(chǎn)蛋白含量為1.0%的雙蛋白發(fā)酵飲料,用穩(wěn)定性分析儀分析穩(wěn)定性。穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)曲線(xiàn)的計(jì)算見(jiàn)公式2。

        根據(jù)公式2可知,測(cè)出值與參考值的差值越大,穩(wěn)定性系數(shù)的值越大,系統(tǒng)越不穩(wěn)定。與市場(chǎng)上500 個(gè)知名乳酸菌樣品進(jìn)行比較,結(jié)果表明,樣品的整體、底部、中部和頂部穩(wěn)定性指數(shù)值比數(shù)據(jù)庫(kù)中50%樣品穩(wěn)定性指數(shù)值低。因此,該樣品頂部無(wú)明顯析水,底部無(wú)明顯沉淀,穩(wěn)定性正常。

        5 小結(jié)

        由上述試驗(yàn)可知,最佳發(fā)酵基料參數(shù)為大豆蛋白和牛乳蛋白比例=1∶1,褐變強(qiáng)度為95 ℃,2.5 h。當(dāng)CMC-Na用量0.50%、黃原膠用量0.10%時(shí),穩(wěn)定性最佳。制備的飲料經(jīng)穩(wěn)定性分析儀測(cè)定,24 h整體動(dòng)力學(xué)指數(shù)為0.4,與市場(chǎng)上的500 種植物蛋白飲料的穩(wěn)定性進(jìn)行對(duì)比,樣品底部無(wú)明顯析水,頂部無(wú)明顯析水,穩(wěn)定性良好。

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