敖曉林，周 洋，李 赫，楊召俠，王 琪，張子賀，胡長利

(1今麥郎飲品股份有限公司，北京 101500；2北京再益生物科技有限公司，北京 101500；3北京工商大學(xué)食品與健康學(xué)院，北京 100048)

隨著消費者對于奶茶的創(chuàng)新度、風(fēng)味、口感方面的要求持續(xù)升級，一些常見的食品生產(chǎn)用原料也出現(xiàn)在奶茶配方中，如可以提升奶茶粘度的麥芽糊精[1]、羧甲基纖維素鈉(CMC)[2]等，以及可以產(chǎn)生懸浮作用并同時增加稠厚度的微晶纖維素等[3]。本研究以PET瓶裝奶茶為模型，對微晶纖維素(MCC)體系與乳化體系奶茶進行-18℃凍融測試，系統(tǒng)研究了2種穩(wěn)定體系下經(jīng)過凍融的奶茶的理化、微生物指標(biāo)以及粒度的變化，同時對凍融前后的樣品進行感官評價，并對凍融前后樣品的穩(wěn)定性進行研究，為奶茶的開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

全脂奶粉、脫脂奶粉，新西蘭恒天然有限公司；阿薩姆紅茶，杭州浙大百川生物食品技術(shù)有限公司；植脂末，山東大樹達孚特膳食品有限公司；復(fù)配穩(wěn)定劑A(MCC體系)，DuPont Nutrition(Thailand)Ltd；復(fù)配增稠乳化劑B(乳化體系)，嘉吉亞太食品系統(tǒng)(北京)有限公司。試驗所用試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

懸臂式攪拌器(EUROSTAR40)、高速乳化分散機(T50)，德國IKA；均質(zhì)機(APV1000)，德國APV；數(shù)顯折光儀(RX-5000α)，ATAGO愛拓；紫外分光光度計(GENESYS 180)，美國賽默飛ThermoFisher；穩(wěn)定性分析儀(TURBSICAN LABs)，法國Formulaction；激光粒度分布儀(Mastersizer 3000)，馬爾文帕納科Malvern Panalytical；UHT管式殺菌機，PowerPoint。

1.3 方法

1.3.1 奶茶工藝流程 工藝流程：溶奶→溶膠→奶膠混合→均質(zhì)1→添加茶湯→添加小料→定容→均質(zhì)2→殺菌→灌裝。

1.3.2 操作要點 (1)溶奶：奶粉：水比例為1:10，水溫50～55℃，對奶粉進行溶解，溶解時間10 min。(2)溶膠:穩(wěn)定劑與水比例為1:5，水溫75～80℃，剪切機轉(zhuǎn)速5 000 r/min，快速剪切10～15 min。(3)奶膠混合與均質(zhì):將奶粉溶液和穩(wěn)定劑溶液進行混合，攪拌10～15 min。水浴加熱至60～65℃，均質(zhì)機一級均質(zhì)壓力250 bar、二級均質(zhì)壓力50 bar，均質(zhì)1次。(4)調(diào)配與定容:將料液進行混合，添加小料，進行定容。(5)均質(zhì)、殺菌與灌裝:將調(diào)配液預(yù)熱至60～65℃，均質(zhì)機一級壓力250 bar、二級壓力50 bar，均質(zhì)1次；(133±1)℃殺菌60 s；殺菌后的料液在無菌室中接入到無菌瓶內(nèi)，得到成品。

1.3.3 奶茶凍融測試方法 將成品置于-18℃條件下冷凍12 h后，置于室溫條件下解凍24 h，完成1次凍融實驗，2次凍融測試與1次凍融條件一致。

1.3.4 奶茶理化指標(biāo)的測定 對奶茶凍融前后的理化指標(biāo)均按照相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)方法進行測試。

1.3.5 奶茶菌落總數(shù)的測定 按照GB 4789.2—2022《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗 菌落總數(shù)測定》中的方法進行檢測。

1.3.6 奶茶茶多酚含量的測定 按照GB/T 21733—2008《茶》內(nèi)附錄A中的方法進行檢測。

1.3.7 奶茶平均粒徑的測定 使用Mastersizer 3000激光粒度分布儀對奶茶的粒徑分布進行測定。測量結(jié)束后讀取Dx10、Dx50、Dx90值，分別表示10%、50%、90%的顆粒在該粒徑以下及體系整體平均粒徑。

1.3.8 奶茶的感官評價 參考 GB 10221.4—2012《感官分析術(shù)語建立評分標(biāo)準(zhǔn)》，以組織狀態(tài)、色澤、滋味及口感4個方面作為評分依據(jù)，由20名專業(yè)人員對凍融前后的奶茶樣品進行感官評價(表1)。

表1 感官評價標(biāo)準(zhǔn)

1.3.9 奶茶的穩(wěn)定性測試及分析 使用法國Formulaction的TURBSICAN LABs穩(wěn)定性分析儀對奶茶樣品及凍融后樣品的穩(wěn)定性進行測試。設(shè)定樣品掃描時間為6 h、掃描間隔1 min、溫度25℃。

1.3.10 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析 所有試驗均進行3次平行測試，采用Origin 8.5對圖形進行處理，采用SPSS 19.0對實驗結(jié)果的顯著性進行分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 奶茶理化指標(biāo)結(jié)果分析

由表2可知，經(jīng)過2次凍融后，不論是MCC穩(wěn)定體系還是乳化體系，奶茶的蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、pH、Brix以及咖啡因含量均無顯著變化(P>0.05)，組間也無顯著差異(P>0.05)。有研究表明，蛋白質(zhì)、脂肪等大分子物質(zhì)會因低溫條件而產(chǎn)生變性，但基本不會被破壞[4]，這是經(jīng)過凍融后奶茶蛋白質(zhì)、脂肪含量無明顯變化的主要原因。經(jīng)過凍融后的可溶性固形物并未受到實質(zhì)性的破壞，且整個體系的酸堿性也不會被影響，因此pH、Brix無顯著變化。凍融實驗在-18℃條件下進行，環(huán)境內(nèi)的各類氧化酶、水解酶會被鈍化，同時酶的活性會被抑制，從而維持了咖啡因這類化合物的含量趨于穩(wěn)定[5]。

表2 奶茶凍融前后理化指標(biāo)結(jié)果

2.2 奶茶微生物結(jié)果分析

由表3可知，2種不同穩(wěn)定體系的奶茶，經(jīng)過凍融后，其微生物指標(biāo)均在合格范圍內(nèi)。有研究表明，生活飲用水的保存溫度、時長以及溫度和時長的雙因素交互作用均對微生物指標(biāo)的測定有顯著影響(P<0.05)，其中時長影響更大[6]。奶茶經(jīng)過UHT后，其微生物已基本被殺死。后期的凍融實驗在較短時間內(nèi)完成，在包裝完好的情況下，奶茶不會因冷凍而被污染，冷凍狀態(tài)下的微生物不具備快速繁殖的條件[7]。

表3 奶茶凍融前后微生物檢測結(jié)果

2.3 奶茶茶多酚含量結(jié)果分析

由圖1可知，乳化體系、MCC體系奶茶樣品的茶多酚含量無顯著差異；隨著凍融次數(shù)增加，茶多酚含量呈降低趨勢(P<0.05)，但仍在國標(biāo)規(guī)定的范圍內(nèi)。

圖1 奶茶凍融前后茶多酚含量結(jié)果

茶多酚的主要成分為黃烷酮類、花色素類、黃酮醇類、花白素類、酚酸和縮酚酸類6類化合物[8]。在奶茶的加工、儲藏過程中，由于生化成分的相互作用，茶會出現(xiàn)明顯的渾濁現(xiàn)象，即茶乳酪[9]。在凍融過程中，由于冰晶的形成導(dǎo)致蛋白質(zhì)、脂肪、茶多酚等大分子物質(zhì)相互擠壓，茶多酚內(nèi)的茶黃素會與蛋白質(zhì)相互作用，誘發(fā)茶乳酪的形成[10]，這是茶多酚含量下降的最主要原因。其次，不同的多酚類物質(zhì)會與不同的蛋白質(zhì)之間由于親和力的差異而發(fā)生不同的選擇性結(jié)合，如氫鍵作用、靜電吸附、疏水作用及共價鍵作用等[11]，也可使奶茶體系在凍融過程中產(chǎn)生更為明顯的體系渾濁與沉淀。MCC體系凍融后無論是體系崩潰情況還是絮凝情況，均較乳化體系嚴重，這是凍融后二者之間茶多酚含量出現(xiàn)顯著差異的主要原因。

2.4 奶茶平均粒徑結(jié)果分析

由表4可知，MCC體系、乳化體系奶茶的樣品，其粒徑分布結(jié)果基本一致，無顯著差異；MCC體系的奶茶樣品經(jīng)過1次凍融后，乳液粒徑顯著增大，2次凍融結(jié)果與1次凍融無顯著差異。乳化體系的奶茶樣品經(jīng)過1次凍融后，乳液的粒徑也顯著增大，2次凍融結(jié)果與1次凍融無顯著差異，但1、2次凍融結(jié)果均與MCC體系存在顯著差異。粒徑分布可以對粒子的沉降速率產(chǎn)生明顯的影響，粒子越小，體系的沉降速率越緩慢[12]。經(jīng)過1次凍融后，MCC體系奶茶的粒徑分布情況發(fā)生變化，體系內(nèi)粒子粒度增大，這是其產(chǎn)生明顯絮凝和分層的主要原因[13]。由于MCC不溶于水的特性，導(dǎo)致其體系經(jīng)過冷凍后，水分子間因冷凍產(chǎn)生冰晶，融化后冰晶又遭到破壞，最終導(dǎo)致體系崩潰，產(chǎn)生絮凝、聚結(jié)或局部聚結(jié)、乳析以及沉降等情況[14]。奶茶屬O/W(水包油)型乳液，乳化體系內(nèi)的單、雙甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯等能更充分地對體系內(nèi)的脂肪進行乳化，使奶茶的O/W結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。有研究表明，20%的油相形成的O/W乳液，在慢速冷凍下其凍融穩(wěn)定性會更好[15]，這是乳化體系奶茶粒徑分布沒有發(fā)生巨大變化的主要原因。

表4 奶茶凍融前后平均粒徑結(jié)果

2.5 奶茶感官評價結(jié)果分析

圖2表明，MCC體系和乳化體系奶茶的樣品，在感官評價中獲得的分數(shù)均在80～90分之間，無顯著差異。經(jīng)過1、2次凍融的奶茶樣品，乳化體系感官得分均顯著高于MCC體系。從組內(nèi)差異上看，MCC體系的樣品感官得分顯著高于凍融1次的樣品，凍融1次樣品的感官得分顯著高于凍融2次的樣品；而乳化體系未凍融奶茶的感官得分顯著高于凍融1、2次的樣品，凍融1、2次樣品的感官得分無顯著差異(P>0.05)。MCC體系奶茶樣品經(jīng)過凍融后，其顏色較為均勻。含乳制品經(jīng)過凍融后，由于產(chǎn)生絮凝組織狀態(tài)會無法恢復(fù)[16]，搖勻后其組織狀態(tài)較為粗糙，且產(chǎn)生一定的粉感和顆粒感，凍融2次后，感官變得更加不可接受。乳化體系奶茶樣品經(jīng)過凍融后，搖勻后其組織狀態(tài)較均一，無上浮和明顯沉淀，順滑、細膩程度較好，因此得分較高。

圖2 奶茶凍融前后感官評價結(jié)果

2.6 奶茶穩(wěn)定性結(jié)果分析

圖3a、3b、3c分別為乳化體系樣品、乳化體系凍融1次樣品、乳化體系凍融2次樣品；圖3d、3e、3f分別為MCC體系樣品、MCC體系凍融1次樣品、MCC體系凍融2次樣品。由圖3a、3b、3c可以看出，乳化體系樣品底部背散射光ΔBS通量呈現(xiàn)不規(guī)則變化，經(jīng)過1次凍融后，底部背散射光ΔBS增大，說明經(jīng)過凍融后的樣品底部產(chǎn)生了沉淀[17]，經(jīng)過2次凍融后，ΔBS顯著增大。乳化體系樣品頂部的背散射光ΔBS較大，說明體系頂部有較強的顆粒聚集現(xiàn)象[18]，經(jīng)過1次凍融后，頂部的背散射光ΔBS顯著變小，說明其經(jīng)過凍融后產(chǎn)生乳析現(xiàn)象[19]，2次凍融后背散射光ΔBS繼續(xù)變小，乳析現(xiàn)象加劇。在凍融過程中，乳化體系樣品中間部分背散射光ΔBS通量無明顯的波動，說明其整個體系中間部分仍十分穩(wěn)定[20]。乳化體系內(nèi)，乳化劑對乳液內(nèi)蛋白、脂肪有較好的牽制效果，經(jīng)過冷凍，能較大程度避免這類大分子物質(zhì)受冰晶生長影響，從而避免分子間作用力被破壞[21]，這是乳化體系奶茶較為穩(wěn)定的最主要原因。由圖3d、3e、3f可以看出，MCC體系樣品底部背散射光ΔBS情況與乳化體系基本一致，經(jīng)過1次凍融后，底部背散射光ΔBS明顯變小，說明底部顆粒出現(xiàn)上浮趨勢[22]，經(jīng)過2次凍融后，底部背散射光ΔBS呈增大趨勢，可能是因為體系內(nèi)顆粒沉浮較為劇烈所致[23]。MCC體系樣品頂部的背散射光ΔBS較小，說明體系頂部呈現(xiàn)析出的狀態(tài)，經(jīng)過1次凍融后，頂部的背散射光ΔBS明顯增強，說明體系出現(xiàn)顆粒上浮的現(xiàn)象，猜測是浮油所致，經(jīng)過2次凍融后，頂部的背散射光ΔBS基本不變。MCC體系初始樣品中間部分背散射光ΔBS通量較為均一，經(jīng)過1次凍融的樣品，中間部分背散射光ΔBS通量呈現(xiàn)明顯的波動趨勢，說明凍融后的體系出現(xiàn)較嚴重的絮凝現(xiàn)象[24]，2次凍融后絮凝現(xiàn)象略有加劇，這與2.4中粒徑的檢測結(jié)果基本一致。經(jīng)過冷凍后，隨著冰晶不斷生長，MCC與水子間的結(jié)構(gòu)被冰晶擠壓而受到破壞[25]，從而影響整個體系的穩(wěn)定性，這也是MCC被稱為假塑性凝膠劑的主要原因[26]。通過比較，經(jīng)過凍融后的樣品，乳化體系穩(wěn)定性要遠遠優(yōu)于MCC體系的穩(wěn)定性。

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3 結(jié)論

本研究表明，在相同凍融條件及凍融次數(shù)下，MCC體系與乳化體系奶茶的理化指標(biāo)、微生物指標(biāo)無顯著性差異，說明凍融對奶茶的理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)沒有影響；乳化體系奶茶凍融后的感官得分較高，且茶多酚的損失優(yōu)于MCC體系。經(jīng)過凍融后，MCC體系奶茶粒徑變化情況及整體穩(wěn)定性較乳化體系差，粒徑測試結(jié)果和穩(wěn)定性分析結(jié)果高度吻合，能相互驗證。綜合所有實驗結(jié)果，在奶茶配方、蛋白、脂肪含量一致的情況下，乳化體系制作的奶茶整體穩(wěn)定性優(yōu)于MCC體系。本實驗可為奶茶的加工與應(yīng)用方面提供參考。