靈芝含乳飲料的口感和穩(wěn)定性的初步研究*

肖華志 劉瑩 董建生 谷超峰 薛照輝*

1（天津大學化工學院，天津300072）2（山西瑞芝科技有限公司，運城044608）3（山西省運城市鹽湖區(qū)委辦公室，運城044608）

靈芝含乳飲料的口感和穩(wěn)定性的初步研究*

肖華志1**劉瑩1董建生2谷超峰3薛照輝1***

1（天津大學化工學院，天津300072）2（山西瑞芝科技有限公司，運城044608）3（山西省運城市鹽湖區(qū)委辦公室，運城044608）

以培養(yǎng)在玉米中的靈芝菌絲為主要原料，添加奶粉、木糖醇、增稠劑和乳化劑等輔料，經浸提、調配、均質、殺菌等工序，制成風味獨特、營養(yǎng)豐富的靈芝含乳飲料。試驗確定了奶粉、木糖醇、復合增稠劑的添加質量分數(shù)分別為5%，4%，0.015%；同時通過正交試驗確定了復合乳化劑的種類，既保證了飲料的口感又提高了其穩(wěn)定性。

靈芝；乳飲料；口感；穩(wěn)定性

AbstractThe drink was made with the main material of Ganoderma Lucidum hyphae grown in corn medium，added milk powder，xylitol，the thickeners and emulsi fiers.Then，it was extracted，prepared，homogenized，sterilized to produce a unique flavor and nutritional milk drink.Results showed that the milk powder，xylitol，the mulriple thickeners were 5%，4%，0.015%，respectively. The mulriple emulsifier types were determinated by orthogonal experiments.So，taste and Stability of Ganoderma LucidumMilk Beverage were ensured.

keywordsganodermalucidum；milkbeverage；taste；stability

靈芝隸屬于擔子菌綱，多孔菌目，靈芝科，靈芝屬，學名為Ganoderma Lucidum（Leyss.ex Fr.）Karst或紫芝Ganoderma sinense，是中醫(yī)藥學寶庫中的珍品?，F(xiàn)代研究表明，靈芝含有多糖類、核苷類、呋喃類、甾醇、生物堿及氨基酸類物質等活性成分，其主要功能成分是靈芝多糖，具有免疫調節(jié)、抗腫瘤、抗衰老、抗血栓抗凝血等作用。因此若將靈芝用于飲料等食品中，可使飲料具有較高的營養(yǎng)價值及保健作用。但是靈芝浸提液口味酸澀、微苦，不易接受，考慮配以牛奶奶粉調整口味，加入木糖醇增加甜度，在保證營養(yǎng)的前提下，配制成易于接受的飲料產品。靈芝含乳飲料由于含有大量靈芝的活性成分以及牛奶酪蛋白，易出現(xiàn)絮狀上浮物或塊狀沉淀等現(xiàn)象，嚴重影響飲料的貯藏性和穩(wěn)定性，為此通過實驗選擇合適的增稠劑和乳化劑來提高飲料的穩(wěn)定性,以期為開發(fā)靈芝功能性飲料提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

靈芝以玉米為培養(yǎng)基（山西瑞芝科技有限公司提供），全脂牛奶奶粉（市售），甜味劑（木糖醇），增稠劑（卡拉膠、黃原膠、β-環(huán)糊精、CMC-Na），乳化劑（單苷酯、蔗糖酯、酪蛋白酸鈉、微晶纖維素鈉、RECODAN），異維生素C鈉，山梨酸鉀。

K501型超級恒溫水浴，TGL-16B型高速臺式離心機，AS1100.2型電子天平，BS124S型電子天平，YJGY-70均質機，YXQ-LS-50S高壓滅菌鍋。

1.2 工藝流程

1.3 操作要點

1.3.1 浸提

將帶有菌絲的玉米粒以料液質量比1∶5浸泡在蒸餾水中，在80℃的水浴中恒溫浸提2 h，倒出浸提液，加入同量蒸餾水，繼續(xù)浸提2 h，并將2次浸提液混合。即1 kg靈芝物料提出浸提液10 kg。

1.3.2 澄清

采用過濾、離心的方法除去懸浮物質。先用4層紗布過濾，然后采用3 500 r/min，10 min離心，取上層清液，即為待用靈芝液。

1.3.3 調配

按照配方比例將奶粉、甜味劑、增稠劑、乳化劑溶解于靈芝液中，可將粉末狀物料混合均勻后加入靈芝液中，也可先將粉末配成溶液后添加，經稍加熱溶解后成靈芝含乳飲料。

1.3.4 均質

將飲料預熱至60℃～70℃，經3～5次高壓均質，壓力為25 MPa左右。

1.3.5 裝瓶殺菌

趁熱裝入瓶中壓蓋，高壓滅菌鍋或水浴加熱滅菌。

1.4 試驗方法

1.4.1 浸提

為將靈芝中可溶性的靈芝多糖和靈芝酸等營養(yǎng)物質充分的浸提出來，采取80℃恒溫水浴環(huán)境、加入蒸餾水、料液質量比1∶5、浸提2次的方法獲得靈芝液。

1.4.2 調配

1.4.2.1 奶粉及甜味劑的添加量

采用濃度梯度試驗，通過感官評定確定。

1.4.2.2 酸味劑的選擇

采用對比試驗，通過熱穩(wěn)定性確定添加與否。

1.4.2.3 增稠劑的添加

選取卡拉膠、黃原膠、CMC-Na、β-環(huán)糊精4種增稠劑以1∶1∶1∶5的質量比例復合添加，采用濃度梯度試驗，通過感官評定確定添加量。

1.4.2.4 乳化劑種類的選擇

可選用的乳化劑有單甘酯、蔗糖酯、酪蛋白酸鈉、微晶纖維素鈉，添加質量分數(shù)為0.05%；以及RECODAN RSM 10-C，添加質量分數(shù)為0.2%。采用五因素二水平的正交試驗，通過熱穩(wěn)定性確定適合靈芝含乳飲料的乳化劑種類。

1.4.3 穩(wěn)定性測定

飲料配制成后，于離了管中在3 500 r/min離心10 min，棄去上清液，準確稱取沉淀物質量，利用公式計算沉淀率。

沉淀率（%）=沉淀物質量/飲料質量

2 結果與分析

2.1 浸提

靈芝浸提液為深黃色，具有靈芝和玉米的混合氣味，口味酸澀，微苦，其中懸浮較多玉米培養(yǎng)基顆粒物質，因此需要進行過濾、離心使浸提液澄清。

2.2 調配

2.2.1 奶粉及甜味劑的添加量

將不同量的奶粉溶解在靈芝液中，奶粉速溶性較好，易形成均一的乳白色料液，然后進行感官評定，以確定最佳的奶粉含量。見表1。

表1 不同奶粉添加量的感官評價

由表1可以看出，奶粉質量分數(shù)為5%時，感官評價最高。

甜味劑選擇甜度與蔗糖相似的木糖醇，因為作為功能性甜味劑木糖醇不引起血糖水平波動；無致齲性；對雙歧桿菌有增殖作用。將不同量的木糖醇加入質量分數(shù)5%奶粉的靈芝液中，通過感官評價確定添加質量分數(shù)為3%～4%時甜度適中。見表2。

表2 不同木糖醇添加量的感官評價

2.2.2 酸味劑的選擇

酸味劑如檸檬酸可以酸化飲料，降低其pH值，增強防腐效果，但由于此含乳飲料中蛋白質含量較高，極易在低pH環(huán)境下沉淀，對飲料的穩(wěn)定性不利。檸檬酸不同的添加質量分數(shù)對飲料穩(wěn)定性的影響如表3。

表3 檸檬酸的添加量對穩(wěn)定性的影響

通過熱穩(wěn)定性對比試驗的結果表明，不含檸檬酸的靈芝含乳液對100℃煮沸試驗的熱穩(wěn)定性明顯高于含檸檬酸的靈芝含乳液。因此，選擇不添加酸味劑，以保持穩(wěn)定性，而選擇添加質量分數(shù)0.05%的山梨酸鉀提高防腐性能。

2.2.3 增稠劑的添加

所添加的復合增稠劑中卡拉膠能與蛋白質作用，形成穩(wěn)定膠體；黃原膠易溶于水，高黏度，具有觸變性；β-環(huán)糊精具有除去異味的作用，可包絡浸提液中的苦味物質。

試驗確定添加質量分數(shù)在0.015%左右時，稠度適中，口感柔滑，易于接受。見表4。

表4 不同增稠劑添加量的感官評價

2.2.4 乳化劑種類的選擇

選用適當?shù)娜榛瘎墒沟鞍踪|均勻、穩(wěn)定地分散于水中，形成乳濁液，從而防止蛋白質的上浮分層現(xiàn)象；乳化劑與蛋白質相互作用，起到乳化、懸浮、分散、穩(wěn)定的作用，形成懸浮液，防止蛋白質粒子聚集沉淀。本試驗采用正交試驗確定復合乳化劑的種類，因素水平見表5。

表5 乳化劑種類的因素水平表%

根據(jù)因素水平表，選擇5因素2水平的正交試驗L6(25)，最少需要6個處理。穩(wěn)定性評分根據(jù)絮凝的順序，殺菌后即出現(xiàn)絮凝的為0分，最后出現(xiàn)絮凝的為5分。正交試驗結果如表6。

表6 正交試驗結果

由表中5R值可知，5種乳化劑對靈芝含乳飲料穩(wěn)定性的影響順序為A＞B，E＞D＞C。即為單甘酯、蔗糖酯、RECODAN都對穩(wěn)定性具有加強作用，因此可以選擇復配使用。而微晶纖維素鈉對穩(wěn)定性基本不具有加強作用，酪蛋白酸鈉對穩(wěn)定性具有一定的破壞作用，故可不選用。

2.3 殺菌溫度與時間對飲料穩(wěn)定性的影響（見表7）

表7 殺菌溫度及時間對沉淀率的影響

由表7可知，當處理溫度相同的時，處理時間長的沉淀率大，即處理時間越長，對飲料的穩(wěn)定性破壞越大。當處理時間相同時，處理溫度越高，沉淀率越大。綜合考慮，本飲料適宜的殺菌條件為80℃，8 min～9 min。

3 討論

通過試驗發(fā)現(xiàn)存在諸多影響靈芝含乳飲料穩(wěn)定性的因素，如飲料的酸堿度、乳化劑的添加方式、均質效果、熱殺菌條件等。

3.1 飲料的酸堿度

當飲料的pH值接近蛋白質等電點時，蛋白質分子呈電中性狀態(tài)，不能吸引水分子，水化層遭到破壞，蛋白質分子容易相互聚成大的團塊，下沉或上浮使乳化被破壞，此時蛋白質溶解性最小，乳化性最差。奶粉中酪蛋白的等電點pI=4.6，即當飲料的pH等于或低于4.6時，蛋白質就會發(fā)生嚴重沉淀。靈芝液中由于存在靈芝酸，其pH=5.6～6.4，若在加入奶粉后再加入酸味劑則極易使蛋白質沉淀。因此，選擇不添加酸味劑。

3.2 甜味劑的作用

田九珍對松子乳飲料穩(wěn)定性試驗的研究表明：糖能在蛋白質分子表面形成糖膜，可提高蛋白質與水的親和性，糖還能增加分散介質的黏度和密度，高濃度、多羥基糖類可在一定程度上提高蛋白渾濁飲料的穩(wěn)定性。因此，糖不僅在口味上改善飲料的品質，同時對含乳飲料的穩(wěn)定性也具有加強作用。3.3增稠劑的作用

增稠劑雖無明顯的表面活性作用，但加入后使其水溶液具有黏性和膠體保護性，不僅提高分散媒的黏度，還可縮小兩相的比重差，從而穩(wěn)定乳濁液中的分散粒子，也是提高蛋白質飲料渾濁穩(wěn)定性的重要方法。本試驗采用復合增稠劑可達到較好的作用。

3.4 乳化劑的添加方式

乳化劑分為親水性和親油性兩種，本飲料均選用親水性乳化劑，易溶于水，添加時應加在含水較多的靈芝浸提液中，使乳化劑與親水物質形成穩(wěn)定的物液系統(tǒng)后，再加入含親油物質較多的奶粉，最終形成均一穩(wěn)定的乳化液。

3.5 均質效果

根據(jù)沉降速度公式可知均質的主要作用是使體系中的大顆粒分散質破裂為很小的微粒，使產品均勻，從而提高乳飲料的穩(wěn)定性，同時能改善乳飲料的口感，使其質地均勻細膩，口感滑爽。均質效果主要受3個因素的影響,即均質溫度、均質壓力及均質次數(shù)，主要因素為均質壓力。

3.6 熱殺菌條件

殺菌條件不僅僅對成品微生物指標起決定性作用，而且對成品穩(wěn)定性也有重要作用。加熱溫度過高，使酪蛋白三級結構次級鍵遭到破壞，使保持酪蛋白空間構象的那些弱健斷裂，破壞了肽鍵的特定排列，原來分子內部的一些非極性基團暴露到分子的表面，降低了水化作用，也破壞離子化作用，促進了酪蛋白分子之間相互結合而聚結沉淀。

按最佳配方配制的飲料經均質后，進行熱殺菌，方法一：水浴，存在問題為升溫時間長，殺菌強度較小，但對其熱穩(wěn)定性保持較好，冷卻后靜置一段時間無沉淀產生，少量分層?？傮w結果為煮沸時間越長，殺菌效果越好，但會在一定程度上破壞穩(wěn)定性。方法二：利用高壓鍋滅菌，存在問題為升溫降溫時間較長，總體加熱強度大，極易出現(xiàn)分層及沉淀現(xiàn)象。因此可以考慮將瞬間高溫殺菌方式用于實際生產。

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Study on taste and stability ofganoderma lucidum milk beverage

XIAOHua-zhi1**LIUYing1DONGJian-sheng2GUChao-feng3XUE Zhao-hui1***1(College ofchemical engineeringand technology，Tianjin university，Tianjin 300072，China)
2(Shanxi runzhi science and technologyCo.,Ltd.Yuncheng 044608，China)3(Office ofyanhu district，Yuncheng 044608，China)

*資助項目：山西潤芝科技公司項目資助（432004-01）

**肖華志，女，1976年出生，2004年畢業(yè)于華中農業(yè)大學，食品科學專業(yè)，博士，講師。

***通訊作者：薛照輝，Email:zhhxue@tja.edu.cn。

2010-07-15