姜汁乳飲料的研制

唐 婷,韋 璐,趙 琤,陳智理,黃 夏

(廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣西南寧 530007)

姜汁乳飲料的研制

唐 婷,韋 璐,趙 琤,陳智理,黃 夏

(廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣西南寧 530007)

以姜汁、酶解鮮牛乳為原料,探討了姜汁乳飲料的制備工藝條件。以姜汁乳飲料的感官評定為標(biāo)準(zhǔn),通過單因素實驗和正交實驗,確定姜汁乳飲料的最佳工藝參數(shù)為:胰蛋白酶添加量0.05%,pH7.5,姜汁添加量15.0%,白砂糖添加量5.0%;同時,選用羧甲基纖維素鈉∶黃原膠∶海藻酸鈉=1∶2∶1的復(fù)合穩(wěn)定劑,添加總量為0.3%時,飲料的穩(wěn)定效果最好。生產(chǎn)出的姜汁乳飲料具有姜汁和酶解牛乳的獨特香味、組織細膩,風(fēng)味俱佳,能滿足產(chǎn)品的品質(zhì)要求。

酶解牛乳,姜汁,感官評定

牛乳中含有大量的蛋白質(zhì),含量約為牛乳的3.3%～3.5%,主要是酪蛋白、乳白蛋白、乳球蛋白、乳鐵蛋白和一些具有重要生理功能的酶類,其中以酪蛋白所占比例最高,達到80%以上,除了具有營養(yǎng)功能外,還含有豐富的以非活性狀態(tài)存在于蛋白質(zhì)長鏈中的生物活性序列[1]。然而,牛乳酪蛋白卻存在易過敏和不易消化等問題,如能通過特定的蛋白酶水解牛乳酪蛋白,既可以釋放出其活性片斷,使酶解物具有特殊的生理活性功能,又能使水解產(chǎn)物的肽類、氨基酸等更容易被人體消化吸收,還有可能降低其過敏性[2]。研究表明,這些生物活性肽在體內(nèi)的消化吸收性能明顯優(yōu)于單個氨基酸,能夠?qū)π玛惔x產(chǎn)生積極影響,食用安全性高,無副作用,可用于功能性食品和保健品中[3]。

生姜是一種藥食同源多年生草本植物根莖,味辛、微溫,富含姜辣油和揮發(fā)油,作為調(diào)味料廣泛應(yīng)用于烹調(diào)和食品的加香。生姜中含有多種對人體有益的功效成分和微量元素,如姜醇、姜烯、姜酚、植物殺菌素、樹脂狀物質(zhì)、維生素、鋅和鐵等[4]?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明生姜具有抗衰老、抗腫瘤和增強免疫作用等,而且對促進心腦血管系統(tǒng)和消化系統(tǒng)等方面也都有極好的保健作用[5]。

近年來,隨著消費者對綠色、天然、健康飲品的青睞,研究和開發(fā)適合中國人口味的姜汁乳飲料具有重要現(xiàn)實意義。目前國內(nèi)對這一類酶解乳飲料的研究和開發(fā)尚不成熟[6]。通過利用生姜提取液加入到經(jīng)胰蛋白酶酶解的鮮牛乳中,再通過調(diào)配制成風(fēng)味俱佳的飲品,不僅具有獨特的姜香和微辣風(fēng)味,而且長期飲用還可以降低血漿膽固醇水平,預(yù)防動脈硬化的發(fā)生和發(fā)展[7]。本文就姜汁乳飲料生產(chǎn)工藝及關(guān)鍵工序進行探討,研制出一種具有生姜和乳品飲料雙重營養(yǎng)和風(fēng)味的飲料,為今后對該產(chǎn)品的進一步研究與開發(fā)提供基礎(chǔ)研究資料。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮牛奶、鮮生姜、白砂糖 均為市售;胰蛋白酶(farco chemical supplie)(1∶250,活力:45000 U/g) 成都奧克生物有限公司;羧甲基纖維素鈉(CMC-Na) 上海恒生化工有限公司;黃原膠 濟南圣和化工有限公司;海藻酸鈉 西安裕華生物科技有限公司;檸檬酸、檸檬酸鈉 廣州匯和化工有限公司;抗壞血酸 國藥集團化學(xué)試劑有限公司;甲醛 誠宏化工有限公司。

電子天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;數(shù)顯恒溫水浴鍋 江蘇金壇市醫(yī)療儀器廠;雷磁PHS-3C型pH計 上海精密科學(xué)儀器有限公司;TM-767冰沙榨汁機 中山市海盤電器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程

酶解：量取30 mL鮮牛奶于燒杯中,放入水浴鍋預(yù)熱,加入胰蛋白酶,50 ℃下酶解2 h,每隔15 min攪拌一次。將酶解好的鮮牛乳放入沸水浴中滅酶15 min,取出冷卻。

調(diào)pH：將冷卻至室溫的酶解牛乳用0.2 mol/L的檸檬酸鈉溶液調(diào)節(jié)至所需pH。

添加穩(wěn)定劑：由于穩(wěn)定劑是親水性大分子食用膠,遇水很容易結(jié)團。因此,先用5倍的蔗糖干混合后,再加入50 ℃溫水充分?jǐn)嚢?才能在水中分散溶解,最后再加入到飲料中[8]。

均質(zhì)與殺菌：均質(zhì)壓力為20 MPa,均質(zhì)后灌裝,然后采用巴氏消毒在60 ℃條件下殺菌30 min,隨即用水冷卻至室溫即可。

1.2.2 鮮奶的制備 鮮牛奶煮沸后,冷卻至室溫,裝瓶放入冰箱冷藏,備用。

1.2.3 姜汁的制備 選擇新鮮肥厚、出汁率高、香味濃、含淀粉少的生姜,用流動水洗去泥渣,去皮,切塊,按1∶1(生姜:水)加蒸餾水后,用打漿機將生姜搗碎。用120目篩過濾掉粗渣。剩余的殘渣加2倍蒸餾水,靜置沉淀2 h,用3層紗布擠汁過濾,合并汁液,得姜汁。由于姜的浸提液中含有姜醇、姜烯酚、姜酮等物質(zhì),極易以空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng),不僅影響色澤,還會破壞原有的營養(yǎng)成分,所以在打漿過程中加入0.05%的抗壞血酸[9]。

1.2.4 胰蛋白酶添加量的選擇 量取30 mL鮮牛奶于燒杯中,調(diào)pH至7.5,放入水浴鍋預(yù)熱后,分別加入0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%的胰蛋白酶,在50 ℃下酶解2 h,酶解后沸水浴滅酶15 min,冷卻至室溫。取蛋白酶解上清液5 mL于小燒杯中,加入60 mL去離子水,用0.1 mol/L標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定至pH8.2,加調(diào)至中性的甲醛溶液20 mL,記錄將溶液 pH滴至9.2時所消耗的 0.1 mol/L標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液的體積,計算水解度[10]。通過水解度確定胰蛋白酶添加量。

式中:c為標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液濃度,mol/L;V1為樣品耗用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液毫升數(shù),mL;V0為空白耗用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液毫升數(shù),mL;V為吸取酶解液的體積,mL;S為底物濃度;W為樣品中蛋白質(zhì)含量,本實驗中測定牛乳酪蛋白樣品中蛋白質(zhì)含量為83.05%。

htot為蛋白質(zhì)中肽鍵總數(shù)mmol/g,酪蛋白為8.2 mmol/g。

1.2.5 飲料pH的選擇實驗 量取30 mL鮮牛奶于燒杯中,放入水浴鍋中預(yù)熱后,加入0.05%的胰蛋白酶,50 ℃酶解2 h后,滅酶。調(diào)節(jié)酶解牛乳的pH分別為6.5、7.0、7.5、8.0、8.5,加入10.0%的姜汁、5.0%的白砂糖,均質(zhì)殺菌后得產(chǎn)品,通過表1感官評分選擇最佳的pH。

表1 不同pH的姜汁酶解乳飲料的感官評分等級

1.2.6 姜汁添加量選擇實驗設(shè)計 量取30 mL鮮牛奶于燒杯中,放入水浴鍋中預(yù)熱后,加入0.05%的胰蛋白酶,50 ℃酶解2 h后,滅酶。調(diào)節(jié)酶解牛乳pH至7.5,分別加入2.5%、5.0%、10.0%、15.0%、20.0%的姜汁,5.0%的白砂糖,均質(zhì)殺菌后得產(chǎn)品,通過表2感官評分選擇最佳的姜汁添加量。

表2 不同姜汁添加量的姜汁酶解乳飲料的感官評分等級

1.2.7 白砂糖添加量選擇的實驗設(shè)計 量取30 mL鮮牛奶于燒杯中,放入水浴鍋中預(yù)熱后,50 ℃酶解2 h后,滅酶。調(diào)節(jié)酶解牛乳pH至7.5,加入10.0%的姜汁,分別加入3.0%、4.0%、5.0%、6.0%、7.0%的白砂糖,均質(zhì)殺菌后得產(chǎn)品,通過表3感官評分選擇最佳的白砂糖添加量。

表3 不同白砂糖添加量的姜汁酶解乳飲料的感官評分等級

1.2.8 穩(wěn)定劑添加量的選擇實驗設(shè)計 根據(jù)文獻中飲料中穩(wěn)定劑的使用方法,選擇羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、黃原膠及海藻酸鈉3種穩(wěn)定劑按不同配比復(fù)合進行實驗,分別為CMC-Na∶黃原膠∶海藻酸鈉=1∶1∶1,CMC-Na∶黃原膠∶海藻酸鈉=1∶2∶1,CMC-Na∶黃原膠∶海藻酸鈉=2∶1∶1。選擇穩(wěn)定劑使用總量為0.2%、0.3%、0.4%3個級別,測試其穩(wěn)定性[11]。通過表4感官評分選擇最佳的穩(wěn)定劑添加量。

表6 感官評分標(biāo)準(zhǔn)

1.2.9 配制工藝的優(yōu)化 在單因素考察的基礎(chǔ)上,用正交實驗對影響感官品質(zhì)的因素進行優(yōu)化,按照正交實驗設(shè)計調(diào)整胰蛋白酶添加量、pH、姜汁添加量和白砂糖添加量。

1.2.10 感官評價標(biāo)準(zhǔn) 請10名經(jīng)驗豐富的評定人員對實驗樣品分別進行感官評分,評分標(biāo)準(zhǔn)如表6所示。色澤、香氣、組織狀態(tài)和口感的分?jǐn)?shù)之和為總得分,在全部總得分中去掉一個最高分和一個最低分后,按下列公式計算,結(jié)果取整。結(jié)果即為該產(chǎn)品的感官指標(biāo)評分結(jié)果。

表4 不同穩(wěn)定劑添加量的姜汁酶解乳飲料的感官評分等級

表5 姜汁奶制作工藝實驗因素水平表

1.2.11 產(chǎn)品檢測方法 穩(wěn)定性的測定:取飲料10 mL,放入離心管中,3000 r/min條件下離心15 min,觀察底部的沉淀量,讀出或測量沉淀的高度[12]。總固形物的測定采用質(zhì)量法進行[13]。蛋白質(zhì)的測定采用凱氏定氮法[13]?？偺堑臏y定采用糖度計法。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用SAS8.12進行ANOVA單因素方差分析及感官評定進行檢驗,結(jié)果以產(chǎn)品的品質(zhì)特性進行分析和描述。

(2) Clinical Findings: i.Appearance of gallop rhythm; ii.Decreased precordial activity; iii.Hypotension;

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實驗

2.1.1 胰蛋白酶添加量的確定 胰蛋白酶添加量對牛乳水解度的影響如圖1所示。

圖1 不同胰蛋白酶添加量的水解度變化Fig.1 The result of sensory of different hydrolyzing degree

從圖1可以看出,在酶解過程中,隨著胰蛋白酶添加量的增加,水解度逐漸升高。牛乳中的酪蛋白水解程度越高,則釋放出的活性片斷越多。當(dāng)胰蛋白酶添加量為0.06%時,測得水解度最高。當(dāng)添加量超過0.06%時,水解度隨著胰蛋白酶的添加量增多有緩慢下降的趨勢,這是因為隨著酶濃度的增大,沒有足夠的底物與其位點結(jié)合,所以水解度基本不變。綜合考慮后,選取0.04%、0.05%、0.06%的胰蛋白酶添加量進行正交實驗。

2.1.2 不同pH的選擇實驗結(jié)果 不同pH對姜汁乳飲料風(fēng)味的影響如表7所示。

表7 不同pH對姜汁乳風(fēng)味影響結(jié)果

從表7中看出,pH為 6.5、8.5時,產(chǎn)品在口感、組織狀態(tài)均達不到要求,當(dāng)pH在 7.0～8.0時,產(chǎn)品的口感、組織狀態(tài)比較好。由于pH為7.0時有少量乳清析出,而在pH8.0時有少量大顆粒沉淀產(chǎn)生,所以選擇pH為7.0、7.5、8.0進行正交實驗。

2.1.3 姜汁添加量的選擇實驗結(jié)果 不同姜汁濃度添加量對姜汁乳飲料風(fēng)味的影響如表8所示。

表8 不同姜汁添加量對姜汁乳風(fēng)味影響結(jié)果

從表8中看出,姜汁添加量為2.5%時,姜汁的風(fēng)味不夠突出,姜汁添加量為5.0%、10.0%,15.0%時,姜汁的風(fēng)味逐漸增加,口感適宜,當(dāng)添加量為20.0%時,有辛辣味產(chǎn)生。因此選擇姜汁添加量為5.0%、10.0%、15.0%進行正交實驗。

從表9中看出,白砂糖添加量為3.0%、4.0%、5.0%時,口感較好,不甜膩。添加量小于3.0%和大于7.0%時,甜度太淡和過重,口感不適合。因此,選擇白砂糖添加量為4.0%、5.0%、6.0%進行正交實驗。

表9 不同白砂糖添加量對姜汁乳風(fēng)味影響結(jié)果

2.2 姜汁乳飲料配方的正交實驗結(jié)果

經(jīng)單因素實驗及查閱相關(guān)資料,得出影響姜汁乳飲料風(fēng)味的主要因素為胰蛋白酶添加量、pH、姜汁添加量和白砂糖添加量。通過感官評定標(biāo)準(zhǔn),采用L9(34)正交實驗,研究胰蛋白酶添加量、pH、姜汁添加量和穩(wěn)定劑添加量對姜汁乳飲料品質(zhì)的影響,從而優(yōu)化最佳工藝條件,結(jié)果如表10所示。

表10 L9(34)正交實驗結(jié)果

由表10正交實驗結(jié)果可以看出,影響姜汁乳飲料感官品質(zhì)的因素順序為:A>B>D>C,即在4個因素中,胰蛋白酶添加量為主要影響因素,其次為pH,再次為白砂糖添加量,最后為姜汁添加量。從正交表中可知姜汁乳飲料的最佳配制工藝條件為A2B2C3D2，即胰蛋白酶添加量0.05%、pH7.5、姜汁添加量15.0%,白砂糖添加量5.0%,該條件下所得姜汁乳飲料為乳白色略帶淡黃色,姜汁香味與甜度適宜,均勻無雜質(zhì)、無分層現(xiàn)象,口感營養(yǎng)俱佳。

2.3 姜汁乳飲料穩(wěn)定性的實驗結(jié)果

表11為不同穩(wěn)定劑在飲料中的使用效果。其中A為CMC-Na∶黃原膠∶海藻酸鈉=1∶1∶1,B為CMC-Na∶黃原膠∶海藻酸鈉=1∶2∶1,C為CMC-Na∶黃原膠∶海藻酸鈉=2∶1∶1。從表11中可以看出,3種穩(wěn)定劑按B復(fù)合,即CMC-Na∶黃原膠∶海藻酸鈉=1∶2∶1,添加總量為0.3%時,穩(wěn)定效果最好。

表11 不同穩(wěn)定劑添加量在飲料中的使用效果

2.4 產(chǎn)品質(zhì)量評價

所得產(chǎn)品質(zhì)量評價如表12所示。

表12 產(chǎn)品質(zhì)量評價

3 結(jié)論

3.1 采用胰蛋白酶添加量0.05%、姜汁量添加量15.0%,白砂糖添加量5.0%,pH為7.5的工藝條件制備,所得姜汁乳飲料為均勻一致的乳白色略帶淡黃色,不透明,香氣醇厚,有明顯的姜汁和奶香味,均勻、無雜質(zhì)不分層、無絮狀物細膩、爽滑,甜度適宜,口感營養(yǎng)俱佳。

3.2 根據(jù)穩(wěn)定劑的測試結(jié)果,使用CMC-Na∶黃原膠∶海藻酸鈉=1∶2∶1復(fù)合,添加總量為0.3%時,可得到良好的穩(wěn)定效果和口感。

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Study on ginger juice and hydrolyed milk beverage

TANG Ting,WEI Lu,ZHAO Cheng,CHEN Zhi-li,HUANG Xia

(Guangxi Agricultural Vocational and Technical College,Nanning 530007,China)

Using hydrolyzed milk and ginger juice as raw material,the manufacture processing of ginger juice and hydrolyed milk beverage was studied. The optimal conditions were determined by the adoption of single-factor test and orthogonal experiment,the best solution were as follows:casein 0.05%,pH7.5,ginger juice 15%,sucrose 5.0%,and the composite stabilizer(carboxymethyl cellulose sodium∶xanthan gum∶sodium alginate=1∶2∶1)was 0.3%. The beverage obtained with this technology had special ginger juice and hydrolyed milk flavor,well organized properties and good taste that could meet the quality requirements of products.

hydrolyed milk;ginger juice;sensory evaluation

2015-01-13

唐婷(1983-),女,碩士,講師,研究方向:食品生物技術(shù),E-mail:sumny021@126.com。

TS274

B

1002-0306(2015)21-0265-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.21.046