發(fā)酵型燕麥酸乳飲料的研制

李海燕，喬成亞，劉振民，龔廣予，梅　芳，孫　卓

（1.光明乳業(yè)股份有限公司乳業(yè)研究院 華北研究所，北京 101300；2.乳業(yè)生物技術(shù)國家重點實驗室 上海乳業(yè)生物工程技術(shù)研究中心，上海 200436）

發(fā)酵型燕麥酸乳飲料的研制

李海燕1，喬成亞1，劉振民2，龔廣予2，梅芳1，孫卓1

（1.光明乳業(yè)股份有限公司乳業(yè)研究院 華北研究所，北京 101300；2.乳業(yè)生物技術(shù)國家重點實驗室 上海乳業(yè)生物工程技術(shù)研究中心，上海 200436）

以生牛乳、蔗糖、燕麥為主要原料，以羧甲基纖維素鈉、高甲氧基果膠、結(jié)冷膠為穩(wěn)定劑，制成發(fā)酵型燕麥酸乳飲料。通過不同穩(wěn)定劑、蔗糖的配方組合，確定產(chǎn)品最佳配方。結(jié)果表明，羧甲基纖維素鈉、高甲氧基果膠、結(jié)冷膠的最適添加量分別是0.3%、0.2%、0.04%，蔗糖的最適添加量為7%，按照該配方組合制備的發(fā)酵型燕麥酸乳飲料的口感和穩(wěn)定性較好。

燕麥；發(fā)酵型酸乳飲料；乳酸菌；穩(wěn)定性

燕麥是一種營養(yǎng)價值較高的谷物，主要產(chǎn)于我國北方內(nèi)蒙古等高寒地區(qū)。燕麥含有豐富的蛋白質(zhì)、亞油酸、可溶性膳食纖維、鈣、維生素E等營養(yǎng)元素。與其他谷物相比，燕麥的升糖指數(shù)（glycemic index，GI）較低，營養(yǎng)素配比較為合理，美國食品和藥物管理局（food and drug administration，F(xiàn)DA）認定燕麥為功能性食品。燕麥中可溶性膳食纖維含量較高，其主要成分是β-葡聚糖，β-葡聚糖可以減緩血液中的葡萄糖含量，對于抑制糖尿病、心血管疾病和肥胖癥具有顯著效果。燕麥通常被加工為燕麥片、燕麥面包等食品。

酸乳飲料分為發(fā)酵型和調(diào)配型。發(fā)酵型是指以生牛乳為原料，通過乳酸菌發(fā)酵，制備成發(fā)酵乳，再添加穩(wěn)定劑與糖水溶液調(diào)配而成。但在實際生產(chǎn)中發(fā)酵型酸乳飲料常常會出現(xiàn)蛋白質(zhì)絮凝沉淀、乳清析出、分層等不穩(wěn)定現(xiàn)象，額外添加的谷物顆粒難以穩(wěn)定均勻地懸浮。

本研究以生牛乳為主要原料，制成發(fā)酵乳基料；添加蔗糖、羥甲基纖維素鈉（caboxy methyl cellulose-Na，CMC-Na）、果膠、結(jié)冷膠、燕麥顆粒等，采用調(diào)配、殺菌、調(diào)酸等工藝制備發(fā)酵型燕麥酸乳飲料。該飲料口感清爽，營養(yǎng)豐富，含有活性乳酸菌，狀態(tài)穩(wěn)定，并具有較好的咀嚼感和保健功效。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

鮮牛乳：光明自有牧場；直投式發(fā)酵劑YC-N31（200 DCU/t）（菌種組成：保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）、嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）、嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilus））：科漢森菌種有限公司；羧甲基纖維素鈉、高甲氧基果膠、結(jié)冷膠：丹麥斯比凱可公司；蔗糖（食品級）：廣西農(nóng)墾糖業(yè)集團股份有限公司；孟加拉紅培養(yǎng)基、MRS培養(yǎng)基：北京陸橋技術(shù)有限責任公司；燕麥：市售。

1.2儀器與設(shè)備

CP124S電子天平：北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；APV-1000均質(zhì)機：丹麥APV公司；EUROSTAR攪拌器：德國IKA公司；PHB-4型精密pH計：上海精密科學(xué)儀器有限公司；Water Baths恒溫水浴鍋：德國GFL公司；320A/C粘度計：美國BROOKFIELD公司；CJ-1D超凈工作臺：北京冠鵬凈化設(shè)備有限責任公司；GNP-9080型防水式恒溫培養(yǎng)箱：上海精宏實驗設(shè)備有限公司。

1.3方法

1.3.1發(fā)酵型燕麥酸乳飲料制備工藝流程

生牛乳→標準化→預(yù)熱→蔗糖→混勻→均質(zhì)→殺菌→冷卻→接種→發(fā)酵→發(fā)酵乳基料→蔗糖+穩(wěn)定劑→混勻→殺菌→冷卻→混合→灌裝

1.3.2操作要點

燕麥醬的制備：挑選顆粒飽滿、無蟲蛀、霉變的燕麥。清洗、去雜質(zhì)，浸泡5～6 h，將軟化水：燕麥麥粒按照1：6混合，并添加30%的蔗糖，煮制1～2 h至燕麥粒膨脹熟化，并防止破裂。

發(fā)酵乳基料的制備：生牛乳經(jīng)驗收、標準化合格后，預(yù)熱至50～55℃，添加5%的蔗糖混勻，經(jīng)18～20 MPa、60～65℃均質(zhì)，95℃、300s殺菌后降溫至42℃，發(fā)酵菌種以0.2DCU添加量按無菌操作添加至1 kg牛乳中，緩慢搖勻后在42℃條件下發(fā)酵8～10 h，待發(fā)酵乳酸度到達80～90°T后終止發(fā)酵，冰水冷卻后攪拌均勻，4℃冷藏備用。

穩(wěn)定劑溶液的制備：軟化水預(yù)熱至70℃，將CMC-Na、高甲氧基果膠、結(jié)冷膠與蔗糖混勻，95℃、300 s殺菌后冷卻至40℃以下。

發(fā)酵乳基料與穩(wěn)定劑溶液混合：將煮漬好的燕麥醬按照8%的添加量，與穩(wěn)定劑溶液混勻，并加入酸乳，攪拌20 min混合均勻。

調(diào)酸、灌裝：將檸檬酸溶解于20倍軟化水中，保持料液為高速攪拌狀態(tài)，緩慢加入檸檬酸溶液，加酸結(jié)束后保持攪拌10 min，最終保持成品的酸度為50～55°T。調(diào)酸結(jié)束后灌裝、2～10℃冷藏。

1.3.3單因素試驗

以感官評分為評價標準，分別考察果膠、CMC-Na、結(jié)冷膠、蔗糖的添加量對發(fā)酵型燕麥酸乳飲料感官評分的影響。

1.3.4正交試驗

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，以CMC-Na、高甲氧基果膠、結(jié)冷膠、蔗糖的添加量為正交試驗的4各因素，每個因素選擇3個水平，采用L9（34）正交試驗確定產(chǎn)品的最佳配方。正交試驗因素與水平見表1。

表1　發(fā)酵型燕麥酸乳飲料配方優(yōu)化正交試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for fermented oat yogurt beverage formula optimization

1.3.5測定方法

成品的感官評價：由20名專業(yè)人員進行品嘗，分別從產(chǎn)品的組織狀態(tài)、黏度、酸甜度、風(fēng)味、色澤進行打分，作出綜合感官評價，滿分100分，感官評分標準見表2。

表2　發(fā)酵型燕麥酸乳飲料感官評價標準Table 2 Sensory evaluation standard of the fermented oat yogurt beverage

理化指標檢測：pH值采用精密pH計測定；發(fā)酵乳酸度測定按GB 5413.34—2010《乳和乳制品酸度的測定》；蛋白質(zhì)按GB/T 5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測定》的方法測定；脂肪按GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的測定》的方法檢測。

微生物指標檢測：霉菌與酵母菌按照GB4789.15—2010《食品微生物學(xué)檢驗霉菌和酵母計數(shù)》的方法檢測。乳酸菌按照GB4789.35—2010《食品微生物學(xué)檢驗乳酸菌檢驗》的方法檢測。

2　結(jié)果與分析

2.1發(fā)酵型燕麥酸乳飲料配方優(yōu)化單因素試驗

2.1.1高甲氧基果膠添加量對發(fā)酵型燕麥酸乳飲感官評分的影響

在CMC-Na添加量為0.3%，結(jié)冷膠添加量為0.04%，蔗糖添加量為7%的條件下，添加不同量的高甲氧基果膠，研究高甲氧基果膠添加量對發(fā)酵型燕麥酸乳飲料感官評分的影響，結(jié)果見表3。

表3　高甲氧基果膠添加量對發(fā)酵型燕麥酸乳飲料感官評分的影響Table 3 Effect of high methoxyl pectin addition on the sensory score of the fermented oat yogurt beverage

由表3可知，高甲氧基果膠添加量為0.05%～0.10%時，產(chǎn)品穩(wěn)定性較差，較多蛋白沉淀與乳清析出；添加量為0.30%～0.40%時，產(chǎn)品狀態(tài)較為穩(wěn)定，但口感較差。從產(chǎn)品成本和穩(wěn)定性綜合考慮，高甲氧基果膠添加量為0.20%時，產(chǎn)品穩(wěn)定性及口感較好，感官評分最高，為84分。因此選擇高甲氧基果膠添加量為0.10%、0.20%、0.30%進行正交試驗。

2.1.2CMC-Na添加量對發(fā)酵型燕麥酸乳飲料感官評分的影響

在高甲氧基果膠添加量為0.20%，結(jié)冷膠添加量為0.04%，蔗糖添加量為7%的條件下，添加不同量的CMC-Na，研究CMC-Na添加量對發(fā)酵型燕麥酸乳飲料感官評分的影響，結(jié)果見表4。

表4　CMC-Na添加量對發(fā)酵型燕麥酸乳飲料感官評分的影響Table 4 Effect of CMC-Na addition on the sensory score of the fermented oat yogurt beverage

由表4可知，CMC-Na添加量為0.05%～0.10%時，產(chǎn)品口感稀薄，且燕麥粒沉淀較多；添加量為0.30%～0.40%時，產(chǎn)品黏度較高，口感不清爽，但燕麥粒懸浮狀態(tài)較好。從產(chǎn)品成本和穩(wěn)定性綜合考慮，CMC-Na添加量為0.20%時，產(chǎn)品穩(wěn)定性及口感較好，感官評分最高，為85分。因此選擇高CMC-Na添加量為0.20%、0.30%、0.40%進行正交試驗。2.1.3結(jié)冷膠添加量對發(fā)酵型燕麥酸乳飲料感官評分的影響

表5　結(jié)冷膠添加量對發(fā)酵型燕麥酸乳飲料感官評分的影響Table 5 Effect of gellon gum addition on the sensory score of the fermented oat yogurt beverage

在CMC-Na添加量為0.30%，果膠添加量為0.20%，蔗糖添加量為7%條件下，添加不同量的結(jié)冷膠，研究結(jié)冷膠添加量對發(fā)酵型燕麥酸乳飲料感官評分的影響，結(jié)果見表5。由表5可知，結(jié)冷膠添加量為0.02%時，燕麥粒沉淀較多，產(chǎn)品狀態(tài)不穩(wěn)定；添加量為0.04%～0.06%時，產(chǎn)品狀態(tài)較為穩(wěn)定，但口感較粘稠。從產(chǎn)品成本和穩(wěn)定性綜合考慮，結(jié)冷膠添加量為0.03%時，產(chǎn)品穩(wěn)定性及口感較好，感官評分最高，為85分。因此選擇結(jié)冷膠添加量為0.03%、0.04%、0.05%進行正交試驗。

2.1.4蔗糖添加量對發(fā)酵型燕麥酸乳飲料感官評分的影響

在CMC-Na添加量為0.30%，果膠添加量為0.20%，結(jié)冷膠添加量為7%條件下，采用不同添加量的蔗糖，研究蔗糖添加量對發(fā)酵型燕麥酸乳飲料感官評分的影響，結(jié)果見表6。

表6　蔗糖添加量對發(fā)酵型燕麥酸乳飲料感官評分的影響Table 6 Effect of sugar addition on the sensory score of the fermented oat yogurt beverage

由表6可知，蔗糖添加量為5%～6%時，產(chǎn)品口感偏酸，有少量燕麥沉淀；添加量為8%～9%時，產(chǎn)品狀態(tài)較為穩(wěn)定，但口感偏甜。從產(chǎn)品成本和穩(wěn)定性綜合考慮，結(jié)冷膠添加量為7%時，產(chǎn)品穩(wěn)定性及口感較好，感官評分最高，為86分。因此選擇蔗糖添加量為6%、7%、8%進行正交試驗。

2.2發(fā)酵型燕麥酸乳飲料配方優(yōu)化正交試驗

表7　發(fā)酵型燕麥酸乳飲料配方優(yōu)化正交試驗結(jié)果與分析Table 7 Results and analysis of orthogonal experiments for fermented oat yogurt beverage formula optimization

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，以CMC-Na、高甲氧基果膠、結(jié)冷膠、蔗糖的添加量為4個因素，每個因素選擇3個水平，采用L9（34）正交試驗確定產(chǎn)品的最佳配方，正交試驗結(jié)果與分析見表7。

從表7可知，4個因素對產(chǎn)品感官評分的影響作用分別是D＞C＞A＞B，不同的穩(wěn)定劑種類與蔗糖添加量的組合對產(chǎn)品的品質(zhì)有很大的影響。蔗糖對發(fā)酵型燕麥酸乳飲料的品質(zhì)影響最大，其次是結(jié)冷膠、果膠和CMC-Na的添加量，配方最優(yōu)組合為A2B2C2D2，即果膠0.2%，CMC-Na 0.30%，結(jié)冷膠0.04%，蔗糖7%，在此條件下進行驗證試驗，產(chǎn)品感官評分為91分。

2.3產(chǎn)品質(zhì)量標準

2.3.1感官指標

組織狀態(tài)均勻，燕麥粒均勻懸浮在乳飲料中，有微量乳清析出，無肉眼可見雜質(zhì)?？谖肚逅鹚徇m宜，具有獨特的燕麥咀嚼感。

2.3.2理化指標

pH值為4.21，酸度51°T，蛋白質(zhì)1.27%，脂肪1.98%，總固形物含量14.39%。

2.3.3微生物指標

乳酸菌數(shù)≥1×106CFU/mL，大腸菌群＜2MPN/100mL，霉菌、酵母菌、致病菌：不得檢出。

3　結(jié)論

以生牛乳、蔗糖、燕麥粒為主要原料，以高甲氧基果膠、CMC-Na、結(jié)冷膠為穩(wěn)定劑，研制發(fā)酵型燕麥酸乳飲料。通過正交試驗和感官評價，確定燕麥酸乳飲料中蔗糖添加量為7%，CMC-Na的添加量為0.30%，高甲氧基果膠的添加量為0.20%，結(jié)冷膠的添加量為0.04%制作成的發(fā)酵型燕麥酸乳飲料酸甜適中，口感特別，燕麥粒在酸乳飲料中穩(wěn)定懸浮，無明顯蛋白沉淀和乳清析出現(xiàn)象。

［1］周素玲，申瑞玲.燕麥的營養(yǎng)及加工利用［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

［2］顧瑞霞，謝繼志.乳酸菌與人體保?。跰］.北京：科學(xué)出版社，1995.

［3］駱承庠.乳與乳制品工藝學(xué)［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1999.

［4］胡新中.燕麥食品加工及功能特性研究進展［J］.麥類作物學(xué)報，2005，25（5）：122-124.

［5］王海波，謝筆鈞，劉大川.燕麥中抗氧化成分的初步研究［J］.麥類作物學(xué)報，2003，24（7）：62-67.

［6］楊衛(wèi)東，吳暉，賴富饒，等.燕麥β-葡聚糖的物理特性和生理功能研究進展［J］.現(xiàn)代食品科技，2007，23（8）：90-93.

［7］陜方，田志芳，馬曉鳳，等.燕麥高纖食品基料加工技術(shù)及生理活性研究［J］.食品科技，2004，25（5）：82-86.

［8］張麗萍，翟愛華.燕麥的營養(yǎng)功能特性及綜合加工利用［J］.食品與機械，2004，20（2）：55-57.

［9］郭曉娜，張少兵，張暉，等.燕麥乳飲料制備工藝研究［J］.糧食與油脂，2011（7）：44-46.

［10］李建磊，陸淳，王東澤，等.燕麥谷物飲料的研制［J］.食品科技，2012，37（3）：178-181.

［11］張喆，師俊玲，曹芳，等.燕麥西藏靈菇發(fā)酵乳的加工工藝研究［J］.中國釀造，2009，28（11）：160-164.

［12］徐康，傅亮，孫穎鶯，等.酶法制備燕麥乳飲料的工藝研究［J］.食品與機械，2009，25（4）：138-140.

［13］張民，劉玉柱，劉洋.燕麥乳飲料的研制［J］.食品科技，2010，35（5）：93-96.

［14］MOHAMED A，BIRESAW G，XU J，et al.Oats protein isolate：thermal，rheologial，surface and functional propertise［J］.Food Res Int，2009，42（1）：107-114.

［15］ZHANG B，GUO X N，ZHU K X，et al.Improvement of emulsifying properties of oat protein isolate dextran conjugates glycation［J］.Carbohyd Polym，2015，127（20）：168-175.

［16］MA Y C，KHANZADA G.Functional properties of deamidated oat protein isolates［J］.J Food Sci，1987，52（6）：1583-1587.

Development of the fermented oat yogurt beverage

LI Haiyan1，QIAO Chengya1，LIU Zhenmin2，GONG Guangyu2，MEI Fang1，SUN Zhuo1
（1.North China Research Institute，Dairy Industry Research Institute，Bright Dairy Co.，Ltd.，Beijing 101300，China；2.State Key Laboratory of Dairy Biotechnology，Shanghai Engineering Research Center of Dairy Biotechnology Dairy Research Institute，Shanghai 200436，China）

Using raw milk，sugar and oats as main raw material，CMC-Na，high methoxyl pectin and gellon gum as stabilizer，the fermented oat yogurt beverage was developed.The optimum formula of the product was determined by formula combination of different stabilizers and sucrose.The results showed that the optimum addition of CMC-Na，high methoxyl pectin，and gellan gum were 0.3%，0.2%and 0.04%，respectively.The optimum sucrose addition was 7%.With the optimal formula，the fermented oat yogurt beverage obtained had good taste and stability.

oat；fermented oat yogurt beverage；lactic acid bacteria；stability

TS252.54

0254-5071（2016）03-0152-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2016.03.035

2015-12-22

國家“十二五”科技支撐計劃課題（2013BAD18B01）；國家“十二五”科技支撐計劃課題（2012BAD28B07）

李海燕（1980-），女，工程師，碩士，研究方向為乳制品研究與開發(fā)。