五味子酸性乳飲料穩(wěn)定性的研究

李 靜，陳明星，陳冬梅

（1.黑龍江農(nóng)墾科技職業(yè)學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150431；2.三亞航空旅游職業(yè)學(xué)院，海南三亞 572000）

0 引言

五味子為木蘭科植物，又名山花椒、五梅子等，是我國(guó)傳統(tǒng)中藥材，唐等《新修本草》載“五味皮肉甘酸，核中辛苦，都有咸味”，故有五味子之名。五味子漿果為紅色，果酸多汁，具有一定香味，并含有豐富的有機(jī)酸、維生素、植物固醇等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以及木酚素、類(lèi)黃酮等多種生物活性成分[1]。正因?yàn)槲逦蹲拥某煞志哂袠O高的藥用價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，可以鎮(zhèn)靜催眠、保護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)、寧心安神[2]；五味子果實(shí)作為中藥功能還具有益氣生津、斂肺滋腎、止瀉澀精，可治久咳虛喘、津少口干、遺精久瀉等癥。王昌[3]通過(guò)對(duì)五味子藥理試驗(yàn)證明五味子主要活性成分木脂素類(lèi)物質(zhì)具有抗肝損傷作用。目前，國(guó)內(nèi)外研究人員對(duì)五味子果實(shí)的藥理功能及其活性成分的提取及鑒定研究已經(jīng)日趨成熟。姜興華[4]利用干燥成熟的五味子果實(shí)經(jīng)提取、過(guò)濾，以殼聚糖溶液作為最佳澄清劑，獲得五味子水提物，并將其調(diào)配成五味子功能飲料。劉志遠(yuǎn)等人[5]采用正交試驗(yàn)優(yōu)選出以枸杞、五味子、牛奶為主要原料的新型復(fù)合運(yùn)動(dòng)飲料最佳配方。王昌[3]、李書(shū)聲[6]等人以復(fù)方北五味子功能飲料為研究對(duì)象，提取了五味子中抗氧化功能性成分和護(hù)肝成分五味子乙素，將五味子功能性成分添到飲料中，進(jìn)行功能飲料的生產(chǎn)、調(diào)配工藝優(yōu)化研究。試驗(yàn)以全脂乳粉和五味子提取液為主要原料，通過(guò)對(duì)不同穩(wěn)定劑配比分析試驗(yàn)，開(kāi)發(fā)出蛋白質(zhì)含量大于1.0%的酸性五味子乳飲料配方，并確定了飲料的糖酸比和穩(wěn)定劑的配比。

1 材料與設(shè)備

1.1 試驗(yàn)材料

全脂奶粉；精制白砂糖，廣州華糖食品有限公司提供；五味子，白山市一品根源參茸特產(chǎn)有限公司提供。

1.2 主要試劑

果膠、黃原膠、海藻酸鈉、羧甲基纖維素鈉（CMC）、檸檬酸鈉、三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉、單苷酯（HLB=8.0）。

1.3 主要儀器與設(shè)備

PL2002型電子分析天平，梅特勒-托利多國(guó)際貿(mào)易（上海）有限公司產(chǎn)品；MP512-01型pH計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；HH-8型電熱恒溫水浴鍋，天津津立儀器設(shè)備科技發(fā)展有限公司產(chǎn)品；GYB60型均質(zhì)機(jī)，上海東華高壓均質(zhì)機(jī)廠產(chǎn)品；Centro-8-BL型離心機(jī)，北京金恒祥儀器有限公司產(chǎn)品；RE52-98型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠產(chǎn)品。

2 試驗(yàn)方法

2.1 五味子乳飲料加工工藝流程

2.1.1 五味子果汁提取工藝

五味子→挑選→粉碎→提取→過(guò)濾→備用。

2.1.2 五味子乳飲料工藝流程

2.2 操作要點(diǎn)

2.2.1 五味子提取液操作要點(diǎn)

（1） 挑選。挑選干燥無(wú)霉變的五味子成熟果實(shí)，除去雜質(zhì)。

（2） 粉碎。五味子經(jīng)粉碎后，采用40目篩過(guò)濾，于40℃條件下烘干4 h，備用。

（3）五味子提取液制備[7]。準(zhǔn)確稱(chēng)取適量的五味子粉，采用10倍率體積分?jǐn)?shù)90%的乙醇溶液，超聲輔助提取40 min，粗濾后，濾液采用42℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，完全除去乙醇，再加入9倍量的水稀釋后備用。

（4） 過(guò)濾。采用抽濾的方式，提取液過(guò) 0.45μm濾紙。

2.2.2 五味子乳飲料操作要點(diǎn)[8]

（1） 乳粉水合。水溫40～50℃，乳粉和水配比為1∶5，將全脂乳粉加入水中，攪拌20～30 min至完全溶解。

（2）穩(wěn)定劑溶解。將增稠劑、乳化劑、螯合劑與白砂糖充分混合后，加入到85℃的熱水充分溶解，采用高速分散器攪拌（2 000～3 000 r/min） 30 min，制成均勻穩(wěn)定劑溶液。

（3）調(diào)配。將配制好的乳粉水合液與穩(wěn)定劑溶液，利用攪拌器充分混合均勻后，冷卻到20～30℃，備用。

（4） 一次均質(zhì)。將調(diào)配后混合液采用10～15 MPa壓力進(jìn)行均質(zhì)。

（5） 調(diào)酸。將檸檬酸配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的溶液，加入到五味子提取液中，混合均勻，采用轉(zhuǎn)速2 000～3 000 r/min高速分散器攪拌均勻，緩慢將酸液加入到混合料液中，防止加酸過(guò)快導(dǎo)致局部料液酸度過(guò)高引起蛋白質(zhì)變性。

（6） 二次均質(zhì)。將物料采用65～70℃溫度進(jìn)行預(yù)熱，設(shè)定均質(zhì)機(jī)壓力15～20 MPa。

（7）殺菌。殺菌溫度85℃，殺菌時(shí)間20 min。

2.3 五味子乳飲料穩(wěn)定性的分析方法[7-11]

采用離心沉淀法，飲料混合體系的離心沉淀率越低，表明飲料體系的穩(wěn)定性越好；相反，離心率越高表明體系的穩(wěn)定性九越差。因此，試驗(yàn)以離心沉淀率＜1%為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，判斷酸性五味子乳飲料穩(wěn)定性。

2.4 五味子乳飲料糖酸比的確定[7]

通過(guò)正交試驗(yàn)，對(duì)樣品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，以20人為單位組成感官評(píng)定小組，對(duì)五味子乳飲料的口味和氣味2項(xiàng)感官指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)分（總分為100分），最終確定最佳五味子乳飲料糖酸比。

2.5 穩(wěn)定劑配比的確定

依據(jù)GB 2760食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)定試驗(yàn)添加量，以飲料的穩(wěn)定性為分析指標(biāo)，根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行正交試驗(yàn)分析，以確定增稠劑、螯合劑、乳化劑的最佳配比。

2.6 蛋白質(zhì)含量測(cè)定

采用GB/T 5009.5—2010食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定方法檢測(cè)五味子乳飲料的蛋白質(zhì)含量。

3 結(jié)果與分析

3.1 飲料主要原料的確定

試驗(yàn)制備的蛋白含量大于1.0%的五味子乳飲料，通過(guò)試驗(yàn)確定出全脂乳粉添加量4%，五味子提取液添加量12%。

3.2 飲料糖酸比的確定

五味子乳飲料的口味和口感同白砂糖、阿斯巴甜和檸檬酸添加量有直接的關(guān)系，因此，試驗(yàn)采用三因素三水平正交試驗(yàn)，以感官評(píng)價(jià)為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，確定最佳配方。

五味子乳飲料配方正交試驗(yàn)因素與指標(biāo)的關(guān)系見(jiàn)圖1。

圖1 五味子乳飲料配方正交試驗(yàn)因素與指標(biāo)的關(guān)系

通過(guò)極差分析，比較檸檬酸、白砂糖、阿斯巴甜3個(gè)因素中R值的大小，可以看出，檸檬酸＞白砂糖＞阿斯巴甜，檸檬酸為最重要因素，由圖1可以看出，最佳配比組合為A2B2C2，即白砂糖6%，阿斯巴甜0.020%，檸檬酸0.30%，測(cè)定飲料pH值為4.10。

3.3 增稠劑對(duì)五味子乳飲料穩(wěn)定性影響的單因素試驗(yàn)

按照2.1.2的工藝流程，分別加入海藻酸鈉、CMC、PGA、果膠、黃原膠5種增稠劑，以離心沉淀率為標(biāo)準(zhǔn)分析增稠劑對(duì)飲料穩(wěn)定性的影響。調(diào)酸后試驗(yàn)結(jié)果表明，海藻酸鈉對(duì)酪蛋白不具有保護(hù)作用。當(dāng)果膠和CMC添加量小于0.30%時(shí)，離心沉淀率大于1%，飲料體系不穩(wěn)定；當(dāng)果膠和CMC添加量大于0.40%時(shí)，離心沉淀率小于1%，飲料體系基本穩(wěn)定。當(dāng)黃原膠添加量大于0.06%時(shí)，離心沉淀率小于1%，體系穩(wěn)定；當(dāng)黃原膠添加量大于0.8%時(shí)，調(diào)酸后，隨著黃原膠添加量的繼續(xù)增大，黏度增加，口感差。因此，選用黃原膠和CMC作為穩(wěn)定劑。

3.4 螯合劑對(duì)五味子乳飲料體系穩(wěn)定性影響的研究

采用CMC作為基礎(chǔ)增稠劑。試驗(yàn)中選用焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉和檸檬酸鈉4種不同的螯合劑，分析各個(gè)螯合劑的作用效果。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉添加量在0.05%～0.06%，飲料離心沉淀率小于1%；當(dāng)檸檬酸鈉和三聚磷酸鈉添加量在0.04%～0.08%時(shí)，飲料離心沉淀率小于1%，說(shuō)明檸檬酸鈉和三聚磷酸鈉對(duì)體系的穩(wěn)定效果最好。因此，根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以螯合劑添加量總量0.10%為基準(zhǔn)，將檸檬酸鈉、三聚磷酸鈉進(jìn)行復(fù)配。依據(jù)離心沉淀率的分析得出，當(dāng)檸檬酸鈉和三聚磷酸鈉配比為1∶1時(shí)，離心沉淀率有最低值，體系處于穩(wěn)定狀態(tài)。

3.5 乳化劑對(duì)五味子乳飲料穩(wěn)定性影響的研究

蛋白質(zhì)沉淀和脂肪上浮是生產(chǎn)酸性蛋白飲料的主要解決問(wèn)題，酸性乳飲料中添加適當(dāng)?shù)娜榛瘎┛梢允怪揪鶆蚍稚⒌剿?，通過(guò)高速分散后形成均一的乳濁液，防止飲料脂肪上浮和分層現(xiàn)象。因此，選用分子蒸餾單甘酯（HLB=8.0）作為乳化劑。

3.6 穩(wěn)定劑最適配比的確定

根據(jù)3.2，3.3和3.4的試驗(yàn)分析結(jié)果，選用最佳效果的CMC和黃原膠為增稠劑，最佳配比的螯合劑和乳化劑進(jìn)行正交試驗(yàn)分析，以確定穩(wěn)定劑的最佳配比。

穩(wěn)定劑最適配比正交試驗(yàn)因素與指標(biāo)的關(guān)系見(jiàn)圖2。

圖2 穩(wěn)定劑最適配比正交試驗(yàn)因素與指標(biāo)的關(guān)系

通過(guò)極差分析，比較R值的大小，可以看出A'＞B'＞C'＞D'，由圖 2 可知，CMC 為最重要因素，其次因素為黃原膠、螯合劑、乳化劑，最佳配比組合為A'2B'2C'2D'1，即CMC 0.45%，黃原膠0.05%，螯合劑0.06%，乳化劑0.04%。

4 結(jié)論

試驗(yàn)確定了五味子酸性乳飲料最佳配方為全脂乳粉4%，五味子提取液12%，白砂糖添加量6%，阿斯巴甜添加量0.035%，檸檬酸添加量0.30%；飲料pH值為4.10，飲料的口感和風(fēng)味達(dá)到最佳。

通過(guò)正交試驗(yàn)分析，確定飲料穩(wěn)定劑最佳配比為CMC添加量0.45%，黃原膠添加量0.05%，螯合劑添加量0.06%，乳化劑添加量0.04%。

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