正交法優(yōu)化香蕉豆乳飲料配方的研究

楊愛華 于學(xué)娟 高維錫 王晶 胡穎丹

摘 要：以香蕉泥、豆?jié){、牛奶、糖為主要原料通過正交試驗(yàn)確定主要配方，對產(chǎn)品進(jìn)行穩(wěn)定性、乳化性、香味等綜合品質(zhì)的調(diào)配，制作出一種香味濃郁、口感爽滑的香蕉豆乳飲品，豐富了我國的大豆蛋白飲品市場。

關(guān)鍵詞：香蕉;豆?jié){;牛奶;香蕉豆乳飲料

以黃豆、香蕉、牛奶為主要原料開發(fā)一種既營養(yǎng)豐富又具有良好保健功能的大豆蛋白飲品，彌補(bǔ)我國大豆蛋白飲品市場種類單一、風(fēng)味單調(diào)的缺點(diǎn)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

自制香蕉泥;自制豆?jié){，濕豆與水按照1∶9比例磨漿經(jīng)100目篩過濾后備用;純牛奶、綿白糖，超市購買;添加劑：酪朊酸鈉、大豆卵磷脂、卡拉膠，上海優(yōu)樂滋食品配料有限公司;乙基麥芽酚，廣東省肇慶香料廠有限公司;奶油香精，杭州大好家實(shí)業(yè)有限公司;香蕉香精，上海華寶孔雀香精香料有限公司。

GJJ-0.2/25小型實(shí)驗(yàn)室高壓均質(zhì)機(jī)，上海臺馳輕工裝備有限公司;JM-L50A膠體磨，長沙固利食品機(jī)械有限公司;HH-S3數(shù)顯恒溫水浴鍋，江蘇常州信科儀器有限公司。

1.2 工藝流程

豆?jié){、白砂糖、食鹽、D-異抗壞血酸鈉、檸檬酸鈉、酪朊酸鈉、大豆卵磷脂混合→高速攪拌→豆?jié){混合液

牛奶、卡拉膠、碳酸氫鈉、三聚磷酸鈉混和攪拌→加香蕉泥攪拌→調(diào)香→牛奶混合液

豆?jié){混合液、牛奶混合液→調(diào)配→攪拌→高壓均質(zhì)（2次）→灌裝→殺菌→冷卻→成品

1.3 工藝操作要點(diǎn)

（1）調(diào)配：先將一半白砂糖、食鹽、D-異抗壞血酸鈉、檸檬酸鈉、酪朊酸鈉、大豆卵磷脂混合均勻，慢慢調(diào)入豆?jié){基料中攪拌，直到所有成分完全溶解;將另一半白砂糖與卡拉膠、碳酸氫鈉、三聚磷酸鈉混勻，調(diào)入牛奶基料中攪拌，直到所有成分完全溶解后，加入香蕉泥攪拌均勻后進(jìn)行調(diào)香。將上述2種混合液進(jìn)行調(diào)配、攪拌。（2）加熱均質(zhì)：將調(diào)配好的料液加熱到70～75℃后進(jìn)行高壓均質(zhì)。采用二次均質(zhì)法，一次均質(zhì)壓力選擇為23MPa、二次均質(zhì)壓力為25MPa。（3）灌裝滅菌：將均質(zhì)好的物料灌裝入玻璃瓶中壓蓋封裝。采用高溫高壓殺菌法進(jìn)行滅菌，滅菌溫度為121℃，時(shí)間10min。（4）冷卻成品：殺菌后的產(chǎn)品分段冷卻到室溫后，置于陰涼處保藏。殺菌后的產(chǎn)品置于冰水中迅速冷卻至室溫。

2 產(chǎn)品評價(jià)方法

2.1 感官評價(jià)

依據(jù)豆乳飲料的感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，從色澤、香味、口感、穩(wěn)定性4個(gè)方面對產(chǎn)品進(jìn)行感官評價(jià)，總分值為100分（表1）。

2.2 理化指標(biāo)評價(jià)

蛋白質(zhì)測定依據(jù)《GB 5009.5—2016》標(biāo)準(zhǔn)采用凱氏定氮法，脂肪測定采用索氏抽提法，總固形物測定采用阿貝折光儀檢測。

2.3 微生物指標(biāo)評價(jià)

菌落總數(shù)檢驗(yàn)按照《GB 4789.2—2016》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。大腸菌群檢驗(yàn)《GB 4789.3—2016》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

3 結(jié)果與討論

3.1 最佳原料配方的確定

3.1.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析 采用四因素三水平正交試驗(yàn)來確定香蕉泥、豆?jié){、牛奶、白砂糖4種原料的用量對產(chǎn)品感官性能的不同影響，從而確定產(chǎn)品最佳原料配方（表2、表3），配方A2B2C2D2產(chǎn)品感官評價(jià)得分高于其他配方得到的產(chǎn)品。對香蕉豆乳飲料感官品質(zhì)影響的主要因素為：R4 >R3>R1= R2，即香蕉泥用量對產(chǎn)品影響最大，其次是白砂糖，豆?jié){、牛奶用量對產(chǎn)品影響很小，符合我們對產(chǎn)品開發(fā)的預(yù)期。

3.1.2 顯著性檢驗(yàn) 方差分析見表4。

3.1.3 結(jié)論 通過方差分析，因素C、D顯著，因素A、B不顯著，顯著順序?yàn)镈-C-A、B。通過對因素C、D的試驗(yàn)結(jié)果分析，確定C2、D2為最優(yōu)水平，而因素A、B的水平改變對產(chǎn)品品質(zhì)影響很小，從操作和經(jīng)濟(jì)等多方面考慮選擇A2B2，最終確定優(yōu)化方案為A2B2C2D2，即豆?jié){800mL、牛奶200mL、白砂糖80g、香蕉泥140g得到的產(chǎn)品其綜合評價(jià)能滿足產(chǎn)品要求 。

3.2 穩(wěn)定劑的選擇

香蕉豆乳飲料的成分較為復(fù)雜，在加工貯藏的過程中極易出現(xiàn)沉淀、分層、脂肪析出等現(xiàn)象，影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此在加工中需添加適量的穩(wěn)定乳化劑增強(qiáng)產(chǎn)品穩(wěn)定性，改善產(chǎn)品感官品質(zhì)。酪朊酸鈉是一種高分子蛋白質(zhì)，在水溶液中有一定粘度，用在香蕉豆乳飲料中可以防止飲料中大分子物質(zhì)的沉降、分層;酪朊酸鈉還具有乳化性能，能夠降低油水界面的張力，形成穩(wěn)定的乳狀液，防止脂肪的析出，有助于維持各成分的均勻分布，從而改善產(chǎn)品的感官品質(zhì)。大豆卵磷脂作為一種從大豆中提取的天然乳化劑，有很好的乳化作用，可以有效防止大豆脂肪微球的上浮，有助于蛋白質(zhì)成分的分散和穩(wěn)定，有效保持產(chǎn)品的穩(wěn)定性。卡拉膠具有穩(wěn)定蛋白質(zhì)、改善乳飲料乳化性能，防止產(chǎn)品分層析水的作用。選取酪朊酸鈉、大豆卵磷脂、卡拉膠作為穩(wěn)定劑，酪朊酸鈉與卡拉膠復(fù)配使用時(shí)，其增稠性能與乳化性能可以得到極大的改善。為了取得較好的感官品質(zhì)，對上述3種穩(wěn)定劑進(jìn)行復(fù)配試驗(yàn)，確定最佳復(fù)配比為酪朊酸鈉0.1%、大豆卵磷脂0.05%、卡拉膠0.05%。

3.3 香蕉豆乳飲料的調(diào)香試驗(yàn)

為了得到香味豐滿協(xié)調(diào)的香蕉豆乳飲料，需對產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)香。根據(jù)產(chǎn)品原料組成特點(diǎn)，本試驗(yàn)選擇牛奶香精、香蕉香精、乙基麥芽酚復(fù)配對產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)香。通過調(diào)香試驗(yàn)最終確定香精添加比例：奶油香精0.05%、香蕉香精0.07%、乙基麥芽酚0.003%。

3.4 香蕉豆乳飲料pH的調(diào)整

溶液pH與蛋白質(zhì)的水化作用相關(guān)性非常顯著，一般情況下，為了得到較穩(wěn)定的溶液，pH應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。香蕉豆乳飲料中蛋白質(zhì)成分較為復(fù)雜，等電點(diǎn)范圍較寬，其中大豆蛋白等電點(diǎn)約為4.5，牛奶蛋白等電點(diǎn)在4.0～6.0之間，為了得到穩(wěn)定的香蕉豆乳飲料，應(yīng)將該飲料pH調(diào)到7.0～7.2左右。本工藝采用碳酸氫鈉進(jìn)行pH調(diào)節(jié)。

4 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

（1）感官指標(biāo)：香蕉豆乳飲料顏色均勻，呈淺褐色，具有大豆豆香味和香蕉甜香味兼有牛奶香味，香味豐滿協(xié)調(diào);口感潤滑細(xì)膩，流動性好，不粘口;產(chǎn)品呈均勻乳狀液，不分層，無沉淀。（2）理化指標(biāo)：香蕉豆乳飲料中蛋白質(zhì)含量大約為2.67%、脂肪含量為1.12%、總固形物含量為11.7%。（3）微生物指標(biāo)：參考《GB 7101—2015食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 飲料》，菌落總數(shù)≤100cfu/mL，大腸菌群≤1cfu/mL，霉菌≤20cfu/mL，酵母菌≤20 cfu/mL，致病菌未檢出。

5 結(jié)論

本產(chǎn)品以香蕉、大豆、牛奶、白砂糖為原料，按照豆?jié){800mL、牛奶200mL、白砂糖80g、香蕉泥140g、酪朊酸鈉0.1%、大豆卵磷脂0.05%、卡拉膠0.05%、奶油香精0.05%、香蕉香精0.07%、乙基麥芽酚0.003%，通過調(diào)配、均質(zhì)、調(diào)香等工序，生產(chǎn)出口感細(xì)膩潤滑、風(fēng)味獨(dú)特、香甜適口的香蕉豆乳飲料。◇

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