紅棗酸奶飲料的制作工藝及原料最佳配比研究

馬發(fā)順，張凌源，徐慧平，元雪湞，梁秀麗

（1.安陽工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，河南 安陽 455000；2.河南省獸藥飼料監(jiān)察所，鄭州 450000）

目前飲品市場品種繁多，其中功能飲料銷售量不斷增長[1-2]。紅棗是營養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值完美結(jié)合的果品[3]。牛奶經(jīng)過乳酸菌發(fā)酵，營養(yǎng)價(jià)值得到改善和提高，同時(shí)也生成了一些功能因子，這些物質(zhì)不僅能夠顯著地調(diào)節(jié)機(jī)體功能，而且還能夠起到防病治病的作用[4]。曾有人進(jìn)行了紅棗和其他原料加工成凝固型酸奶的研究[5-7]，也有人進(jìn)行了紅棗石斛酸奶和紅棗山楂桂圓酸奶的研制等[8-9]。但還沒有關(guān)于紅棗酸奶最佳配比及加工工藝的研究報(bào)道。本研究擬先將純牛奶發(fā)酵成酸奶，紅棗經(jīng)浸提、過濾成紅棗汁，然后通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定紅棗汁與酸奶的最佳配比及白砂糖、檸檬酸、黃原膠的最佳添加量，以獲得營養(yǎng)豐富、口味獨(dú)特的紅棗酸奶飲料。本研究可為新型飲料生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 原料

紅棗，新疆和田地區(qū)生產(chǎn)；純牛奶和酸奶，蒙牛乳業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn)；白砂糖，廣西來賓東糖鳳凰有限公司生產(chǎn)；檸檬酸和黃原膠，廣東汕頭市西隴化工廠生產(chǎn)。以上原輔料均為食品級。

1.2 儀器設(shè)備

立式壓力蒸汽滅菌鍋（型號為LDZH-100KBS），購自上海申安醫(yī)療器械廠；垂直雙人單面超凈工作臺（型號為SW-CJ-2FD），購自上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司；電熱恒溫培養(yǎng)箱（型號為ZXGP-A2160），購自上海智城分析儀器制造有限公司；酸度計(jì)（型號為PHS-2F），購自梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；電子計(jì)數(shù)天平（型號為TD-2102B），購自余姚市金諾天平儀器有限公司；冰箱（型號為BCD-290W），購自青島海爾股份有限公司；阿貝折射儀（型號為WZS-1），購自上海光學(xué)儀器廠；高速分散均質(zhì)機(jī)（型號為AD300S-P），購自上海依肯機(jī)械設(shè)備有限公司。

1.3 加工方法

1.3.1 工藝流程

①紅棗：清洗→去核→浸泡（加水10倍，50℃～60℃，20 min）→打漿→過濾→紅棗汁。

②純牛奶：滅菌（105℃，10 min）→冷卻→接種（酸奶量為純牛奶的10%～12%）→發(fā)酵（42℃，4 h～6 h）→后熟（4℃，12 h～24 h）→酸奶。

③紅棗汁+酸奶：攪拌→調(diào)配（白砂糖、檸檬酸、黃原膠）→均質(zhì)（4 min）→成品。

1.3.2 工藝要點(diǎn)

1.3.2.1 紅棗汁的制備

挑選色澤均勻、果肉緊密、顆粒飽滿且無蟲蛀、霉變的紅棗，清洗干凈后去核，將果肉切成小塊放置燒杯中；添加紅棗質(zhì)量10倍的50℃～60℃溫水，用保鮮膜封口放入水浴鍋內(nèi)，設(shè)置溫度55℃，浸泡20 min，然后倒入打漿機(jī)打漿；將紅棗漿用八層紗布過濾，即可得到紅棗汁，備用。

1.3.2.2 酸奶的制備

將純牛奶倒入酸奶瓶密封，然后放入立式壓力蒸汽滅菌鍋中，設(shè)定溫度105℃滅菌10 min；待壓力降為0時(shí)打開滅菌鍋將牛奶取出，當(dāng)純牛奶溫度降至40℃～50℃時(shí)在超凈工作臺上按純牛奶質(zhì)量的10%接種酸奶量，搖勻后放入電熱恒溫培養(yǎng)箱中，在溫度42℃條件下發(fā)酵4 h～6 h；發(fā)酵結(jié)束后放入冰箱，保持4℃后熟12 h～24 h，備用。

1.3.2.3 調(diào)配

將紅棗汁與酸奶按質(zhì)量比混合后，邊攪拌邊加入白砂糖、檸檬酸和黃原膠（預(yù)溶）至全部溶解。

1.3.2.4 均質(zhì)

將調(diào)配好的紅棗酸奶飲料放入玻璃瓶中，將均質(zhì)機(jī)轉(zhuǎn)子浸沒在飲料中均質(zhì)4 min。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.4.1 原料添加量的單因素試驗(yàn)

按照紅棗汁與酸奶配比、白砂糖添加量、檸檬酸添加量和黃原膠添加量4因素分別進(jìn)行單因素試驗(yàn)。以紅棗汁加酸奶的體積為原液體積，輔料添加量均以原液體積為基準(zhǔn)。單因素各水平根據(jù)專業(yè)知識和相關(guān)資料設(shè)置。試驗(yàn)結(jié)果以感官評價(jià)為標(biāo)準(zhǔn)，由感官評定小組品評篩選適宜配比。

1.4.1.1 紅棗汁與酸奶配比的單因素試驗(yàn)

以加糖量8%、加酸量0.10%、加黃原膠0.15%為不變量，考察紅棗汁和酸奶不同配比（10∶10、15∶10、20∶10、25：10、30∶10）對飲料口感、色澤、組織狀態(tài)、滋味和氣味等的影響，確定紅棗汁與酸奶的適宜配比。以適宜比例配制成原液。

1.4.1.2 白砂糖添加量單因素試驗(yàn)

以原液配比（15∶10）、加酸量0.10%、加黃原膠0.15%為不變量，考察白砂糖添加量（2%、4%、6%、8%、10%）對飲料感官品質(zhì)的影響，確定白砂糖的適宜添加量。

1.4.1.3 檸檬酸添加量單因素試驗(yàn)

以原液配比（15∶10）、加糖量6%、加黃原膠0.15%為不變量，考察檸檬酸添加量（0.04%、0.06%、0.08%、0.10%、0.12%）對飲料感官品質(zhì)的影響，確定檸檬酸的適宜添加量。

1.4.1.4 黃原膠添加量單因素試驗(yàn)

以原液配比（15∶10）、加糖量 6%、加酸量0.10%為不變量，考察黃原膠添加量（0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%）對飲料感官品質(zhì)的影響，確定黃原膠的適宜添加量。

1.4.2 紅棗酸奶飲料原料配比正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以各因素適宜添加量為基點(diǎn)，在其相近處以等級差各選取3個(gè)水平，按照L9（34）正交表設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案。原液配比，白砂糖、檸檬酸和黃原膠添加量4因素3水平見表1。

表1 紅棗酸奶飲料原料配比正交試驗(yàn)因素水平表

1.5 紅棗酸奶飲料的品質(zhì)評定

1.5.1 紅棗酸奶飲料感官評定

紅棗酸奶飲料的感官評定主要從色澤、組織狀態(tài)、口感、滋味和氣味等4個(gè)方面進(jìn)行評分，4項(xiàng)綜合為感官評定最后得分。感官評定小組由10名具有一定食品專業(yè)知識、感覺敏銳性良好、掌握感官評定知識的人員組成；評定時(shí)將評定人員隔開，保證其相對獨(dú)立性。感官評定標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 紅棗酸奶飲料的感官評定標(biāo)準(zhǔn)

1.5.2 紅棗酸奶飲料理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)的測定

用酸度計(jì)測定制品的PH值，PH值3.5～4.5為合格。用折光法測定總固形物含量，可溶性固性物含量在10%～13%為合格。用凱氏定氮法測定飲料中蛋白質(zhì)含量[10]。依據(jù)食品衛(wèi)生檢驗(yàn)方法微生物部分（GB/T4789-2003）檢測紅棗酸奶飲料中的微生物含量[11]。微生物含量國家控制標(biāo)準(zhǔn)為：細(xì)菌總數(shù)＜100 cfu/g；大腸桿菌＜90 cfu/100 g；致病菌，不得檢出。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。每組試驗(yàn)均做3個(gè)平行試驗(yàn)，結(jié)果取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅棗酸奶飲料單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 紅棗汁和酸奶配比試驗(yàn)結(jié)果

紅棗汁和酸奶各配比對飲料感官品質(zhì)的影響見圖1。

圖1 紅棗汁和酸奶配比試驗(yàn)結(jié)果

由圖1可知，隨著紅棗汁比例的增加，飲料感官評分先增加后減少，在5個(gè)配比水平中配比為15∶10時(shí)感官評分最高。

2.1.2 白砂糖添加量試驗(yàn)結(jié)果

白砂糖添加量對紅棗酸奶飲料感官品質(zhì)的影響見圖2。

圖2 白砂糖添加量試驗(yàn)結(jié)果

由圖2可知，隨著白砂糖添加量的增加，紅棗酸奶飲料評分先上升后下降，5個(gè)水平中添加量為6%時(shí)飲料的感官評分最高。

2.1.3 檸檬酸添加量試驗(yàn)結(jié)果

檸檬酸添加量對紅棗酸奶飲料感官品質(zhì)的影響見圖3。

圖3 檸檬酸添加量試驗(yàn)結(jié)果

由圖3可知，隨著檸檬酸添加量的增加，紅棗酸奶飲料的評分先增加后減少，5個(gè)水平中添加量為0.10%時(shí)飲料的感官評分最高。

2.1.4 黃原膠添加量試驗(yàn)結(jié)果

黃原膠添加量對紅棗酸奶飲料感官品質(zhì)的影響見圖4。

圖4 黃原膠添加量試驗(yàn)結(jié)果

由圖4可知，隨著黃原膠添加量的增加，紅棗酸奶飲料的評分先增加后減少，5個(gè)水平中添加量為0.15%時(shí)飲料的感官評分最高。

在單因素試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，對原液配比、白砂糖添加量、檸檬酸添加量和黃原膠添加量4因素3水平正交試驗(yàn)結(jié)果與分析，見表3。

表3 紅棗酸奶飲料原料配比正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.2 原料配比正交試驗(yàn)結(jié)果

由表3可知，紅棗汁與酸奶配比、白砂糖添加量、檸檬酸添加量及黃原膠添加量對飲料的感官評價(jià)指標(biāo)影響的主次順序?yàn)锳＞B＞C＞D，即紅棗汁與酸奶配比對飲料的感官評價(jià)影響最大，其次是白砂糖添加量，然后是檸檬酸添加量，黃原膠添加量對飲料的感官品質(zhì)影響最小。原料最優(yōu)水平組合為A2B3C3D3。

由于試驗(yàn)方案中沒有A2B3C3D3組合，因此，將該最優(yōu)組合與試驗(yàn)方案中得分最高的組合（編號5 A2B2C3D1）進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。結(jié)果見表4。

表4 最優(yōu)水平組合的驗(yàn)證試驗(yàn)

由表4可知，A2B3C3D3水平組合優(yōu)于A2B2C3D1，所以，紅棗酸奶飲料的最佳水平組合為A2B3C3D3，即紅棗汁與酸奶配比為15∶10、白砂糖添加量為7%、檸檬酸添加量為0.11%、黃原膠添加量為0.18%時(shí)紅棗酸奶飲料的評分最高、品質(zhì)最好。成品的感官表現(xiàn)為：色澤接近灰色、均勻一致；組織狀態(tài)細(xì)膩、無分層、無氣泡；口感細(xì)膩、潤滑；滋味酸甜可口、有適宜的棗香和乳香味，無異味。

2.3 成品的理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)

總固形物含量為11 g/100 g，酸度（PH值）為4.0，蛋白質(zhì)含量為2.00 g/100 g。微生物指標(biāo)測定結(jié)果為：細(xì)菌總數(shù)90 cfu/g，大腸桿菌70 cfu/100 g，致病菌未檢出。該工藝條件下生產(chǎn)的紅棗酸奶飲料的理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

3 討論與結(jié)論

單因素試驗(yàn)中，紅棗汁與酸奶的最適配比為15∶10，白砂糖、檸檬酸和黃原膠的最適添加量分別為6%、0.10%和0.15%。，以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了正交試驗(yàn)的4因素3水平，因此，試驗(yàn)結(jié)果就局限在所設(shè)定的4個(gè)因素的3個(gè)水平之內(nèi)。從正交試驗(yàn)結(jié)果來看，因素A最優(yōu)水平為中間水平，而因素B、C、D的最優(yōu)水平均為邊界水平，趨勢上存在更優(yōu)水平的可能，具體情況有待進(jìn)一步研究。

4種原料對成品感官品質(zhì)影響的主次順序?yàn)锳＞B＞C＞D，各因素的最佳水平組合為A2B3C3D3，即紅棗汁與酸奶配比15∶10、白砂糖添加量7%、檸檬酸添加量0.11%、黃原膠添加量為0.18%。成品的感官表現(xiàn)為：色澤接近灰色、均勻一致；滋味酸甜可口、有適宜的棗香和乳香味；組織狀態(tài)細(xì)膩、無分層、無氣泡；口感細(xì)膩、潤滑。理化指標(biāo)為：總固形物含量為11 g/100 g，酸度（PH值）為4.0，蛋白質(zhì)含量為2.00 g/100 g。微生物指標(biāo)為：細(xì)菌總數(shù)90 cfu/g，大腸桿菌70 cfu/100 g，致病菌未檢出。各項(xiàng)指標(biāo)均符合國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)。