黑糖姜汁乳飲料的配方及穩(wěn)定性研究

郭慧青

（北京三元食品股份有限公司，北京 100076）

黑糖是由甘蔗的莖經(jīng)壓榨、取汁、粗煉，帶蜜成型的蔗糖，其色澤赤黑，有焦香味。黑糖中糖分、礦物質(zhì)（主要為鈣和鉀）及甘醇酸的含量較高。黑糖可促進(jìn)皮膚細(xì)胞的代謝和再生，其所含有的天然酸類和色素代謝物質(zhì)，是各類色素代謝過程很好的調(diào)節(jié)劑，其可以降低局部色素異常堆積的風(fēng)險(xiǎn)，使皮膚內(nèi)色素分泌數(shù)量和色素分布更加平衡。

生姜中蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物的含量分別是0.6%、0.7%、8.1%，生姜中還含有多種有效成分，如氨基酸、姜酚、鋅和鐵等。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為，姜具有健胃、興奮、發(fā)汗、止嘔和解毒等功效，可作為散寒發(fā)表的藥物[1-2]。

黑糖姜汁乳飲料是生牛乳適量添加水、黑糖、姜汁、穩(wěn)定劑等輔料調(diào)配而成的中性含乳飲料。在全球年度風(fēng)味預(yù)測中，自帶溫?zé)峁πУ纳煞质艿狡放坪拖M(fèi)者的關(guān)注。姜味輔以黑糖特殊的焦香味，醇厚順滑，二者和牛奶相融合，賦予產(chǎn)品新穎、別樣的風(fēng)味。本試驗(yàn)研究黑糖姜汁乳飲料的配方及產(chǎn)品穩(wěn)定性，可為該類型產(chǎn)品的生產(chǎn)實(shí)踐提供一定借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

生牛乳，北京三元食品股份有限公司；沖繩黑糖粉，德味生物科技（上海）有限公司；姜汁，德樂食品飲品配料有限公司；卡拉膠，杜邦丹尼斯克公司；黃原膠，河北吉捷生物科技有限公司；蔗糖酯，杭州瑞霖化工有限公司；單甘酯，廣州嘉德樂生化科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)儀器

高速攪拌機(jī)（RW20DZM），德國IKA公司；高壓均質(zhì)機(jī)（APV-2000），德國APV公司；立式壓力蒸汽滅菌鍋，上海三申醫(yī)療器械有限公司；Turbiscan Tower穩(wěn)定性分析儀，formulation公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

復(fù)配穩(wěn)定劑、黑糖、水（約75 ℃）→高速攪拌（15～20 min）→加入姜汁→高速攪拌（≥10 min）→生牛乳→高速攪拌（≥10 min）→均質(zhì)（65 ℃∕ 25 MPa）→UHT滅菌（137 ℃∕4 s）→冷卻→無菌灌裝→成品。

1.3.2 感官評價(jià)方法

建立品評小組，品評小組由10位在乳品感官評價(jià)方面具有豐富經(jīng)驗(yàn)的品評人員構(gòu)成，品評人員對產(chǎn)品的外觀組織形態(tài)、風(fēng)味、口感、香氣和色澤等方面進(jìn)行評價(jià)、打分，打分采用百分制。感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3.3 穩(wěn)定性分析

本文所采用的穩(wěn)定性分析是基于多重光散射原理，以近紅外發(fā)射光譜的透射光和背散射光隨時(shí)間的變化率，得到的穩(wěn)定動力學(xué)指數(shù)系數(shù)TSI為評價(jià)指標(biāo)。TSI與體系穩(wěn)定性呈負(fù)相關(guān)，測試TSI值越小，預(yù)示體系越穩(wěn)定[3-5]。將待測樣品混勻，加入到樣品池中，液面與樣品支架平齊，旋緊蓋子，不要晃動樣品，將樣品放入儀器開始測量。測量采用多次掃描模式進(jìn)行，將樣品室的溫度設(shè)定為10 ℃，每隔 30 min掃描一次，掃描時(shí)間24 h。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑糖姜汁乳飲料風(fēng)味優(yōu)化正交試驗(yàn)

分別以不同的姜汁添加量（A）、牛奶添加量（B）和黑糖添加量（C）為因素，設(shè)計(jì)3因素3水平的正交試驗(yàn)，見表2，采用L9(34)正交表[6]，由表3正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)及極差分析結(jié)果可知，各試驗(yàn)因素對產(chǎn)品風(fēng)味影響大小排序?yàn)榻九Ｄ蹋竞谔恰?/p>

表2 黑糖姜汁乳飲料的風(fēng)味優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平表

表3 黑糖姜汁乳飲料的風(fēng)味優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

姜汁的添加量在產(chǎn)品感官上影響最大，直接影響著產(chǎn)品的風(fēng)味，姜汁添加過多時(shí)，姜味會掩蓋牛奶特有的奶香味，同時(shí)產(chǎn)品姜辣味較重，難以被大多數(shù)消費(fèi)者喜歡。牛奶所具有的濃郁、甜香的奶味是整個(gè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)，適量的牛奶能很好融合姜汁的姜味與黑糖的焦香味，使產(chǎn)品甜香醇厚。黑糖使產(chǎn)

品呈現(xiàn)特有的焦糖風(fēng)味和醇厚滑順的甜味，也使產(chǎn)品在色澤上呈現(xiàn)柔和的黃褐色，可增加飲用者食欲，雖然相較姜汁、牛奶，黑糖對產(chǎn)品風(fēng)味方面影響較弱，但恰當(dāng)?shù)奶砑恿靠山o產(chǎn)品帶來更愉悅、更突出的風(fēng)味。當(dāng)姜汁添加量為1.0%、牛奶添加量為45%、黑糖添加量為4%時(shí)，產(chǎn)品的品質(zhì)較好。

2.2 3因素2次正交旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析、驗(yàn)證

復(fù)配穩(wěn)定劑的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及因素水平編碼見表4。Turbiscan Tower穩(wěn)定性分析儀重復(fù)試驗(yàn)3次，平均值作為測定結(jié)果。用DPS 數(shù)據(jù)處理軟件，將所得數(shù)據(jù)經(jīng)多元回歸分析[7-8]，得出以卡拉膠、黃原膠、蔗糖酯和單甘酯（1∶1）混合物的編碼值（X1、X2、X3）為自變量，穩(wěn)定性動力學(xué)指數(shù)系數(shù)TSI為因變量的回歸模型，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表4 3因素2次正交旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)的因素水平設(shè)計(jì)

表5 3因素2次正交旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)結(jié)果

Y=0.485 39+0.072 19X1+0.031 05X2+0.056 78X3+ 0.036 42X12-0.069 64X22-0.060 80X32+0.085 00X1X2-0.010 00X1X3-0.065 00X2X3，對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析，結(jié)果見表6，其模型F失擬=0.682＜F0.05（5,8）=3.69，F(xiàn)回歸=5.143＞F0.01（9,13）=4.19。以上結(jié)果表明，在此試驗(yàn)條件下，模型與實(shí)際擬合較好，此回歸模型中的各因素很好的反映了卡拉膠、黃原膠以及蔗糖酯和單甘酯1∶1混合物對產(chǎn)品的穩(wěn)定性所起作用的影響，無可忽略因素存在，回歸模型達(dá)到顯著或極顯著水平，說明回歸模型在此試驗(yàn)中有意義。

表6 回歸模型方差分析表

由表6可知，卡拉膠、蔗糖酯和單甘酯1∶1混合物對黑糖姜汁乳飲料的TSI有顯著影響 （P＜0.05），其中卡拉膠與黃原膠之間具有顯著的交互作用（P＜0.05），黃原膠與蔗糖酯和單甘酯 1∶1混合物之間具有較顯著的交互作用（P＜0.1），其他因素之間的交互作用不顯著。求解回歸方程，得黑糖姜汁乳飲料最佳的復(fù)配穩(wěn)定劑組合為卡拉膠0.15%、黃原膠0.15%、蔗糖酯和單甘酯（1∶1）混合物0.05%。在此條件下，黑糖姜汁乳飲料的穩(wěn)定性動力學(xué)指數(shù)系數(shù)TSI為0.15，經(jīng)驗(yàn)證試驗(yàn)，產(chǎn)品在保質(zhì)期內(nèi)可安全儲存。

3 結(jié)論與討論

黑糖姜汁乳飲料的最佳配方為黑糖4%、姜汁1.0%、牛奶45%（蛋白質(zhì)含量≥1.0%），以0.15%卡拉膠、0.15%黃原膠、0.05%蔗糖酯和單甘酯（1∶1）混合物為穩(wěn)定劑組合，產(chǎn)品的感官品質(zhì)和穩(wěn)定效果均表現(xiàn)良好?？ɡz和黃原膠對蛋白質(zhì)起保護(hù)作用，避免蛋白酶使牛奶蛋白絮凝；蔗糖酯和單甘酯對體系有很好的乳化作用，可避免乳脂肪在保質(zhì)期內(nèi)較快上浮，使整個(gè)產(chǎn)品保持良好的乳化效果。此時(shí)產(chǎn)品呈均一黃褐色；姜味、焦香味及奶香味融合較好，香甜、順滑、醇厚，保質(zhì)期內(nèi)可安全儲存。黑糖姜汁乳飲料是一款風(fēng)味獨(dú)特、營養(yǎng)豐富的乳飲品，具有良好的市場前景，本試驗(yàn)可為類型產(chǎn)品的生產(chǎn)實(shí)踐提供一定借鑒。