鄒秀容，朱建華，何桂歡，周敏玲

（韶關(guān)學(xué)院 英東食品科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 韶關(guān)512005）

乳酸菌發(fā)酵米乳飲料是以大米為主要原料，以乳酸菌為主要發(fā)酵劑，采用酶工程和發(fā)酵工程兩種技術(shù)制備而成的益生菌飲品.通過乳酸菌發(fā)酵降解了大米中抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)，該發(fā)酵飲品不但營養(yǎng)價(jià)值高，同時(shí)兼具了乳酸菌發(fā)酵獨(dú)特的發(fā)酵風(fēng)味和益生作用［1-2］.傅亮［3］、黃亮［4］、余穩(wěn)穩(wěn)［5］、鄒秀容［6］等對影響米乳飲料發(fā)酵的工藝進(jìn)行了研究優(yōu)化，Ghosh K等［7-8］、朱力杰等［9］研究了乳酸菌在米乳發(fā)酵過程中的發(fā)酵特性.筆者經(jīng)過前期試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵米乳在貯藏過程中也存在著粘稠度低、乳清析出、沉淀顆粒生成，口感粗糙的現(xiàn)象.這主要是因?yàn)橐环矫姘l(fā)酵米乳中含有蛋白、淀粉大分子在長期貯藏時(shí)能形成沉淀，另外發(fā)酵米乳中的乳酸菌在冷藏過程中依然有一定的活性，能發(fā)酵產(chǎn)酸，從而影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性.要使米乳飲料保持良好的穩(wěn)定性，一方面可對其的制作工藝和配方進(jìn)行優(yōu)化，另一方面可以適當(dāng)添加穩(wěn)定劑.食品增稠劑是常用的穩(wěn)定劑，增稠劑分子結(jié)構(gòu)中擁有許多親水基團(tuán)如羥基、羧基、氨基和羧酸根等，這些基團(tuán)與水分子發(fā)生水化作用后，以分子狀態(tài)高度分散于水中，形成了具有高粘度的單相均勻分散體系，使其在食品體系起到增稠、穩(wěn)定、懸浮、膠凝、乳化、潤滑、組織改進(jìn)和結(jié)構(gòu)改進(jìn)等作用［10］.由于各種增稠劑的功能和作用機(jī)理不同，它們的使用量直接影響產(chǎn)品質(zhì)地、口感特征等.過量使用增稠劑不僅使產(chǎn)品成本上升，同時(shí)造成產(chǎn)品口感不佳；也有些增稠劑可破壞酪蛋白的穩(wěn)定性，進(jìn)而影響乳酸菌發(fā)酵飲料的凝膠過程，造成乳清析出［11］.本試驗(yàn)研究果膠、結(jié)冷膠、刺槐豆膠和瓜爾豆膠4種常見增稠劑對紅棗發(fā)酵米乳飲料穩(wěn)定性的影響，并通過正交試驗(yàn)優(yōu)化復(fù)合穩(wěn)定劑的配方，以改善產(chǎn)品的組織狀態(tài)，使產(chǎn)品達(dá)到較好的口感和穩(wěn)定性.

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

干紅棗：無核，市售；粳米：市售；脫脂乳粉：恒天然（中國）有限公司；蔗糖、瓜爾豆膠、刺槐豆膠、果膠、結(jié)冷膠均為食品級.果膠酶：活力為50 000 U/ml,和氏璧生物科技有限公司；淀粉酶：活力為40 000 U/ml，江蘇銳陽生物科技有限公司；糖化酶：活力為50 000 U/ml，江門市亞東生物化工有限公司；嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌：韶關(guān)學(xué)院英東食品科學(xué)與工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室提供.

1.2 儀器與設(shè)備

TGL-16C低速臺式離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠；NDJ-1粘度計(jì)：上海越平科學(xué)儀器有限公司；JM80-1A膠體磨：溫州市膠體磨廠；HH-S28S恒溫水浴鍋：金壇市大地自動(dòng)化儀器廠；101AB-2電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海申光儀器儀表有限公司；DFY-500萬能粉碎機(jī)：浙江溫嶺市林大機(jī)械有限公司；YXQ-LS-18SI手提式壓力蒸汽滅菌器：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；SW-CJ-ICU超凈工作臺：蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司；GZ-150S生化培養(yǎng)箱：韶關(guān)市廣智科技設(shè)備發(fā)展有限公司；BS210S電子分析天平；北京賽多利斯天平有限公司.

1.3 紅棗發(fā)酵米乳飲料的制備

紅棗發(fā)酵米乳飲料的生產(chǎn)工藝流程如圖1所示，米漿制備參見文獻(xiàn)［12］.無核紅棗按料水比1∶10打漿后，加入0.01%果膠酶，在50℃酶解1 h，經(jīng)紗布過濾后得到棗汁，按5%添加量加至米漿中.把一定量的增稠劑與4%蔗糖充分混合，加水溶解后加入米漿中，再添加7%的脫脂乳粉充分混合.把攪拌均勻的料液放入95℃水浴鍋中進(jìn)行10 min的滅菌，然后冷卻至40℃～45℃，接入6%乳酸菌發(fā)酵劑（保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌按體積比2∶1混合）混合，在40℃條件下恒溫發(fā)酵6 h.發(fā)酵完成后，將發(fā)酵乳放入4℃冰箱冷藏16 h即獲得成品.

圖1 紅棗發(fā)酵米乳飲料的生產(chǎn)工藝流程

1.4 增稠劑對紅棗發(fā)酵米乳飲料穩(wěn)定性的研究

1.4.1 單一增稠劑對紅棗發(fā)酵米乳飲料穩(wěn)定性的影響

紅棗發(fā)酵米乳飲料生產(chǎn)過程中分別添加0%、0.1%、0.2%、0.3%的果膠、結(jié)冷膠、瓜爾豆膠、刺槐豆膠，研究這4種單一增稠劑對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響.

1.4.2 復(fù)配增稠劑對紅棗發(fā)酵米乳飲料穩(wěn)定性的影響

根據(jù)單一增稠劑試驗(yàn)結(jié)果，選擇穩(wěn)定性效果較好的結(jié)冷膠、果膠和瓜爾豆膠進(jìn)行復(fù)配，采用L9（33）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)確定最佳的復(fù)合增稠劑，正交試驗(yàn)因素水平表如表1所示.

表1 正交試驗(yàn)因素水平表

1.5 指標(biāo)測定

粘度測定［13］.在室溫下，用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)直接測定，使用3號轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速為12 r/min，選取第5 min后的數(shù)據(jù)為測量值，重復(fù)測定3次，取其平均值.

持水率（water-holding capacity，WHC）的測定［14］.用離心管取待測樣 10 mL，并測定樣重 W，然后放入離心機(jī)，以3 000 r/min離心10 min，取出離心管，傾去上清液，測出殘余物的重量M.重復(fù)測定3次，取其平均值.持水率計(jì)算如下所示：

感官評價(jià).由10個(gè)人組成評分小組對紅棗發(fā)酵米乳飲料進(jìn)行評價(jià)，根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品的乳清析出情況、色澤、香味、組織狀態(tài)、口感5個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，滿分為100分，取平均值.其評分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示［15］.

表2 產(chǎn)品感官評定標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 增稠劑對紅棗發(fā)酵米乳飲料持水力的影響

持水率是評價(jià)發(fā)酵乳產(chǎn)品的常見指標(biāo)，持水率越大，穩(wěn)定性越好，如圖2所示.空白對照樣品的持水率為28.0%，隨著果膠、結(jié)冷膠和刺槐豆膠穩(wěn)定劑添加量的增加，紅棗發(fā)酵米乳產(chǎn)品的持水率呈明顯的增加趨勢，當(dāng)添加量為0.3%時(shí)，樣品的持水率分別達(dá)到50.1%、44.6%和42.5%，增幅分別達(dá)到78.9%，59.3%和51.8%.瓜爾豆膠在0.1%添加范圍內(nèi)，持水率呈增加趨勢；接著在0.1%～0.3%范圍內(nèi)，隨著瓜爾豆膠添加量的增加產(chǎn)品持水率反而呈現(xiàn)下降趨勢，添加量為0.3%，其持水率為26.1%，低于空白對照.

2.2 增稠劑對紅棗發(fā)酵米乳飲料粘度的影響

增稠劑對紅棗發(fā)酵米乳粘度的影響如圖3所示，空白對照樣品的粘度為330 mPa·s，紅棗發(fā)酵米乳的粘度隨著果膠、結(jié)冷膠和刺槐豆膠添加量的增加而大幅增加.尤其是結(jié)冷膠，使產(chǎn)品粘度增加最顯著，當(dāng)添加量為0.3%時(shí)，其粘度達(dá)到1 600 mPa·s.瓜爾豆膠對產(chǎn)品粘度的影響與持水率的影響保持一致，呈先增加后減小的趨勢，瓜爾豆膠添加量為0.1%時(shí)，產(chǎn)品的粘度達(dá)最大值，接著隨瓜爾豆膠添加量的增加，產(chǎn)品粘度大幅降低.

2.3 增稠劑對紅棗發(fā)酵米乳感官品質(zhì)的影響

增稠劑對紅棗發(fā)酵米米乳感官品制裁的影響如表3所示，瓜爾豆膠添加量大于0.1%時(shí)，紅棗發(fā)酵米乳乳清析出較多，且口感粗糙，這與前述持水率下降的結(jié)果相對應(yīng).結(jié)冷膠在0.1%～0.3%的添加范圍內(nèi)，產(chǎn)品無乳清析出，但添加量增加到0.2%時(shí)，口感表現(xiàn)偏粘稠.果膠及刺槐豆膠添加量的增加可減少乳清析出，添加量為0.2%時(shí)，細(xì)膩潤滑，口感較好.

圖2 單一增稠劑對紅棗發(fā)酵米乳飲料持水率的影響

圖3 單一增稠劑對紅棗發(fā)酵米乳粘度的影響

綜合增稠劑對紅棗發(fā)酵米乳的持水率、粘度和感官指標(biāo)3個(gè)指標(biāo)的影響.瓜爾豆膠對降低米乳乳清析出問題作用不大，隨著濃度升高，乳清析出反而增加，持水率與粘度也隨之降低，這與趙海珍等的研究結(jié)果一致.趙海珍等應(yīng)用3%的瓜爾豆膠添加到pH為3的飲料中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品粘性和懸浮性下降，易產(chǎn)生大塊絮狀沉淀［16］.其原因與瓜爾豆膠在酸性條件下加熱，大分子長鏈易水解斷裂有關(guān).果膠、結(jié)冷膠和刺槐豆膠對紅棗發(fā)酵米乳穩(wěn)定性的作用效果較好，其中結(jié)冷膠的作用效果更為突出，產(chǎn)品無乳清析出，隨著濃度的升高，持水率和粘度也都有顯著的提高，但高粘度導(dǎo)致米乳偏稠、糊口.對比空白對照組，刺槐豆膠、果膠對米乳的持水率、粘度都有明顯地提高，雖仍然有少量乳清析出，但產(chǎn)品口感較為細(xì)膩潤滑.考慮到添加單一的增稠劑無法使產(chǎn)品風(fēng)味、口感、組織狀態(tài)達(dá)到最佳.因此根據(jù)上述單一穩(wěn)定劑試驗(yàn)結(jié)果，選擇結(jié)冷膠、果膠、刺槐豆膠3種增稠劑進(jìn)行復(fù)配優(yōu)化.

表3 單一增稠劑對紅棗發(fā)酵米乳飲料感官品質(zhì)的影響

2.4 增稠劑配方的優(yōu)化

增稠劑的正交試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果，如表4所示，其中8號樣品的感官評分最高，達(dá)92分，其持水率和粘度也是最高，分別達(dá)51.2%，870 mPa·s.根據(jù)極差R分析，影響紅棗發(fā)酵米乳感官品質(zhì)的穩(wěn)定劑從主到次的順序?yàn)榻Y(jié)冷膠、果膠、刺槐豆膠.最優(yōu)的復(fù)合增稠劑配方為：增稠劑總添加量為0.14%，其中結(jié)冷膠0.06%、果膠0.04%和刺槐豆膠0.04%.在此配方下所制得的紅棗米乳發(fā)酵飲料具有清新的棗香味和米香味，產(chǎn)品呈均勻一致的乳白色，口感細(xì)膩潤滑，粘度適中，無乳清析出，酸甜適中.

表4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

3 結(jié)論

本研究采用單因素試驗(yàn)法研究果膠、結(jié)冷膠、刺槐豆膠和瓜爾豆膠這4種常用增稠劑對紅棗發(fā)酵米乳穩(wěn)定性的影響.結(jié)果表明，在0.1%～0.3%的添加范圍內(nèi)，果膠、結(jié)冷膠和刺槐豆膠的添加可以大幅提高產(chǎn)品的持水率和粘度，減少乳清析出；瓜爾豆膠在添加量低于0.1%范圍內(nèi)有較好的效果，添加量在0.1%～0.3%范圍內(nèi)，其持水率和粘度隨添加量的增加呈下降趨勢，產(chǎn)品有少量乳清析出.經(jīng)正交試驗(yàn)的最佳的增稠劑配方為：結(jié)冷膠0.06%、果膠0.04%和刺槐豆膠0.04%.所制得的紅棗米乳發(fā)酵飲料具有清新的棗香味和米香味，產(chǎn)品呈均勻一致的乳白色，組織狀態(tài)均勻細(xì)膩，無乳清析出.