文/王文偉
(山東省濟南市濟南泉康食品配料有限公司)
目前市場上的乳酸菌飲料,均以動物蛋白(牛乳)為基礎(chǔ),風(fēng)味同質(zhì)化嚴(yán)重。而雙蛋白發(fā)酵褐色乳酸菌飲料含有植物蛋白和乳蛋白,既可調(diào)整人體腸道菌群,又為人體提供均衡蛋白[1]。但是由于植物蛋白與乳蛋白性質(zhì)存在一定差異,兩者在產(chǎn)品體系中難以形成相互融合的整體,會使產(chǎn)品出現(xiàn)析水、絮凝、分層、沉淀等現(xiàn)象[2]。本試驗對雙蛋白發(fā)酵褐色乳酸菌飲料的配方、工藝和穩(wěn)定劑方案進行了優(yōu)化研究,以為該飲料的生產(chǎn)研究提供借鑒。
(1)材料與試劑
速溶豆粉、全脂奶粉、葡萄糖、羥甲基纖維素鈉(CMCNa)、黃原膠、雙乙酰酒石酸單甘脂、三聚磷酸鈉、檸檬酸鈉。
(2)儀器與設(shè)備
電子天平、高壓均質(zhì)機、單相串激電動機、pH計、攪拌器、旋轉(zhuǎn)粘度計、離心分離機、折光儀、恒溫箱、超凈臺、穩(wěn)定性分析儀AGS、超高溫殺菌機。
發(fā)酵基液的制備→化料→降溫→調(diào)酸、定容、調(diào)香→升溫均質(zhì)→殺菌、灌裝→成品。
(1)發(fā)酵基料的制備
脫脂奶粉和速溶豆粉水合還原混合,加入8%葡萄糖,50~55 ℃、20 Mpa條件下均質(zhì),加熱至95 ℃褐變2.5 h,冷卻至42 ℃接種乳酸菌。發(fā)酵結(jié)束后破乳攪拌10 min,冷藏后熟,20 Mpa均質(zhì)。
(2)化料
將穩(wěn)定劑和白糖用80~85 ℃水高速剪切溶解 10 min,充分溶解后降溫到30 ℃以下待用。
(3)調(diào)酸、定容、調(diào)香
將穩(wěn)定劑和基料混合攪拌均勻,再將適宜的檸檬酸溶液,緩慢加入料液中,調(diào)整pH值至4.1~4.3,混勻定容,調(diào)香。
(4)均質(zhì)
將調(diào)配好的料液加熱到55 ℃左右,均質(zhì),壓力控制在20~25 Mpa。
(5)滅菌、灌裝
將料液在121 ℃,15 s條件下超高溫瞬時殺菌,灌裝。
(1)理化指標(biāo)的測定
黏度測定。樣品制備24 h后,用粘度計測定,記錄2 min的黏度結(jié)果。
表1 觀察評價分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn)
離心沉淀率的測定。在離心管中,準(zhǔn)確加入樣品10.0 mL,在3 000 r/min 條件下離心10 min,倒出上清液,準(zhǔn)確稱取沉淀物重量,利用公式1計算沉淀率。L
沉淀率可以作為穩(wěn)定劑穩(wěn)定效果的參考指標(biāo)。
(2)穩(wěn)定性動力學(xué)指數(shù)值的測定
穩(wěn)定性動力學(xué)指數(shù)值采用穩(wěn)定性分析儀AGS進行測定。
(3)感觀品評
產(chǎn)品觀察評價的具體評分方法如表1所示。
(1)牛乳蛋白和大豆蛋白比例對產(chǎn)品的影響
分別選取牛乳蛋白與大豆蛋白組成比例為3∶1、2∶1、1∶1、1∶2和1∶3的樣品,研究牛乳蛋白與大豆蛋白組成比例對產(chǎn)品口感及穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明,隨著大豆蛋白比例的升高,產(chǎn)品的黏度增大,當(dāng)二者比例超過1∶2后,產(chǎn)品黏度增大,有豆腥味;隨著大豆蛋白比例的增高,產(chǎn)品口感及風(fēng)味均變差。綜合以上,確定比例為1∶1為最佳。
(2)褐變強度對產(chǎn)品的影響
褐變強度參數(shù)包括溫度和時間。將溫度與時間進行組合,溫度分別為90 ℃、95 ℃、98℃,時間為2.5 h。隨著溫度的提高,產(chǎn)品離心沉淀率增大,且觀察評價分?jǐn)?shù)降低,但溫度低會導(dǎo)致產(chǎn)品顏色不佳,焦香味不足。因此,綜合以上,確定褐變強度的溫度為95 ℃,時間為2.5 h。
(3)CMC-Na用量對產(chǎn)品的影響
分別添加0.40%、0.45%、0.50%、0.55%的CMC-Na,分析其對產(chǎn)品體系的穩(wěn)定性影響。隨著CMC-Na用量的增加,產(chǎn)品黏度呈上升趨勢,離心沉淀率下降,說明CMC-Na對產(chǎn)品的穩(wěn)定作用隨著用量的增加而變大。但僅使用CMCNa時,產(chǎn)品的穩(wěn)定性不佳,考慮成本,優(yōu)選CMC-Na用量為0.50%,在此基礎(chǔ)上與其他膠體進行復(fù)配。
(4)CMC-Na與黃原膠復(fù)配用量對產(chǎn)品的影響
當(dāng)CMC-Na 量為0.50%,分別采用用量為0.1 0%、0.15%、0.20%、0.25%的黃原膠復(fù)合使用,分析其對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響。
增加黃原膠用量,產(chǎn)品的黏度升高,離心沉淀率有一定的變化,結(jié)合觀察評價分?jǐn)?shù),黃原膠用量高于0.15%時,沒有明顯改善產(chǎn)品穩(wěn)定性。綜合以上結(jié)果,在CMC-Na的用量為0.50%的基礎(chǔ)上,確定黃原膠的用量為0.10%。
(5)穩(wěn)定性分析儀分析結(jié)果
根據(jù)上述試驗結(jié)果,采用確定好的工藝和方案,生產(chǎn)蛋白含量為1.0%的雙蛋白發(fā)酵飲料,用穩(wěn)定性分析儀分析穩(wěn)定性。穩(wěn)定性動力學(xué)曲線的計算見公式2。
根據(jù)公式2可知,測出值與參考值的差值越大,穩(wěn)定性系數(shù)的值越大,系統(tǒng)越不穩(wěn)定。與市場上500 個知名乳酸菌樣品進行比較,結(jié)果表明,樣品的整體、底部、中部和頂部穩(wěn)定性指數(shù)值比數(shù)據(jù)庫中50%樣品穩(wěn)定性指數(shù)值低。因此,該樣品頂部無明顯析水,底部無明顯沉淀,穩(wěn)定性正常。
由上述試驗可知,最佳發(fā)酵基料參數(shù)為大豆蛋白和牛乳蛋白比例=1∶1,褐變強度為95 ℃,2.5 h。當(dāng)CMC-Na用量0.50%、黃原膠用量0.10%時,穩(wěn)定性最佳。制備的飲料經(jīng)穩(wěn)定性分析儀測定,24 h整體動力學(xué)指數(shù)為0.4,與市場上的500 種植物蛋白飲料的穩(wěn)定性進行對比,樣品底部無明顯析水,頂部無明顯析水,穩(wěn)定性良好。