调配型甜橙含乳酸性饮料的研制.pdf

2010 年第 2 期 0引言 牛乳含有丰富的矿物质，如钙、磷、铁、锌、 铜、锰、钼等1，特别是含钙多，而且钙、磷比例合 理，吸收率高。牛乳的 VA 和 VB2含量较高，而胆固 醇含量少，并含有能降低血胆固醇的 3 羟 - 3 甲基戊 二酸及乳清酸，其营养价值之高是其他食物所不能比 的。 橙 （ orange ），又名“黄果”“金环”2。橙子性 味酸凉，具有行气化痰、健脾温胃、助消化、增食欲 等药用功效。橙含有 VA，VB，VC，VD 及柠檬酸、 苹果酸、果胶等成分，能增强毛细血管韧性，降低血 脂，并能清除体内对健康有害的自由基，抑制肿瘤细 胞的生长3。 本试验是将甜橙果汁与牛乳调合，形成新型复合 乳饮料，探索调配型果汁酸乳饮料的工艺流程。 1材料与方法 1.1主要仪器与材料 1.1.1主要材料 脱脂奶粉 （蛋白质24% ），瑞士 nestle 公司产 品；甜橙，购于湖南农业大学农贸市场；黄原胶、海 藻酸钠、琼脂、白砂糖、乳酸、柠檬酸 （均为食品 级 ），湖南农业大学食品科学技术学院加工实验室提 供；高黏度 CMC、高脂果胶、PGA（均为食品级 ）， 上海博适经贸发展有限公司提供；蛋白胨、牛肉膏、 氯化钠、琼脂、乳糖、猪胆盐、质量分数 0.04%溴甲 酚紫水溶液、磷酸氢二钾、质量分数 2%伊红 y溶液、 质量分数 0.65%美兰溶液 （ 均为分析纯 ），中国医药 集团上海试剂公司提供。 1.1.2主要仪器 SWCJIB 型标准净化工作台，江苏省苏州市 苏净集团安泰空气技术有限公司产品； YXQSG46280S 型不锈钢手提式压力蒸汽灭 菌锅，上海博讯实业有限公司医疗设备厂产品； E02140 型电子分析天平，梅特勒托利多仪器 上海有限公司产品； 250B 型恒温生化培养箱，常州市华普达教学仪 收稿日期：2010- 01- 19 作者简介：胡亚平 （ 1971- ），男，江西人，硕士，高级实验师，研究方向：食品微生物。E- mail：。 调配型甜橙含乳酸性饮料的研制 胡亚平 1，秦 丹 1，肖红波2，王 淼 1 （ 1. 湖南农业大学 食品科学技术学院，湖南，长沙410128；2. 湖南农业大学 动物医学院，湖南 长沙410128 ） 摘要：将甜橙果汁与牛乳调和，通过单因素试验，对稳定剂成分、酸味剂配比、杀菌条件进行确定，然后通过 L9(34) 正交试验对主要原料配比、稳定剂各成分配比进行研究。结果表明，原橙汁 20%，脱脂乳粉 3%，蔗糖 10%，柠檬酸 0.25%，乳酸 0.025%，高黏度 CMC 0.25，PGA 0.1，高脂果胶 0.20，80 下杀菌 15 min，可制作出质量和风 味俱佳的甜橙牛乳酸性饮料。 关键词：橙汁；牛乳；饮料；酸度；稳定性； 中图分类号：TS275.5文献标志码：Adoi：10.3969/jissn.1671- 9646(C).2010.02.011 Research of Acidic Drink which Mixes the Navel Orange and Milk Hu Yaping1，Qin Dan1，Xiao Hongbo2，Wang Miao1 （ 1. College of Food Science And Technology，Hunan Agricultural University，Changsha 410128，China； 2. Faculty of Veterinary Medicine，Hunan Agricultural University，Changsha 410128，China ） Abstract：This article mainly research the acidic drink which mixing the navel orange and milk. The article research the component of stabilizing agents，the mixture ratio of acidifiers and the condition of sterilization of orange- milk with single factor test，then also research the mixture ratio of mainly materials and the mixture ratio of stabilizing agents with L9(34) orthogonal experiment. The results indicated that the best formula were as follows：passion fruit 20%，milk 3%，sugar 10%，citric acid 0.25%，lactic acid 0.025%，high viscosity CMC 0.25%，PGA 0.1%，high- fat pectin 0.1%，and the technology of sterilize was 80 ，15 min. Key words：orange juice；milk；beverage；acidity；stability 第 2 期(总第 200 期) 农产品加工创新版No.2 2010 年 2 月 Innovational Edition of Farm Products ProcessingFeb. 45 农产品加工创新版2010 年第 2 期 表 3甜橙果奶感官评分标准 （ 以 100 分计 ） 色泽 （ 满分 20 分 ）香气 （ 满分 30 分 ）滋味 （ 满分 50 分 ） 1720 分：均匀淡黄色乳状 液，颜色协调 2530 分：具有甜橙、牛乳的混合香气， 甜橙清香浓郁 4050 分：甜橙味与牛乳味协调适 当，酸甜可口，风味突出 1216 分：淡黄色乳状液，颜 色欠协调 1724 分：具有甜橙、牛乳的混合香气， 甜橙清香不突出 3039 分：甜橙味与牛乳味协调一 般，酸甜略感不适，风味较好 811 分：颜色失调 816 分：甜橙、牛乳混合香气不突出，甜 橙清香不明显 2029 分：甜橙味与牛乳味协调一 般，酸甜略感不适 8 分以下：有较严重褐变现象 8 分以下：香气不协调，或有异味，有不 愉快感 20 分以下：味淡，滋味不协调 器有限公司产品； 4000 型果汁机，广州市豪盛厨具设备有限公司 产品； KGB2 型康奇封口机，佛山市顺德区杏坛镇民 发食品包装机械厂产品； BME100L 型高剪切混合乳化机，上海威宇机 电制造有限公司产品； GJB125 型高压均质机泵，宜兴市轻工机械厂 产品。 1.2试验步骤及方法 1.2.1工艺流程 香橙清洗去皮分瓣护色榨汁橙汁 稳定剂 + 白砂糖热水溶解搅拌混合冷却至 20 脱脂粉溶解过滤 酸味剂酸化 （ pH 值 4.0 ） +搅拌混合加热到 50 均质 （ 20 MPa ） 杀 菌成品。 1.2.2操作要点 （ 1 ） 橙汁的制备4。选用新鲜无腐烂、果汁含量 高、成熟度高、品质好的甜橙，用含氯水将其清洗消 毒，手工去皮后将橙瓣分散，置于 121 蒸汽中处理 5 min 后迅速冷却，放入水果榨汁机内榨汁，备用。 （ 2 ） 稳定剂混合溶液的确定和制备。通过单因素 试验，对稳定剂种类进行筛选，确定以高黏度 CMC、 高脂果胶、PGA为稳定剂。 复合稳定剂配比正交试验因素与水平设计见 表 1。 采用 L9(34)正交试验，以沉淀率为评价指标，确 定复合稳定剂的最佳配比方案。在有刻度的离心管 中，准确加人配制好的饮料 10 mL，然后在转速 3 500 r/min 下离心 15 min，弃去所有溶液，准确称 取沉淀物质量5。根据斯托克原理，进行蛋白质稳定 性测定，沉淀率6， 7计算公式为： 沉淀率 = 沉淀物质量 100 mL饮料质量 100%. 然后将确定好的稳定剂与不少于稳定剂质量 5 倍 的糖粉混合均匀，加入热水溶解，制成质量分数 2%3%的溶液，冷却到 20 以下备用。 （ 3 ） 搅拌混合与添料。在搅拌状态下缓慢地喷洒 果汁和有机酸。添加的果汁和有机酸浓度要尽可能 低，搅拌强度要大，添加速度要慢，搅拌速度控制在 4 000 r/min 左右。 主要原料的配比对甜橙果奶口感和风味的影响十 分明显，通过单因素试验，选取脱脂乳粉、橙汁、有 机酸 （ 柠檬酸与乳酸的体积比为 101 ） 和白砂糖为 主要因素，进行 L9(34)正交试验。 原料配比正交试验因素与水平设计见表 2。 以感官评价评分法对甜橙果奶的色泽、香气、滋 味进行综合评分8， 9。 甜橙果奶感官评分标准 （ 以 100 分计 ） 见表 3， 以此确定原料配比方案。 （ 4 ） 均质。搅拌均匀后，将调配液加热到 50 左右进行均质，压力为 1825 MPa，均质 34 次。 表 1复合稳定剂配比正交试验因素与水平设计 水平 A 高黏度 CMC /% B 高脂果胶 /% C PGA /% 1 2 3 0.15 0.20 0.25 0.05 0.10 0.15 0.00 0.10 0.20 表 2原料配比正交试验因素与水平设计 水平 A 脱脂乳粉 /% B 橙汁 /% 1 2 3 2.0 2.5 3.0 10 15 20 C 有机酸 /% 0.20 0.25 0.30 D 白砂糖 /% 9 10 11 （ 5 ） 杀菌。杀菌条件不仅仅对成品微生物指标起 决定性作用，而且对成品稳定性也有重要作用。由于 牛乳成分、稳定剂原因，以小于 100 的杀菌条件 进行比较，确定最佳杀菌条件。 1.2.3产品质量评定 （1 ） pH 值的测定：采用 pHS- 3C 型 pH 计直接 测定 pH 值。 （ 2 ） 蛋白质的测定：采用凯氏定氮法对成品蛋白 质进行测定10。 （ 3 ） 细菌总数的测定：根据 GB/T 4789.22003 46 2010 年第 2 期 进行测定11。 （ 4 ） 大肠菌群的测定：根据 GB/T 4789.32003 进行测定12。 2结果与分析 2.1稳定剂的选择及用量的试验结果 2.1.1单一稳定剂对果汁乳饮料的稳定效果 将各种稳定剂按相同添加量添加，在相同加工工 艺条件下生产，观察成品离心后的稳定情况。 单一稳定剂对产品稳定性的影响见表 4。 从表 4 可以看出，产品中加入海藻酸钠、黄原 胶、琼脂起不到稳定效果，成品有沉淀产生；而加入 高黏度 CMC，PGA，高脂果胶的稳定效果较好，从 沉淀率大小可知，这 3 种稳定剂对成品稳定性影响的 大小顺序为：高黏度 CMCPGA 高脂果胶。 2.1.2复合稳定剂对果汁乳饮料的稳定效果 复合稳定剂配比 L9(34)正交试验结果见表 5。 由表 5 极差分析可知，影响果汁乳饮料稳定性的 主要因素顺序为高黏度 CMC（ A ） PGA（ C ） 高脂 果胶 （ B ）。从试验 9 号可知其沉淀率为 1.66，而 单独使用高黏度 CMC 时，沉淀率为 2.80，说明复 合稳定剂能大大提高了果汁乳饮料的稳定效果。对表 5 进行直观分析，可以得出复合稳定剂最优组合是 A3B3C2，即：高黏度 CMC 0.25，PG A0.1，高脂 果胶 0.20。 2.2原料配比正交试验结果与分析 原料配比 L9(34)正交试验结果见表 6。 由表 6 极差分析可知，影响因素的主次顺序为 ACBD，即脱脂乳粉 有机酸 橙汁 白砂糖， 对表 6 的结果进行直观分析，得到优化组合为 A3B3C3D2，即脱脂乳粉 3.0%，橙汁 20%，有机酸 （ 柠 檬酸与乳酸的体积比为 101 ） 0.30%，白砂糖 10%。 2.3杀菌条件对产品的影响试验结果 杀菌条件对产品的影响试验结果见表 7。 从表 7 可知，当温度为 80 ，时间为 15 min 时，沉淀率最低；其次该标准下的细菌总数在允许范 围之内，所以此条件为最佳条件。 表 4单一稳定剂对产品稳定性的影响 稳定剂种类 添加量 /% 酸化 pH 值成品性状 沉淀率 /% 高黏度 CMC PGA 高脂果胶 海藻酸钠 黄原胶 琼脂 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 菁 菁 菁 2.80 3.07 3.35 - - - 注：菁无沉淀；少许沉淀；较多沉淀；- 不再试验。 表 5 复合稳定剂配比L9(34)正交试验结果 试验号ABCD 空列 沉淀率 /% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2 3 1 3 1 2 1 2 3 3 1 2 2 3 1 3.35 3.07 2.80 2.91 2.50 2.52 2.21 2.65 1.66 K1 K2 K3 9.22 7.93 6.52 8.47 8.22 6.98 8.52 6.81 7.64 7.51 7.80 8.36 T=22.97 k1 k2 k3 3.07 2.64 2.17 2.82 2.74 2.51 2.84 2.27 2.55 2.50 2.60 2.79 R0.900.310.570.29 表 6原料配比 L9(34 )正交试验结果 试验号A 脱脂乳粉B 橙汁C 有机酸D 白砂糖 评分 / 分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2 3 1 3 1 2 1 2 3 3 1 2 2 3 1 80 85 90 88 91 93 95 89 92 K1 K2 K3 255 272 276 263 265 275 262 265 276 263 273 267 T=803 k1 k2 k3 85.0 90.7 92.0 87.7 88.3 91.7 87.3 88.3 92.0 87.7 91.0 89.0 R744.73.3 表 7杀菌条件对产品的影响试验结果 作用温度 / 作用时间 t/min 沉淀率 /% 细菌总数 /cfu mL-1 90 5 10 15 8.54 9.10 9.77 8 560 6 000 5 680 85 10 15 20 3.25 3.47 3.85 8 060 6 500 6 050 80 10 15 20 3.09 2.97 3.21 9 820 6 840 5 940 70 15 20 25 3.07 3.15 3.09 10 900 10 600 10 300 胡亚平，等：调配型甜橙含乳酸性饮料的研制 47 农产品加工创新版2010 年第 2 期 2.4感官指标13 2.4.1色泽 成品呈淡黄色。 2.4.2组织状态 产品为均匀状液体，无沉淀，无杂质，无肉眼可 见的外来杂质，久置无分层现象。 2.4.3滋味和气味 口感清爽，酸甜适中，具有甜橙的清香和牛奶醇 厚的乳香，无异味。 2.5质量指标13 pH 值4.0。 蛋白质含量1%。 2.6微生物指标13 菌落总数10 000 （ cfu/mL ）； 大肠菌群40 （ MPN/100 mL ）； 致病菌 （ 沙门氏菌、志贺菌、金黄色葡萄球菌 ） 不得检出。 3结论 （ 1 ） 分析单一稳定剂对果汁乳饮料的稳定效果， 选出稳定效果较好的高黏度 CMC，PGA 和高脂果胶 作稳定剂，并从沉淀率大小可知，这 3 种稳定剂对成 品稳定性的影响大小顺序为：高黏度 CMCPGA 高 脂果胶。对比使用一种稳定剂和使用复合稳定剂，根 据沉淀率的大小，表明复合稳定剂能大大提高果汁乳 饮料的稳定效果。由正交试验可得出复合稳定剂的最 优组合是：高黏度 CMC 0.25，PGA0.1，高脂果 胶 0.20。 （ 2 ） 选取橙汁、脱脂乳粉、白砂糖、柠檬酸、乳 酸为主要因素，进行原料配比 L9(34)正交试验分析， 根据极差大小可知，影响因素的主次顺序为：脱脂乳 粉 橙汁 有机酸 白砂糖，得到原料配比的优化组 合为脱脂乳粉 3.0%，橙汁 20%，有机酸 （ 柠檬酸与 乳酸的体积比为 101 ） 0.30%，白砂糖 10%。 （ 3 ） 通过单因素试验，以时间和温度为因素，在测 定不同梯度的温度和时间下沉淀率的大小和细菌总数， 得出最佳的杀菌温度为 80 ，时间 15 min。 参考文献： 蒋明利. 酸奶和发酵乳饮料生产工艺与配方 M . 北京： 中国轻工业出版社，2006：13-17. 杜朋. 果蔬汁饮料工艺学 M . 北京：中国农业出版社， 1993：82. 王光慈. 食品营养学 M . 北京：中国农业出版社， 1992：72-74. 蒋红梅. 直接调酸型乳饮料的研制 J . 江苏食品与发 酵，1999 （ 2 ）：4-6. 周虎子. 果味调配酸奶饮品生产工艺中稳定性的研究 J . 江西食品工业，2003 （ 4 ）：18-19. Schkoda P，Hechler A，Kessler H G. Effect of minerals and pH on theological properties and syneresis of milk-based acid gels J International Dairy Journal，1999，9：269-273. Oztuk B A，Oher M D Production and Evaluation of yogurt with concentrated grape juice J Journal of Food Science， 1999，64 （ 3 ）：530-532 骆承庠. 乳与乳制品工艺学 M . 北京：中国农业出版 社，2001：135. 谢继志. 液态乳制品科学与技术 M . 北京：中国轻工业 出版社，1999：137. 周建平，邓放明. 食品质量安全检验基础与技术 M . 长 沙：湖南人民出版社，2005：161-164. 中华人民共和国卫生部，中国国家标准化管理委员会. GB/T 47892003 食品卫生微生物学检验 S . 北京：中 国标准出版社，2004. 中华人民共和国卫生部，中国国家标准化管理委员会. GB/T 4789.32003 食品卫生微生物学检验大肠菌群测定 S . 北京：中国标准出版社，2