牛奶咖啡饮料配方优化及稳定性研究

牛奶咖啡饮料配方优化及稳定性研究

咖啡是由含有糊精素的热带咖啡树的果核通过旋转和研磨而成的。主要成分是咖啡因，约1.5%。牛奶是人们重要的营养来源，其中含有活性成分，有益健康1材料和方法1.1材料表面1.1.1原料及添加剂咖啡豆、桑叶、菊花、夏枯草（云南农业大学食品科学技术学院提供）；全脂奶粉（云南新希望邓川碟泉乳业有限公司）；稀奶油（内蒙古伊利实业集团股份有限公司）；白砂糖（云南滇鹏糖业有限公司）；酪蛋白酸钠（上海泛亚食品配料有限公司）；单甘脂、蔗糖酯、硬脂酰乳酸钠（昆山丹尼斯克食品添加剂有限公司）；其他试剂均为分析纯。1.1.2仪器、试药与仪器YB-400A小型粉碎机（永康市速峰工贸有限公司）；TGL20M恒温水浴搅拌箱（上海迈佳森仪器有限公司）；UV752高压均质机（上海佑科仪器仪表有限公司）；YLD-3000胶体磨（上海跃进医疗器械有限公司）；AnkeTDL-5-A离心机（南京欧铠环境科技有限公司）；6405UV|VIS分光光度计（英国JENWAY）。1.2方法1.2.1均质、灌装、冷却咖啡豆→磨碎→煮制→过滤→混匀（桑叶、菊花、夏枯草）→煮制（全脂奶粉、稀奶油、白砂糖、乳化稳定剂、增稠剂）→过滤→提取→调配→均质→灌装→杀菌→冷却→成品1.2.2操作要点1.2.2.咖啡浓缩液预处理因咖啡浓缩液属于酸性，加入全脂奶粉后易引起蛋白质变性，造成絮状物产生，因此，需要采用碳酸氢钠对咖啡浓缩液pH值进行调酸处理，在保证风味的前提下，调pH至7.2。1.2.2.2.产品处理将全脂奶粉、稀奶油、白砂糖、乳化稳定剂等辅料一次倒入，进行搅拌溶解，保温至85℃左右，过滤备用。1.2.2.真空脱气，保证产品质量按照配方的比例进行调配。为了防止饮料中氧气的存在而导致维生素C等营养物质的氧化及色泽的变化，须进行真空脱气，以保证产品质量的稳定。脱气的工艺条件为：真空度80～90kPa，温度25℃。均质是改善成品乳的口感和稳定性的关键工序，将调配好的乳浆加热到60～70℃进行均质，第一次均质压力为20MPa，第二次均质压力为30～32MPa。1.2.2.4.无菌涂层杀菌采用121℃25min杀菌方式，反压冷却。1.2.3咖啡提取液添加量的确定经预试验，保持基本配方不变，考察咖啡提取液的添加量。在全脂奶粉15g，白砂糖4.5g，稀奶油2.0g的条件下，改变咖啡提取液的添加量，分别为15、20、25、30、35、40mL，以感官评价作为考察指标，确定适宜的咖啡提取液添加量范围。并进一步对全脂奶粉添加量5、10、15、20、25、30g，白砂糖3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0g，稀奶油添加量1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5g等进行单因素试验。1.2.4单因素试验及正交试验根据单因素试验所确定的各因素对牛奶咖啡饮料品质的影响，选择咖啡提取液添加量、全脂奶粉添加量、白砂糖添加量、稀奶油添加量4个因素，各取3个水平进行正交试验，以感官评价为考察指标，对正交结果进行合理分析并认证，以确定牛奶咖啡饮料的最佳配方。选择L1.2.5牛奶咖啡饮料的感官评价牛奶咖啡饮料感官性状评定根据《咖啡类饮料》（GB/T30767—2014）中的相关方法进行。由10名感官评定员（男5名，女5名）组成评定小组，分别根据色泽、组织状态、口感、风味4项指标对牛奶咖啡饮料进行打分，采用百分制。根据每位评定员的评分结果计算平均值，个别品评误差大的可舍弃，舍弃后重新计算平均值，最后评分的平均值作为牛奶咖啡饮料感官评价的结果。牛奶咖啡饮料评分见表2。1.2.6乳化固定剂的应用试验设计根据各因素对牛奶咖啡饮料稳定性的影响，选择蔗糖酯、单甘酯、硬脂酰乳酸钠3因素，通过L2结果与分析2.1单因素试验的结果2.1.1价值溶液：啡、奶香味咖啡提取液添加量主要影响饮料的色泽和奶香味，添加量不足时，饮料的颜色较浅，且咖啡香味较弱，添加过量时，饮料的咖啡香味浓郁，奶香味不明显。咖啡提取液添加量对牛奶咖啡饮料口感的评价及得分的影响见图1。当咖啡提取液添加量增加至25mL，饮料呈褐色并具有咖啡香味，其感官评价得分也升高，最高为83分；当咖啡提取液添加量过大时，饮料呈明显的深褐色，咖啡香味较浓，质地粘稠，口感下降，其感官评分也呈下降趋势。综上所述，选择25mL咖啡提取液最为适宜。2.1.2不同全脂奶粉添加量对牛奶咖啡饮料品质的影响牛奶咖啡饮料调入全脂奶粉并进行有效杀菌后，其独特的风味很受大众喜爱，而全脂奶粉比低脂奶粉能使饮料口感更好全脂奶粉添加量对牛奶咖啡饮料口感的评价及得分的影响见图2。当全脂奶粉添加量增加至15g时，饮料兼具咖啡香味和奶香味，口感细腻丝滑，其感官评价得分也升高，最高为85分；当全脂奶粉添加量过大时，牛奶咖啡饮料口感粘滞，口感下降，其感官评分也随之呈下降趋势。综上所述，选择15g全脂奶粉最为适宜。2.1.3增稠剂白砂糖添加量对牛奶咖啡饮料品质的影响植物蛋白乳饮料中的配料成分对其体系稳定性的影响较大，最主要的是糖类、乳化剂和增稠剂白砂糖添加量对牛奶咖啡饮料口感评价及得分的影响见图3。从图3可看出，当白砂糖添加量增加至4.5g时，牛奶咖啡饮料甜度适中，口感细腻丝滑，其感官评价得分也升高，最高为83分；当白砂糖的添加量过大，牛奶咖啡饮料甜味过甜，口感甜腻2.1.4不同稀奶油添加量对牛奶咖啡饮料品质的影响稀奶油添加量对牛奶咖啡饮料口感评价及得分的影响见图4。由图4可知，当稀奶油添加量的增加至2g时，牛奶咖啡饮料口感细腻丝滑，其感官评价得分也升高，最高为89分；当稀奶油的添加量过大，牛奶咖啡饮料口感过于油腻，其感官评分也随之呈下降趋势。综上所述，选择2g稀奶油添加量最为适宜。2.2正交试验设计结果由表4～5可知，影响牛奶咖啡饮料感官指标的各因素主次关系为C>A>B>D，即白砂糖>咖啡提取液>全脂奶粉>稀奶油。最佳工艺组合为：A2.3乳化试剂的实验设计2.3.1蛋白质-脂肪的萃取植物蛋白的稳定性主要取决于体系的亲水亲油平衡状态及各种添加剂与蛋白质及脂肪的相互作用将试样在3500r/min条件下离心15min，去上清液并稀释100倍后，用分光光度计在720nm下测定其吸光度A2.3.2不同蔗糖酯对牛奶咖啡饮料脂肪上浮控制的影响表6～7可以看出，各因素对牛奶咖啡饮料感官品质影响的主次顺序为：A>B>C，即蔗糖酯>单甘酯>硬脂酰乳酸钠，其中蔗糖酯对牛奶咖啡饮料脂肪上浮控制影响显著；单甘酯在适宜的添加量下能够控制牛奶咖啡饮料货架期分层现象，对产品货架期的稳定性影响较大，其他因素影响略小。得到的牛奶咖啡饮料稳定剂优化组合为A3单体乳化剂复配正交实验结果本研究通过单因素试验和正交实验，优化得到的最佳牛奶咖啡饮料工艺配方为：咖啡提取液为