百香果汁發(fā)酵乳飲料加工工藝研究

牛俊樂，黃 斌，潘彩娟，劉鳳選

純牛奶經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后，鈣和磷在人體中的利用率得到提高，游離氨基酸和肽的含量增加，蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值也會(huì)提高；經(jīng)過脂肪的部分水解，形成了獨(dú)特風(fēng)味，葉酸含量增加1倍，VC含量也有所提高[1]。

百香果的果汁含有糖類、蛋白質(zhì)，鈣、磷、鐵、鈉，以及VA、VB、VC等成分，含有17種人體所需的氨基酸和微量元素[2]。百香果因其風(fēng)味特別、果汁甜酸適口而深受大家的喜愛，它不但營養(yǎng)高而且有藥用功效。然而百香果的保存期并不長，容易受到自身的生理因素、常溫或高溫環(huán)境的影響，很容易發(fā)生腐敗而壞掉。試驗(yàn)選擇發(fā)酵乳用量、百香果汁用量、穩(wěn)定劑添加量、白砂糖添加量等為試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素[3-4]，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，測(cè)定指標(biāo)，選擇最佳的加工工藝配方，使得調(diào)配出的百香果汁發(fā)酵乳飲料不僅組織狀態(tài)好、色澤明亮的乳白色，而且口感風(fēng)味俱佳。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器設(shè)備

材料：百香果、純牛奶、白砂糖，均為市售；黃原膠為食品級(jí)；純凈水。

發(fā)酵劑：皇氏乳業(yè)風(fēng)味酸牛奶（原味）。

試劑：NaOH、1%酚酞、鄰苯二甲酸氫鉀、蒸餾水。

主要儀器與設(shè)備：電子天平、臺(tái)秤、榨汁機(jī)、WAY-2W型阿貝折射儀、雷磁pHS-3C型pH計(jì)、離心機(jī)、NP-9162BS-Ⅲ型電熱恒溫培養(yǎng)箱、C21-SDHCB06G型電磁爐、玻璃發(fā)酵罐、冰箱、酸堿滴定管、容量瓶、移液管等。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

（1） 百香果挑選、沖洗、去皮→攪拌、過濾、離心→殺菌、冷卻→果汁；

（2） 牛奶→42～43℃條件下發(fā)酵7h→酸度至pH值5.1→放冰箱靜置降溫至10℃→后熟至pH值4.5～4.6→酸奶原液；

（3） 在攪拌狀態(tài)下加入100 g 50～65℃的水→加入混勻的穩(wěn)定劑、白砂糖，溶解完全→冷卻低于20℃后與酸奶混合，拌勻→加入一定比例的百香果汁→攪拌15 min，調(diào)配好乳飲料→均質(zhì) （45～60℃，18～20 MPa）→檢測(cè)→灌裝→冰箱冷藏。

1.2.2 試驗(yàn)步驟

（1）原料挑選、清洗、去皮。挑選飽滿、新鮮成熟度好、無病蟲害、無變色變質(zhì)、無機(jī)械損傷的百香果，倒入水槽內(nèi)清洗，洗凈后立即撈出瀝干水分，用刀切開，用勺子挖取漿狀果肉。

（2）攪拌、過濾、離心。先將挖出的果肉于攪拌機(jī)控溫慢速攪拌，不要把種籽打碎，以免造成果汁苦澀。用紗布過濾果汁，加熱果汁且于45℃條件下保溫，再加入0.25%果膠酶酶解2.5 h，冷卻后取上清液即為原果汁。

（3）殺菌、冷卻。將上述原果汁于85℃條件下滅菌15 min，冷卻后于4℃條件下密封貯藏，備用。

（4）乳原料的選擇。試驗(yàn)選用全脂新鮮生牛乳。

（5）預(yù)熱、殺菌、冷卻。加入8%白砂糖于潔凈燒杯中，先加少量牛奶在熱水浴中溶解白砂糖后，再加入牛奶中攪拌均勻，然后在60～70℃水浴中預(yù)熱10 min，控制殺菌條件為水溫92～95℃，時(shí)間15 min。將滅菌后的牛奶溫度冷卻至43℃即可[5]。

（6）接種、發(fā)酵、冷卻、后熟。將皇氏乳業(yè)風(fēng)味酸牛奶原味按5%～8%添加量接種到滅菌的牛奶中并攪拌均勻，保持43℃恒溫發(fā)酵6～7 h直至pH值大約為5.1時(shí)終止發(fā)酵，將發(fā)酵溫度降至20℃，將凝固的凝塊經(jīng)攪拌破碎，使酸奶冷卻至3～5℃后置于冰箱中進(jìn)行后熟，發(fā)酵1個(gè)晚上，最終產(chǎn)品酸度控制pH值4.5～4.6[6]。酸奶密封保存于冰箱中，備用。

（7）調(diào)配。在攪拌狀態(tài)下加入已提前滅菌的100 g 50～70℃熱水，加入稱好的穩(wěn)定劑和白砂糖（白砂糖和穩(wěn)定劑先干混均勻），溶解完全。冷卻至20℃以下和發(fā)酵乳混合，攪拌均勻，然后加入適量百香果汁，攪拌15 min，調(diào)配好乳飲料。

（8） 均質(zhì)。待調(diào)配液溫度為45～60℃時(shí)，可用均質(zhì)機(jī)對(duì)乳飲料進(jìn)行均質(zhì)，控制均質(zhì)條件為乳飲料水浴溫度 45～60℃，時(shí)間 15 min，壓力 18～20 MPa[7]。均質(zhì)后將調(diào)配好的乳飲料冷卻至常溫后再貯藏于冰箱中等待檢測(cè)。

（9） 檢測(cè)、灌裝、冷藏。將飲料進(jìn)行酸度、pH值、可溶性固形物、總酸的檢測(cè)并做感官評(píng)價(jià)。檢測(cè)后的果汁發(fā)酵乳飲料進(jìn)行灌裝，牛奶瓶經(jīng)過高溫滅菌冷卻后使用，灌裝后入庫冷藏。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

利用單因素的變化，研究各單因素對(duì)百香果發(fā)酵乳飲料的影響。單因素的確定是通過查閱資料后，除了某個(gè)變量外，將其他因素確定，再通過感官評(píng)價(jià)得到最優(yōu)條件。這些因素有白砂糖添加量、百香果汁用量、穩(wěn)定劑添加量、發(fā)酵乳用量的變化。

發(fā)酵乳用量的變化見表1，百香果汁用量的變化見表2，白砂糖添加量的變化見表3，穩(wěn)定劑添加量的變化見表4。

表1 發(fā)酵乳用量的變化

表2 百香果汁用量的變化

表3 白砂糖添加量的變化

表4 穩(wěn)定劑添加量的變化

1.3.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取發(fā)酵乳（A）、百香果汁（B）、白砂糖（C）3個(gè)因素的添加量進(jìn)行三因素三水平的正交試驗(yàn)分析，穩(wěn)定劑選用0.20%的黃原膠。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行感官評(píng)價(jià)、檢測(cè)pH值、可溶性固形物、總酸，以綜合感官評(píng)分為感官指標(biāo)，以pH值、可溶性固形物含量、總酸含量為理化指標(biāo)，確定最佳加工工藝的乳飲料配方[8]。

L9（33）正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表5。

1.4 產(chǎn)品品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定

1.4.1 感官指標(biāo)

選取10名評(píng)價(jià)員進(jìn)行品嘗，按照感官指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)飲料樣品進(jìn)行評(píng)定，結(jié)果取平均值。參考GB/T 21732—2008中含乳飲料的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)并進(jìn)行適當(dāng)修改。

表5 L9（33）正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

感官指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表6。

表6 感官指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.4.2 理化指標(biāo)

理化指標(biāo)見表7。

表7 理化指標(biāo)

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵乳用量的選取試驗(yàn)結(jié)果

對(duì)乳飲料的組織狀態(tài)、色澤、整體風(fēng)味和酸甜度和感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

發(fā)酵乳用量對(duì)百香果汁發(fā)酵乳飲料感官評(píng)價(jià)的結(jié)果見表8。

表8 發(fā)酵乳用量對(duì)百香果汁發(fā)酵乳飲料感官評(píng)價(jià)的結(jié)果

由表8可知，當(dāng)發(fā)酵乳用量小于或大于50 g時(shí)，百香果汁發(fā)酵乳飲料的色澤都比較差，香味較差，酸甜不適口，組織狀態(tài)不理想，因此選取發(fā)酵乳用量50 g的感官效果更佳，評(píng)分最高，滋味最好。因此，采用40，50，60 g作為正交試驗(yàn)發(fā)酵乳用量因素的3個(gè)水平。

2.2 百香果汁用量的選取試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)完成后，對(duì)乳飲料進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

百香果汁用量對(duì)百香果汁發(fā)酵乳飲料感官評(píng)價(jià)的結(jié)果見表9。

表9 百香果汁用量對(duì)百香果汁發(fā)酵乳飲料感官評(píng)價(jià)的結(jié)果

由表9可知，百香果汁用量為30 mL的飲料感官評(píng)分最高、滋味最好，酸甜可口、香味柔和，呈明亮的乳白色，穩(wěn)定性最好，而百香果汁用量30，40，50 mL為較優(yōu)水平，所以選擇30，40，50 mL作為正交試驗(yàn)百香果汁用量因素的3個(gè)水平。

2.3 白砂糖添加量的試驗(yàn)結(jié)果

對(duì)乳飲料的組織狀態(tài)、色澤、整體風(fēng)味和酸甜度和感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

白砂糖添加量對(duì)百香果汁發(fā)酵乳飲料感官評(píng)價(jià)的結(jié)果見表10。

表10 白砂糖添加量對(duì)百香果汁發(fā)酵乳飲料感官評(píng)價(jià)的結(jié)果

由表10可知，白砂糖添加量為6%，8%，10%屬于較優(yōu)水平，而白砂糖添加量8%為最適合添加量，滋味最好、酸甜可口、香味柔和，呈明亮乳白色，穩(wěn)定性最好，所以選用白砂糖添加量為6%，8%，10%作為正交試驗(yàn)中白砂糖添加量因素的3個(gè)水平。

2.4 穩(wěn)定劑添加量的選取試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)完成后，記錄乳飲料組織狀態(tài)、色澤、整體風(fēng)味和酸甜度，并做出相應(yīng)的感官評(píng)價(jià)。

穩(wěn)定劑添加量對(duì)百香果汁乳發(fā)酵飲料感官評(píng)價(jià)的結(jié)果見表11。

表11 穩(wěn)定劑添加量對(duì)百香果汁乳發(fā)酵飲料感官評(píng)價(jià)的結(jié)果

由表11可知，當(dāng)穩(wěn)定劑添加量為0.20%時(shí)，百香果汁發(fā)酵乳飲料的感官評(píng)分最高，穩(wěn)定性最好，酸甜適口，香味柔和，色澤明亮，而乳飲料中其他穩(wěn)定劑添加量的穩(wěn)定性都差，因此選取穩(wěn)定劑為0.20%的添加量具有更好穩(wěn)定效果。

2.5 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

根據(jù)1.6.2的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，選出最優(yōu)方案。正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)與結(jié)果見表12。

表12 正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)與結(jié)果

由表12可知，對(duì)百香果汁發(fā)酵乳飲料感官品質(zhì)的影響程度為白砂糖添加量（C） ＞百香果汁用量（B） ＞發(fā)酵乳用量（A）；而A3B3C2是最優(yōu)方案，即發(fā)酵乳用量60 g，百香果汁用量50 mL，白砂糖添加量8%為最優(yōu)方案。

2.6 理化指標(biāo)的測(cè)定

從正交試驗(yàn)中選最優(yōu)方案的產(chǎn)品測(cè)定其pH值、可溶性固形物和總酸含量。

pH值、可溶性固形物和總酸含量的測(cè)定見表13。

表13 pH值、可溶性固形物和總酸含量的測(cè)定

3 結(jié)論

發(fā)酵牛奶用的發(fā)酵劑不是純種發(fā)酵劑，因此接種8%的皇氏乳業(yè)風(fēng)味酸牛奶原味到殺菌過的牛奶中并攪拌均勻，保持43℃恒溫發(fā)酵7 h直至pH值大約為5.1時(shí)終止發(fā)酵，將發(fā)酵溫度降至20℃，攪拌破碎酸奶的凝塊，使酸奶冷卻至3～5℃后置于冰箱中進(jìn)行后熟發(fā)酵1個(gè)晚上，最終產(chǎn)品酸度控制pH值4.5～4.6為好。通過試驗(yàn)篩選出百香果汁發(fā)酵乳飲料的最佳加工工藝配方為發(fā)酵乳用量60 g，百香果汁用量50 mL，白砂糖添加量8%，穩(wěn)定劑添加量0.20%。添加0.20%的黃原膠可以使調(diào)配制成的飲料的穩(wěn)定性大大提高，感官品質(zhì)更好。