小麥胚芽乳飲料配方及品質優化

王瀅穎，周晨霞，姚亞亞，郭愛良，劉爽，李慧靜

（河北農業大學食品科技學院，河北 保定 071001）

小麥是世界主要糧食作物之一，小麥胚芽是小麥子粒的營養之源，含有極其豐富的蛋白質、脂肪、維生素和礦物質以及微量的生理活性成分[1]，有“人類天然的營養寶庫”和“人類的生命之源”之稱。小麥胚芽有著非常高的經濟價值和社會價值，目前小麥胚芽主要應用于焙烤制成餅干、面包等產品和可以沖調的小麥胚芽粉作為代餐食品，將小麥胚芽與牛乳結合的產品鮮有報道。我國小麥總產量居世界第1 位，因此，需要進一步研究小麥胚芽的加工工藝和創新產品，使其在食品中得到更加廣泛的應用[2]。

乳飲料是以乳或乳制品為原料，加入水，以及白砂糖（甜味劑）、酸味劑、果汁、茶、咖啡、植物提取液等一種或幾種調制而成的飲料[3，4]。隨著我國居民消費水平的不斷提高，人們對飲料的需求正從嗜好型向營養保健型轉變，因此，開發研制高品質乳蛋白飲料市場潛力大、社會效益高。乳飲料是以牛乳或乳制品為主要原料的一種品質均一、清香純正，集營養與保健于一體的液態蛋白食品[5]。乳中的磷、鈣比例適當，有利于人體對鈣的吸收，是人體鈣的最佳來源[6]。由于乳飲料性質不穩定，容易發生分層和沉淀，因此，在生產過程中需添加一定量的穩定劑來達到組織穩定、降低沉淀率的效果[7，8]。目前產品穩定性是通過離心處理測定的方法來判斷[9]，穩定性好的產品在運輸過程中可以減少損失，在產品銷售期間能更好地滿足消費者的感官需求。

國家一級營養師王亮介紹，小麥胚芽最簡單、最方便、最有營養的吃法是加入牛奶[10]。Mcrae[11]也研究了全谷物中的胚芽含有具有生理活性功能的多種營養物質，有利于人體健康。我國自古以來漢族人數居多，形成了與游牧文明不同的農耕文明，擁有將谷物作為日常膳食的生活習慣[12]。建國以來人們逐漸意識到日常飲食中缺少乳制品的營養，所以，市場上出現各式各樣的乳飲料來滿足人們的營養和口味需求。小麥胚芽乳飲料具有創新的口味和營養價值，其中，創新的感官體驗在于小麥胚芽經過高溫烘烤磨制成粉后會釋放出小麥獨特的焙烤香味，同時顏色呈淺褐色，乳粉經過沏調后也會釋放出濃郁的奶香氣味，將小麥胚芽與牛乳結合可以沖淡牛乳的奶腥味氣味，口感更加細膩豐富；豐富的營養價值在于小麥胚芽乳飲料是植物蛋白與乳蛋白[13]結合形成的高蛋白飲料，同時小麥胚芽含有豐富的礦物質和維生素，彌補了牛乳礦物質含量低的不足。將健康谷物[14]加入牛乳中制作出高營養[15]的食品，不僅滿足了消費者對乳品種類和營養的需求，還優化了乳品的加工特性，具有良好的市場發展前景。同時配方中添加了少量精鹽，賦予了制品獨特的咸味。目前市場上出現越來越多的含有健康谷物的乳制品，但尚未發現含有小麥胚芽的乳制品，所以小麥胚芽乳飲料具有良好的市場前景。

以小麥胚芽和乳粉為主要原料，小麥胚芽經高溫烘烤后降低了物料水分和酶活[16，17]，磨制成粉后加入到牛乳中混調，不添加香精和色素，通過合理配比，經過巴氏殺菌工藝更好地保留了原料本身的香氣[18]。通過進一步調整配方和工藝，可以制作出組織更穩定、口感更好的產品。小麥胚芽乳飲料良好地結合了牛乳和小麥胚芽的共同優點，將小麥胚芽創新性地應用到乳制品中，同時滿足了人們對于高蛋白和植物纖維的營養需要，以及口味豐富、色澤飽滿的感官需求[19]。小麥胚芽乳飲料生產工藝簡單、易控制，適合工廠化生產，可以較好地市場化銷售。同時，小麥胚芽乳飲料也為小麥胚芽等更多健康谷物的開發采用提供了一種新途徑，為今后研制出更多品種的小麥胚芽制品提供了思路，具有實際意義和研究價值。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

食品材料有小麥胚芽、乳粉、白砂糖、鹽和果膠（表1）。試驗用到的儀器有電子天平、電熱鼓風干燥箱、恒溫水浴鍋、旋轉粘度計、離心機等（表2）。

表1 食品材料Table 1 Food materials

表2 試驗儀器Table 2 Testing instruments

1.2 試驗方法

1.2.1 生產工藝 小麥胚芽乳飲料是將小麥胚芽經高溫烘烤后磨制成粉，然后加入到牛乳中調配制成（圖1）。

1.2.2 關鍵控制點 （1） 小麥胚芽粉制作：稱取一定量的小麥胚芽，放入底火和面火均為120 ℃的高溫烘箱中烘烤10 min（5 min 時翻烤1 次）；待小麥胚芽溫度降至室溫后用粉碎機粉碎，過100 目篩。（2）預調：稱取一定量的果膠、白砂糖、鹽，在干燥條件下混勻，緩慢加入80 ℃溫水并攪拌至果膠溶解。（3）調配：當預調的配料溫度降至30 ℃左右時加入小麥胚芽粉，混合3 min 至小麥胚芽粉全部溶解到水中；將混合好的原料升溫至50～55 ℃，加入一定量的乳粉，邊加料邊快速攪拌，至乳粉全部溶解。 （4）勻漿：將調配好的原料加入勻漿機內，打漿2 次，每次10 s。 （5） 殺菌和冷藏：用水浴鍋95 ℃水浴殺菌5 min，及時取出成品，放入冷藏箱中冷藏。

圖1 小麥胚芽乳飲料的生產工藝Fig.1 Production process of wheat germ milk beverage

1.2.3 單因素試驗 為明確單因素對產品質量的影響，在其他因素固定的條件下，進行某一單因素不同水平對乳飲料滋味和穩定率影響的試驗。試驗單因素有4 個，分別是鹽、白砂糖、小麥胚芽粉、乳粉添加量。

1.2.3.1 鹽添加量對乳飲料滋味評分和穩定率的影響。量取水100 mL，添加乳粉12.5%、白砂糖3.0%、小麥胚芽粉1.00%、果膠0.10%，試驗設鹽用量0.250%、0.375%、0.500%、0.625%、0.750%計5 個處理。依據不同鹽添加量的產品滋味評分（表3），對所得制品進行滋味評分。

表3 不同鹽添加量的產品滋味評分Table 3 Product’s taste scores of different salt additions

稱取少量樣品置于離心管中，在轉速3 500 r/min條件下離心10 min，將離心管取出后放入60 ℃烘箱中烘60 min，取出并稱量。根據公式，計算穩定率：

穩定率（%）=（1-沉淀質量/樣液質量）×100%[4]

式中，沉淀質量為離心后沉淀經60 ℃烘干60 min后所得沉淀質量（單位：g）；溶液質量為所稱取的產品質量（單位：g）。

綜合乳飲料滋味評分和穩定率2 個指標，初步確定鹽的適宜添加量。

1.2.3.2 白砂糖添加量對乳飲料滋味評分和穩定率的影響。量取水100 mL，添加乳粉12.5%、小麥胚芽粉1.00%、鹽0.375%、果膠0.1%，試驗設白砂糖用量2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%計5 個處理。依據不同白砂糖添加量的產品滋味評分（表4），對所得制品進行滋味評分。按照1.2.3.1 的離心方法對5 個制品進行離心，計算穩定率。綜合乳飲料滋味評分和穩定率2 個指標，初步確定白砂糖的適宜添加量。

表4 不同白砂糖添加量的產品滋味評分Table 4 Product’s taste scores of different white sugar additions

1.2.3.3 小麥胚芽粉添加量對乳飲料滋味評分和穩定率的影響。量取水100 mL，添加乳粉12.5%、白砂糖3.0%、鹽0.375%、果膠0.1%，試驗設小麥胚芽粉用量0.75%、1.00%、1.25%、1.50%、1.75%計5個處理。依據不同小麥胚芽粉添加量的產品滋味評分（表5），對所得制品進行滋味評分。按照1.2.3.1 的離心方法對5 個制品進行離心，計算穩定率。綜合乳飲料滋味評分和穩定率2 個指標，初步確定小麥胚芽粉的適宜添加量。

表5 不同小麥胚芽粉添加量的產品滋味評分Table 5 Product’s taste scores of different wheat germ poweder additions

1.2.3.4 乳粉添加量對乳飲料滋味評分和穩定率的影響。量取水100 mL，添加小麥胚芽粉1.00%、白砂糖3.0%、鹽0.375%、果膠0.1%，試驗設乳粉添加量2.5%、7.5%、12.5%、17.5%、22.5%計5 個處理。依據不同乳粉添加量的產品滋味評分（表6），對所得制品進行滋味評分。按照1.2.3.1 的離心方法對5 個制品進行離心，計算穩定率。綜合乳飲料滋味評分和穩定率2 個指標，初步確定乳粉的適宜添加量。

1.3 正交試驗設計

確定用水量為100 mL。在單因素試驗結果的基礎上，于單因素適宜用量附近選取3 個用量（包括最適用量，表7），采用四因素三水平的L9（34）正交試驗表進行正交試驗設計。依據乳飲料感官評定標準（表8），對制得的產品進行感官品鑒；利用旋轉粘度計，采用1 號大轉子，以60 r/min 的轉速測量黏度；采用1.2.3.1 的離心方法對制品進行離心，計算穩定率。進一步優化產品配方與性能。

表6 不同乳粉添加量的產品滋味評分Table 6 Product’s taste scores of different milk power additions

表7 正交試驗的因素水平及其用量Table 7 Factors and doses of orthogonal test （%）

表8 乳飲料感官評定標準Table 8 Sensory evaluation criteria of milk beverage

1.4 數據處理與分析

利用Excel 2010 版軟件，對數據進行統計分析與做圖。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 鹽添加量 隨著鹽添加量的增大，乳飲料滋味評分呈先增加后降低的變化，其中添加量為0.375%時評分最高（圖2）。鹽添加量為0.250%時乳飲料滋味評分較低，這是由于鹽添加量過少時乳飲料咸度較淡，而甜度較為突出，不滿足產品的口感特性；鹽添加量為0.375%時，乳飲料的咸度最柔和，同時又不與甜味沖突，達到了味的平衡，發揮了味的相乘作用[21]，且適當的咸味更能突出小麥胚芽和乳的甜味，因此滋味評分最高；繼續增加鹽用量后滋味評分逐漸降低，這是由于咸味加重后打破了產品味的平衡，且過高的咸味會帶來苦味，不適合大多數人的口感。

隨著鹽添加量的增大，乳飲料穩定率呈先增加后降低的變化，其中添加量為0.625%時穩定率最高。鹽添加量最低時乳飲料穩定率最低，鹽添加量逐漸增加時穩定率也在不斷增高，這是由于蛋白質的鹽溶效應，低濃度的鹽促進了蛋白溶解，其中鹽添加量由0.375%增加到0.625%時穩定率升高較為緩慢；鹽添加量為0.625%時乳飲料的穩定率最高，繼續增加鹽量后穩定率反而下降。說明鹽添加量在一定范圍內才能提高乳飲料的穩定率。

圖2 鹽添加量對乳飲料滋味評分和穩定率的影響Fig.2 Effects of salt additions on milk beverage’s flavor and stability

綜合考慮鹽添加量對乳飲料滋味評分和穩定率的影響，初步確定100 mL 水中添加鹽0.375%為宜。

2.1.2 白砂糖添加量 隨著白砂糖添加量的增大，乳飲料滋味評分呈先增加后降低的變化，其中添加量為3.0%時評分最高（圖3）。白砂糖添加量少時乳飲料甜味略淡，添加量逐漸增加時產品的甜味也在逐漸增加；當白砂糖添加量為3.0%時甜味最適中，評分達到最高；繼續增加白砂糖用量后甜味會逐漸加重，影響制品的風味和口感，再加上人們對于過甜產品的接受度下降，因此評分也會逐漸降低。

圖3 白砂糖添加量對乳飲料滋味評分和穩定率的影響Fig.3 Effects of white sugar additions on milk beverage’s avor and stability rate

隨著白砂糖添加量的增大，乳飲料穩定率呈先增加后略有降低的變化，其中添加量為3.0%時穩定率最高。白砂糖添加量最少時乳飲料的穩定率最低，添加量逐漸增加時穩定率也在逐漸增加，當白砂糖添加量為3.0%時乳飲料的穩定率最高；繼續增加白砂糖用量后乳飲料的穩定率開始下降，其中白砂糖用量由3.0%增加到4.0%時穩定率降幅很小。說明白砂糖添加量在一定范圍內才能起到穩定乳飲料的作用。與楊曉倩[22]“在一定范圍內白砂糖的加入有利于乳蛋白的溶解”觀點相一致。

綜合考慮白砂糖添加量對乳飲料滋味評分和穩定率的影響，初步確定100 mL 水中添加白砂糖3.0%為宜。

2.1.3 小麥胚芽粉添加量 隨著小麥胚芽粉添加量的增大，乳飲料滋味評分呈先增加后降低的變化，其中添加量為1.25%時評分最高（圖4）。小麥胚芽粉添加量少時乳飲料的小麥胚芽味道過淡，而乳味過濃；小麥胚芽粉添加量為1.25%時，乳飲料小麥胚芽和乳的香味協調性好、不沖突，滋味最好，因此評分最高；繼續增加小麥胚芽粉用量后，乳飲料中小麥胚芽粉過多，植物味道過重，且入口有粗糙感、顆粒感，因此評分降低。

圖4 小麥胚芽粉添加量對乳飲料滋味評分和穩定率的影響Fig.4 Effects of wheat germ powder additions on milk beverage’s flavor and stability rate

隨著小麥胚芽粉添加量的增大，乳飲料穩定率呈逐漸降低趨勢。說明增加小麥胚芽粉用量不利于乳飲料穩定性的提高。

綜合考慮小麥胚芽粉添加量對乳飲料滋味評分和穩定率的影響，初步確定100 mL 水中添加小麥胚芽粉1.25%為宜。

2.1.4 乳粉添加量 隨著乳粉添加量的增大，乳飲料滋味評分呈先增加后降低的變化，其中添加量為12.5%時評分最高（圖5）。乳粉添加量較少時乳味太淡，產品滋味評分較低；隨著乳粉添加量的增多，滋味評分也在不斷升高，乳粉添加量為12.5%時乳香味和小麥胚芽香味很好地融合，乳飲料滋味最好，滋味評分最高；繼續增加乳粉用量后乳味太濃，容易遮蓋住小麥胚芽的味道，同時乳飲料的口感也會黏稠、粗糙，因此滋味評分逐漸降低。

圖5 乳粉添加量對乳飲料滋味評分和穩定率的影響Fig.5 Effects of milk powder additions on milk beverage’s flavor and stability rate

隨著乳粉添加量的增大，乳飲料穩定率呈先增加后降低的變化，其中添加量為12.5%時穩定率最高。乳粉添加量最低時乳飲料的穩定率最低，乳粉添加量逐漸增加時穩定率也在不斷上升，當乳粉添加量為12.5%時乳飲料的穩定率最高、穩定性最好；繼續增加乳粉用量量后，乳飲料的穩定率逐漸下降。說明添加過多或過少的乳粉都會影響乳飲料的穩定性。

綜合考慮小麥胚芽粉添加量對乳飲料滋味評分和穩定率的影響，初步確定100 mL 水中添加乳粉12.5%為宜。

4.6 正交試驗結果

運用極差的方法對正交試驗結果進行分析，結果（表9）顯示，4 個因素對小麥胚芽乳飲料穩定率的影響順序為B＞D＞A＞C（白砂糖添加量＞乳粉添加量＞鹽添加量＞小麥胚芽粉添加量），獲得最高穩定率的因素組合為A3B1C3D2，即鹽添加量0.500%、白砂糖添加量2.5%、小麥胚芽粉添加量1.25%、乳粉添加量12.5%；4 個因素對小麥胚芽乳飲料黏度的影響順序為D＞B＞A＞C（乳粉添加量＞白砂糖添加量＞鹽添加量＞小麥胚芽粉添加量），獲得最佳黏度（22 mPa·s[20]） 的因素組合為A3B3C2D1，即食鹽添加量0.500%、白砂糖添加量3.5%、小麥胚芽粉添加量1.00%、乳粉添加量7.5%；4 個因素對小麥胚芽乳飲料感官品質的影響順序為D＞A＞B＞C（乳粉添加量＞食鹽添加量＞白砂糖添加量＞小麥胚芽粉添加量），獲得最高感官品質的因素組合為A2B3C1D2，即食鹽添加量0.375%、白砂糖添加量3.5%、小麥胚芽粉添加量0.75%、乳粉添加量12.5%。

表9 正交試驗結果Table 9 Orthogonal test results

5 結論

針對市場上小麥胚芽與牛乳結合起來的產品較少，以乳粉和小麥胚芽為主要原料，研發小麥胚芽乳飲料。先利用預試驗，確定小麥胚芽乳飲料的生產工藝；再利用單因素試驗，通過研究各種配料（鹽、白砂糖、小麥胚芽粉、乳粉）添加量對產品滋味評分和穩定率的影響，初步確定各成分的適宜添加量范圍；最后，利用正交試驗對配方進行優化，根據產品感官品質、穩定率、黏度3 個指標綜合考慮，確定小麥胚芽乳飲料的最適配方。

從試驗結果來看，不同配方生產的小麥胚芽乳飲料，感官品質、穩定率和黏度也不一樣。本研究條件下，食鹽添加量為0.500%、白砂糖添加量為2.5%、小麥胚芽粉添加量為1.25%、乳粉添加量為12.5%時，小麥胚芽乳飲料的穩定率最高，組織狀態最好，不易沉淀，最有利于運輸和保存；食鹽添加量為0.500%、白砂糖添加量為3.5%、小麥胚芽粉添加量為1.00%、乳粉添加量為7.5%時，小麥胚芽乳飲料的黏度最接近于最佳黏度值（22 mPa·s[20]），與市場上出售的乳飲料產品黏度最接近，是人們最能接受的乳飲料黏度；食鹽添加量為0.375%、白砂糖添加量為3.5%、小麥胚芽粉添加量為0.75%、乳粉添加量為12.5%時，小麥胚芽乳飲料的感官品質最好，同時有小麥胚芽和乳的滋味與香氣，且組織細膩、顏色明亮，更適宜消費者飲用。獲得最好感官品質的配方，制得的小麥胚芽乳飲料穩定率（94.9%） 和黏度（25.1 mPa·s） 也均較佳，故入選為最佳配方。