黑糖姜汁乳飲料的配方及穩定性研究

郭慧青

（北京三元食品股份有限公司，北京 100076）

黑糖是由甘蔗的莖經壓榨、取汁、粗煉，帶蜜成型的蔗糖，其色澤赤黑，有焦香味。黑糖中糖分、礦物質（主要為鈣和鉀）及甘醇酸的含量較高。黑糖可促進皮膚細胞的代謝和再生，其所含有的天然酸類和色素代謝物質，是各類色素代謝過程很好的調節劑，其可以降低局部色素異常堆積的風險，使皮膚內色素分泌數量和色素分布更加平衡。

生姜中蛋白質、脂肪、碳水化合物的含量分別是0.6%、0.7%、8.1%，生姜中還含有多種有效成分，如氨基酸、姜酚、鋅和鐵等。傳統醫學認為，姜具有健胃、興奮、發汗、止嘔和解毒等功效，可作為散寒發表的藥物[1-2]。

黑糖姜汁乳飲料是生牛乳適量添加水、黑糖、姜汁、穩定劑等輔料調配而成的中性含乳飲料。在全球年度風味預測中，自帶溫熱功效的生姜成分受到品牌和消費者的關注。姜味輔以黑糖特殊的焦香味，醇厚順滑，二者和牛奶相融合，賦予產品新穎、別樣的風味。本試驗研究黑糖姜汁乳飲料的配方及產品穩定性，可為該類型產品的生產實踐提供一定借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

生牛乳，北京三元食品股份有限公司；沖繩黑糖粉，德味生物科技（上海）有限公司；姜汁，德樂食品飲品配料有限公司；卡拉膠，杜邦丹尼斯克公司；黃原膠，河北吉捷生物科技有限公司；蔗糖酯，杭州瑞霖化工有限公司；單甘酯，廣州嘉德樂生化科技有限公司。

1.2 試驗儀器

高速攪拌機（RW20DZM），德國IKA公司；高壓均質機（APV-2000），德國APV公司；立式壓力蒸汽滅菌鍋，上海三申醫療器械有限公司；Turbiscan Tower穩定性分析儀，formulation公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

復配穩定劑、黑糖、水（約75 ℃）→高速攪拌（15～20 min）→加入姜汁→高速攪拌（≥10 min）→生牛乳→高速攪拌（≥10 min）→均質（65 ℃∕ 25 MPa）→UHT滅菌（137 ℃∕4 s）→冷卻→無菌灌裝→成品。

1.3.2 感官評價方法

建立品評小組，品評小組由10位在乳品感官評價方面具有豐富經驗的品評人員構成，品評人員對產品的外觀組織形態、風味、口感、香氣和色澤等方面進行評價、打分，打分采用百分制。感官評分標準見表1。

1.3.3 穩定性分析

本文所采用的穩定性分析是基于多重光散射原理，以近紅外發射光譜的透射光和背散射光隨時間的變化率，得到的穩定動力學指數系數TSI為評價指標。TSI與體系穩定性呈負相關，測試TSI值越小，預示體系越穩定[3-5]。將待測樣品混勻，加入到樣品池中，液面與樣品支架平齊，旋緊蓋子，不要晃動樣品，將樣品放入儀器開始測量。測量采用多次掃描模式進行，將樣品室的溫度設定為10 ℃，每隔 30 min掃描一次，掃描時間24 h。

2 結果與分析

2.1 黑糖姜汁乳飲料風味優化正交試驗

分別以不同的姜汁添加量（A）、牛奶添加量（B）和黑糖添加量（C）為因素，設計3因素3水平的正交試驗，見表2，采用L9(34)正交表[6]，由表3正交試驗數據及極差分析結果可知，各試驗因素對產品風味影響大小排序為姜汁＞牛奶＞黑糖。

表2 黑糖姜汁乳飲料的風味優化試驗設計因素水平表

表3 黑糖姜汁乳飲料的風味優化試驗設計及結果

姜汁的添加量在產品感官上影響最大，直接影響著產品的風味，姜汁添加過多時，姜味會掩蓋牛奶特有的奶香味，同時產品姜辣味較重，難以被大多數消費者喜歡。牛奶所具有的濃郁、甜香的奶味是整個產品的基礎，適量的牛奶能很好融合姜汁的姜味與黑糖的焦香味，使產品甜香醇厚。黑糖使產

品呈現特有的焦糖風味和醇厚滑順的甜味，也使產品在色澤上呈現柔和的黃褐色，可增加飲用者食欲，雖然相較姜汁、牛奶，黑糖對產品風味方面影響較弱，但恰當的添加量可給產品帶來更愉悅、更突出的風味。當姜汁添加量為1.0%、牛奶添加量為45%、黑糖添加量為4%時，產品的品質較好。

2.2 3因素2次正交旋轉試驗設計及結果分析、驗證

復配穩定劑的試驗設計方案及因素水平編碼見表4。Turbiscan Tower穩定性分析儀重復試驗3次，平均值作為測定結果。用DPS 數據處理軟件，將所得數據經多元回歸分析[7-8]，得出以卡拉膠、黃原膠、蔗糖酯和單甘酯（1∶1）混合物的編碼值（X1、X2、X3）為自變量，穩定性動力學指數系數TSI為因變量的回歸模型，試驗結果見表5。

表4 3因素2次正交旋轉試驗的因素水平設計

表5 3因素2次正交旋轉試驗結果

Y=0.485 39+0.072 19X1+0.031 05X2+0.056 78X3+ 0.036 42X12-0.069 64X22-0.060 80X32+0.085 00X1X2-0.010 00X1X3-0.065 00X2X3，對所得數據進行顯著性分析，結果見表6，其模型F失擬=0.682＜F0.05（5,8）=3.69，F回歸=5.143＞F0.01（9,13）=4.19。以上結果表明，在此試驗條件下，模型與實際擬合較好，此回歸模型中的各因素很好的反映了卡拉膠、黃原膠以及蔗糖酯和單甘酯1∶1混合物對產品的穩定性所起作用的影響，無可忽略因素存在，回歸模型達到顯著或極顯著水平，說明回歸模型在此試驗中有意義。

表6 回歸模型方差分析表

由表6可知，卡拉膠、蔗糖酯和單甘酯1∶1混合物對黑糖姜汁乳飲料的TSI有顯著影響 （P＜0.05），其中卡拉膠與黃原膠之間具有顯著的交互作用（P＜0.05），黃原膠與蔗糖酯和單甘酯 1∶1混合物之間具有較顯著的交互作用（P＜0.1），其他因素之間的交互作用不顯著。求解回歸方程，得黑糖姜汁乳飲料最佳的復配穩定劑組合為卡拉膠0.15%、黃原膠0.15%、蔗糖酯和單甘酯（1∶1）混合物0.05%。在此條件下，黑糖姜汁乳飲料的穩定性動力學指數系數TSI為0.15，經驗證試驗，產品在保質期內可安全儲存。

3 結論與討論

黑糖姜汁乳飲料的最佳配方為黑糖4%、姜汁1.0%、牛奶45%（蛋白質含量≥1.0%），以0.15%卡拉膠、0.15%黃原膠、0.05%蔗糖酯和單甘酯（1∶1）混合物為穩定劑組合，產品的感官品質和穩定效果均表現良好。卡拉膠和黃原膠對蛋白質起保護作用，避免蛋白酶使牛奶蛋白絮凝；蔗糖酯和單甘酯對體系有很好的乳化作用，可避免乳脂肪在保質期內較快上浮，使整個產品保持良好的乳化效果。此時產品呈均一黃褐色；姜味、焦香味及奶香味融合較好，香甜、順滑、醇厚，保質期內可安全儲存。黑糖姜汁乳飲料是一款風味獨特、營養豐富的乳飲品，具有良好的市場前景，本試驗可為類型產品的生產實踐提供一定借鑒。