黑糖姜汁乳飲料的配方及穩(wěn)定性研究

郭慧青

摘 要：本文采用正交試驗設(shè)計，優(yōu)化了黑糖姜汁乳飲料的配方。結(jié)果表明，黑糖4.0%、姜汁1.0%、牛奶45%的組合所得產(chǎn)品風(fēng)味最佳;采用正交旋轉(zhuǎn)試驗得出卡拉膠0.15%、黃原膠0.15%、蔗糖酯和單甘酯（1︰1）混合物0.05%的復(fù)配乳化穩(wěn)定劑組合，所得產(chǎn)品體系最穩(wěn)定。此時產(chǎn)品細(xì)膩均一，順滑醇厚，口感和穩(wěn)定性表現(xiàn)最好，可以應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。

關(guān)鍵詞：黑糖姜汁;乳飲料;配方研究

Study on the Formula and Stability of Dark Sugar Ginger Milk Beverage

GUO Huiqing

（Beijing Sanyuan Food Co.， Ltd.， Beijing 100076， China）

Abstract： The formula of dark sugar ginger milk beverage was optimized by orthogonal design. The results showed that the combination of brown sugar 4.0%， ginger juice 1.0% and milk 45% had the best flavor. 0.15% carrageenan， 0.15% xanthan gum， 0.05% sucrose ester and monoglyceride 1：1 mixture， the product system is the most stable. At this time， the product is fine and uniform， smooth and mellow， with the best taste and stability， which can be applied to production practice.

Keywords： black sugar and ginger juice; milk drink; recipe study

黑糖是由甘蔗的莖經(jīng)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(zhì)（主要為鈣和鉀）及甘醇酸的含量較高。黑糖可促進(jìn)皮膚細(xì)胞的代謝和再生，其所含有的天然酸類和色素代謝物質(zhì)，是各類色素代謝過程很好的調(diào)節(jié)劑，其可以降低局部色素異常堆積的風(fēng)險，使皮膚內(nèi)色素分泌數(shù)量和色素分布更加平衡。

生姜中蛋白質(zhì)、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(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為，姜具有健胃、興奮、發(fā)汗、止嘔和解毒等功效，可作為散寒發(fā)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(wěn)定劑等輔料調(diào)配而成的中性含乳飲料。在全球年度風(fēng)味預(yù)測中，自帶溫?zé)峁πУ纳煞质艿狡放坪拖M者的關(guān)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(chǎn)品新穎、別樣的風(fēng)味。本試驗研究黑糖姜汁乳飲料的配方及產(chǎn)品穩(wěn)定性，可為該類型產(chǎn)品的生產(chǎn)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(jī)（RW20DZM），德國IKA公司;高壓均質(zhì)機(jī)（APV-2000），德國APV公司;立式壓力蒸汽滅菌鍋，上海三申醫(yī)療器械有限公司;Turbiscan Tower穩(wěn)定性分析儀，formulation公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

復(fù)配穩(wěn)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(zhì)（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(jīng)驗的品評人員構(gòu)成，品評人員對產(chǎn)品的外觀組織形態(tài)、風(fēng)味、口感、香氣和色澤等方面進(jìn)行評價、打分，打分采用百分制。感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3.3 穩(wěn)定性分析

本文所采用的穩(wěn)定性分析是基于多重光散射原理，以近紅外發(fā)射光譜的透射光和背散射光隨時間的變化率，得到的穩(wěn)定動力學(xué)指數(shù)系數(shù)TSI為評價指標(biāo)。TSI與體系穩(wěn)定性呈負(fù)相關(guān)，測試TSI值越小，預(yù)示體系越穩(wěn)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(jìn)行，將樣品室的溫度設(shè)定為10 ℃，每隔30 min掃描一次，掃描時間24 h。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑糖姜汁乳飲料風(fēng)味優(yōu)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(shè)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(shù)據(jù)及極差分析結(jié)果可知，各試驗因素對產(chǎn)品風(fēng)味影響大小排序為姜汁>牛奶>黑糖。

姜汁的添加量在產(chǎn)品感官上影響最大，直接影響著產(chǎn)品的風(fēng)味，姜汁添加過多時，姜味會掩蓋牛奶特有的奶香味，同時產(chǎn)品姜辣味較重，難以被大多數(shù)消費者喜歡。牛奶所具有的濃郁、甜香的奶味是整個產(chǎn)品的基礎(chǔ)，適量的牛奶能很好融合姜汁的姜味與黑糖的焦香味，使產(chǎn)品甜香醇厚。黑糖使產(chǎn)品呈現(xiàn)特有的焦糖風(fēng)味和醇厚滑順的甜味，也使產(chǎn)品在色澤上呈現(xiàn)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(chǎn)品風(fēng)味方面影響較弱，但恰當(dāng)?shù)奶砑恿靠山o產(chǎn)品帶來更愉悅、更突出的風(fēng)味。當(dāng)姜汁添加量為1.0%、牛奶添加量為45%、黑糖添加量為4%時，產(chǎn)品的品質(zhì)較好。

2.2 3因素2次正交旋轉(zhuǎn)試驗設(shè)計及結(jié)果分析、驗證

復(fù)配穩(wěn)定劑的試驗設(shè)計方案及因素水平編碼見表4。Turbiscan Tower穩(wěn)定性分析儀重復(fù)試驗3次，平均值作為測定結(jié)果。用DPS 數(shù)據(jù)處理軟件，將所得數(shù)據(jù)經(jīng)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(wěn)定性動力學(xué)指數(shù)系數(shù)TSI為因變量的回歸模型，試驗結(jié)果見表5。

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(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析，結(jié)果見表6，其模型F失擬=0.682F0.01（9，13）=4.19。以上結(jié)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(chǎn)品的穩(wěn)定性所起作用的影響，無可忽略因素存在，回歸模型達(dá)到顯著或極顯著水平，說明回歸模型在此試驗中有意義。

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(fù)配穩(wěn)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(wěn)定性動力學(xué)指數(shù)系數(shù)TSI為0.15，經(jīng)驗證試驗，產(chǎn)品在保質(zhì)期內(nèi)可安全儲存。

3 結(jié)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(zhì)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(wěn)定劑組合，產(chǎn)品的感官品質(zhì)和穩(wěn)定效果均表現(xiàn)良好。卡拉膠和黃原膠對蛋白質(zhì)起保護(hù)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(zhì)期內(nèi)較快上浮，使整個產(chǎn)品保持良好的乳化效果。此時產(chǎn)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(zhì)期內(nèi)可安全儲存。黑糖姜汁乳飲料是一款風(fēng)味獨特、營養(yǎng)豐富的乳飲品，具有良好的市場前景，本試驗可為類型產(chǎn)品的生產(chǎn)實踐提供一定借鑒。

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