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花生牛奶饮料配方的稳定性工艺研究

作者:饮料工艺 时间:2023年2月17日 09:13

工艺流程:原料挑选一烘烤-浸泡一磨浆一调配一均质-装瓶一杀菌.

基本配方:花生浆30%,白砂糖5%,奶粉0.8%,复合稳定剂适量.

操作要点.原料挑选:选取风味浓的花生仁、剔除霉烂变质、虫蛙、出芽的花生和砂石等杂质.

烘烤:花生米烘焙时要避免温度过高,高温会使油脂分解,将花生的外表烤焦,并使碎花生碳化,使花生产生一股烟味,所以适宜的条件以能除去花生的生腥味,开始产生特有的烤香味,并形成浅淡的黄色为佳.

浸泡:花生仁中蛋白质以球蛋白为主,溶液pH值对蛋白质水化作用显著,在等电点附近,水化作用弱,蛋白质溶解度最小;溶液pH值离等电点越远,水化作用越强,形成蛋白质的盐类亲水性胶体乳状液就越稳定,球蛋白的等电点在5.5-6.5之间,易溶于中性盐类溶液和稀碱液中,所以可使用稀碱液调节,使其远离等电点,从而加大其溶解性,但需注意用碱量不能太多,以避免影响产品口味或降低营养价值,实际生产可控制在7.0-7.5,碱液浸泡还可除去花生中的苦涩味.

磨浆:注意采用水的硬度小于80mg/kg(以Ca计),避免由于水质过硬而引起饮料热稳定性的下降.以50℃热水,按料水比为1:9进行磨浆对花生仁的利用率最高.

调配:按配方称取各量,首先将蔗糖与稳定剂混合在热水中充分溶解,再加其余各配料,调制温度控制在95℃左右,约维持1min-2min.注意煮浆不要过久,以免蛋白质变性所产生的破乳作用,使乳化稳定剂失效.

均质:均质是生产花生牛奶不可缺少的工序,不仅能细化溶液中悬浮固体颗粒,而且能提高乳化能力,使乳化剂分布于脂肪球表面,增强稳定效果,提高体系的稳定性并防止分层.均质条件为均质温度65-75℃、压力18-25 Mpa,均质两適.

装罐:均质后趁热装罐封口.

杀菌:10-20--反压/115℃,杀菌后及时冷却.

结果分析与讨论

单一增稠稳定效果 将各种稳定剂技相同添加量,在相同的加工工艺条件下生产,重复3次,观察成品的稳定情况,结果列于表2,表2显示,单独添加0.15%的瓜尔豆胶、卡拉胶、黄原胶、CMC效果差,都有不同程度的分层和沉淀,卡拉胶在相同的用量下稳定效果虽较其它稳定剂略好,但呈现粘稠度较高及口感较差.

复合增科稳定效果 表3列出添加0.15%卡拉胶、瓜尔豆胶、CMC各种配比的复合增稠稳定剂在相同加工工艺条件下的试验结果(3次重复),由表3知,复合增稠剂使用后均比CK组的综合效果好,但不同的配比对稳定性的影响有明显差异,卡拉胶和瓜尔豆胶对改善沉淀的效果较明显,CMC用量在超过10%时,颜色发生了不同程度的改变,因此,在进行复合增稠稳定试验时,以第1组的配比(卡拉胶:瓜尔豆胶为50%,50%)的稳定效果相对较好,颜色正常,综合效果明显(P<0.05)高于其它供试复合增n稳定剂的配比处理.

增稠稳定剂与乳化剂复合正交试验.由于花生牛奶是一种植物蛋白胶体溶液和水包油型乳状液,单独采用复合增稠稳定剂尚无法较好的阻止油脂的高析,解决脂肪上浮的问题,为此,采用复合增稠稳定剂和常用的乳化剂蔗糖脂肪酸酯进一步按L(3)正交表进行试验,结果显示,增测稳定剂与乳化剂复合可较好的阻止油脂的高析及脂肪的上浮,大大提高花生牛奶的整体稳定性,但不同供试配方组合,对提高花生牛奶的整体稳定性效果有所差别,其中以AB,C2配方组合的效果为最佳,即卡拉胶、瓜尔豆胶、蔗糖脂肪酸酯用量分别为0.08%,0.08%、0.10%,经对R值分析后表明,主次因素分别为蔗糖脂肪酸酯、瓜尔豆胶、卡拉胶.

结论

(1)增稠复合稳定剂采用卡拉胶与瓜尔豆胶复配效果相对较好,但是仍会有脂肪的上浮现象存在,必须配合使用乳化剂.

甘蓝、苹果、马铃薯等果蔬已经用作益生菌饮料生产的原料)。研究表明,嗜酸乳杆菌植物乳杆菌等乳酸菌可以耐受果蔬本身和乳酸菌发酵导致的较高的酸度和较低的pH环境。刘磊等1以保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌为发酵菌株,进行了浑浊型龙眼果肉乳酸菌发酵饮料加工工艺的优化。李维妮等凹对益生菌发酵苹果汁的发酵工艺进行了优化并对发酵前后的有机酸的变化进行了分析。郑欣等1以荔枝汁为原料,进行乳酸菌发酵果汁的制备营养品质的变化及贮藏稳定性研究。另外,采用苹果山药复合果蔬汁、枸杞胡萝卜复合汁、黄秋葵、桑 汁等1为原料进行了乳酸菌发酵饮料的工艺研究。这些研究表明以果蔬汁单独或复合进行益生菌发酵饮料的制备是可行的,为益生菌发酵果蔬制品的开发奠定了基础。

我国葡萄种植面积大,资源丰富。葡萄中不仅含碳水化合物、氨基酸等营养物质,而且含有抗氧化、提高免疫力、抗癌和减少心脑血管疾病风险的多酚、花青素、膳食纤维等功能性成分59,目前葡萄主要以鲜食为主,深加工产品主要有葡萄干、葡萄汁和葡萄酒。王舸楠等1采用响应面法方法对复合菌种发酵葡萄玫瑰花饮品的发酵工艺进行了优化。但是以葡萄为原料制备富含益生菌的功能性饮料的研究鲜见报道。为了更好地开发功能型葡萄汁饮料,本研究以前期筛选的具有体外降胆固醇降甘油三酯功能的益生菌嗜酸乳杆菌为菌种,采用单因素试验和正交试验,对影响益生菌生长和代谢的初始pH.接种量、发酵温度和发酵时间等发酵工艺进行了研究和优化,为益生菌发酵葡萄汁饮料的开发提供理论依据。

方法

菌种活化及制备:将-20℃C保藏的嗜酸乳杆菌L2-16甘油管,接种到装液量为50 mL/150 mL MRS液体培养基中,37℃静置培养12 h,用无菌水离心洗涤3次,并用无菌水调至适宜浓度,得到嗜酸乳杆菌菌悬液,备用。

发酵葡萄汁饮料制备:将葡萄除梗后,清洗,用榨汁机压榨,制成新鲜果汁,加果胶酶(果胶酶的添加量0.1 gkg)于15℃条件下酶解10h,取上清液,采用1 molL的碳酸钠调节pH,接种制备的嗜酸乳杆菌菌悬液(接种量0.5%~3.0%),在40 ℃静置发酵至pH不再增加。

益生菌发酵葡萄汁饮料工艺优化单因素试验将葡萄汁(初始pH 3.3)用1 molL的碳酸钠或盐酸将初始pH值分别调节至0.5.4.0.4.5.、5.0.5.5和6.0,分别按照0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%的接种量接入嗜酸乳杆菌L2-16菌悬液,在20 ℃、24℃、28 ℃、32℃.36℃.40℃发酵12 h、16 h.20 h.24 h、28 h、32 h,测定嗜酸乳杆菌活菌数并进行感官评价。

益生菌发酵葡萄汁饮料工艺优化正交试验以葡萄汁发酵的初始pH、接种量、发酵温度及发酵时间为影响因素,设计4因素3水平的正交试验,以嗜酸乳杆菌活菌数和感官评价结果为评价指标,确定最佳的发酵工艺条件。

结果与分析

益生菌发酵葡萄汁饮料的单因素试验

初始pH对葡萄汁发酵的影响可以看出,当初始pH为3.5时,由于酸度过大,对嗜酸乳杆菌的生长产生不利的影响,导致其生长速度减慢,发酵后活菌数较低;在初始pH3.5~5.0,随着初始pH的增大,嗜酸乳杆菌的活细胞数逐渐增大,当初始pH>5.0时,活菌数呈下降的趋势。在初始pH3.5~4.5,随着初始pH的增大,发酵葡萄汁的感官评分逐渐提高,当初始pH>4.5时,感官评分呈下降的趋势。因此,综合考虑确定适宜的初始pH值为4.5.

接种量对葡萄汁发酵的影响:当接种量为0.5%~2.0%时,随着接种量的增大,嗜酸乳杆菌活菌数提高,但随着接种量的继续增大,活菌数不再增加。按种量为0.5%~2.0%时,感官评分随着接种量的增大有增加的趋势,但接种量继续增大,感官评分不再提高反而下降。因此,综合考虑,确定适宜的接种量为2.0%

发酵温度对葡萄汁发酵的影响由图3可以看出,发酵温度在20-36 ℃,随着温度的升高,活细胞数逐渐增加,但当温度继续提高,活细胞数显著下降。在20~32 ℃时,随着发酵温度的提高,发酵葡萄汁的感官评分逐渐增加,当温度提高至36℃时,感官评分没有明显下降,当发酵温度提高至40℃时,感官评分下降。因此,综合考虑活细胞数和感官品质情况,选择较适宜的发酵温度为32℃.