美拉德褐變型發(fā)酵乳飲料的研制

文∕李國玉

（黑龍江龍丹乳業(yè)科技股份有限公司）

近年來乳酸菌飲料以其獨(dú)特的風(fēng)味和口感大受消費(fèi)者的青睞，銷售量不斷上升。世界各國在乳酸菌飲料研發(fā)與生產(chǎn)方面也做了大量的工作，不同風(fēng)格、不同風(fēng)味、不同賣點的酸乳飲料應(yīng)運(yùn)而生。美拉德反應(yīng)是一種普遍的非酶褐變，又稱“非酶棕色化反應(yīng)”，是法國化學(xué)家L C Maillard在1912年提出的，廣泛存在于食品工業(yè)中，是羰基化合物（還原糖類）和氨基化合物（氨基酸和蛋白質(zhì)）間的反應(yīng)，經(jīng)過復(fù)雜的歷程，最終生成棕色甚至是黑色的大分子物質(zhì)類黑精或稱擬黑素，所以又稱羰氨反應(yīng)[1]。美拉德反應(yīng)是一個十分復(fù)雜的反應(yīng)過程，中間產(chǎn)物眾多，終產(chǎn)物結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。美拉德反應(yīng)能產(chǎn)生人們所需要的香氣和色澤，亮氨酸與葡萄糖在高溫下反應(yīng)，能夠產(chǎn)生令人愉悅的面包香。通過美拉德反應(yīng)不僅賦予發(fā)酵型乳飲料面包的香氣，同時賦予其獨(dú)特的色澤。產(chǎn)品含有大量的活菌和益生菌，可調(diào)整人體腸道菌群的平衡，并且其代謝產(chǎn)物有益于人體的健康[2]。本文研究了一種通過美拉德反應(yīng)，由益生菌發(fā)酵制備發(fā)酵型乳飲料的加工工藝，旨在為企業(yè)提供生產(chǎn)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

鮮牛乳，白砂糖，葡萄糖，含益生菌發(fā)酵劑，復(fù)合穩(wěn)定劑等，由黑龍江龍丹乳業(yè)科技股份有限公司實驗室提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

鮮牛乳→ 加熱殺菌→冷卻，接種→發(fā)酵→加入白砂糖、穩(wěn)定劑的水溶液→攪拌

1.2.2 理化及微生物指標(biāo)的測定

蛋白質(zhì)的測定：GB 5009.5；脂肪的測定：GB 5413.3；酸度的測定：GB 5413.34；乳酸菌數(shù)的測定：GB 4789.35。

1.2.3 感官評價標(biāo)準(zhǔn)

感官評分采用10 分制，感官評定小組由11 人組成，對褐變型發(fā)酵乳飲料的色澤、滋味、組織狀態(tài)3 個指標(biāo)進(jìn)行評分，去掉其中的最高評分、最低評分，以其余所有評鑒人員的鑒定結(jié)果平均分作為最后結(jié)果。評分標(biāo)準(zhǔn)：組織狀態(tài)20 分，顏色和色澤30 分，香味20 分，滋味和口感30 分[3]。

2 結(jié)果與討論

2.1 褐變條件優(yōu)化試驗

恰當(dāng)?shù)募訜釡囟群蜁r間，不僅能夠殺死鮮牛乳中所有的致病菌和大部分微生物，同時會加速美拉德反應(yīng)速度。本試驗采用兩因素三水平L9（32）的正交試驗設(shè)計，影響因素及水平見表1所示。鮮牛乳加入1%的葡萄糖，加熱到一定溫度保持一定時間，然后冷卻到37 ℃，發(fā)酵18 h。發(fā)酵結(jié)束后，加入經(jīng)過巴氏殺菌冷卻至20 ℃的10%的白砂糖和0.8%的復(fù)合穩(wěn)定劑及水溶液混合并攪拌，對產(chǎn)品進(jìn)行感官評價。試驗結(jié)果和評價結(jié)果見表2。

表1 L9（32）的正交試驗設(shè)計表

表2 正交試驗結(jié)果及感官評分結(jié)果

表3 L9（32）的正交試驗設(shè)計表

表4 正交試驗結(jié)果及感官評分結(jié)果

表5 L9（32）的正交試驗設(shè)計表

表6 正交試驗結(jié)果及感官評分結(jié)果

反應(yīng)溫度和時間的增加會增加美拉德反應(yīng)速度，一般每相差10℃，反應(yīng)速度相差3～5 倍，30 ℃以上速度加快，高于80 ℃時反應(yīng)速度變慢[4]。從上述結(jié)果可以看出，RB>RA，說明反應(yīng)時間對產(chǎn)品感官評分的影響大于反應(yīng)溫度。最佳反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間是80 ℃，2 h。

2.2 發(fā)酵條件優(yōu)化試驗

本試驗采用兩因素三水平L9（32）的正交試驗設(shè)計，影響因素及水平如表3所示。鮮牛乳加入1%的葡萄糖，加熱到80 ℃殺菌，并保持2 h，然后冷卻到一定溫度，發(fā)酵一定時間。發(fā)酵結(jié)束后加入經(jīng)過巴氏殺菌冷卻至20 ℃的10%的白砂糖和0.8%的復(fù)合穩(wěn)定劑及水溶液混合并攪拌，對產(chǎn)品進(jìn)行感官評價，試驗結(jié)果和評價結(jié)果見表4。

本產(chǎn)品中采用了低溫長時發(fā)酵的益生菌，反應(yīng)溫度較低，反應(yīng)時間較長。從試驗結(jié)果可以看出，發(fā)酵時間對產(chǎn)品品質(zhì)的影響大于發(fā)酵溫度，最佳發(fā)酵時間是18 h，發(fā)酵溫度是37 ℃。

2.3 發(fā)酵乳飲料配方優(yōu)化試驗

本試驗采用兩因素三水平L9（32）的正交試驗設(shè)計，影響因素及水平見表5。鮮牛乳加入1%的葡萄糖，加熱到80 ℃殺菌保持2 h，然后冷卻到37 ℃，發(fā)酵18 h，發(fā)酵結(jié)束后加入經(jīng)過巴氏殺菌冷卻至20℃的一定量的白砂糖和一定量的復(fù)合穩(wěn)定劑及水溶液混合并攪拌，對產(chǎn)品進(jìn)行感官評價，試驗結(jié)果和評價結(jié)果見表6。

上述試驗結(jié)果表明，2 個因素對試驗結(jié)果的影響是F>E，即穩(wěn)定劑的添加量對產(chǎn)品的影響大于白砂糖的添加量。最優(yōu)試驗配方是：白砂糖添加量10%，穩(wěn)定劑添加量0.8%。

3 結(jié)論

通過3 個正交試驗確定了美拉德褐變型發(fā)酵乳飲料的最優(yōu)加工工藝是：反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間80 ℃，2 h；發(fā)酵時間18 h，發(fā)酵溫度37℃；白砂糖添加量10%，穩(wěn)定劑添加量0.8%；產(chǎn)品組織狀態(tài)、口感、滋氣味、色澤最佳。

[1]付莉，利鐵剛.簡述美拉德反應(yīng).食品科學(xué)，2006（12）：9-11.

[2]王曉華，趙保翠，楊興章，等.美拉德反應(yīng)與食品風(fēng)味.肉類工業(yè)，2006（6）：85-88.

[3]鄧友軍，王濱.飲料加工實用手冊.南寧：廣西科技出版社，1986.

[4]陳華.影響食品中的美拉德反應(yīng)的因素.四川食品與發(fā)酵，1998（3）：35-37.