低糖褐色乳酸菌飲料的研制

李海燕，喬成亞，劉振民，梅芳

1. 光明乳業(yè)股份有限公司乳業(yè)研究院華北研究所（北京 101300）；2. 乳業(yè)生物技術國家重點實驗室，上海乳業(yè)生物工程技術研究中心（上海 200436）

褐色乳酸菌飲料是以生牛乳或脫脂乳粉為原料，添加還原糖經美拉德反應、接種、發(fā)酵、調配而制成的一種活性乳酸菌飲料。在制作過程中乳成分中的氨基與還原糖中的羰基發(fā)生褐變反應，因此成品顏色呈現(xiàn)淺褐色至深褐色。褐色乳酸菌飲料含有較高數(shù)量的活性乳酸菌，甜度與酸度較高，黏度較低，口感清爽，酸甜適口，具有廣泛的市場需求。但其碳水化合物含量較高，一般為10%～15%，且碳水化合物主要來源為蔗糖，長期攝入較高糖分，對人體健康會帶來一定的影響，容易引發(fā)兒童齲齒，同時也不適合糖尿病人飲用。因此，為調整其營養(yǎng)結構，開發(fā)低糖型褐色乳酸菌飲料具有重要意義。按照國標GB 28050《預包裝食品營養(yǎng)標簽通則》規(guī)定，“低糖”宣稱的要求是≤5 g/100 g（固體）或100 mL（液體）。試驗以安賽蜜、三氯蔗糖和赤蘚糖醇作為甜味劑，與蔗糖復配應用，顯著降低蔗糖用量，通過正交試驗，確定低糖褐色乳酸菌飲料的最優(yōu)配方；同時控制產品總糖量4.3%，符合國標對于“低糖”產品的要求。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

脫脂乳粉（蛋白質含量32%～34%，新西蘭恒天然商貿有限公司）；干酪乳桿菌（Lactobacillus casei，LC2W，光明乳業(yè)股份有限公司）；可溶性大豆多糖（福建泉州味博食品有限公司）；高甲氧基果膠（Y-1，喬富企業(yè)有限公司食品配料分公司）；復配穩(wěn)定劑MA316（含CMC、高甲氧基果膠）；北京蔗糖（食品級）；安賽蜜（上海捷聰貿易有限公司）；三氯蔗糖（泰萊貿易（上海）有限公司）；食用葡萄糖（保齡寶生物股份有限公司）；乳酸FCC80（北京中柏貿易有限公司）；孟加拉紅培養(yǎng)基、MRS培養(yǎng)基（北京陸橋技術有限責任公司）。

1.2 儀器與設備

MS204S電子天平（梅特勒-托利多儀器有限公司）；APV-1000均質機（丹麥APV公司）；EUROSTAR攪拌器（德國IKA公司）；FE20K型精密pH計（梅特勒-托利多儀器有限公司）；SPX-150B-Z型恒溫培養(yǎng)箱（上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠）；Water Baths恒溫水浴鍋（德國GFL公司）；LVDV-1黏度計（美國博勒飛公司）；超凈工作臺（蘇州凈化設備有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

1.3.1.1 低糖褐色乳酸菌飲料制備工藝流程

1.3.1.2 操作要點

褐色發(fā)酵乳基料的制備：以脫脂乳粉12%、葡萄糖粉11%比例，將其溶解于凈化水中水合30 min制成還原乳，經20 MPa、65 ℃均質后升溫至95 ℃進入發(fā)酵罐，于95 ℃、保溫2 h褐變后降溫至38～40 ℃，發(fā)酵菌種LC2W以1×107CFU/mL添加量按無菌操作添加至還原乳中，混勻后發(fā)酵60～72 h，待發(fā)酵乳酸度到達200 °T以上時終止發(fā)酵，發(fā)酵乳經冰水冷卻至10 ℃以下后攪拌均勻，于4 ℃冷藏備用。

穩(wěn)定劑溶液的制備：凈化水預熱至40～60 ℃，穩(wěn)定劑與蔗糖混勻后溶解于凈化水中，經95 ℃、300 s殺菌后冷卻至30 ℃，與褐色發(fā)酵乳按照3∶1～4∶1的比例混勻。

調酸、灌裝：將乳酸溶解于無菌凈化水中，濃度＜30%。保持乳飲料為攪拌狀態(tài)，緩慢加入乳酸溶液，調整飲料成品的酸度在60 °T～70 °T之間。調酸結束后經18 MPa、20 ℃無菌均質、灌裝、2～6 ℃冷藏，即得成品。

1.3.2 產品用感官評定

由20位專業(yè)品嘗人員對低糖褐色乳酸菌飲料的組織狀態(tài)、黏度、酸甜度、風味和色澤進行評分，作出綜合感官評價，感官評分標準見表1。

表1 低糖褐色乳酸菌飲料感觀評分標準

1.3.3 甜味劑復配試驗

絕大多數(shù)單一的甜味劑存在一定的風味缺陷。因此，生產上均采用2種或2種以上的甜味劑復配使用，以降低每一種甜味劑的風味缺陷，同時甜味劑復配使用具有協(xié)同增效的作用，可以增加甜度。試驗采用蔗糖、安賽蜜、三氯蔗糖為甜味劑，采用乳酸為酸度調節(jié)劑，通過正交試驗優(yōu)選出低糖褐色乳酸菌飲料的最佳配方，正交試驗見表2。主要通過感官評定來判定口味測試結果。

表2 甜味劑復配正交試驗因素水平設計表

1.3.4 穩(wěn)定性測驗

分別采用可溶性大豆多糖、高甲氧基果膠、復配穩(wěn)定劑MA316為穩(wěn)定劑，制成低糖褐色乳酸菌飲料，取30 g飲料樣品置于離心管中，經過4 000 r/min離心20 min，緩慢傾倒出離心管中的上層清液，準確稱定離心管中沉淀的質量。

1.3.5 黏度測定

分別采用可溶性大豆多糖、高甲氧基果膠、復配穩(wěn)定劑MA316為穩(wěn)定劑，添加量均為0.4%，制成低糖褐色乳酸菌飲料，采用黏度計測定褐色乳酸菌飲料的黏度。比較不同穩(wěn)定劑制成的乳酸菌飲料成品的黏度。

1.3.6 產品理化指標檢測

蔗糖的測定：按照GB 5413.5《嬰幼兒食品中乳糖、蔗糖的測定》進行測定。樣品經除去蛋白質后，其中蔗糖經鹽酸水解為還原糖，再按還原糖測定。水解前后的差值乘以相應的系數(shù)即為蔗糖含量。

酸度、乳酸菌活菌數(shù)、菌落總數(shù)、霉菌、酵母、大腸菌群的檢測執(zhí)行相關國標，產品符合GB/T 21732《食品安全國家標準含乳飲料》。

2 結果與分析

2.1 甜味劑復配效果

經過感官評定人員測評，試驗結果如表3所示。從表3可知，對于產品口感的影響：安賽蜜＞乳酸＞三氯蔗糖＞蔗糖。主要原因是安賽蜜在飲料產品中，后甜拖尾較為明顯，甜味在口腔內滯留時間長且不易散去，后甜感較為強烈，因此安賽蜜的添加量對于產品口感的影響較為顯著。而三氯蔗糖后甜不明顯，甜味劑在適量的乳酸的作用下，可以抵消一部分后甜，使其口感酸甜適中。蔗糖的甜感最為自然，總體上提高產品的甜度，同時對飲料產品的穩(wěn)定性也具有重要作用。從不同甜味劑與酸味劑的試驗組合結果來看，4號產品與7號產品的口感評分較高，根據(jù)各組分對口感的影響效果，得出A2B1C2D3為最優(yōu)組合。

從圖1的極差分析結果來看，安賽蜜和三氯蔗糖隨著添加量增加，口感評分逐漸下降，安賽蜜下降更為明顯；乳酸FCC80的影響次之，蔗糖的影響最小。

2.2 穩(wěn)定性試驗結果

由圖2可知，隨著保存時間延長，低糖褐色乳酸菌飲料的離心沉淀率逐漸升高，以復配穩(wěn)定劑MA316為穩(wěn)定劑的產品在保質期內的離心沉淀率最高，第1天為0.9%，第10天為1.1%，第20天為1.87%；以高甲氧基果膠為穩(wěn)定劑的產品，其離心沉淀率第1天為0.45%，第20天為1.1%；以可溶性大豆多糖為穩(wěn)定劑的產品，其離心沉淀率第1天為0.56%，第20天為0.9%。低糖褐色乳酸菌飲料產品為一種混合物體系，內部存在蛋白質顆粒等大分子物質、穩(wěn)定劑溶解形成的膠體物質等，根據(jù)斯托克斯定律，產品的離心沉淀率在保質期內整體呈現(xiàn)上升趨勢。根據(jù)離心沉淀率的結果，在保存期初期1～10 d，高甲氧基果膠的穩(wěn)定效果優(yōu)于可溶性大豆多糖，在保存期第10～第20天，高甲氧基果膠的離心沉淀率逐漸高于可溶性大豆多糖。

表3 甜味劑復配正交試驗結果

圖1 甜味劑與酸度劑復配極差趨勢圖

圖2 不同穩(wěn)定劑在保質期內的離心沉淀率

2.3 不同穩(wěn)定穩(wěn)定劑黏度比較

由圖3可知，不同穩(wěn)定劑制備的低糖褐色乳酸菌飲料的黏度不同。分別以可溶性大豆多糖、高甲氧基果膠和復配穩(wěn)定劑MA316為穩(wěn)定劑，添加量0.4%制備飲料產品，其黏度分別為35，56和97 mPa·s?？芍獜团浞€(wěn)定劑MA316的黏度較大，高甲氧基果膠次之，可溶性大豆多糖制備的產品黏度最低。黏度直接影響低糖褐色乳酸菌飲料產品的口感，黏度越低，口感更為清爽，因此可溶性大豆多糖更加適宜應用在低糖褐色乳酸菌飲料產品中。

圖3 不同穩(wěn)定劑的飲料成品黏度比較

3 結論

通過試驗，確定低糖褐色乳酸菌飲料的蔗糖添加量2%、安賽蜜0.012%、三氯蔗糖0.012%、乳酸FCC80 0.24%、穩(wěn)定劑可溶性大豆多糖添加量0.4%。制得的低糖褐色乳酸菌飲料酸甜可口，顏色呈褐色，產品在21 d保質期內狀態(tài)穩(wěn)定，細菌總數(shù)＜100個/mL，大腸菌群＜10個/mL，霉菌、酵母、致病菌未檢出，乳酸菌活菌數(shù)≥1.0×107CFU/mL，酸度為60 °T，總含糖量為4.3%，符合低糖產品的要求。