葉黃素酯CWS微囊粉在飲料和酸奶中的應(yīng)用

高江濤 ，張笑穎 ，賈新超 ，高偉，薛強(qiáng)，徐建中

1.河北省植物天然色素產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院（曲周 057250）；2.晨光生物科技集團(tuán)股份有限公司（曲周 057250）

葉黃素酯是一種重要的類胡蘿卜素脂肪酸酯，廣泛存在于萬壽菊花、南瓜、甘藍(lán)、苜蓿等植物體內(nèi)。天然葉黃素酯可替代化學(xué)合成著色劑應(yīng)用于食品、飲料、化妝品等領(lǐng)域，不僅可以起到著色作用，還可作為營養(yǎng)強(qiáng)化劑，提高人們的健康水平[1]。但由于葉黃素酯易氧化且難溶于水的性質(zhì)，這些限制其在食品等領(lǐng)域的應(yīng)用[2]。若將葉黃素酯制備成水溶性的微囊粉，不僅可以減緩其氧化速率，還可以直接應(yīng)用于水基質(zhì)的多種食品、飲料當(dāng)中，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍[3]。

試驗(yàn)將葉黃素酯CWS微囊粉應(yīng)用到飲料和酸奶中，制備出符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)且貨架期穩(wěn)定的產(chǎn)品，為葉黃素酯的應(yīng)用發(fā)展提供一定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)備

白砂糖；果葡糖漿；阿斯巴甜；抗壞血酸；檸檬酸鈉；蘋果酸；山梨酸鉀；葡萄香精；菊粉；檸檬粉；低聚果糖；甜菊糖（上述材料廠家為河北潤贏）；葉黃素酯CWS微囊粉（晨光生物科技集團(tuán)股份有限公司）；鳳梨濃漿；新鮮牛乳；蔗糖；發(fā)酵劑（嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌）；穩(wěn)定劑（羥丙基二淀粉磷酸酯；瓊脂（上述材料廠家為西安華之瑞）。

L5T剪切乳化機(jī)（英國Silverson公司）；GIPP-2000微型噴霧干燥機(jī)（上海繼譜）；GYB40-10S均質(zhì)機(jī)（上海東華）；CM-3600A分光測色計(jì)（柯尼卡美能達(dá)）；THZ-98C全溫振蕩培養(yǎng)箱（上海一恒）；PHS-3C酸度計(jì)（上海雷磁）；MGC-350HP人工氣候箱；MCSN-02酸奶發(fā)酵機(jī)（諸城美川）；DZ-932B袋裝封口機(jī)（北京吉奧德）；HHS-21-4水浴鍋（上海博訊）；HYC-310S冰箱（海爾）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 飲料

1.2.1.1 制備方法

1) 固體飲料

將葉黃素酯微囊粉及其他固體飲料所需輔料按配方比例混合均勻后制粒，并在50~60 ℃條件下干燥2.5~3.0 h，過一定目數(shù)的篩子整粒制成葉黃素酯微囊粉固體顆粒。

配方：菊粉60 g、檸檬粉30 g、低聚果糖6.6 g，甜菊糖2.2 g、葉黃素酯微囊粉1.2 g。

2) 液體飲料

按配方將材料溶解調(diào)配后，經(jīng)過高壓均質(zhì)、巴氏殺菌（85 ℃）10 min后，熱灌裝于PET瓶中冷卻備用。

配方：白砂糖10 g、果葡糖漿10 g、阿斯巴甜0.05 g、抗壞血酸1 g、檸檬酸鈉0.5 g、山梨酸鉀0.25 g、檸檬酸0.4 g、蘋果酸0.3 g、葡萄香精1 g、葉黃素酯微囊粉0.012 g、鳳梨濃漿40 g。

1.2.1.2 感官評(píng)價(jià)

參考GB 7101—2015《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 飲料》，各指標(biāo)應(yīng)符合表1規(guī)定的飲料品質(zhì)要求。

表1 飲料品質(zhì)要求

1.2.1.3 流動(dòng)性

以顆粒休止角作為流動(dòng)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，取半徑R為60 mm的培養(yǎng)皿作為顆粒接受容器，將漏斗固定在鐵架臺(tái)上，使得漏斗下端針對培養(yǎng)皿中心，且距離培養(yǎng)皿高度為60 mm。使所制備的顆粒緩慢從漏斗上自然流下，至椎體周邊到培養(yǎng)皿邊緣為止，檢測所形成椎體的高度H，休止角[4]按式（1）計(jì)算。

1.2.1.4 溶解性

取10 g所制備的固體飲料，加200 mL熱水，用玻璃棒勻速攪拌（攪拌速度以不產(chǎn)生氣泡為宜）。以顆粒全部溶化的時(shí)間作為顆粒溶化性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。觀察液體表面有無晶體和油圈浮出[5]。

1.2.1.5 吸濕性

以顆粒增重百分率作為顆粒引濕性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。取干燥的具塞玻璃稱量瓶，精密稱定質(zhì)量（m1）。取適量所制備的顆粒，平鋪于上述稱量瓶中，厚度約1 mm，精密稱定質(zhì)量（m2）。將稱量瓶敞口，并與瓶蓋同置于25 ℃、75%恒溫恒濕條件下24 h。蓋好稱量瓶蓋子，精密稱定質(zhì)量（m3）。增重百分率按式（2）計(jì)算。

1.2.1.6 貨架期穩(wěn)定性

將制備好的葉黃素酯飲料分別貯藏在25 ℃、6 000 Lux條件下，測定其貨架期色調(diào)值和吸光度的變化規(guī)律[6]。

1.2.2 酸奶

1.2.2.1 制備方法

純牛奶、蔗糖、穩(wěn)定劑→溶解→殺菌（90 ℃，15 min）→冷卻（40 ℃）→發(fā)酵劑→發(fā)酵（43 ℃、8~12 h）→發(fā)酵過程測pH→4 ℃冷藏12 h以上→每100 g酸奶加入0.012 g葉黃素酯微囊粉→攪拌均勻→罐裝

1.2.2.2 感官評(píng)價(jià)

參考GB 19302—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)酵乳》，各指標(biāo)應(yīng)符合表2規(guī)定的發(fā)酵乳品質(zhì)要求。

表2 發(fā)酵乳品質(zhì)要求

1.2.2.3 理化指標(biāo)測定

根據(jù)GB 19302—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)酵乳》中的指標(biāo)要求，對酸奶中pH進(jìn)行測定：參照GB 5009.237—2016《食品pH值的測定》。

1.2.2.4 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

將上述制備好的酸奶放于4 ℃冰箱中，冷藏3周，期間每隔1周監(jiān)測其色調(diào)、感官、風(fēng)味和pH的變化，對應(yīng)用過程中產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉黃素酯微囊粉在固體飲料中的應(yīng)用

2.1.1 感官評(píng)價(jià)

該產(chǎn)品為白色固體，無異味，無異臭，無見外來異物，無結(jié)塊。

分別將10 g添加葉黃素酯微囊粉的固體飲料沖溶制備200 mL樣品。選取20名志愿者，服用前用飲用水漱口3次，對葉黃素酯固體飲料的口感按甜、酸、苦、澀的程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，并將結(jié)果以0~10分的形式量化?？诟性u(píng)價(jià)結(jié)果見表3。

飲料沖溶后呈均勻混懸液，酸甜適中，口感清爽。由表3結(jié)果可知，添加微囊粉與未添加微囊粉固體飲料產(chǎn)品口感評(píng)分相近，添加微囊粉對固體飲料口感無明顯影響。

表3 葉黃素酯固體飲料口感評(píng)價(jià)表

2.1.2 理化性質(zhì)

產(chǎn)品流動(dòng)性好，18.67 s后可在水中完全溶解。其他理化性質(zhì)詳見表4。

表4 葉黃素酯固體飲料理化指標(biāo)

2.1.3 衛(wèi)生指標(biāo)

產(chǎn)品微生物指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)，詳見表5。

表5 葉黃素酯固體飲料衛(wèi)生指標(biāo)

2.2 葉黃素酯微囊在液體飲料中的應(yīng)用

2.2.1 口感評(píng)價(jià)

對葉黃素酯飲料進(jìn)行整體口感評(píng)價(jià)，主要包括甜度、酸度、口感、色澤及香味。圖1為評(píng)分雷達(dá)圖，飲料整體（風(fēng)味、氣味）評(píng)分為81分，評(píng)價(jià)較好[7]。

圖1 葉黃素酯飲料口感評(píng)價(jià)雷達(dá)圖

2.2.2 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

模擬飲料貨架期儲(chǔ)存條件，在25 ℃、6 000 Lux條件下貯存60 d，并測定葉黃素酯飲料的色調(diào)ΔE值和吸光度，計(jì)算色調(diào)ΔE值和吸光度保持率，間接反映飲料中葉黃素酯的含量變化[8]。

貨架期條件下葉黃素酯飲料的色調(diào)ΔE值和吸光度保持率變化見圖2和圖3。在貨架期儲(chǔ)藏60 d后ΔE值＜10且吸光度保持率＞90%，保持率變化很小。因此，該飲料在貨架期內(nèi)葉黃素酯有效成分含量和顏色可持久保持[9]。

圖2 葉黃素酯飲料貨架期色調(diào)變化規(guī)律

圖3 葉黃素酯飲料貨架期吸光度保持率變化規(guī)律

2.3 葉黃素酯微囊粉在酸奶中的應(yīng)用

2.3.1 質(zhì)量評(píng)價(jià)（見表6）

表6 葉黃素酯酸奶質(zhì)量評(píng)價(jià)表

2.3.2 穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

模擬酸奶貨架期儲(chǔ)存條件，在4 ℃條件下貯存21 d，并測定葉黃素酯酸奶的色調(diào)ΔE值和pH變化。貨架期條件下葉黃素酯酸奶的色調(diào)ΔE值和pH變化見圖4和圖5。在貨架期儲(chǔ)藏21 d后ΔE值＜4且pH無明顯變化，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。因此，該酸奶在貨架期可保證產(chǎn)品質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)[10]。

圖4 葉黃素酯酸奶貨架期色調(diào)變化規(guī)律

圖5 葉黃素酯酸奶貨架期pH變化規(guī)律

3 結(jié)論

通過將葉黃素酯CWS微囊粉添加到飲料和酸奶中，制備獲得葉黃素酯終端產(chǎn)品，并對其產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)的質(zhì)量評(píng)價(jià)，結(jié)果均符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果表明，葉黃素酯微囊粉可適宜在液體飲料、固體飲料和酸奶等領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，且在貨架期產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定[11]。