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炭燒飲用型酸奶穩(wěn)定性研究

2019-02-15 07:19
中國奶牛 2019年1期
關(guān)鍵詞:均質(zhì)酸奶飲用

王 新

(黑龍江完達(dá)山林海液奶有限公司,哈爾濱 150078)

酸奶是公認(rèn)的健康食品,按其形態(tài)主要分為凝固型、攪拌型和飲用型三種。飲用型酸奶是國際上流行的酸奶新品類,近年來得到快速發(fā)展,已占到全球酸奶總量的1/3,成為酸奶家族重要成員。飲用型酸奶除發(fā)酵后采用破乳和降溫的加工工藝外還要經(jīng)過外力處理,其主要特點(diǎn)是黏度低、流動(dòng)性好,口感細(xì)膩爽滑,酸甜適口,產(chǎn)品透香性好,多采用瓶裝形式包裝,可作為一種方便、清爽的營養(yǎng)飲料飲用[1,2]。近兩年興起的炭燒酸奶,因其焦香濃郁的風(fēng)味深受消費(fèi)者喜愛。炭燒酸奶又叫烤酸奶或者褐色酸奶,其源自俄羅斯的一種傳統(tǒng)酸奶制作工藝,在制作過程中通過長時(shí)間褐變,獲得濃郁的焦香風(fēng)味[3]。在產(chǎn)品開發(fā)中將炭燒工藝與飲用型酸奶相結(jié)合,使產(chǎn)品口感香氣更具特色。但飲用型酸奶工藝中的二次均質(zhì)會(huì)對(duì)酸奶凝乳穩(wěn)定體系造成破壞,加上使用炭燒褐變工藝,一定程度上使蛋白持水能力遭受破壞,極易使炭燒飲用型酸奶出現(xiàn)嚴(yán)重乳清析出,蛋白質(zhì)聚集沉淀甚至出現(xiàn)分層現(xiàn)象。因此,炭燒飲用型酸奶對(duì)穩(wěn)定體系保護(hù)作用具有較大的依賴性,要求其穩(wěn)定體系有良好的保水穩(wěn)定作用。目前,國內(nèi)對(duì)炭燒飲用型酸奶生產(chǎn)技術(shù)工藝及產(chǎn)品穩(wěn)定體系技術(shù)的研究日趨活躍[4]。本文結(jié)合炭燒工藝和飲用型酸奶配方工藝進(jìn)行了研究,旨在為以后的生產(chǎn)和加工提供一定的理論依據(jù)[5]。

1 材料與方法

1.1 材料

生牛乳、白砂糖、食用葡萄糖、實(shí)驗(yàn)用發(fā)酵劑(保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、乳酸乳球菌乳酸亞種、乳酸乳球菌乳脂亞種、副干酪乳桿菌)、果膠、瓊脂、乙酰化二淀粉磷酸酯、結(jié)冷膠。

1.2 試驗(yàn)器材

天平、攪拌槳、均質(zhì)機(jī)、水浴鍋、恒溫培養(yǎng)箱、黏度計(jì)、高壓瓶、燒杯、稱量勺、溫度計(jì)等。

1.3 工藝流程

一次配料(生牛乳、食用葡萄糖)→均質(zhì)、殺菌→保溫褐變→褐變后降溫。

二次配料(褐變牛奶、白砂糖、果膠、瓊脂、乙?;矸哿姿狨?、結(jié)冷膠)→均質(zhì) →殺菌→發(fā)酵→破乳降溫→二次均質(zhì)→灌裝→冷藏儲(chǔ)存。

1.4 工藝要點(diǎn)

1.4.1 一次配料:將食用葡萄糖加入55~60℃熱奶中,充分?jǐn)嚢枋蛊淙芙?,用生牛乳定容,調(diào)整好指標(biāo)。

1.4.2 均質(zhì):溫度為55~60℃,壓力為180~200bar。

1.4.3 殺菌:采用水浴殺菌,溫度為95~97℃,時(shí)間為300s。

1.4.4 保溫褐變:采用95~97℃,120min。

1.4.5 褐變后降溫:降溫至10~20℃。

1.4.6 二次配料:按配方準(zhǔn)確稱取各成分用量,首先將蔗糖與果膠、瓊脂、乙?;矸哿姿狨?、結(jié)冷膠混合均勻,加入到55~60℃的褐變奶中充分溶解,完全溶解的料液與生牛乳混合均勻后定容[6]。

1.4.7 均質(zhì):溫度為55~60℃,壓力為140~160bar 。

1.4.8 殺菌:采用水浴殺菌,溫度為95~97℃,時(shí)間為300s。

1.4.9 降溫,均質(zhì):破乳降溫至20~25℃,30~40bar進(jìn)行均質(zhì)處理,裝瓶放置于冰箱中保存[7,8]。

1.5 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.5.1 褐變工藝的確定

牛奶褐變,即氨基化合物和羰基化合物在受熱過程中發(fā)生的反應(yīng),其反應(yīng)可產(chǎn)生較多的風(fēng)味和顏色等,本實(shí)驗(yàn)是研究褐變反應(yīng)優(yōu)勢(shì)的方向,并對(duì)最終產(chǎn)品穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。還原糖的選擇和用量、褐變溫度、褐變保溫時(shí)間是褐變過程中的三個(gè)重要因素[9]。

根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)本研究選取食用葡萄糖作為褐變用還原糖,其風(fēng)味較好,適合褐色酸奶的焦香風(fēng)味。食用葡萄糖用量選取2%、3%、4%、5%、6%、7%進(jìn)行單因素試驗(yàn);褐變溫度選取86℃、88℃、90℃、92℃、94℃、96℃進(jìn)行單因素試驗(yàn),褐變保溫時(shí)間與褐變溫度相對(duì)應(yīng),按照褐變顏色確定。

1.5.2 穩(wěn)定體系的篩選與復(fù)配

飲用型酸奶對(duì)穩(wěn)定體系要求非常高,因?yàn)橛卸尉|(zhì)對(duì)酸奶質(zhì)構(gòu)的處理,加上炭燒褐變工藝,對(duì)蛋白持水能力的破壞,容易使炭燒飲用型酸奶出現(xiàn)乳清析出、分層沉淀等質(zhì)量問題[10,11]。根據(jù)前期的試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn),果膠[12]、結(jié)冷膠、瓊脂[13,14]、乙?;矸哿姿狨15]適合作為飲用型酸奶的穩(wěn)定劑。本試驗(yàn)通過4因素3水平正交實(shí)驗(yàn)確定最佳穩(wěn)定體系配比[16],實(shí)驗(yàn)因素水平如表1所示。

表1 炭燒飲用型酸奶穩(wěn)定體系正交實(shí)驗(yàn)因素及水平

1.5.3 二次均質(zhì)工藝的確定

根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)二次均質(zhì)溫度設(shè)20~25℃,均質(zhì)壓力分別設(shè)定為10bar、20bar、30bar、40bar、50bar、100bar、150bar、200bar,測(cè)定產(chǎn)品后熟黏度,同時(shí)觀察其在21d內(nèi)的產(chǎn)品穩(wěn)定性[17]。

1.6 炭燒飲用型酸奶感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

炭燒飲用型酸奶穩(wěn)定體系和工藝綜合評(píng)價(jià)是以產(chǎn)品貨架期試驗(yàn)后的感官評(píng)鑒為評(píng)價(jià)指標(biāo),并從酸奶綜合口感及組織狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),產(chǎn)品滿分為100分,將產(chǎn)品評(píng)價(jià)得分取整即為感官評(píng)分值。感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 炭燒飲用型酸奶感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與討論

2.1 褐變牛奶工藝的確定

2.1.1 還原糖的用量

食用葡萄糖賦予產(chǎn)品一定的甜度,其用量對(duì)褐變速度起到重要作用,其反應(yīng)的程度與產(chǎn)品的顏色、風(fēng)味密切相關(guān)。選用褐變溫度為95℃,褐變時(shí)間為2.5h,對(duì)食用葡萄糖用量進(jìn)行篩選。

表3 葡萄糖用量對(duì)牛奶褐變風(fēng)味和顏色的影響

取不同葡萄糖用量的褐色牛奶試樣于50mL燒杯中,在自然光下觀察色澤和組織狀態(tài),聞其氣味,并品嘗滋味。選擇經(jīng)過專業(yè)感官培訓(xùn)的評(píng)價(jià)員進(jìn)行評(píng)定,以10人為一個(gè)評(píng)價(jià)小組,每次評(píng)定由每個(gè)評(píng)定員單獨(dú)進(jìn)行,相互不交流,樣品評(píng)定之間用清水漱口。通過表3的結(jié)果可以看出,食用葡萄糖用量為4%時(shí)與生牛乳作用進(jìn)行褐變反應(yīng)的評(píng)分最高。

2.1.2 褐變溫度和時(shí)間的確定

褐變溫度和時(shí)間的組合是產(chǎn)品穩(wěn)定性的重要因素,產(chǎn)品褐變溫度過高,會(huì)對(duì)蛋白穩(wěn)定性過度破壞,致使產(chǎn)品持水能力降低,導(dǎo)致終產(chǎn)品容易析水。溫度過低,會(huì)導(dǎo)致褐變過程時(shí)間過長,影響生產(chǎn)節(jié)奏,還會(huì)造成產(chǎn)品顏色和風(fēng)味不足[18]。

通過表3實(shí)驗(yàn)結(jié)果,選用食用葡萄糖添加量為4%,選擇標(biāo)準(zhǔn)色澤記錄褐變溫度和褐變時(shí)間,對(duì)褐變后產(chǎn)品進(jìn)行離心試驗(yàn),用離心沉淀量多少來評(píng)判。取潔凈離心管1支,加入約50g樣品,在轉(zhuǎn)速3 000r/min、20℃下離心20min,棄去上清液,倒置10min,準(zhǔn)確稱取沉淀物,計(jì)算沉淀率,每個(gè)樣品進(jìn)行3次平行測(cè)定,取平均值。選用86℃、88℃、90℃、92℃、94℃、96℃進(jìn)行保溫褐變,達(dá)到固定顏色所需要的時(shí)間時(shí)測(cè)定產(chǎn)品沉淀率。

表4 褐變時(shí)間對(duì)牛奶褐變沉淀量的影響

表5 炭燒飲用型酸奶穩(wěn)定體系正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過表4的結(jié)果可以看出,褐變溫度為94℃、褐變時(shí)間為2.5h時(shí),可以保證褐變基料蛋白相對(duì)穩(wěn)定。

2.2 穩(wěn)定體系正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過感官評(píng)定對(duì)穩(wěn)定體系進(jìn)行評(píng)分,試驗(yàn)方案及結(jié)果分析見表5。從表中可以看出,實(shí)驗(yàn)方案8評(píng)分最高,即使用0.12%的果膠、0.02%的結(jié)冷膠、0.1%的瓊脂、0.8%的乙酰化二淀粉磷酸酯復(fù)配作為穩(wěn)定體系,產(chǎn)品均勻一致無乳清析出,且在保質(zhì)期內(nèi)保持穩(wěn)定的狀態(tài)[19]。

2.3 二次均質(zhì)對(duì)產(chǎn)品黏度和穩(wěn)定性的影響

產(chǎn)品二次均質(zhì)是為了降低產(chǎn)品黏度,使產(chǎn)品口感清爽順滑,易于瓶裝飲用。在此過程中選擇二次均質(zhì)的工藝參數(shù)非常重要,如果操作不當(dāng),容易造成對(duì)酸奶穩(wěn)定性和口感的破壞,導(dǎo)致產(chǎn)品在保質(zhì)期內(nèi)出現(xiàn)析水、分層等狀況。

表6 二次均質(zhì)壓力對(duì)產(chǎn)品黏度和穩(wěn)定性的影響

通過表6可以看出,均質(zhì)壓力在10~40bar進(jìn)行二次均質(zhì)處理,均可以保證產(chǎn)品穩(wěn)定性。但以10bar、20bar均質(zhì)處理后,產(chǎn)品后熟黏度較大,不適于飲用。均質(zhì)壓力選取30bar、40bar,產(chǎn)品后熟黏度在800~1 000cp,口感爽滑易于飲用。二次均質(zhì)壓力大于50bar時(shí),產(chǎn)品后熟黏度小于500cp,易造成乳清析出,且壓力越大,產(chǎn)品口感越稀薄,乳清析出越嚴(yán)重[20]。

3 結(jié)論

目前飲用型酸奶備受各乳品企業(yè)的關(guān)注,紛紛推出各具特色的產(chǎn)品。但是產(chǎn)品開發(fā)難度較大,在研發(fā)過程中產(chǎn)品易出現(xiàn)析水、分層、黏度變化等相關(guān)問題,因此在開發(fā)過程中必定對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定體系和工藝進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)定,并且要將兩者有效融合。本研究通過以上實(shí)驗(yàn),最終確定炭燒飲用型酸奶使用4%食用葡萄糖與牛奶進(jìn)行褐變,褐變溫度為94℃,褐變時(shí)間為2.5h;使用0.12%的果膠、0.02%的結(jié)冷膠、0.1%的瓊脂、0.8%的乙?;矸哿姿狨?fù)配作為穩(wěn)定體系;二次均質(zhì)壓力選用30~40bar。此方案可使產(chǎn)品口感清爽順滑,在保質(zhì)期內(nèi)產(chǎn)品狀態(tài)穩(wěn)定,為后續(xù)產(chǎn)品研制奠定了基礎(chǔ)。

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