牛奶咖啡飲料配方優(yōu)化及穩(wěn)定性研究

牛奶咖啡飲料配方優(yōu)化及穩(wěn)定性研究

咖啡是由含有糊精素的熱帶咖啡樹的果核通過旋轉(zhuǎn)和研磨而成的。主要成分是咖啡因，約1.5%。牛奶是人們重要的營養(yǎng)來源，其中含有活性成分，有益健康1材料和方法1.1材料表面1.1.1原料及添加劑咖啡豆、桑葉、菊花、夏枯草（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院提供）；全脂奶粉（云南新希望鄧川碟泉乳業(yè)有限公司）；稀奶油（內(nèi)蒙古伊利實(shí)業(yè)集團(tuán)股份有限公司）；白砂糖（云南滇鵬糖業(yè)有限公司）；酪蛋白酸鈉（上海泛亞食品配料有限公司）；單甘脂、蔗糖酯、硬脂酰乳酸鈉（昆山丹尼斯克食品添加劑有限公司）；其他試劑均為分析純。1.1.2儀器、試藥與儀器YB-400A小型粉碎機(jī)（永康市速峰工貿(mào)有限公司）；TGL20M恒溫水浴攪拌箱（上海邁佳森儀器有限公司）；UV752高壓均質(zhì)機(jī)（上海佑科儀器儀表有限公司）；YLD-3000膠體磨（上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司）；AnkeTDL-5-A離心機(jī)（南京歐鎧環(huán)境科技有限公司）；6405UV|VIS分光光度計(jì)（英國JENWAY）。1.2方法1.2.1均質(zhì)、灌裝、冷卻咖啡豆→磨碎→煮制→過濾→混勻（桑葉、菊花、夏枯草）→煮制（全脂奶粉、稀奶油、白砂糖、乳化穩(wěn)定劑、增稠劑）→過濾→提取→調(diào)配→均質(zhì)→灌裝→殺菌→冷卻→成品1.2.2操作要點(diǎn)1.2.2.咖啡濃縮液預(yù)處理因咖啡濃縮液屬于酸性，加入全脂奶粉后易引起蛋白質(zhì)變性，造成絮狀物產(chǎn)生，因此，需要采用碳酸氫鈉對咖啡濃縮液pH值進(jìn)行調(diào)酸處理，在保證風(fēng)味的前提下，調(diào)pH至7.2。1.2.2.2.產(chǎn)品處理將全脂奶粉、稀奶油、白砂糖、乳化穩(wěn)定劑等輔料一次倒入，進(jìn)行攪拌溶解，保溫至85℃左右，過濾備用。1.2.2.真空脫氣，保證產(chǎn)品質(zhì)量按照配方的比例進(jìn)行調(diào)配。為了防止飲料中氧氣的存在而導(dǎo)致維生素C等營養(yǎng)物質(zhì)的氧化及色澤的變化，須進(jìn)行真空脫氣，以保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。脫氣的工藝條件為：真空度80～90kPa，溫度25℃。均質(zhì)是改善成品乳的口感和穩(wěn)定性的關(guān)鍵工序，將調(diào)配好的乳漿加熱到60～70℃進(jìn)行均質(zhì)，第一次均質(zhì)壓力為20MPa，第二次均質(zhì)壓力為30～32MPa。1.2.2.4.無菌涂層殺菌采用121℃25min殺菌方式，反壓冷卻。1.2.3咖啡提取液添加量的確定經(jīng)預(yù)試驗(yàn)，保持基本配方不變，考察咖啡提取液的添加量。在全脂奶粉15g，白砂糖4.5g，稀奶油2.0g的條件下，改變咖啡提取液的添加量，分別為15、20、25、30、35、40mL，以感官評價(jià)作為考察指標(biāo)，確定適宜的咖啡提取液添加量范圍。并進(jìn)一步對全脂奶粉添加量5、10、15、20、25、30g，白砂糖3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0g，稀奶油添加量1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5g等進(jìn)行單因素試驗(yàn)。1.2.4單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)根據(jù)單因素試驗(yàn)所確定的各因素對牛奶咖啡飲料品質(zhì)的影響，選擇咖啡提取液添加量、全脂奶粉添加量、白砂糖添加量、稀奶油添加量4個(gè)因素，各取3個(gè)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)，以感官評價(jià)為考察指標(biāo)，對正交結(jié)果進(jìn)行合理分析并認(rèn)證，以確定牛奶咖啡飲料的最佳配方。選擇L1.2.5牛奶咖啡飲料的感官評價(jià)牛奶咖啡飲料感官性狀評定根據(jù)《咖啡類飲料》（GB/T30767—2014）中的相關(guān)方法進(jìn)行。由10名感官評定員（男5名，女5名）組成評定小組，分別根據(jù)色澤、組織狀態(tài)、口感、風(fēng)味4項(xiàng)指標(biāo)對牛奶咖啡飲料進(jìn)行打分，采用百分制。根據(jù)每位評定員的評分結(jié)果計(jì)算平均值，個(gè)別品評誤差大的可舍棄，舍棄后重新計(jì)算平均值，最后評分的平均值作為牛奶咖啡飲料感官評價(jià)的結(jié)果。牛奶咖啡飲料評分見表2。1.2.6乳化固定劑的應(yīng)用試驗(yàn)設(shè)計(jì)根據(jù)各因素對牛奶咖啡飲料穩(wěn)定性的影響，選擇蔗糖酯、單甘酯、硬脂酰乳酸鈉3因素，通過L2結(jié)果與分析2.1單因素試驗(yàn)的結(jié)果2.1.1價(jià)值溶液：啡、奶香味咖啡提取液添加量主要影響飲料的色澤和奶香味，添加量不足時(shí)，飲料的顏色較淺，且咖啡香味較弱，添加過量時(shí)，飲料的咖啡香味濃郁，奶香味不明顯?？Х忍崛∫禾砑恿繉εＤ炭Х蕊嬃峡诟械脑u價(jià)及得分的影響見圖1。當(dāng)咖啡提取液添加量增加至25mL，飲料呈褐色并具有咖啡香味，其感官評價(jià)得分也升高，最高為83分；當(dāng)咖啡提取液添加量過大時(shí)，飲料呈明顯的深褐色，咖啡香味較濃，質(zhì)地粘稠，口感下降，其感官評分也呈下降趨勢。綜上所述，選擇25mL咖啡提取液最為適宜。2.1.2不同全脂奶粉添加量對牛奶咖啡飲料品質(zhì)的影響牛奶咖啡飲料調(diào)入全脂奶粉并進(jìn)行有效殺菌后，其獨(dú)特的風(fēng)味很受大眾喜愛，而全脂奶粉比低脂奶粉能使飲料口感更好全脂奶粉添加量對牛奶咖啡飲料口感的評價(jià)及得分的影響見圖2。當(dāng)全脂奶粉添加量增加至15g時(shí)，飲料兼具咖啡香味和奶香味，口感細(xì)膩絲滑，其感官評價(jià)得分也升高，最高為85分；當(dāng)全脂奶粉添加量過大時(shí)，牛奶咖啡飲料口感粘滯，口感下降，其感官評分也隨之呈下降趨勢。綜上所述，選擇15g全脂奶粉最為適宜。2.1.3增稠劑白砂糖添加量對牛奶咖啡飲料品質(zhì)的影響植物蛋白乳飲料中的配料成分對其體系穩(wěn)定性的影響較大，最主要的是糖類、乳化劑和增稠劑白砂糖添加量對牛奶咖啡飲料口感評價(jià)及得分的影響見圖3。從圖3可看出，當(dāng)白砂糖添加量增加至4.5g時(shí)，牛奶咖啡飲料甜度適中，口感細(xì)膩絲滑，其感官評價(jià)得分也升高，最高為83分；當(dāng)白砂糖的添加量過大，牛奶咖啡飲料甜味過甜，口感甜膩2.1.4不同稀奶油添加量對牛奶咖啡飲料品質(zhì)的影響稀奶油添加量對牛奶咖啡飲料口感評價(jià)及得分的影響見圖4。由圖4可知，當(dāng)稀奶油添加量的增加至2g時(shí)，牛奶咖啡飲料口感細(xì)膩絲滑，其感官評價(jià)得分也升高，最高為89分；當(dāng)稀奶油的添加量過大，牛奶咖啡飲料口感過于油膩，其感官評分也隨之呈下降趨勢。綜上所述，選擇2g稀奶油添加量最為適宜。2.2正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果由表4～5可知，影響牛奶咖啡飲料感官指標(biāo)的各因素主次關(guān)系為C>A>B>D，即白砂糖>咖啡提取液>全脂奶粉>稀奶油。最佳工藝組合為：A2.3乳化試劑的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)2.3.1蛋白質(zhì)-脂肪的萃取植物蛋白的穩(wěn)定性主要取決于體系的親水親油平衡狀態(tài)及各種添加劑與蛋白質(zhì)及脂肪的相互作用將試樣在3500r/min條件下離心15min，去上清液并稀釋100倍后，用分光光度計(jì)在720nm下測定其吸光度A2.3.2不同蔗糖酯對牛奶咖啡飲料脂肪上浮控制的影響表6～7可以看出，各因素對牛奶咖啡飲料感官品質(zhì)影響的主次順序?yàn)椋篈>B>C，即蔗糖酯>單甘酯>硬脂酰乳酸鈉，其中蔗糖酯對牛奶咖啡飲料脂肪上浮控制影響顯著；單甘酯在適宜的添加量下能夠控制牛奶咖啡飲料貨架期分層現(xiàn)象，對產(chǎn)品貨架期的穩(wěn)定性影響較大，其他因素影響略小。得到的牛奶咖啡飲料穩(wěn)定劑優(yōu)化組合為A3單體乳化劑復(fù)配正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果本研究通過單因素試驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化得到的最佳牛奶咖啡飲料工藝配方為：咖啡提取液為