黑糖姜汁乳饮料的配方及稳定性研究

郭慧青

（北京三元食品股份有限公司，北京 100076）

黑糖是由甘蔗的茎经压榨、取汁、粗炼，带蜜成型的蔗糖，其色泽赤黑，有焦香味。黑糖中糖分、矿物质（主要为钙和钾）及甘醇酸的含量较高。黑糖可促进皮肤细胞的代谢和再生，其所含有的天然酸类和色素代谢物质，是各类色素代谢过程很好的调节剂，其可以降低局部色素异常堆积的风险，使皮肤内色素分泌数量和色素分布更加平衡。

生姜中蛋白质、脂肪、碳水化合物的含量分别是0.6%、0.7%、8.1%，生姜中还含有多种有效成分，如氨基酸、姜酚、锌和铁等。传统医学认为，姜具有健胃、兴奋、发汗、止呕和解毒等功效，可作为散寒发表的药物[1-2]。

黑糖姜汁乳饮料是生牛乳适量添加水、黑糖、姜汁、稳定剂等辅料调配而成的中性含乳饮料。在全球年度风味预测中，自带温热功效的生姜成分受到品牌和消费者的关注。姜味辅以黑糖特殊的焦香味，醇厚顺滑，二者和牛奶相融合，赋予产品新颖、别样的风味。本试验研究黑糖姜汁乳饮料的配方及产品稳定性，可为该类型产品的生产实践提供一定借鉴。

1 材料与方法

1.1 试验材料

生牛乳，北京三元食品股份有限公司；冲绳黑糖粉，德味生物科技（上海）有限公司；姜汁，德乐食品饮品配料有限公司；卡拉胶，杜邦丹尼斯克公司；黄原胶，河北吉捷生物科技有限公司；蔗糖酯，杭州瑞霖化工有限公司；单甘酯，广州嘉德乐生化科技有限公司。

1.2 试验仪器

高速搅拌机（RW20DZM），德国IKA公司；高压均质机（APV-2000），德国APV公司；立式压力蒸汽灭菌锅，上海三申医疗器械有限公司；Turbiscan Tower稳定性分析仪，formulation公司。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

复配稳定剂、黑糖、水（约75 ℃）→高速搅拌（15～20 min）→加入姜汁→高速搅拌（≥10 min）→生牛乳→高速搅拌（≥10 min）→均质（65 ℃∕ 25 MPa）→UHT灭菌（137 ℃∕4 s）→冷却→无菌灌装→成品。

1.3.2 感官评价方法

建立品评小组，品评小组由10位在乳品感官评价方面具有丰富经验的品评人员构成，品评人员对产品的外观组织形态、风味、口感、香气和色泽等方面进行评价、打分，打分采用百分制。感官评分标准见表1。

1.3.3 稳定性分析

本文所采用的稳定性分析是基于多重光散射原理，以近红外发射光谱的透射光和背散射光随时间的变化率，得到的稳定动力学指数系数TSI为评价指标。TSI与体系稳定性呈负相关，测试TSI值越小，预示体系越稳定[3-5]。将待测样品混匀，加入到样品池中，液面与样品支架平齐，旋紧盖子，不要晃动样品，将样品放入仪器开始测量。测量采用多次扫描模式进行，将样品室的温度设定为10 ℃，每隔 30 min扫描一次，扫描时间24 h。

2 结果与分析

2.1 黑糖姜汁乳饮料风味优化正交试验

分别以不同的姜汁添加量（A）、牛奶添加量（B）和黑糖添加量（C）为因素，设计3因素3水平的正交试验，见表2，采用L9(34)正交表[6]，由表3正交试验数据及极差分析结果可知，各试验因素对产品风味影响大小排序为姜汁＞牛奶＞黑糖。

表2 黑糖姜汁乳饮料的风味优化试验设计因素水平表

表3 黑糖姜汁乳饮料的风味优化试验设计及结果

姜汁的添加量在产品感官上影响最大，直接影响着产品的风味，姜汁添加过多时，姜味会掩盖牛奶特有的奶香味，同时产品姜辣味较重，难以被大多数消费者喜欢。牛奶所具有的浓郁、甜香的奶味是整个产品的基础，适量的牛奶能很好融合姜汁的姜味与黑糖的焦香味，使产品甜香醇厚。黑糖使产

品呈现特有的焦糖风味和醇厚滑顺的甜味，也使产品在色泽上呈现柔和的黄褐色，可增加饮用者食欲，虽然相较姜汁、牛奶，黑糖对产品风味方面影响较弱，但恰当的添加量可给产品带来更愉悦、更突出的风味。当姜汁添加量为1.0%、牛奶添加量为45%、黑糖添加量为4%时，产品的品质较好。

2.2 3因素2次正交旋转试验设计及结果分析、验证

复配稳定剂的试验设计方案及因素水平编码见表4。Turbiscan Tower稳定性分析仪重复试验3次，平均值作为测定结果。用DPS 数据处理软件，将所得数据经多元回归分析[7-8]，得出以卡拉胶、黄原胶、蔗糖酯和单甘酯（1∶1）混合物的编码值（X1、X2、X3）为自变量，稳定性动力学指数系数TSI为因变量的回归模型，试验结果见表5。

表4 3因素2次正交旋转试验的因素水平设计

表5 3因素2次正交旋转试验结果

Y=0.485 39+0.072 19X1+0.031 05X2+0.056 78X3+ 0.036 42X12-0.069 64X22-0.060 80X32+0.085 00X1X2-0.010 00X1X3-0.065 00X2X3，对所得数据进行显著性分析，结果见表6，其模型F失拟=0.682＜F0.05（5,8）=3.69，F回归=5.143＞F0.01（9,13）=4.19。以上结果表明，在此试验条件下，模型与实际拟合较好，此回归模型中的各因素很好的反映了卡拉胶、黄原胶以及蔗糖酯和单甘酯1∶1混合物对产品的稳定性所起作用的影响，无可忽略因素存在，回归模型达到显著或极显著水平，说明回归模型在此试验中有意义。

表6 回归模型方差分析表

由表6可知，卡拉胶、蔗糖酯和单甘酯1∶1混合物对黑糖姜汁乳饮料的TSI有显著影响 （P＜0.05），其中卡拉胶与黄原胶之间具有显著的交互作用（P＜0.05），黄原胶与蔗糖酯和单甘酯 1∶1混合物之间具有较显著的交互作用（P＜0.1），其他因素之间的交互作用不显著。求解回归方程，得黑糖姜汁乳饮料最佳的复配稳定剂组合为卡拉胶0.15%、黄原胶0.15%、蔗糖酯和单甘酯（1∶1）混合物0.05%。在此条件下，黑糖姜汁乳饮料的稳定性动力学指数系数TSI为0.15，经验证试验，产品在保质期内可安全储存。

3 结论与讨论

黑糖姜汁乳饮料的最佳配方为黑糖4%、姜汁1.0%、牛奶45%（蛋白质含量≥1.0%），以0.15%卡拉胶、0.15%黄原胶、0.05%蔗糖酯和单甘酯（1∶1）混合物为稳定剂组合，产品的感官品质和稳定效果均表现良好。卡拉胶和黄原胶对蛋白质起保护作用，避免蛋白酶使牛奶蛋白絮凝；蔗糖酯和单甘酯对体系有很好的乳化作用，可避免乳脂肪在保质期内较快上浮，使整个产品保持良好的乳化效果。此时产品呈均一黄褐色；姜味、焦香味及奶香味融合较好，香甜、顺滑、醇厚，保质期内可安全储存。黑糖姜汁乳饮料是一款风味独特、营养丰富的乳饮品，具有良好的市场前景，本试验可为类型产品的生产实践提供一定借鉴。