乳酸菌饮料的工艺及稳定性研究

⊙文 刘丽 上海奕成生物科技有限公司

乳酸菌饮料是以乳或乳制品为原料，经乳酸菌发酵制得乳液后加入水以及白砂糖和（或）甜味剂、酸味剂、果汁、茶、咖啡、植物提取液等的一种或几种调制而成的饮料，根据其是否经过杀菌处理可以分为杀菌（非活菌）型和未杀菌（活菌）型。未杀菌（活菌）型乳酸菌饮料保质期一般为21天，其储存条件是冷藏，无论是运输还是储存要求都比较高，成本随之也较高。杀菌（非活菌）型乳酸菌饮料采用UHT杀菌技术，保质期可长达九个月，可以常温储存和运输，对于冷藏运输不方便的城市和地区是非常好的选择。乳酸菌饮料的pH一般在3.8-4.3，为使酪蛋白在低于等电点pH4.6值的酸性条件下保持稳定状态，需添加稳定剂。本实验针对杀菌（非活菌）型乳酸菌产品，研究了大豆多糖、果胶两种稳定剂在乳酸菌饮料中的应用，并对其复配效果进行了研究，通过对产品的感官、粘度、沉淀量进行分析，得出最适合的复配组合。

一、材料与方法

材料：脱脂乳粉（新西兰进口）、葡萄糖、白砂糖、大豆多糖、果胶、发酵菌种、食品用香精、水。设备：UHT杀菌机、搅拌机、不锈钢容器、培养箱、称量袋、温度计、粘度计、天平、离心机。

（1）发酵液的制备。①发酵液原料：脱脂乳粉16%、葡萄糖10%、水74%、发酵菌种200U/T。②发酵液工艺流程：脱脂乳粉加入到50℃的热水中，搅拌10min后加入葡萄糖，搅拌5min后UHT杀菌，保温1.5h后冷却至40℃接种，发酵30h左右，最后破乳暂存。③工艺说明：脱脂奶粉+葡萄糖在高温条件下会发生美拉德反应，形成特定风味及褐色；接种时需无菌操作，避免杂菌污染；及时进行终点判定，避免成品总酸不足或过酸。

（2）调理液的制备。调配原料：白砂糖13%、大豆多糖、果胶、食品用香精0.1%、水。调配工艺流程：加入85℃水后加入白砂糖、不同的单体/复配胶体组合，搅拌10min后冷却至20℃左右，加入发酵液后均质（二级40bar、一级160bar），采用UHT杀菌后进行灌装。工艺说明：均质是为了混合料液滴微细化，抑制粒子的沉淀，并增强稳定剂的稳定效果；采用UHT超高温瞬时杀菌时温度为137±1℃、时间为4s，可以极大程度上保留产品的营养；产品出库前要做好微生物及理化指标检测，合格后才能出货。

（3）粘度的测定。在常温（20℃）条件下，用BROOKFIELD粘度计，选择0号转子，转动计时10s，读取数据，测试的条件相同。

（4）感官品评。感官品评主要评的是风味、状态和口感，风味方面要无异味，分值是30；状态方面要看沉淀量，分值是40；口感方面要清爽细腻，分值是30。

（5）沉淀量测定。产品沉淀量通过感官来判断，用符号来量化，没有沉淀用“-”表示；很少量沉淀用“（+）”表示；少量沉淀用“+”表示；较多沉淀用“++”表示，大量沉淀用“+++”表示，加号越多代表沉淀越多。

产品的沉淀量通过离心机进行测量，沉淀量的值越大代表产品越不稳定。具体方法如下：取离心管称量质量m，加入样品使得整体质量相加20g（误差0.01g），放入离心机中，进行5000rpm、10min测定，停止后倒掉上层清液，称量得m。沉淀量%= （m-m）/（20-m）×100%。样品测试前需用力摇匀，保证结果的准确性。

表1：单体感官评定结果

二、结果与分析

产品配料胶体部分为大豆多糖和果胶，详见表1。从表1中可以看出，果胶添加量小于0.1%、大豆多糖添加量在0.5%-0.9%左右，产品风味及品质较好。但是杀菌型乳酸菌饮料保质期长达9个月，为了保证产品品质的稳定，需采用复配的方式解决。

表2：复配方案感官评定结果

表3：复配方案沉淀量评定结果

根据单体实验结果我们又进行了复配实验。因为果胶添加量在0.1%以上时，口感已经不够清爽，因此实验时果胶添加量为小于0.1%。方案一：果胶:大豆多糖=0.8:5；方案二：果胶:大豆多糖=0.5:5；方案三：果胶:大豆多糖=0.5:7；方案四：果胶:大豆多糖=0.3:9。四个方案的感官评定见表2，沉淀量结果见表3，离心沉淀量见图1，粘度数据变化见图2。

图1：离心沉淀量数据

图2：粘度数据变化

根据表2，方案一和四的口感相对不够清爽，方案四风味有不愉悦的味道。根据表3，四个方案的感官沉淀均可以接受。方案一沉淀量最少，方案二和方案三差异不大，方案四沉淀量相对较多。根据图1，四个方案的离心沉淀量在货架期都是增长的状态，趋势差异不大，方案一离心沉淀量最小，方案四离心沉淀量最大。根据图2，四个方案粘度在货架期内呈下降的趋势，粘度变化不大。

三、结论

本文通过比较果胶、大豆多糖在乳酸菌饮料中的稳定性，发现果胶在酸性条件下的稳定效果比大豆多糖好，但其粘度相对比较大，在清爽型饮料中容易影响其清爽的口感；大豆多糖口感比较清爽，但是添加到一定量的时候，大豆多糖本身的风味就会影响产品的风味，有不愉悦的味道。根据方案一、方案二、方案三和方案四的结果来看，方案二和方案三无论从口感、风味以及稳定性方面差异都不大，但是方案二从成本上来说更加节省。

综上，我们可以得出乳酸菌饮料中最适合的胶体配比：大豆多糖0.5%和果胶0.05%。