周 洁,罗冠仪,刘振民
(乳业生物技术国家重点实验室 上海乳业生物工程技术研究中心 光明乳业股份有限公司 乳业研究院,上海 200436)
奶茶主要是将茶和牛奶根据不同的比例混合制作而成,在我国已有千年历史[1],奶茶中含有丰富的蛋白质、氨基酸、维生素等营养物质,具有抗氧化、抗衰老、降脂等作用[2-5],广受大众的喜爱。近年来,随着新式茶饮的快速发展[6-7],各种花式奶茶、花茶、水果茶等占据市场大街小巷,种类繁多,奶茶作为新式茶饮中最常见的种类之一[8],已然成为了当代年轻人最为流行的饮品[9]。
在不同的奶茶店中,乌龙茶常被作为奶茶的基底,因其独特而鲜明的风味广受欢迎,其含有多种人体所必需的微量元素,对于人体健康有着深远的影响[10-11]。而将乌龙茶制作成焙茶粉后,不仅可加长储存时间,也可在去除乌龙茶苦涩味的同时,让茶叶因加热而产生特有的韵香[12]。
随着国内人们生活水平的不断提高,加之近两年新型冠状肺炎疫情的影响,消费者对产品的要求更多地表现在产品本身的营养价值方面,而近年来饮用型发酵乳的发展势头强劲有力,市场上各类饮用型发酵乳呈现出了百家争鸣的态势。尽管奶茶市场如此风靡,而奶茶风味的酸奶却并未出现,尤其是鲜见焙茶粉在酸奶市场的应用。因此,本研究以鲜牛奶、白砂糖、焙茶粉、果胶和稀奶油为原料,以保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)为发酵菌种,制备饮用型焙茶风味发酵乳。以离心沉淀率、感官评分为评价指标,通过单因素试验及正交试验优化饮用型焙茶风味发酵乳的配方。以期满足产品营养的需要,丰富奶茶产品的类别,也能填补市场对于奶茶风味酸奶的空白。
鲜牛乳(蛋白质≥3.0%,脂肪≥3.1%、非脂乳固体≥8.1%)、白砂糖、稀奶油(脂肪≥33%):市售;焙茶粉(乌龙茶):上海爱雅食品有限公司;果胶:美国斯比凯可有限公司;保加利亚亚种乳杆菌(Lactobacillus delbrueckiisubsp.bulgaricus)、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)Premium 5.0(乳酸菌含量1×1011CFU/g):丹麦科汉森公司。
MS32001L电子天平:梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;TS150可控温水浴锅:英国GRANT公司;BACTRON300-2厌氧培养箱:美国Shellab公司;MIR-554-PC培养箱:日本SANYO三洋公司;APV1000均质机:APV(中国)有限公司;T25分散机、RW20数显电动搅拌机:德国IKA公司;Centrifuge-V离心机:赛默飞世尔(苏州)仪器有限公司;S20 酸度计:梅特勒-托利多(上海)有限公司。
1.3.1 饮用型焙茶风味发酵乳的加工工艺流程及操作要点
操作要点:
菌种的活化:量取80 mL生牛乳85 ℃水浴30min,冷却至42~44 ℃后,加入20 g菌种Premium 5.0,摇至全部溶解后制成菌种液,接种菌种液1 mL至1 L原料中,混匀。
发酵乳基料的制备:将鲜牛奶预热至40~45 ℃与白砂糖、稀奶油混合搅拌30 min后,在60~65 ℃、16~20 MPa条件下进行均质,通过水浴(80~85 ℃)杀菌30 min后冷却至42~44 ℃时立即进行接种发酵(接种量1 mL/L),至酸度≥70°T时停止发酵(约为5~7 h),得到发酵乳,冷却待用。
糖水的制备:将鲜牛奶水浴预热至70~75 ℃,与剩余白砂糖、焙茶粉、果胶混合搅拌30 min后,水浴(80~85 ℃)杀菌30 min冷却待用。
调配:将发酵乳基料与糖水按4∶1的体积比混合并搅拌均匀,在18~22 ℃、16~20 MPa条件下进行二次均质后,立即在4~6 ℃冷藏,得到饮用型焙茶风味发酵乳成品。
1.3.2 焙茶风味发酵乳的配方优化
(1)单因素试验
白砂糖添加量分别为7.0%、7.5%、8.0%、8.5%、9.0%,焙茶粉添加量分别为0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40%,果胶添加量分别为0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40%、稀奶油添加量分别为1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%,进行饮用型焙茶风味发酵乳的配方优化单因素试验[13-14]。通过测定产品的离心沉淀率判断产品稳定性,并对其进行感官评价,分别确定各原料的添加量对饮用型焙茶风味发酵乳产品感官品质及稳定性的影响。
(2)正交试验
根据单因素试验中的结果,以感官评分作为评价指标,设计正交试验进行焙茶风味发酵乳的配方优化[15-16],正交试验因素与水平见表1。
表1 配方优化正交试验因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for formula optimization
1.3.3 分析测定
(1)感官评价
根据《食品感官评定》[17]的要求,并参考中国乳制品工业行业规范RHB 104—2020《发酵乳感官评鉴细则》[18],制定饮用型焙茶风味发酵乳的感官评价标准,满分100分,感官评分标准见表2。
表2 饮用型焙茶风味发酵乳的感官评价标准Table 2 Sensory evaluation standards of the fermented milk with roasted tea flavor for drinking
(2)产品稳定性的测定
在同等条件的离心参数下,离心后的沉淀物越少,离心沉淀率越低,则产品稳定性越好,故此可通过测量产品离心沉淀率,判断产品稳定性[19-21]。选取50 mL 离心管,称取40 g左右饮用型焙茶风味发酵乳样品,经3 000 r/min 离心20 min后,去掉上清液后在滤纸上倒置5 min,称量并计算沉淀物的质量。离心沉淀率计算公式如下:
(3)理化指标
根据国标GB 19302—2010《食品安全国家标准发酵乳》中的要求,并参考相关国标对产品蛋白质含量、脂肪含量以及酸度进行检测,其中采用凯氏定氮法[22]测定产品蛋白质含量,采用碱水解法[23]测定产品脂肪含量,采用酚酞指示剂法[24]测定产品酸度,测定蛋白质和脂肪时,采取3个样品每个样品进行2次重复平行试验。
(4)微生物指标
根据国标GB 19302—2010《发酵乳》中微生物的要求,并参考相关国标[25-29]检测乳酸菌总数、大肠菌群、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌以及霉菌和酵母等微生物指标。
2.1.1 白砂糖添加量的确定
白砂糖添加量对饮用型焙茶风味发酵乳产品感官品质及稳定性的影响,结果见图1。由图1可知,白砂糖的添加量在整个变化过程中对产品离心沉淀率的影响并不明显,而感官评分却在不断发生变化。当白砂糖添加量为7.0%~8.5%时,感官评分随之增加而增高;当白砂糖添加量为8.5%时,感官评分最高,为89分,此时产品风味最佳;当白砂糖添加量>8.5%之后,感官评分随之降低。因此,白砂糖的最佳添加量为8.5%。
图1 白砂糖添加量对饮用型焙茶风味发酵乳品质的影响Fig.1 Effect of white granulated sugar addition on the quality of the fermented milk with roasted tea flavor for drinking
2.1.2 焙茶粉添加量的确定
焙茶粉添加量对饮用型焙茶风味发酵乳产品感官品质及稳定性的影响,结果见图2。由图2可知,焙茶粉的添加量对离心沉淀率的影响相对较小,而感官评分的变化随焙茶粉添加量的变化影响较大。当焙茶粉添加量为0.20%~0.30%时,感官评分随之增加而增高;当焙茶粉添加量为0.30%时,感官评分最高,为88分,此时产品风味最佳;当焙茶粉添加量>0.30%之后,感官评分随之降低。因此,焙茶粉的最佳添加量为0.30%。
图2 焙茶粉的添加量对饮用型焙茶风味发酵乳品质的影响Fig.2 Effect of roasted tea powder addition on the quality of the fermented milk with roasted tea flavor for drinking
2.1.3 果胶添加量的确定
果胶添加量对饮用型焙茶风味发酵乳产品感官品质及稳定性的影响,结果见图3。由图3可知,果胶添加量的变化对离心沉淀率以及感官评分都存在较大的影响。当果胶添加量为0.20%~0.30%时,感官评分随之增加而增高,离心沉淀率随之增加而降低;当果胶添加量为0.30%时,感官评分最高,为89分,产品风味最佳,此时离心沉淀率为1.05%,稳定性较好;当果胶添加量>0.30%之后,感官评分随之降低,离心沉淀率却无明显变化。因此,果胶的最佳添加量为0.30%。
图3 果胶添加量对饮用型焙茶风味发酵乳品质的影响Fig.3 Effects of pectin addition on the quality of the fermented milk with roasted tea flavor for drinking
2.1.4 稀奶油添加量的确定
稀奶油添加量对饮用型焙茶风味发酵乳产品感官品质及稳定性的影响,结果见图4。由图4可知,稀奶油的添加量发生变化时,产品离心沉淀率几乎无变化,感官评分随着稀奶油添加量的变化而发生变化。当稀奶油添加量为1.0%~1.5%时,感官评分随之增加而增高;当稀奶油添加量为1.5%时,感官评分最高,为87分,产品风味最佳;当稀奶油添加量>1.5%之后,感官评分随之降低。因此,最佳稀奶油的添加量为1.5%。
图4 稀奶油添加量对饮用型焙茶风味发酵乳品质的影响Fig.4 Effects of thin cream addition on the quality of the fermented milk with roasted tea flavor for drinking
根据单因素试验结果,以感官评分为考察指标,进行配方优化正交试验,正交试验结果与分析见表3,方差分析见表4。
表3 配方优化正交试验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for formula optimization
由表3可知,4个因素对饮用型焙茶风味发酵乳感官评分的影响顺序为焙茶粉添加量(B)>稀奶油添加量(D)>果胶添加量(C)>白砂糖添加量(A),最佳配方组合为A2B2C3D2,即白砂糖添加量为8.5%,焙茶粉添加量0.30%,果胶的添加量0.35%,稀奶油添加量1.5%。在此优化配方条件进行3次平行验证试验,感官评分为90分,离心沉淀率为1.04%。
对正交试验结果进行方差分析[30],结果见表4。由表4可知,焙茶粉添加量对饮用型焙茶风味发酵乳产品的品质有显著的影响(P<0.05),而白砂糖添加量、果胶添加量以及稀奶油添加量对产品影响均不显著(P>0.05)。
表4 正交试验结果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results
2.3.1 感官指标
饮用型焙茶风味发酵乳为均匀一致的浅褐色,口感清爽细腻、茶香浓郁,奶香味突出、酸甜适宜;无乳清析出。产品感官评分为90分。
2.3.2 理化指标
饮用型焙茶风味发酵乳中理化指标均满足产品要求,蛋白质含量为(2.83±0.012)%,脂肪含量为(3.81±0.010)%,酸度为72.8°T。
2.3.3 微生物指标
饮用型焙焙茶风味发酵乳的乳酸菌总数为4.7×108CFU/g,大肠菌群、霉菌、酵母菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌均未检出。
通过设计单因素试验和正交试验,确定饮用型焙茶风味发酵乳的最佳配方为白砂糖添加量8.5%,焙茶粉添加量0.30%,果胶的添加量0.35%,稀奶油的添加量为1.5%。在此优化条件下,产品呈均匀一致的褐色,口感清爽细腻,茶香浓郁,奶香突出,酸甜适宜,感官评分为90分,离心沉淀率为1.04%,酸度为72.8°T。感官指标、理化指标和微生物指标均符合国标GB 19302—2010《食品安全国家标准发酵乳》要求。该产品不仅可以填补焙茶风味发酵乳的市场空白,增加了消费者对于奶茶风味产品选择性的同时,也为我国茶行业的新零售方式进行了有益的探索。