正交试验优化荔枝乳酸菌饮料的配方

摘要】本文以荔枝、鲜奶为主要原料制成乳酸菌饮料，通过单因素及正交试验对稳定剂及饮料配方进行了优化，确定出荔枝乳酸菌饮料最佳配方为荔枝汁的添加量为10％，发酵乳的添加量为30％，糖的添加量为8％，pH值为4.0，稳定剂的添加量为0.4％。

【关键词】荔枝；正交试验；乳酸菌饮料

1前言

荔枝(LitchichinensisSonn.)是无患子科(Aspindaceae)荔枝属(Litchi)植物［1］,原产于我国南方地区，在我国栽培历史至少有2000多年，是我国华南地区特色的美味佳果, 现已广泛种植于亚洲的亚热带地区以及南非、澳大利亚等地。我国是世界上最大的荔枝生产国，占世界荔枝种植总面积的90%和总产量的80%［2］。荔枝果实枝色丽质优，香甜可口，营养丰富，维生素种类多，且含量高，是一种营养价值很高的水果。据分析，荔枝每百克可食部分含水分84克，碳水化合物14克，蛋白质0．7克，脂肪0．7克，磷32毫克，钙6毫克，胺素0.02毫克，核黄素0.04毫克，尼克酸0.7毫克，抗坏血酸36毫克。现代医学研究还发现，荔枝有改善人的消化功能，改善人体血液循环的作用［1］。福建省现有荔枝栽培面积3.3万hm2,产量8.6万，有40多个荔枝品种，主要有乌叶、兰竹、陈紫、下番枝、宋家香、绿荷苞和元红等，资源十分丰富［3］［4］。但由于荔枝独特的生理组织结构，决定了其是最不耐贮藏的果品之一,每年因腐烂变质而造成的损失占总产量的20%以上，不利于荔枝产业的持续发展。为充分开发这一有利资源以及繁荣乳品市场，同时提高农产品的附加值，本文以荔枝和鲜乳为主要原料混合调配乳酸菌饮料，具有特殊的营养功效，使产品更易消化吸收，是符合现代大众营养需求的绿色保健饮品。

2材料与方法

2.1材料与设备

2.1.1材料与试剂

鲜荔枝（购于厦门本地农贸市场），脱脂奶粉，保加利亚杆菌，嗜热链球菌，白砂糖，果胶酶，稳定剂，柠檬酸等。

2.1.2仪器设备

打浆机、过滤机、发酵罐、电子天平、均质机、杀菌锅、可调电炉等

2.2工艺流程

荔枝→预处理→打浆→过滤↘

鲜乳→验收→净化→杀菌→接种→发酵→调配→均质→杀菌→灌装→成品

2.3工艺要求

2.3.1荔枝的预处理、打浆、过滤

将荔枝挑选，去皮,在100℃条件下烫漂5～6min，钝化酶活性，冷却至30℃，添加0.15％果胶酶，再在55℃条件下恒温2h，促进花青素色素的浸出和果胶水解。用打浆机打浆后过滤，备用。

2.3.2鲜乳的验收、净化

按国家规定项目进行感官检验、理化检验、微生物检验，特别要求无抗生素，然后进行净化处理。

2.3.3杀菌、冷却

将处理后的鲜乳，在90℃杀菌10min并快速冷却到42℃，准备接种。

2.3.4 接种、发酵

将保加利亚杆菌与嗜热链球菌1:1混合，制备成生产发酵剂，添加量为3％，接种到发酵罐中，在42～43℃培养10h，使酸度达1.5％～2.0％(乳酸度)即可取出，冷却到20℃，备用。

2.3.5乳酸菌饮料调配、均质

将备用的荔枝汁和发酵乳按一定比例混合后，加入经过过滤的糖溶液、稳定剂、水，用柠檬酸调酸至pH值为3.8～4.2；先预热到50～55℃，压力为20～22.5MPa进行均质。

2.3.6杀菌、灌装

均质结束后，在95℃杀菌5min，冷却到20℃灌装。

3 结果与分析

3.1单因素试验确定稳定剂的种类

乳酸菌饮料中既有蛋白质微粒形成的悬浮液，又有脂肪形成的乳浊液，还有由糖和添加剂形成的真溶液，是一种不稳定的多相体系。为解决这一问题，生产中最简便的方法是加入稳定剂。最常使用的稳定剂是纯果胶与其他稳定剂的复合物［5］。在本实验中，我们选用果胶与其他稳定剂组成复合稳定剂，对于稳定效果的判定，主要从饮料的混浊度、分层情况、色泽是否发生变化、口感是否粗糙等方面进行鉴定。在饮料保存4周后，由本院学生30人进行鉴定，试验设计及结果见表1。

表1稳定剂确定试验

试验号

稳定剂

添加量（％）

稳定效果（100分）

1

果胶:CMC

0.15: 0.15

89

2

果胶:PGA

0.15: 0.15

86

3

果胶: 琼脂

0.15: 0.15

76

4

果胶:黄原胶

0.15: 0.15

68

5

果胶: 海藻酸钠

0.15: 0.15

74

由表1可以看出，当果胶和CMC组成复合稳定剂时，稳定效果较好，为此我们通过单因素试验可以确定出果胶与CMC按1﹕1组成的复合稳定剂在荔枝乳酸菌饮料中使用是比较合适的。具体用量通过饮料配方正交试验来确定。

3.2正交试验确定乳酸菌饮料的最佳配方

为确定乳酸菌饮料的最佳配方，我们选荔枝汁的添加量、发酵乳的添加量、糖的添加量、pH值(柠檬酸调酸)、稳定剂的添加量等5因素，在其它各项工艺条件都不变的情况下，进行5因素3水平的正交实验，以感官评分为指标（以100分计）来确定饮料的最佳配方。感官评分标准见表2，正交试验设计及因素见表3，结果见表4。

表2 荔枝乳酸菌饮料感官评分标准（100分）

项目

标准分数

项目

标准分数

色泽

10分

组织状态

20分

香味

30分

滋味

40分

表3  荔枝乳酸菌饮料配方正交试验设计及因素表

因素

A荔枝汁的添加量（％）

B发酵乳的添加量（％）

C糖的添加量（％）

DpH值

E稳定剂的添加量（％）

1

6

20

6

3.9

0. 2

2

8

30

7

4.0

0.3

3

10

40

8

4.1

0.4

4

12

50

9

4.2

0.5

表4  荔枝乳酸菌饮料配方正交试验结果表

实验号

A荔枝汁的添加量

B发酵乳的添加量

C糖的添加量

DpH值

E稳定剂的添加量

感官评分

1

1

1

1

1

1

67

2

1

2

2

2

2

79

3

1

3

3

3

3

76

4

1

4

4

4

4

69

5

2

1

2

3

4

73

6

2

2

1

4

3

80

7

2

3

4

1

2

71

8

2

4

3

2

1

79

9

3

1

3

4

2

81

10

3

2

4

3

1

88

11

3

3

1

2

4

82

12

3

4

2

1

3

84

13

4

1

4

2

3

76

14

4

2

3

1

4

78

15

4

3

2

4

1

74

16

4

4

1

3

2

78

X1

72.750

74.250

76.750

75.000

77.000

 

X 2

75.750

81.250

77.500

79.000

77.250

 

X 3

83.750

75.750

78.500

78.750

79.000

 

X 4

76.500

77.500

76.000

76.000

75.500

 

R

11.000

7.000

2.500

4.000

3.500

 

由表4可知，影响荔枝乳酸菌饮料感官评分的主要因素顺序为荔枝汁的添加量＞发酵乳的添加量＞pH值＞稳定剂的添加量＞糖的添加量，最佳因素水平为A3B2C3D2E3， 即荔枝汁的添加量为10％，发酵乳的添加量为30％，糖的添加量为8％，pH值为4.0，稳定剂的添加量为0.4％，但正交表中没有此项组合，故按此组合重新进行试验，获得感官评分为90分，高于表中出现的评分值。故采用此组合为最佳配方。

4结论

由稳定剂确单因素定试验，我们获得了果胶与CMC按1﹕1组成的复合稳定剂在荔枝乳酸菌饮料中使用是比较合适的；由乳酸菌配方饮料确定正交试验，我们获得了荔枝乳酸菌饮料生产中最佳配方为荔枝汁的添加量为10％，发酵乳的添加量为30％，糖的添加量为8％，pH值为4.0，稳定剂的添加量为0.4％；该产品口感柔滑爽口，酸甜适中，清爽润喉、无任何异味、营养丰富。

 

posted on 2008-06-26 22:12  wqj1212  阅读(1819)  评论(0)  编辑  收藏  举报

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