1、发酵型怀山药乳饮料的开发摘 要：以山药粉和全脂奶粉为主要原料，通过乳酸菌发酵奶粉和酶解山药汁的混合液，以及添加复合稳定剂来提高产品风味，解决发酵型怀山药乳饮料易发生沉淀和分层的问题。通过均匀实验获得复合稳定剂的最佳配方为羧甲基纤维素钠 0.2%，果胶 0.16%，黄原胶 0.14%，单甘酯 0.12%。通过发酵混合液，添加稳定剂溶解液，再调酸、定量、均质，最后灭菌，所开发的发酵型怀山药乳饮料产品口感细腻，酸甜可口，营养丰富，风味独特，兼具酸奶的乳香和怀山药的特殊香味。 关键词：发酵；怀山药乳饮料；乳酸菌；稳定剂 山药为薯蓣科植物的块茎 ，又名薯蓣，白山药等。河南焦作为怀山药的道地产区，此地出产
2、的山药称为怀山药，被誉为“怀参” ，于 2006年获得国家质检总局批准实施地理标志产品保护。中医认为，山药性味甘、平、无毒，入脾、肺、肾经，具有健脾厚肠胃，补肺益肾之功效。怀山药从成分含量上看，水约 70%80%，淀粉 16%左右，多糖约为2.5%，蛋白质 1.5%，以及其他微量成分。因此怀山药中的淀粉含量很高，利用此类高淀粉质材料制作的饮料工艺难度较大，易发生分层与沉淀的现象。通过利用高温 -淀粉酶和糖化酶对怀山药分步进行酶解可以很好地解决这一难题。 酸奶由纯牛奶或者复原乳发酵而成，除保留了牛奶的全部营养成分外，在发酵过程中乳酸菌还可以一产生人体营养所必须的多种维生素，如 VB1、VB2、V
3、B6、VB12 等。经发酵后，酸奶中的脂肪酸含量增加，这些变化使酸奶更易消化和吸收，各种营养素的利用率得以提高。 本研究以山药粉和全脂奶粉为主要原料，经乳酸菌发酵复原乳和酶解山药汁后，制成具有一定功能性和良好适口性的发酵型乳酸菌复合饮料。通过乳酸菌发酵作用，可有效去除山药的不良气味，改善产品风味和品质，使之具有山药和乳酸菌的滋补、养生及医疗保健协同功效。通过均匀实验确定复合稳定剂的最佳配方.以此来提高发酵型怀山药乳饮料的稳定性。 一、实验材料与方法 1.材料与仪器 实验材料：怀山药粉，焦作伟康实业集团；高温 -淀粉酶和糖化酶，苏柯汉（潍坊）生物工程有限公司，其中淀粉酶酶活力为 20，000 U
4、/mL，糖化酶酶活力为 10，000U/ mL；全脂乳粉（中热） ，呼伦贝尔雀巢有限公司；科汉森 YC-381 发酵剂，科汉森（中国）有限公司；白砂糖、羧甲基纤维素钠、黄原胶、果胶、单甘脂、乳酸链球菌素、柠檬酸、苹果酸、小苏打均为食品级。 主要仪器设备：ML203 型电子分析天平：梅特勒-托利多称重设备系统有限公司；HH-2 型恒温水浴锅：金坛市科兴仪器厂；80-2 型离心沉淀机：上海荣泰生化工程有限公司； JML-50 型胶体磨：上海贝工泵业制造有限公司；78-1 型磁力加热搅拌器：金坛市科兴仪器厂；YXQ-LS-70A 型全自动立式电热压力蒸汽灭菌器：上海东亚压力容器制造有限公司；BCD-
5、173CK 型容声冰箱：海信容声（广东）冰箱有限公司； PHS-25 型雷磁 PH 计：上海精密科学仪器有限公司；隔水式电热恒温培养箱：上海跃进医疗器械厂；JJ-01/60 型均质机：廊坊通用机械有限公司。 2. 实验方法 2.1 工艺流程 怀山药粉加水溶解加热糊化高温 -淀粉酶酶解糖化酶糖化高温灭酶加热溶解 全脂乳粉（山药酶解汁：奶粉 9：1） 调配高压均质灭菌与冷却接种发酵冷却后熟调配调酸均质调香高温灭菌灌装成品 CMC-Na、果胶、黄原胶、单甘酯 乳酸链球菌素、白砂糖 加热溶解 2.2 山药酶解液的制备 选用质量上乘的怀山药粉加水溶解（怀山药粉：水=1：10） ，加热升温糊化后，加入 0
6、.4%（以山药粉干重计）的高温 -淀粉酶酶解，在85下保温 2h，然后降温，用小苏打调节酶解液 pH 值为 5.0，加入0.4%（以山药粉干重计）的糖化酶，在 55下糖化 2h，之后高温灭酶15min，得到酶解糖化后的山药汁。 2.3 复原乳液和酶解山药汁混合液的制备 将全脂奶粉缓慢加入到温度为 5060的酶解怀山药汁中（山药酶解汁：奶粉 9：1） ，边加边搅拌，使之充分溶解，加入 7%（以混合液总重计）的白砂糖进行调配混匀，过 120 目得尼龙网除去杂质，然后在温度 65、均质压力 25MPa 的条件下，用高压均质机均质 3min，再降温到40备用。 2.4 杀菌、接种发酵 将均质好的混合液
7、在 90-95维持 2min，杀死混合液中的有害微生物，至少使 75%的乳清蛋白变性的同时增加混合液中各种成分的混合度。待杀菌后的混合液降温至 40以下后，接入科汉森 YC-381 发酵剂，放入培养箱，于 42培养 6h，发酵结束时 Ph 值在 3.5 左右。 2.5 辅料的处理、酸液的制备 为了改善稳定剂系统的分散性，先将稳定剂羧甲基纤维素钠、果胶、黄原胶与白砂糖、单甘酯、乳酸链球菌素等添加剂一同加热溶解，配成水溶液，再用胶体磨磨细，之后要灭菌处理。柠檬酸、苹果酸、乳酸按照 2：1：1 的比例加入 30左右的水中，混匀备用。 2.6 混料、调酸、杀菌、灌装 把山药酸奶与添加剂溶液以 l：1
8、进行调配，将山药酸奶缓慢加入温度在 30以下并且高速搅拌的复合稳定剂溶液中，使之充分溶解后，再用胶体磨磨细混匀。山药酸奶与复合稳定剂混合均匀后用准备好的柠檬酸、苹果酸、乳酸混合溶液调节溶液 pH=4.0，加入炼乳奶香精，酸奶香精、山药香精用以调香，然后在温度 65、均质压力 25MPa 的条件下，用高压均质机均质 3min，最后杀菌、罐装得到成品。 3. 分析方法 3.1 试验结果感官评定方法 灭菌灌装结束后，置 4条件下冷藏 48h 后，分别取一定量的各组样品进行感官评定。以风味、口感、组织状态为评定的感官指标。由于各感官评定指标在评定怀山药乳饮料产品质量中的重要性有所不同，故分别对其赋予不
9、同的权重，如表 1 所示。 各评定指标的分数为 010分，由 11 位具有丰富感官评定经验的评价人员进行评定，具体感官评定标准参照表 2 。 3.2 产品沉淀率测定 取 20ml 成品饮料称重，然后以 3 000 r/min 离心 10 min，称取上清液的重量。沉淀率=（样品总重-上清液重量）/样品总重。 二、结果与讨论 稳定剂在食品中添加量甚微，却能有效地改善食品体系的稳定性，起到乳化、增稠、悬浮等作用.不同的稳定剂有其不同的特性，同时稳定剂之间有协同增效作用。成品饮料的沉淀百分含量能最大程度体现增稠剂的效果，即沉淀率越小说明增稠剂对饮料的稳定性能越好，故研究以成品饮料的沉淀率为指标，同时
10、结合感官评定得分，最终确定最佳的复合稳定剂配方。采用 U10（104）均匀设计方案来确定复合增稠剂的最佳配比，所选取的实验因素和水平见表 3，实验结果见表 4。 综合评分按风味 40%，口感 30%，组织状态 30%的权重计算而得，对以上实验结果进行分析可知，成品饮料沉淀率最低的最佳稳定剂配比为（A10B8C7D6） ，即羧甲基纤维素钠 0.2%，果胶 0.16%，黄原胶 0.14%，单甘脂 0.12%，此配方在感官评定中的综合评分也最高，因此采用此配比的稳定剂配方效果最好。 三、 结论 以成品饮料离心后的沉淀率为指标，同时结合感官评定得分，最终确定最佳的复合稳定剂配方为羧甲基纤维素钠 0.2
11、%，果胶 0.16%，黄原胶 0.14%，单甘脂 0.12%。产品中山药汁含量10%，蛋白质含量1.0%，口感细腻，酸甜可口，营养丰富，风味独特，兼具酸奶的乳香和怀山药的特殊香味，符合国家标准要求的酸乳饮料蛋白质含量应大于 1% 的要求。稳定剂自身容易受到饮料 pH 值、温度等因素影响，这些条件的变化可能引起稳定剂理化性质发生改变，并造成其稳定效果的降低。高温灭菌会导致稳定剂的性质改变，从而造成灭菌后的怀山药乳饮料沉淀率增加，因此高温灭菌对发酵型怀山药乳饮料稳定性的影响还有待进一步研究。 参考文献： 1 张添，徐宪菁，刘清华，等.山药盼综合开发利用J.粮油加工与食品机械，2003， （10）：
12、55-57. 2 GB/T 20351-2006 地理标志产品 怀山药S. 3 李静静，缪娟，符德学，等. 中温 -淀粉酶酶解怀山药的工艺研究J.食品科技，2012，03（37）：104-107. 4 向洋，凌静.山药淀粉的研究进展J .食品研究与开发，2009，30（1）：147-150. 5 赵彦青。山药粥健脾益气作用的实验研究D。郑州：河南中医学院，2001. 6 李昌文，刘延奇，李延涛.怀山药淀粉性质研究J.中国粮油学报，2010，25（8） ：23-27. 7 张兵，谢降皋.山药营养成分的研究J.湖北农业科学，1996， （6）：56-58. 8 谢兴源. 山药的主要成分及其应用价值J.现代农业科技，2009， （06）：76-80. 9宋照军，张军合，张洁等.发酵型山药酸奶的生产工艺J.食品与机械，2002，3（89）：27-28. 10 兰社益，焦雯，王婷.提高山药饮料稳定性的工艺研究J.北京工商大学学报（自然科学版） ，2006，24（4）：1-4 . 11 吕心泉，闵健慧，安辛欣.复配乳化稳定剂的研制及其在饮料中的应用J.中国食品添加剂，2003， （1）：5763. 12 侯振建.食品添加剂及其应用技术M。北京：化学工业出版社，2004. 作者简介：刘瑞山（1975-） ，男，河南省淼雨饮品股份有限公司，目前主要从事的工作：饮料开发与应用，食品开发与应用。
