正交法优化香蕉豆乳饮料配方的研究

杨爱华 于学娟 高维锡 王晶 胡颖丹

摘 要：以香蕉泥、豆浆、牛奶、糖为主要原料通过正交试验确定主要配方，对产品进行稳定性、乳化性、香味等综合品质的调配，制作出一种香味浓郁、口感爽滑的香蕉豆乳饮品，丰富了我国的大豆蛋白饮品市场。

关键词：香蕉;豆浆;牛奶;香蕉豆乳饮料

以黄豆、香蕉、牛奶为主要原料开发一种既营养丰富又具有良好保健功能的大豆蛋白饮品，弥补我国大豆蛋白饮品市场种类单一、风味单调的缺点。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

自制香蕉泥;自制豆浆，湿豆与水按照1∶9比例磨浆经100目筛过滤后备用;纯牛奶、绵白糖，超市购买;添加剂：酪朊酸钠、大豆卵磷脂、卡拉胶，上海优乐滋食品配料有限公司;乙基麦芽酚，广东省肇庆香料厂有限公司;奶油香精，杭州大好家实业有限公司;香蕉香精，上海华宝孔雀香精香料有限公司。

GJJ-0.2/25小型实验室高压均质机，上海台驰轻工装备有限公司;JM-L50A胶体磨，长沙固利食品机械有限公司;HH-S3数显恒温水浴锅，江苏常州信科仪器有限公司。

1.2 工艺流程

豆浆、白砂糖、食盐、D-异抗坏血酸钠、柠檬酸钠、酪朊酸钠、大豆卵磷脂混合→高速搅拌→豆浆混合液

牛奶、卡拉胶、碳酸氢钠、三聚磷酸钠混和搅拌→加香蕉泥搅拌→调香→牛奶混合液

豆浆混合液、牛奶混合液→调配→搅拌→高压均质（2次）→灌装→杀菌→冷却→成品

1.3 工艺操作要点

（1）调配：先将一半白砂糖、食盐、D-异抗坏血酸钠、柠檬酸钠、酪朊酸钠、大豆卵磷脂混合均匀，慢慢调入豆浆基料中搅拌，直到所有成分完全溶解;将另一半白砂糖与卡拉胶、碳酸氢钠、三聚磷酸钠混匀，调入牛奶基料中搅拌，直到所有成分完全溶解后，加入香蕉泥搅拌均匀后进行调香。将上述2种混合液进行调配、搅拌。（2）加热均质：将调配好的料液加热到70～75℃后进行高压均质。采用二次均质法，一次均质压力选择为23MPa、二次均质压力为25MPa。（3）灌装灭菌：将均质好的物料灌装入玻璃瓶中压盖封装。采用高温高压杀菌法进行灭菌，灭菌温度为121℃，时间10min。（4）冷却成品：杀菌后的产品分段冷却到室温后，置于阴凉处保藏。杀菌后的产品置于冰水中迅速冷却至室温。

2 产品评价方法

2.1 感官评价

依据豆乳饮料的感官评价标准，从色泽、香味、口感、稳定性4个方面对产品进行感官评价，总分值为100分（表1）。

2.2 理化指标评价

蛋白质测定依据《GB 5009.5—2016》标准采用凯氏定氮法，脂肪测定采用索氏抽提法，总固形物测定采用阿贝折光仪检测。

2.3 微生物指标评价

菌落总数检验按照《GB 4789.2—2016》标准进行。大肠菌群检验《GB 4789.3—2016》标准进行。

3 结果与讨论

3.1 最佳原料配方的确定

3.1.1 正交试验设计与结果分析 采用四因素三水平正交试验来确定香蕉泥、豆浆、牛奶、白砂糖4种原料的用量对产品感官性能的不同影响，从而确定产品最佳原料配方（表2、表3），配方A2B2C2D2产品感官评价得分高于其他配方得到的产品。对香蕉豆乳饮料感官品质影响的主要因素为：R4 >R3>R1= R2，即香蕉泥用量对产品影响最大，其次是白砂糖，豆浆、牛奶用量对产品影响很小，符合我们对产品开发的预期。

3.1.2 显著性检验 方差分析见表4。

3.1.3 结论 通过方差分析，因素C、D显著，因素A、B不显著，显著顺序为D-C-A、B。通过对因素C、D的试验结果分析，确定C2、D2为最优水平，而因素A、B的水平改变对产品品质影响很小，从操作和经济等多方面考虑选择A2B2，最终确定优化方案为A2B2C2D2，即豆浆800mL、牛奶200mL、白砂糖80g、香蕉泥140g得到的产品其综合评价能满足产品要求 。

3.2 稳定剂的选择

香蕉豆乳饮料的成分较为复杂，在加工贮藏的过程中极易出现沉淀、分层、脂肪析出等现象，影响产品质量，因此在加工中需添加适量的稳定乳化剂增强产品稳定性，改善产品感官品质。酪朊酸钠是一种高分子蛋白质，在水溶液中有一定粘度，用在香蕉豆乳饮料中可以防止饮料中大分子物质的沉降、分层;酪朊酸钠还具有乳化性能，能够降低油水界面的张力，形成稳定的乳状液，防止脂肪的析出，有助于维持各成分的均匀分布，从而改善产品的感官品质。大豆卵磷脂作为一种从大豆中提取的天然乳化剂，有很好的乳化作用，可以有效防止大豆脂肪微球的上浮，有助于蛋白质成分的分散和稳定，有效保持产品的稳定性。卡拉胶具有稳定蛋白质、改善乳饮料乳化性能，防止产品分层析水的作用。选取酪朊酸钠、大豆卵磷脂、卡拉胶作为稳定剂，酪朊酸钠与卡拉胶复配使用时，其增稠性能与乳化性能可以得到极大的改善。为了取得较好的感官品质，对上述3种稳定剂进行复配试验，确定最佳复配比为酪朊酸钠0.1%、大豆卵磷脂0.05%、卡拉胶0.05%。

3.3 香蕉豆乳饮料的调香试验

为了得到香味丰满协调的香蕉豆乳饮料，需对产品进行调香。根据产品原料组成特点，本试验选择牛奶香精、香蕉香精、乙基麦芽酚复配对产品进行调香。通过调香试验最终确定香精添加比例：奶油香精0.05%、香蕉香精0.07%、乙基麦芽酚0.003%。

3.4 香蕉豆乳饮料pH的调整

溶液pH与蛋白质的水化作用相关性非常显著，一般情况下，为了得到较稳定的溶液，pH應尽可能远离蛋白质的等电点。香蕉豆乳饮料中蛋白质成分较为复杂，等电点范围较宽，其中大豆蛋白等电点约为4.5，牛奶蛋白等电点在4.0～6.0之间，为了得到稳定的香蕉豆乳饮料，应将该饮料pH调到7.0～7.2左右。本工艺采用碳酸氢钠进行pH调节。

4 产品质量指标

（1）感官指标：香蕉豆乳饮料颜色均匀，呈浅褐色，具有大豆豆香味和香蕉甜香味兼有牛奶香味，香味丰满协调;口感润滑细腻，流动性好，不粘口;产品呈均匀乳状液，不分层，无沉淀。（2）理化指标：香蕉豆乳饮料中蛋白质含量大约为2.67%、脂肪含量为1.12%、总固形物含量为11.7%。（3）微生物指标：参考《GB 7101—2015食品安全国家标准 饮料》，菌落总数≤100cfu/mL，大肠菌群≤1cfu/mL，霉菌≤20cfu/mL，酵母菌≤20 cfu/mL，致病菌未检出。

5 结论

本产品以香蕉、大豆、牛奶、白砂糖为原料，按照豆浆800mL、牛奶200mL、白砂糖80g、香蕉泥140g、酪朊酸钠0.1%、大豆卵磷脂0.05%、卡拉胶0.05%、奶油香精0.05%、香蕉香精0.07%、乙基麦芽酚0.003%，通过调配、均质、调香等工序，生产出口感细腻润滑、风味独特、香甜适口的香蕉豆乳饮料。◇

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