作者:郑晓敏
含有活菌的酸奶一般的货架期较短,且储藏环境要求较高,携带较为不便。通过干燥的方法可以得到无需低温储藏、具有更长货架期、携带方便的酸奶粉。在原料的处理、干燥器参数设置、辅料添加剂等方面做了探索,以求得到含活菌数>106个/g、冲调性较好的酸奶粉,为酸奶粉的生产提供参考。
1 材料和方法
1.1材料
乳酸菌:保加利亚杆菌、嗜热链球菌,均购至CICC(中国工业微生物保藏中心)。牛奶,购至新疆西域春巴氏消毒乳;奶粉,新西兰进口全脂乳粉,室温封口储存,水分含量2.68%—2.78%。β一环状糊精,天津市福晨化学试剂厂;卵磷脂(大豆),丙酮不溶物≥95%,北京美亚斯磷脂技术公司;其他试剂为均满足试验要求。
水热恒温培养箱,医用高压灭菌锅,电子天平,电热恒温干燥箱,均质机,OPD-8型喷雾实验机(大川原干燥设备有限公司)等。
1.2方法
1.2.1产品指标检测
MRS固体培养基检测乳酸菌活菌数,稀释方法:4g酸奶粉和20 mL、45℃±5℃蒸馏水冲调均匀取1mL、1: 49(酸奶与0.8%生理盐水体积比)稀释、1:19(酸奶与0.8%生理盐水体积比)再次稀释、移液枪取0.1 mL。即,个/(2×10-6)g。取2位有效数字。
含水量,GB 5009.3,酸奶粉收集后2h内测定。
出粉率按式(1)计算。
出粉率的值=m/(m1+m2) (1)
式中:m-全部集粉质量,g;m1-酸奶固形物质量,g;m2-辅料质量,g。
1.2.2酸奶的制取
发酵剂的制备:2种乳酸菌分别接菌到脱脂灭菌乳中,37℃恒温培养,酸奶凝固分层即可。重复1次。
酸奶的制作按郝爽的方法,酸奶发酵至pH5.0±0.1时停止发酵,50℃、20 min热激处理,冷却至室温,备用,出现乳凝固现象则不能使用。
均质:10 MPa,循环10 min后,均质压力提高至20 MPa,循环10 min。
发酵剂添加时需无菌纱布过滤。
添加全脂乳粉提高酸奶的固形物含量。
1.2.3酸奶固形物含量酸奶粉品质的影响
参考荣群等对OPD-8型试验机的使用情况,考虑到不同物料的含糖量和物料浓度等不同。试验以进出口温度150℃、70℃,(转速18 000 r/min)为喷雾参数,对固形物含量为10%,15%,20%,25%和30%的酸奶进行喷雾干燥得到酸奶粉。
1.2.4进出口温度对酸奶粉品质的影响
以15%固形物含量的酸奶为喷雾原料,进出口温度做如下水平试验:进口温度为150℃,出口温度分别为55 ℃,60℃,65℃,70℃和75℃;出口温度为70℃,进口温度分别为140℃.145℃,150℃.155℃.160℃和165℃。
1.2.5辅料对酸奶粉品质的影响
以15%固形物含量的酸奶为原料,以进出口温度170℃、70℃为喷雾技术参数,做酸奶中不同辅料不同水平下对酸奶粉冲调性影响的检测。酸奶粉8g,溶解至40 mL、40℃±5 ℃煮沸后冷却的蒸馏水中,以50 mL烧杯为容器,搅拌棒搅拌溶解。
1.2.6辅料复配的优化
以酸奶粉冲调性为响应,做添加剂的复配优化。
1.2.7验证试验
在不同试验因素的试验结果最优水平下,以出粉搴、含水量、乳酸菌活菌数等检测指标为目标,对不司因素的水平值做验证试验。
2结果与讨论
2.1酸奶固形物含量对酸奶粉品质的影响
随着固形物含量的提高,酸奶粉的含水量逐步提高,酸奶粉中活菌数也逐步提高,固形物含量为15%时出粉率最高,结果如表3。塔内集粉含水量和旋风分离器集粉含水量有较大的差别。酸奶粉有结块,冲调时搅拌棒上有粘结,容器壁上有未容物。
2.2进出口温度对酸奶粉品质的影响
表4的结果表明,试验条件下出口温度的提高降低了酸奶粉的含水量、出粉率和产品中乳酸菌的活菌数。
表5的结果表明,进口温度的提高,降低了酸奶粉的含水量,同时降低了集粉率。在试验条件下进口温度为140℃和160℃时,活菌数均少于进口温度为145℃、150℃和155℃时的试验结果。
不同进出口温度下,酸奶粉有结块,冲调时搅拌棒上有粘结,容器壁上有未容物。
2.3辅料对酸奶粉品质的影响
表6和图2的结果表明,β-环状糊精的添加很好的解决了酸奶粉的结块问题,同时提高了酸奶粉中乳酸菌的活菌数。
表7的结果表明,卵磷脂有利于酸奶粉的速溶,解决了酸奶粉冲调后搅拌棒上有粘结的问题。
2.4添加剂复配的优化
结合2.3的结果,利用Minitab软件以冲调性为响应对β一环状糊精、卵磷脂2种辅料优化。
根据复配试验结果,利用Minitab软件,把冲调性目标设置为“望大”,下限设置为“13”,望目设置为“14”,优化的结果为β一环状糊精的添加量为酸奶的质量比的15%、卵磷脂的添加量为酸奶固形物质量比的0.137 9%时,冲调性最大值为14.486 1,复合合意性1.000 0,满足优化目的。结果如图3所示,表明:试验条件内,酸奶粉的冲调性最佳。
2.5验证试验
酸奶固形物含量15%,进出口温度150℃、70℃,辅料添加量β-环状糊精1.5%、卵磷脂0.138%。验证试验结果如表9所示。
致病菌不得检出,大肠杆菌群<30个/100 g,杂菌<1 000个/g。
3讨论与结论
集粉主要分为2个部分,塔内集粉和旋风分离器集粉。旋风分离器集粉在水分含量和乳酸菌活菌数上均高于塔内集粉。这与塔内温度高于旋风分离器温度有关,喷雾过程中塔内平均温度高于旋风分离器温度。
固形物含量的提高,在相同进出口温度条件下,相同体积的物料需要更多的喷雾时间,导致乳酸菌活菌数降低。过高的固形物含量和发酵过度(酸奶凝固分层)可能导致进料管的堵塞,必须均质才能喷雾,增加生产成。
出口温度的提高有利于降低酸奶粉的水分含量,有利于酸奶粉的储藏,但会导致乳酸菌活菌数的降低。
β一糊精可以解决酸奶粉结块的问题,卵磷脂有利于酸奶粉的速溶。
喷雾干燥器的进出口温度设定为150℃和70℃,固形物含量为15%、辅料为1.5%β-糊精(酸奶质量比)和0.138%卵磷脂(酸奶固形物质量比)的酸奶进行喷雾干燥,得到的酸奶粉含水量为2.23%~2.27%,乳酸菌活菌数>106个/g,出粉率84.45%,颗粒分散均匀无结块,冲调时不粘壁,溶解较快。
4摘要
以生产含有一定活菌数且冲调性较好的酸奶粉产品为目标。研究了酸奶固形物含量、喷雾干燥器进出口温度和辅料对酸奶粉品质的影响。结果表明酸奶固形物含量15%、进出口温度为150℃和70℃,辅料复配为1.50%β一环状糊精、0.138%卵磷脂,喷雾干燥得到的产品含水量2.23%—2.27%,活菌数>106个/g,颗粒均匀无结块,冲调性较好。
下一篇:返回列表