颗粒型燕麦牛奶的研制

姜 雪 ， 于 鹏

（1.乳业生物技术国家重点实验室，上海 200436；2.上海乳业生物工程技术研究中心，上海 200436；3.光明乳业股份有限公司乳业研究院，上海 200436）

燕麦在我国有悠久的种植历史，是禾谷类营养价值最高的作物之一[1-2]。与其他常见粮食作物相比，燕麦富含β-葡聚糖、蛋白质、不饱和脂肪酸、多肽等成分[3-4]。

燕麦饮料加工是区别于传统燕麦加工形式的新方向[5-8]。设计在植物基中加入乳脂，燕麦的风味和营养都得到了较好的释放。开发一款含有燕麦的牛乳饮品，不同于常规的风味类牛乳饮品，燕麦以颗粒形式加入其中，可兼备谷物自然的香气和饱满咀嚼感。在弥补市场空白的同时，将产生可观的经济效益。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

生牛乳，光明乳业牧场提供；稀奶油，光明乳业股份有限公司提供；燕麦粉及燕麦颗粒，绿庄园有限公司提供；白砂糖，市售；卡拉胶，斯比凯可（中国）有限公司提供。

1.2 仪器与设备

胶体磨，上海东华高压均浆泵厂产品；高压均质机，APV公司产品；KAT25型高速分散机，美国IKA公司产品；UHT型杀菌设备，GEA公司产品。

1.3 感官评定标准

由20位专业感官评定成员，对产品进行感官特征评价，从产品质地风味到燕麦颗粒完整性、口感等方面，采用9分制打法，以各项得分的平均分作为总体评价。

颗粒型燕麦牛奶感官评定标准[9]见表1。

1.4 黏度测试

Bostwick法测定黏度，取一定量样品，计时30 s，测定其向下流动的距离（以cm计）。

表1 颗粒型燕麦牛奶感官评定标准

1.5 稳定性判断标准

试验得到的样品以透明灭菌瓶灌装，在灌装量保持一致的前提下，常温静置平稳放置，试验对体系的状态、体系脂肪上浮程度、体系沉淀量为标准进行评价。

稳定性评判标准[10]见表2。

表2 稳定性评判标准

2 产品配方和工艺

2.1 燕麦品种的选择

颗粒型燕麦牛奶中，燕麦颗粒的口感是消费者对饮品感官品质判断的关键因素。而燕麦的口感除了与燕麦处理方式相关外，也与燕麦本身的品种、种植区域、加工贮藏条件密切相关[11]。试验选择了常见的燕麦品种[12-13]，已预先进行脱皮处理[14]，分别经过30 min复水，100℃条件下蒸煮40 min后，参考表1感官评定标准，对燕麦颗粒完整度和口感进行感官测试。

燕麦样品感官评分见表3。

由表3可知，产地是河北张家口的燕麦品种得分高于山西和内蒙古地区的燕麦，其中坝燕6号和坝燕13号的得分最高，但由于工厂实际生产过程中，采用单一品种的燕麦品种可能会导致品质不稳定，因此后续试验使用坝燕6号和坝燕13号以1∶1比例混合后的样品。

2.2 燕麦预处理工艺参数的确定

表3 燕麦样品感官评分

影响燕麦口感的因素除燕麦品种外，燕麦的处理方法也是关键控制点。考虑到燕麦的特性，采用先复水后蒸煮的方式处理干燕麦[15]。

2.2.1 复水时间的选择

取等量燕麦，复水时间分别选择30，60，90，120，150 min，经过复水后的燕麦在80℃条件下蒸煮30 min，以感官评分和燕麦混合液的黏度作为指标。

复水时间对燕麦感官品质的影响见图1。

由图1可知，复水时间对燕麦的口感影响不大，复水时间增加后，感官评分也相对持平。由于复水程度不同，淀粉释放量受影响明显，复水时间长的燕麦释放淀粉较多，继而导致蒸煮后混合液黏度较大，因此黏度值随着复水时间的增加呈下降趋势。考虑到工厂实际生产线泵送压力，黏度较小的混合液可以降低生产线剪切力带来的黏度损失，因此复水时间选择30 min即可。

2.2.2 蒸煮温度的选择

根据以上结果，将燕麦复水30 min，之后分别于80，90，100，110，120℃下进行蒸煮，同时蒸煮时间设定为20，30，40 min，以感官评分作为指标。

蒸煮温度对燕麦感官品质的影响见图2。

由图2可知，蒸煮温度为80，90℃时，蒸煮时间增加，感官评分也随之增加，燕麦颗粒的口感更好。而蒸煮温度升高至110℃和120℃时，燕麦颗粒完整性被破坏，燕麦破损明显，感官评分也随着蒸煮时间延长而降低。由表2可知，结合复水30 min，较佳的燕麦蒸煮温度和时间组合为90℃，40 min。

2.3 原辅料及添加量的选择

2.3.1 脂肪及其添加量的选择

乳饮品中，脂肪和蛋白可以改善组织结构，适量的脂肪可以提供细腻润滑的口感和可口的滋味。一般提供脂肪的原料主要有稀奶油或将植物油与乳脂结合，选择全乳脂，乳脂∶棕榈油（3∶2），乳脂∶椰子油（3∶2），乳脂∶氢化油（3∶2），分别以脂肪含量2.0%，2.5%，3.0%，3.5%，4.0%进行试验，以蛋白质添加量3%，蔗糖添加量5%，燕麦颗粒添加量3%，卡拉胶添加量0.05%为基础配方。

脂肪添加量对产品感官品质的影响见图3。

由图3可知，全乳脂的样品感官品质明显优于部分乳脂的样品，随着脂肪量增加，感官评分随之升高，当脂肪添加量为3.5%时，继续增加脂肪对产品感官品质增加不明显，因此从成本考虑选择乳脂肪添加量3.5%比较适合。

2.3.2 蛋白质添加量的选择

提供蛋白质的原料主要有鲜牛奶、浓缩奶、脱脂奶粉或乳清粉等一种或几种复配。以乳脂肪添加量3.5%，蔗糖添加量5%，燕麦颗粒添加量3%，卡拉胶添加量0.03%为基础配方。

蛋白质添加量对产品感官品质的影响见图4。

由图4可知，浓缩奶和脱脂奶粉单独使用下，所制得的样品感官品质明显优于其他2种样品。随着蛋白质添加量增加，感官评分随之升高，但是当蛋白质添加量高于3%后，感官评分呈现下降趋势，因此选择蛋白质添加量3%比较适合。

2.3.3 甜味剂添加量的选择

甜味剂是乳饮品生产中的重要原料，常见的甜味剂有蔗糖、果糖、糖醇等，可以带来不同的风味感受。以脂肪添加量3.5%，蛋白质添加量3%，燕麦颗粒添加量3%，卡拉胶添加量0.03%为基础配方。

甜味剂添加量对产品感官品质的影响见图5。

由图5可知，甜味剂添加量增加至5.0%～5.5%时，相对应的感官评分较高，单独使用蔗糖的样品感官评分高于蔗糖与果糖、果葡糖浆或赤藓糖醇搭配使用，当蔗糖添加量为5.5%时，感官评分最高，因此选择蔗糖作为配方甜味剂，添加量为5.5%。

2.3.4 燕麦添加量的选择

在配方中增加燕麦粉及处理后的燕麦颗粒，添加燕麦粉的目的在于增加产品燕麦香气及醇厚口感。以脂肪添加量3.5%，蛋白质添加量3%，蔗糖添加量5.5%，卡拉胶添加量0.03%为基础配方，加入燕麦粉和燕麦颗粒，比较不同的燕麦含量及组成。

燕麦添加量及比例对产品感官品质的影响见图6。

由图6可知，燕麦添加量为2.5%～3.0%的感官评分较高，并且感官评分与燕麦组成的比例相关，当燕麦粉和燕麦颗粒的构成比例为1∶1或1∶2时，感官评分高于其他2个比例，当燕麦添加量为3.0%，燕麦粉与燕麦颗粒的比例为1∶2时，可得到感官评分的最高值，因此选择燕麦添加量为3.0%比较适合。

2.3.5 基本配方的确定

根据以上单因素试验结果设计正交试验，考虑脂肪、蛋白、甜味剂、燕麦添加量对配方的影响，其中燕麦粉与燕麦颗粒的配比为1∶2。采用50人进行感官评分后取平均值。

正交试验因素与水平设计见表4，正交试验结果见表5。

表4 正交试验因素与水平设计/%

表5 正交试验结果

由表5可知，各因素对产品感官品质的影响顺序为脂肪添加量（A）＞蔗糖添加量（C）＞燕麦添加量（D） ＞蛋白质添加量（B），集中极差变化最大的为A，即脂肪是影响产品整体感官品质的敏感因素。较优组合为A2B3C2D1，即脂肪添加量3.5%，蛋白添加量3.5%，蔗糖添加量5.5%，燕麦添加量2.5%，在此条件下得到的产品奶味纯正、甜度适中、颗粒感较好。

3 工艺流程

3.1 工艺流程

由于燕麦是以颗粒的形式存在于饮品中，为了使得消费者获得更好的饮用体验，应保证燕麦颗粒均匀地悬浮于产品中，避免有分层或沉淀的现象发生[16]。因此，在工艺设计方面，需要格外注意避免体系稳定性的损失。根据上文得到的产品配方，结合工厂现有的生产线，设计产品工艺流程。

颗粒型燕麦牛奶生产流程见图7。

3.2 颗粒型燕麦牛奶加工关键控制点

根据加工过程中的监测分析，颗粒型燕麦牛奶生产的关键环节控制点为原料、杀菌和灌装3个环节。

颗粒型燕麦牛奶工艺关键控制点[16]见表6。

4 稳定性考查

将灌装后的产品于不同温度下放置一段时间后观察，根据表2稳定性评判标准打分。

稳定性观察结果见表7。

由表7可知，在4℃保温条件下，放置7 d，产品色泽均匀，无脂肪上浮或沉淀的现象，后期沉淀量逐渐增加，有轻微脂肪上浮情况，至28 d时，出现较多的燕麦颗粒沉淀；10℃保温条件下，7 d已有少量燕麦颗粒下沉；常温放置的条件下，7 d开始燕麦颗粒下沉明显。比较上表数据可知，不同的贮藏温度对于产品的稳定性影响不同，冷藏条件优于常温条件下保存，放置至21 d产品有轻微谷粒下沉，体系稳定性良好。

表6 颗粒型燕麦牛奶工艺关键控制点

表7 稳定性观察结果

5 结论

分析了不同燕麦颗粒及处理方式对于燕麦牛奶感官品质的影响，确定选用的燕麦品种为坝燕6号和坝燕13号，燕麦颗粒预处理方式为常温复水30 min，于90℃条件下蒸煮40 min。在单因素试验的基础上，以感官评分作为判断标准，对脂肪、蛋白质、甜味剂和燕麦添加量进行正交试验，确定最优组合为脂肪添加量3.5%，蛋白质添加量3.5%，蔗糖添加量5.5%，燕麦添加量2.5%，其中燕麦粉添加量0.83%，燕麦颗粒添加量1.67%。根据以上配方设计工艺并分析了关键控制点，按照配方和工艺制得的燕麦牛奶颗粒饱满、奶香浓郁、口味纯正，冷藏条件下稳定性良好，可满足消费者对于高品质牛乳饮品的要求。