基于天然甜味剂低糖型奶茶粉的制备工艺研究

熊瑶 何安乐 刘庚贵 黄俊 陈明明

【关键词】天然甜味剂;低糖;奶茶粉;正交试验

【中图分类号】TS275.2 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）05-0055-04

0 引言

奶茶主要是指牛奶、茶叶提取物及甜味剂等原辅料经过混合调配而成的饮料，至今有千年的历史[1]。随着生活水平的提高，生活节奏的加快，以奶茶为代表的快速消费品品种越来越多，获取方式越来越便捷，其具有色泽时尚、口感顺滑、香气浓郁等优点，大大满足了人们在工作之余对享受和愉悦的追求，尤其是年轻女性消费群体，更是加速助推了奶茶行业的快速发展。

奶茶甜蜜的口感给人们带来愉悦和快乐的同时，也带来了诸多问题。2020年，深圳市光明消费者委员会等开展的珍珠奶茶试验发现，在多达十多个品牌的奶茶中，含糖量最高可达9.3 g/100 g，咖啡因含量最高可达522 mg/kg（相当于7罐红牛）[2]。高含量的糖会促发糖尿病、高血压及高血脂病发率，咖啡因是中枢神经兴奋剂，少量摄入暂时驱走睡意、恢复精力，吸收过多可能会心悸失眠，因此降低奶茶糖含量和控制奶茶中咖啡因的含量势在必行。

所以，充分利用天然甜味剂超甜的特点，用其替代传统蔗糖，同时与茶叶提取物及鲜牛奶进行复配，制得一款含糖量低、口感好且具有一定活性成分的基于天然甜味剂低糖型奶茶粉，这对缓解喜欢喝奶茶与高糖高热量的矛盾具有极大的意义。

1 试验材料与仪器

1.1 材料

1.1.1 原辅材料

鲜奶[澳优乳品（湖南）有限公司生产]、红茶（湖南金井茶业有限公司生产）、罗汉果烘烤果（湖南省长沙市湖南华诚生物资源股份有限公司生产）、干甜茶（广西苷亮健生物科技有限公司生产）、干甜叶菊（江西海富生物工程有限公司生产）。

1.1.2 试剂

罗汉果甜苷V（≥98%）AR、葡萄糖（≥98%）AR、无水乙醇AR、氢氧化钠AR、硫酸AR、乙腈AR等。

1.2 主要仪器

UV-2600紫外可见分光光度计（日本岛津仪器有限公司生产）、分析天平（日本岛津仪器有限公司生产）、凯氏定氮仪（上海沛歐分析仪器有限公司生产）、HH-4数显恒温水浴锅（江苏常州市国华仪器有限公司生产）;800Y粉碎机（浙江永康铂欧有限公司生产）。

2 方法

2.1 检测方法与评定标准

2.1.1 还原糖的测定方法

奶茶粉中还原糖含量测定依照《食品安全国家标准 食品中还原糖的测定》（GB 5009.7—2016）中规定的方法进行测定。

2.1.2 蛋白质和茶多酚的测定方法

奶茶粉中蛋白质及茶多酚含量测定分别依照《中华人民共和国国家标准 固体饮料》（GB/T 29602—2013）中“6.2.2”和“6.2.4”规定的方法进行测定。

2.1.3 其他指标的测定方法

奶茶粉中其他指标测定依照《中华人民共和国国家标准 固体饮料》（GB/T 29602—2013）中规定的方法进行测定。

2.1.4 感官评定标准

奶茶粉（冲泡后）感官品质评定方法及评定标准，即色泽30分、形态20分、甜度20分、香气30分。具体见表1。

2.2 工艺路线

（1）原料的预处理：精确称取一定量的罗汉果烘烤果捏碎（注意籽粒保持完整性），同时将一定量的干甜茶、干甜叶菊及红茶进行剪碎处理，备用。

（2）浸提：将预处理的原料混合，置于30倍重量的纯水，在温度为90 ℃的条件下浸提过滤，每次浸提1.5 h，分3次浸提。

（3）超滤：将上述得到的浸提液合并，然后过截留分子量为2万Da的超滤膜，收集透过液。

（4）浓缩：将透过液进行真空浓缩，浓缩温度为80 ℃，真空度为-0.09 MPa，浓缩至30～40 Birx。

（5）复配：将浓缩液和纯牛奶按照一定比例进行混合，搅拌均匀[3]。

（6）干燥：将复配液进行喷雾干燥，喷雾干燥的热空气进口温度为130～150 ℃，出口排湿温度为80～95 ℃。

（7）包装：过100目筛网后，包装。

2.3 数据统计与分析

数据统计采用Office 2020，数据分析处理采用SPSS 8.0。

2.4 低糖型奶茶粉配方优化方法

在单因素试验的基础之上，以纯牛奶（A）、红茶（B）、罗汉果烘烤果（C）、干甜茶（D）、干甜叶菊（E）做单指标正交试验表L16（45）进行试验，对所制得的低糖型奶茶粉，以5倍、90 ℃热水进行冲泡后进行感官评定评分。正交试验因素水平表见表2，正交设计及结果见表3。

3 结果与分析

3.1 正交试验结果分析

对纯牛奶（A）、红茶（B）、罗汉果烘烤果（C）、干甜茶（D）、干甜叶菊（E）5个单因素进行正交试验设计并针对冲泡后的感官评定配方进行考察和分析，同时进行方差分析，从而确定天然甜味剂低糖型奶茶粉的最佳配方参数及影响主次因素顺序，其感官评定结果见表3。

依据感官评分情况（见表2）可以看出，基于天然甜味剂低糖型奶茶粉最佳配方参数为A3B2C4D3E2，即纯牛奶（A）为1 200 ml、红茶（B）为3 g、罗汉果烘烤果（C）为12 g、干甜茶（D）为4 g、干甜叶菊（E）为2 g。5个因素对天然甜味剂低糖型奶茶品质影响的主次因素为C>A>B>D>E。说明罗汉果烘烤果的添加量对奶茶的感官评定得分影响最大，其次是纯牛奶的添加量，再次是红茶，最后是干甜茶和干甜叶菊。

罗汉果、甜茶及甜叶菊作为天然甜味剂的原料，其中含有罗汉果甜苷、甜茶素及甜菊糖苷等甜味物质，具有甜度高、热量低、口感好等特点，常作为甜味剂应用于食品、保健品甚至药品中。这3种天然甜味剂以罗汉果制备的甜味剂口感最好，如果以罗汉果进行烘烤，它会进行焦糖化反应而生成具有特殊香气的焦香味，从而赋予更为悦口的滋味，同时罗汉果甜苷具有一定的后甜味，这就给予奶茶悠长的甜感，所以罗汉果烘烤果的添加量对奶茶的影响最显著。

甜茶素和甜叶菊糖虽同为甜味剂，但其本身具有一定的苦涩味和金属味，过量添加会对奶茶带来不佳的口感，但是低含量的添加其甜感则会更突出，从而淡化其不良口感[4]。所以，在低含量添加水平下，甜茶和甜叶菊对奶茶的影响最小，甚至不显著。

纯牛奶是添加量最大的一个组分，其含有丰富的蛋白质、氨基酸等营养成分和芳香，还伴有一定的糖类等物质，奶茶中除甜味以外的主要风味物质都来源线牛奶，所以纯牛奶对其影响显著。

红茶还有大量的茶多酚、氨基酸、咖啡因等物质，赋予奶茶独特的茶香、醇厚及鲜爽，同时赋予奶茶艳丽的颜色。

3.2 方差分析

为了判断以上5种受控因素对实验结果的影响情况，将正交表进行方差分析，找出其影响奶茶感官评定得分主要来源。正交实验的方差分析结果见表4。

通过表4方的差分析可以看出：C因素对奶茶感官评价得分的影响极其显著，A因素对奶茶感官评价得分的影响显著，B、D和E因素对奶茶的影响不显著。这说明罗汉果烘烤果的添加量对制备低糖型奶茶的感官评定得分影响极其显著，纯牛奶的添加量对其影响也显著，红茶、干甜茶及干甜叶菊影响不显著。

3.3 验证试验

最佳工艺参数为A3B2C4D3E2，即纯牛奶（A）为1 200 mL、红茶（B）为3 g、罗汉果烘烤果（C）为12 g、干甜茶（D）为4 g、干甜叶菊（E）为2 g。重复试验，并以4倍、90 ℃热水冲泡后进行感官评定评分，得分为99分，与理论值预期相符。

4 产品质量检测

将制得的天然甜味剂低糖型奶茶粉进行理化及微生物指标检测，其结果见表5和表6。

4.1 理化指标检测

如表5所示，制得的奶茶粉还原糖含量极低，同时其他活性成分蛋白质、茶多酚及咖啡因含量远高于限量要求，说明产品功能性成分含量高，对人体生理功能好且含糖量低，极其适合于不宜大量食糖的糖尿病人、肥胖人群等。

4.2 微生物指标檢测

如表6所示，制得的奶茶粉各项微生物指标都符合《固体饮料卫生标准》，说明该工艺灭菌工艺过关，安全性高。

5 结论与建议

5.1 结论

（1）天然甜味剂低糖型奶茶粉最佳配方参数：纯牛奶为1 200 mL、红茶为3 g、罗汉果烘烤果为12 g、干甜茶为4 g、干甜叶菊为2 g。

（2）验证试验得到天然低糖型奶茶感官评定得分为99分，与理论值预期相符。

（3）罗汉果烘烤果的添加量对制备低糖型奶茶的感官评定得分影响极其显著，纯牛奶的添加量对其影响也显著，红茶、干甜茶及干甜叶菊影响不显著。

（4）制得的天然甜味剂低糖型奶茶粉功能性成分丰富，含糖量低，卫生指标合格，非常适合不宜大量食糖的糖尿病人、肥胖人群等。

5.2 后续研究建议

（1）在本试验设计过程中，直接选用罗汉果烘烤果、干甜茶、干甜叶菊及茶叶原料，再经过浸提过滤，其得到的浸提液只是水提物，甜苷成分含量极低，可能导致后续奶茶粉冲泡时发生沉淀。所以，可以采用高含量的甜味剂，如50%以上的罗汉果甜苷V、90%以上的甜茶素及甜菊糖，茶叶也可以直接用茶叶提取物代替，这样制得奶茶口感和品质都更佳且制作工艺更简便。

（2）本试验设计只针对感官评定、理化和微生物进行大致考察，未对产品的滋味进行重点评定，尤其是甜感。因为罗汉果甜苷V、甜茶素及甜菊糖苷作为食品甜味剂，其甜度虽然极高，但是天然甜味剂都有一个共性缺点，即甜感与蔗糖具有一定的差距，只有经过复配或者滋味改良，才能使得其口感滋味更接近蔗糖，所以后续试验可以针对性地添加糖醇类物质、糖蛋白物质、酸味物质及苦味掩蔽剂等物质，从而改善奶茶的甜味，使其更易接近传统蔗糖的口感，为更多人所喜爱。

（3）本试验中着重考察的是制得奶茶粉感官评定得分，而对于其含有的活性成分（蛋白质、茶多酚、氨基酸、咖啡因等）未进行考察，后续试验可以以这类活性成分为评定指标，进一步优化浸提、干燥等工艺，在确保提取率的前提下，降低活性成分的损失率，最大限度地提高奶茶粉中活性成分的含量，使它具有一定的保健功能。

参 考 文 献

[1]佚名.奶茶其实历史悠久[J].少年文艺（中旬版），2020

（10）：2.

[2]中国经济网.喜茶等多品牌奶茶检出咖啡因 最高相当于7罐红牛[EB/OL].https：//baijiahao.baidu.com/s？id=

1648239854189268583&wfr=spider&for=pc，2019-10-24.

[3]黄延盛，唐青涛，宁初光，等.速溶固体奶茶的制作工艺研究[J].安徽农业科学，2015，43（7）：310-312.

[4]刘庚贵，唐克军，罗习，等.利用“广西甜茶”生产≥98%甜茶苷的新工艺[J].企业科技与发展，2014（4）：11-12.