番茄紅素具有抗氧化、消除自由基、誘導(dǎo)細(xì) 胞間接通訊、明顯減輕由體內(nèi)過(guò)氧化引起的對(duì)淋 巴細(xì)胞DNA的氧化損害的作用。除了不具有p- 胡蘿卜素的維生素A原活性外等少數(shù)功能外，番 茄紅素幾乎具有類(lèi)胡蘿卜素的所有功能。作為抗 氧化劑，番茄紅素是目前為止最安全、有效的自 由基泮滅劑，番茄紅素在抑制癌細(xì)胞增殖方面比 a和P-胡蘿卜素更為有效。番茄紅素活性乳酸 菌飲料是在活性乳酸菌飲料的基礎(chǔ)上添加一定量 的番茄紅素，不僅可以調(diào)整人體腸道菌群，還能 清除體內(nèi)單線(xiàn)態(tài)氧及自由基，起到延緩衰老、抑 制癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移、清除體內(nèi)有毒物質(zhì)等功效[1];保 健食品越來(lái)越受到人們重視，特別是當(dāng)今人們更 加注重天然植物的活性成分對(duì)疾病的預(yù)防作用， 更注重飲食對(duì)健康的重要性。我國(guó)作為僅次于美 國(guó)和意大利的世界第三大番茄生產(chǎn)國(guó)，具有很大 的發(fā)展優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)番茄紅素系列產(chǎn)品，對(duì)增強(qiáng)國(guó) 民健康水平和發(fā)展我國(guó)的食品工業(yè)具有十分現(xiàn)實(shí) 的意義。

　　

　　由于活性乳酸菌飲料是依賴(lài)微生物的作用， 使乳中的乳糖變成乳酸的一種低pH值的乳產(chǎn)品， 并非是簡(jiǎn)單的用乳酸或檸檬酸來(lái)調(diào)低pH值的產(chǎn) 品，因此產(chǎn)品在狀態(tài)上較易出現(xiàn)乳清析出、絮 凝、分層、沉淀等現(xiàn)象，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性對(duì)于 其品質(zhì)至關(guān)重要。目前國(guó)內(nèi)酸性乳飲料生產(chǎn)中最 廣泛使用的食品膠是羧甲基纖維素鈉 (CMC)[2_3], CMC是一種在酸性體系中具備懸 浮、持水能力的膠體[4]，但由于單獨(dú)添加會(huì)導(dǎo)致 產(chǎn)品黏度大幅增加，使產(chǎn)品過(guò)于黏稠影響品質(zhì)， 為此需要與其他膠體合理復(fù)配形成更好的網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)，在低表觀(guān)黏度下起到懸浮穩(wěn)定的作用，并有 效的防止酪蛋白沉淀、乳清析出、溶液分層。因 此，本文研究CMC以及其與黃原膠、魔芋膠等食 品膠復(fù)配使用對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響，優(yōu)選出合適 的膠體組合及比例來(lái)提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性達(dá)到商業(yè) 推廣的目的，以期為企業(yè)及相關(guān)技術(shù)人員開(kāi)發(fā)同 類(lèi)產(chǎn)品提供參考。

　　

　　1材料與方法1.1材料番茄紅素（新疆紅帆），全脂奶粉（雀巢）， 鮮牛奶（三元），白砂糖（市售），CMC (江門(mén) FVH92000)，黃原膠（山東中軒），魔芋膠（貴 州天龍）以上材料均為食品級(jí)。

　　

　　1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)式離心機(jī)（Anke TDL-60B)，黏度計(jì) (Brookfield),髙壓均質(zhì)機(jī)（上海東華高壓均質(zhì)機(jī) 廠(chǎng)60-68)，高剪切乳化攪拌器（11^11賈20)、 恒溫培養(yǎng)箱（上海一恒科學(xué)儀器有限公司），無(wú) 菌工作臺(tái)（北京昌平長(zhǎng)城空氣凈化設(shè)備工程公 司)〇

　　

　　1.3離心沉淀率的測(cè)定在有刻度的離心管中，準(zhǔn)確加人配制好的飲 料lOmL，然后在300〇r/min的離心機(jī)中離心 lOmin，棄去上清液，準(zhǔn)確稱(chēng)取沉淀物重量，利用 下面公式計(jì)算沉淀率。

　　

　　沉淀率 W =^I^WX100 1.4 Brookfield粘度的測(cè)定方法粘度通過(guò)Brookfield VI +測(cè)試，轉(zhuǎn)速為100r/ min，停留時(shí)間為3〇S，測(cè)量溫度為25尤。測(cè)量不 同濃度的CMC溶液粘度時(shí)，根據(jù)其粘度范圍，選 用1-5#不同轉(zhuǎn)子；對(duì)于番茄紅素活性乳酸菌飲 料樣品，24h后用1#轉(zhuǎn)子進(jìn)行測(cè)量。

　　

　　1.5感官評(píng)定產(chǎn)品觀(guān)察及離心后觀(guān)察評(píng)價(jià)的具體評(píng)分方法 如表1所示。

　　

　　表1觀(guān)察評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn)觀(guān)察結(jié)果描述分?jǐn)?shù)分層明顯（分為三層），整體嚴(yán)重絮凝，嚴(yán)重實(shí)沉淀(5mm以上）

　　

　　分層明顯（分為三層），整體絮凝，實(shí)沉淀1分層明顯（分為兩層），明顯絮凝，實(shí)沉淀2分層明顯（分為兩層），明顯絮凝，明顯沉淀3分層明顯（分為兩層），微紫，明顯沉淀3.5分層不明顯，5_以上析清，明顯沉淀4分層不明顯，3?5_析清，明顯沉淀5分層不明顯，丨?2_析清，明顯沉淀6無(wú)分層現(xiàn)象，2?3mm析清，少置沉淀7無(wú)分層現(xiàn)象，2?3ram析清，微量沉淀7.5無(wú)分層現(xiàn)象，1?2_析淸，少量沉淀8無(wú)分層現(xiàn)象，1?2_析淸，微量沉淀8.5無(wú)分層現(xiàn)象，微量析清，微量沉淀9無(wú)分層現(xiàn)象，微量析淸，無(wú)沉淀9.5無(wú)分層現(xiàn)象，無(wú)析清，無(wú)沉淀1〇

　　

　　1.6工藝流程1.6.1發(fā)酵奶基制備純凈水預(yù)熱（60?651) —^加入全脂奶粉 —?攪拌水化 30min—?均貭（651，20Mpa) —~??殺菌（95<C5min) —??冷卻（至43<C) —〇 加發(fā)酵劑一*43^發(fā)酵至酸度為80?90。了 一*? 冷卻到室溫一^空壓均質(zhì)一-冷藏備用。

　　

　　1.6.2番茄紅素乳酸菌飲料制備純凈水預(yù)熱（70?75丈）一?穩(wěn)定劑、蔗 糖、番茄紅素混勻后加入一?攪拌至穗定劑溶解 —^氐溫（2〇?25<€)水合3〇min —~?■紫外殺菌(30min) ?加入發(fā)醉奶基?高速剪切3min—?調(diào)酸一^均質(zhì)（室溫，20Mpa)—-無(wú)菌灌 裝一^冷藏存貯。

　　

　　尤國(guó)賽巧懋贅劑開(kāi)發(fā)應(yīng)用China Food Additives2結(jié)果與討論2*1 CMC添加量對(duì)番茄紅素活性乳飲料品質(zhì)影響圖1在pH值為4.2條件下，活性乳酸菌飲 料中酪蛋白隨CMC濃度變化而變化的規(guī)律。在不 添加CMC時(shí)，體系不穩(wěn)定，在調(diào)酸過(guò)程中發(fā)生絮 凝、分層，沉淀量大。隨著CMC添加量的增加， 達(dá)到0.1%和0.2%時(shí)，沉淀率反而增加，這是因 為發(fā)生了架橋絮凝[5'6]，此時(shí)加人的CMC含量較 少，不足以覆蓋酪蛋白膠粒，在這種情況下，一 個(gè)CMC分子連接多個(gè)酪蛋白，從而促進(jìn)了聚集沉 淀的發(fā)生，因此沉淀率增加。而CMC含量冉增加 時(shí)，沉淀率不斷降低，而達(dá)到0.4%以后，隨濃 度的增加，沉淀率并沒(méi)有較大的改變，因此可以 推測(cè)CMC在酪蛋白上的吸附存在一個(gè)臨界吸附 量17]，當(dāng)達(dá)到這個(gè)濃度以后整個(gè)體系趨于穩(wěn)定。

　　

　　從圖2可以看出，隨著CMC濃度的增加，溶 液粘度隨之大幅增加。根據(jù)Stocks定律：圍2 CMC濃度對(duì)產(chǎn)品表觀(guān)粘度的彩響V °2 (PS~P)

　　

　　V〇_ 18T,這里V。一沉降速率m/8; D—顆粒粒徑m; ps—流體密度kg/m3; p—顆粒密度kg/m3; Ti— 粘度 kg/m ? 8。

　　

　　由此式可知，黏度的升高可以降低顆粒的沉 降速率，提髙活性乳酸菌飲料的穩(wěn)定性，但當(dāng).mCMC含量大于4%時(shí)，溶液的黏度大于37pa*8, 在這種黏度條件下的產(chǎn)品過(guò)于稠厚，影響口感， 不為消費(fèi)者所接受。因此需要與其他膠體進(jìn)行復(fù) 配，將CMC的分子量控制在一定范圍內(nèi)，不影響 產(chǎn)品的口感。

　　

　　2.2 CMC與其他膠體復(fù)配對(duì)番茄紅素活性乳酸 菌飲料的影響從圖1可知，當(dāng)CMC的添加量大于0.4% 時(shí)，產(chǎn)品可以有很好的穩(wěn)定性，但此時(shí)產(chǎn)品的粘 度隨之大大增加，影響了產(chǎn)品的品質(zhì)及口感。因 此需要與其他膠體復(fù)配使用，在控制析清及沉淀 的基礎(chǔ)上，降低產(chǎn)品黏度，提高番茄紅素活性乳 酸菌飲料的品質(zhì)及口感。

　　

　　考慮到增稠劑的成本及在水溶液中的粘度， 選擇黃原膠、魔芋膠與CMC進(jìn)行復(fù)配實(shí)驗(yàn)，將這 些增稠劑作為三個(gè)因素，采用三因素三水平進(jìn)行 正交試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2。

　　

　　因索保質(zhì)期內(nèi)評(píng)分試驗(yàn)號(hào)A CMC(%)B黃原膠(%>C魔芋膠 (%)

　　

　　11 (0.3)1 (0.03)1 (0.03)8212 (0.06)2 (0.05)9313 (0.09)3 (0.07)8.542 (0.25)12752238.562317.573 (0.2)13783217.593327kl8.5007.3337.667k27.5008.1677.667k37.1677.6677.833極差R1.3330.8340.166主次A>B>C方差分析因素偏差平方和自由度F比 F臨界值顯著性CMC2,88922.848 4.460黃原膠1.05621.041 4.460魔芋膠0.05620.055 4.460誤差4.068采用極差分析法，根據(jù)各因素的k、R值的 大小，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，從表中可以判斷出 對(duì)番茄紅素乳酸菌飲料影響最大的因素是CMC濃 度，其次是黃原膠濃度，影響最小的是魔芋膠濃 度。最佳組合為：人，82(：3即0\?：3%、黃原膠 〇。〇6%、魔芋膠 0.07%。

　　

　　2.3添加穩(wěn)定劑后調(diào)酸溫度對(duì)番茄紅素活性乳酸 菌飲料穩(wěn)定性的影響在酸性乳飲料生產(chǎn)過(guò)程中，調(diào)酸溫度是個(gè)比 較關(guān)鍵的條件，調(diào)酸溫度過(guò)高則產(chǎn)品穩(wěn)定性較 差，調(diào)酸溫度過(guò)低會(huì)增加額外的生產(chǎn)成本。調(diào)酸 溫度對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響如圖3所示。

　　

　　10203040506070調(diào)酸溫度(丈>圖3調(diào)酸a度對(duì)番痛紅乳酸茴飲料穩(wěn)定性的彩響從圖3中可以看出隨著調(diào)酸溫度的升高，產(chǎn) 品的穩(wěn)定性明顯下降。這是因?yàn)槔业鞍着c穩(wěn)定劑 的膠溶作用實(shí)質(zhì)是靜電作用，溫度升高則削弱這 一作用，使兩者之間的靜電作用減弱，阻礙了復(fù) 合穩(wěn)定體的生成。在穩(wěn)定劑與酪蛋白之間的相互 作用較弱的情況下調(diào)酸，會(huì)導(dǎo)致酪蛋白膠束的凝 聚，使得沉淀量增加1。隨著溫度的逐漸增加， 產(chǎn)品的沉淀率也有所增加，在溫度為40?601之 間時(shí)沉淀率變化較明顯，因此在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中， 調(diào)酸溫度應(yīng)在20?40^之間，此時(shí)調(diào)酸溫度對(duì)產(chǎn) 品穩(wěn)定性影響較小，額外生產(chǎn)成本增加也較少。

　　

　　3最終產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià) 3.1感官指標(biāo)色澤：均勻橘紅色；滋味和氣味：酸甜適 口，或略偏酸味、酸味柔和，具有乳酸菌發(fā)酵后 的特有滋味和氣味并且具有番茄紅素特有的清香 橘皮味；組織狀態(tài)：產(chǎn)品口感好，組織均勻、細(xì) 膩，稠度較低，口感順滑。

　　

　　3.2理化指標(biāo)脂肪彡1.5%，蛋白>1.0%，酸度75°3.3微生物指標(biāo)本實(shí)驗(yàn)采用發(fā)酵基質(zhì)鮮牛奶檢測(cè)產(chǎn)品中乳酸 菌活力，乳酸菌活力較強(qiáng)；乳酸菌數(shù)56.5xl06cfu/mL;大腸菌群< 30MPN/100mL;酵母菌矣30cfu/mL;霉菌未檢 出；致病菌未檢出；4結(jié)論(1)在酸性乳飲料中添加CMC能夠使體系 形成CMC-酪蛋白顆粒的復(fù)合體，避免因乳飲料 中酸度增加引起顆粒間的聚合作用，使酪蛋白膠 束顆?？梢栽谳^低的pH值條件下穩(wěn)定的分散， 提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

　　

　　(2)單獨(dú)使用CMC穩(wěn)定酸性乳飲料中的酪 蛋白會(huì)使體系粘度大幅增加，影響產(chǎn)品口感及風(fēng) 味，采用CMC與黃原膠、魔芋膠復(fù)配可以達(dá)到協(xié) 同增效的作用，在不影響產(chǎn)品口感的條件下提高 產(chǎn)品穩(wěn)定性。

　　

　　(3)番茄紅素活性乳酸菌飲料的穩(wěn)定性受調(diào) 酸溫度的影響，隨著調(diào)酸溫度的升高，產(chǎn)品穩(wěn)定 性逐漸下降，從生產(chǎn)成本角度及產(chǎn)品穩(wěn)定性?xún)蓚€(gè) 角度綜合考慮，調(diào)酸溫度應(yīng)該控制在20?40丈。