天然板栗壳色素奶的制备及理化性质研究

来源：食品添加剂供求网发布时间： 6/2/2017 10:14:40 AM

    板栗作为一种广受人们喜爱的优质果品，近年来在全国各地发展很快，种植面积和产量不断增加，板栗加工业突飞猛进。板栗壳作为板栗深加工的副产品，一直以来没有得到有效的开发利用，被当做废弃物白白扔掉、烧掉。而据《中药大词典》[1]载，板栗壳和种皮性甘、平、涩、无毒，其中的有效成分板栗壳色素属黄酮类色素，有抗氧化、抗衰老的功效，具有一定的药用价值[2-3]。又以其板栗壳棕色素水溶性好、着色力强、稳定性高，可广泛用作食品、日用化学品和药品等的着色剂，是目前世界上并不多见的性质稳定的天然可食用色素之一[4]。
    河北省是全国著名的奶产品生产大省，随着人们生活水平的不断提高，人们更希望在得到营养的同时，能够享受到美味。开发新型奶产品，可以满足不同消费者的多样化需求，提高产品的市场占有率。而板栗壳色素以其特有的药用价值、良好的口感、悦人的色泽以及良好的稳定性和抗氧化性，都非常适合作为奶饮料的添加剂，制备板栗壳色素奶具有广阔市场前景[5]。
    1 ·材料方法
    1.1 材料
    自制板栗壳色素（原料取自河北迁西县新鲜板栗壳，经乙醇水溶液浸提），新鲜生牛乳，甜味剂，增稠剂，蔗糖酯，单甘酯，黄原胶等。
    1.2 实验方法
    1.2.1 确定添加剂配比
    通过将色素与多种食品添加剂做相溶性实验，确定加入的添加剂品种。根据参考用量，通过正交复配试验，由食用标准确定板栗壳色素及各种食品添加剂的最佳配比。
    1.2.2 制做色素奶
    将新鲜生牛乳加热煮沸5min，冷却，加入一定比例的复配食品添加剂和板栗壳色素，均质，巴氏灭菌，即得板栗壳色素奶。天然板栗色素奶的制备工艺路线如图1。

    2 ·结果分析
    2.1 板栗壳棕色素最佳添加量的确定板栗壳色素不同添加量对产品的影响见表1。当色素添加量由0.3‰变化到1.0‰时，产品的色泽逐渐加深。而色素添加量为0.7‰和0.8‰时，产品的评分值最高。考虑到添加量的增高会增加成本，因此确定板栗壳色素的最佳添加量为0.7‰。色素添加到奶中，产品的色素非常均匀，说明板栗壳色素与奶中的蛋白质、脂肪和其它原料混合性较好，是不错的着色剂。

    2.2 板栗壳色素奶中增稠剂的确定
    本实验以麦芽糊精为增稠剂。麦芽糊精，也称水溶性糊精或酶法糊精，是以各类淀粉作原料，经酶法工艺低程度控制水解转化，提纯，干燥而成。麦芽糊精广泛应用在食品中，它是各类食品的填充料和增调剂，可改善营养配比，提高营养比价，易消化吸收，又可延长产品保质期。把不同质量的麦芽糊精添加到奶中用粘度计测定粘度，感官评定。
    如图2 所示，随麦芽糊精添加量的增加口味在不断发生变化，当麦芽糊精的添加量为4%时，产品的口感、风味最好，粘稠度适宜。但随着麦芽糊精的添加量增大，各项指标反而降低。因此，确定的麦芽糊精的最佳添加量为4%。

    2.3 板栗壳色素奶中乳化稳定剂的确定
    根据国家食用标准复合乳化稳定剂在饮料中的应用配方[6]，调制奶饮料专用型添加剂有单甘酯、蔗糖酯SE-15、黄原胶、刺槐豆胶、瓜尔豆胶、乳化盐[7]。
    板栗壳色素奶属于乳脂肪蛋白饮料，因此，选择单甘酯、蔗糖酯SE-15 和黄原胶作为板栗色素奶的乳化稳定剂。
    板栗壳色素作为一类多酚化合物易与蛋白质等食品原料发生聚合反应，使产品的稳定性变差。为保证板栗壳色素在奶制品中的稳定性，需加入一定量的乳化稳定剂，以保证色素的着色效果。本实验以添加黄原胶、单甘酯和蔗糖酯来探讨板栗壳色素奶的稳定效果。
    以黄原胶、单甘酯和蔗糖酯作为3 个因素，以食用标准为测定指标，利用L9 正交试验来探讨板栗壳色素奶的乳化稳定效果。正交表如表2 所示。


    正交试验结果：乳化稳定剂的最佳组合为：A1B2C3。即黄原胶的添加量为0.3‰，蔗糖酯的添加量为0.5‰，单甘酯的添加量为0.9‰。
    2.4 防腐剂的确定
    调味奶饮料中常用的防腐剂有苯甲酸钠、山梨酸钾，由于苯甲酸钠较山梨酸钾毒性较大，因此以山梨酸钾作为板栗色素奶的防腐剂。据有关规定[10]，一般其添加量不超过0.5‰。
    取牛奶50mL，加入板栗壳棕色素粉末0.7‰，黄原胶0.9‰，蔗糖酯0.5‰，单甘酯0.9‰，麦芽糊精4%，混合均匀后，在65℃预热5min，后加入不同浓度的山梨酸钾，混匀后室温下静置，观察其变质情况。
    由图3 可见：添加山梨酸钾后，板栗色素奶的保质期随添加量的增加明显延长，0.4‰之后增长变慢，考虑到防腐剂对身体影响，建议不添加或添加量控制浓度在0.4‰以下。

    综上所述，板栗壳色素奶中食品添加剂的用量分别为：板栗壳棕色素0.7‰，黄原胶0.09‰，蔗糖酯0.5‰，单甘酯0.9‰，麦芽糊精4%。基于栗壳色素本身的防腐作用，本实验所制备奶中不添加防腐剂。
    2.5 板栗壳棕色素的安全性
    板栗壳棕色素来源于天然新鲜的板栗壳，经无污染的乙醇去离子水溶液浸提出来，安全性高，不但对人体健康没有不良影响，而且含有多种矿物质养分和抗氧化、抑菌能力。
    根据联合国FAO/WHO 联合食品添加剂专家委员会1977 年第21 次报告规定：“凡从己知食物中分离出来，化学结构无变化的色素，使用浓度符合原食物中天然浓度时，可看作食品不需要毒理学资料【1】”。因此板栗壳色素在食品中的应用不需要做毒理学试验。且板栗壳色素添加到食品中所带入的铅、铜的量远远低于国家标准。
     2.6 板栗壳色素奶的稳定性研究
    对板栗壳色素奶饮料与纯奶同时在同条件下进行检测，各项指标均没有发生变化，无沉淀变质现象发生，而板栗壳色素奶因为加入了色素（抑菌成分）所以保鲜时间更长。板栗壳色素应用于奶制品是切实可行的。
    3· 结论
    板栗壳色素是一种性质优良的功能型天然棕色素，安全性高，着色稳定，与主要食品原料和添加剂有较好的混用性。在板栗壳色素奶中，以黄原胶、蔗糖酯和单甘酯的复配试剂作为乳化稳定剂，麦芽糊精、蔗糖作为调味剂，其加量分别为：板栗壳棕色素0.7‰，黄原胶0.09‰，蔗糖酯0.5‰，单甘酯0.9‰，麦芽糊精4%。所得板栗色素奶口感厚实，香气浓郁，质地均匀。深受广大消费者喜欢。它既具有原有奶的营养，又有板栗的香味。具有很高的开发价值与应用前景。奶制品中的应用研究为其工业化生产提供了科学的依据。

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