抹茶拿铁稳定性及护色技术优化

刘海情方明 *范俊燕赵双洪鹏吕逸凡陈佳张佳靓

(宏胜饮料集团有限公司,浙江 杭州 311200)

摘 要:抹茶拿铁在货架期容易出现脂肪上浮及蛋白质和抹茶沉淀现象,同时天然叶绿素和茶多酚易发生降解,使得抹茶本身的天然绿色发生褐变和褪色。针对以上问题,对抹茶拿铁的复配稳定剂及护色剂进行研究,选择4 种稳定剂复配方案,以离心沉淀率、脂肪上浮率、黏度、不稳定性指数及平均粒径为指标,研究不同复配稳定剂对抹茶拿铁在货架期稳定性的影响,并以色值、茶多酚、叶绿素含量为指标探讨5 种护色剂对抹茶拿铁的护色效果。结果表明,不同复配稳定剂对抹茶拿铁货架期稳定性影响明显,添加3 g/kg复配稳定剂[微晶纤维素∶卡拉胶∶单硬脂酸甘油酯∶双乙酰酒石酸单双甘油酯(diacetyl tartaric acid ester of mono-(or di-)glycerides,DATEM)=3∶1∶2∶1(质量比)]对抹茶拿铁的稳定效果最好,货架期常温储存12 个月后,其脂肪上浮率和离心沉淀率仅为2.01%和4.99%,不稳定性指数和平均粒径分别为0.735和1.237 µm,未出现明显浮油及沉淀现象。护色研究结果显示,维生素C和D-异抗坏血酸钠对抹茶拿铁的护绿效果不佳。贮藏过程中,叶绿素和茶多酚含量下降明显,b*值由初始的12.55增大至15.60和15.24,样品黄色程度加深;酵母粉对抹茶拿铁的护色效果明显,且酵母粉+VC和酵母粉+D-异抗坏血酸钠的组合有协同增效作用,能够有效抑制叶绿素和茶多酚的降解,提高抹茶拿铁的护色效果,使其在货架期内保持天然绿色。

关键词:抹茶拿铁;复配稳定剂;货架期;稳定性;护色

抹茶源自我国魏晋时期,至今已有一千余年历史,兴盛于唐代,在宋朝时达到鼎盛。现代抹茶是在古代抹茶的基础上,采用现代设备与工艺加工而成的超微蒸青绿茶粉。与市面上普通的绿茶相比,抹茶不经过发酵,最大程度地保留了其天然绿色以及各类营养物质、活性成分。抹茶具有较高的表面吸附力、强固香性及有良好的悬浮稳定性[1]。此外,独特先进的蒸汽杀青工艺,使抹茶茶叶分子中含有的顺-3-已烯醇和芳樟醇等氧化物大量增加,从而产生大量且稳定的紫罗酮类化合物,形成了抹茶独特的香气特征和醇厚口感[2];同时,覆盖处理工艺增加了挥发性氨基酸、叶绿素、咖啡碱的含量,降低了挥发性茶多酚的含量,使抹茶具有鲜爽、涩味低的特征[3],加工出的抹茶茶汤表现出原色原味的感官特征,有独特的覆盖抹茶香。大量研究表明,抹茶粉含有大量活性物质(如茶多酚、纤维素、茶氨酸、咖啡碱和叶绿素等)以及钾、钙、镁等微量元素[4],在降血压、降血脂及预防各类癌症疾病等方面具有一定的积极作用[5-6]。其中,酚类化合物具备良好的抗氧化功效,在诱导癌细胞凋亡及改善肠道功能方面具有一定的效果[7-8]

目前,抹茶的消费领域主要集中在食品方向。2016年全国各地流行起“抹茶热”,例如在小麦面包中添加3%抹茶,可以有效改善其感官品质及抗氧化性能[9];将抹茶加入到年糕中,不仅能丰富口感,还能提高年糕的抗氧化能力并抑制淀粉体外消化[10];在现制茶饮市场,抹茶拿铁已逐渐展露锋芒,不同于市面上常规用萃取茶汤配制的奶茶,将抹茶粉添加于奶茶中,可赋予奶茶抹茶特有的香气、颜色以及减肥、美容的特殊功效,并兼具高颜值、独特口感、健康属性等优势。然而,含乳抹茶体系货架期内易出现脂肪上浮及抹茶沉淀现象,且抹茶中含有的天然叶绿素在加工及贮藏过程中容易受到光、热、氧气、金属离子及pH值等因素的影响发生褐变和褪色,影响消费者体验及对产品品质的判断,目前市场即饮抹茶拿铁饮料较少。因此,在如何维持抹茶饮料本身独特风味的同时,优化其在货架期内的体系及颜色稳定性是抹茶拿铁实现工业化生产的重要课题。近些年来,抹茶相关产品开发和研究已取得了一定的成果。许彦[11]针对抹茶饮料的悬浮沉淀问题,复配适合抹茶饮料的增稠剂,得到了茶汤呈浅绿色、均匀一致、悬浮体系稳定的抹茶饮料。王国宇等[12]以抹茶和乳粉为主要原料,制备了固体抹茶奶茶;朱尧等[13]以黄豆和代糖为主要原料,通过添加0.6%抹茶粉,制备出了口感纯正、香气独特的豆乳抹茶。目前,有相关文献研究报道VCL-半胱氨酸等护色剂以及复配酵母粉对抹茶粉的护色作用[14],然而,对抹茶拿铁的复配稳定剂及护色研究鲜见。

本文以抹茶和奶粉为主要原料,选用4 种复配稳定剂,研究其对抹茶拿铁产品在货架期内稳定性及颜色的影响,以期研制一款体系稳定、呈鲜亮绿色的抹茶拿铁产品,满足市场需求,为抹茶拿铁的工业化生产可行性与货架期稳定性提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

奶粉(全脂乳粉、脱脂乳粉):新西兰恒天然集团;抹茶粉:浙江长裕茶制品有限公司;单双甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、双乙酰酒石酸单双甘油酯[diacetyl tartaric acid esters of mono-(or di-)glycerides,DATEM]、单硬脂酸甘油酯:丹尼斯克(中国)有限公司;羧甲基纤维素钠:浙江三和食品科技有限公司;麦芽糊精、微晶纤维素、卡拉胶:杜邦(上海)实业有限公司;VC(食品级):宁夏启元药业有限公司;D-异抗坏血酸钠(食品级):德兴市百勤异VC钠有限公司;酵母粉:安琪酵母股份有限公司;白砂糖:广西博庆食品有限公司。

1.2 仪器与设备

恒温水浴锅(DK-S24):上海三发科学仪器有限公司;悬臂式搅拌机(EUROSTAR 60 digital)、分散机(T25 digital ULTRA TURRAX):德国IKA集团;高压均质机(APV1000):斯必克(上海)流体技术有限公司;管式超高温杀菌机(PT-20T):日本Powerpoint International公司;生化培养箱(SPX-250B-Z):上海博迅医疗生物仪器股份有限公司;离心机(Sorvall ST16):赛默飞世尔科技公司;激光粒度仪(Mastersizer3000):英国马尔文仪器有限公司;折光仪(RM50):瑞士METTLER TOLEDO公司;稳定性分析仪(111-00000):德国LUM GmbH公司;旋转粘度计(DV2T):Brookfield(中国)有限公司;色差仪(X-Rite color i5):爱色丽(上海)国际贸易有限公司。

1.3 方法

1.3.1 抹茶拿铁工艺流程

抹茶拿铁工艺流程见图1。

图1 抹茶拿铁工艺流程
Fig.1 Process flow of matcha latte

1.3.2 工艺操作要点

1)奶粉的溶解、均质:用100~150 g的反渗透水溶解35 g奶粉,高速搅拌20 min后均质,溶解温度为55~60 ℃,均质压力为25/5 MPa。

2)抹茶粉的剪切溶解:用100 g的反渗透水溶解5 g抹茶粉,高速剪切20 min,溶解温度为55~60 ℃,均质压力为25/5 MPa。

3)稳定剂的剪切溶解:用150~200 g的反渗透水溶解3 g稳定剂,高速剪切15 min,溶解温度为80~85 ℃。

4)溶糖:用50~100 g的反渗透水溶解50 g白砂糖和其他小料(0.2 g食用盐、0.5 g磷酸氢二钾、0.15 g VC或0.15 g D-异抗坏血酸钠或0.1 g酵母粉),高速搅拌10 min,直至完全溶解,无明显固形物,溶解温度为60~65 ℃。

5)混料溶解、定容:将溶解好的奶粉、抹茶粉、稳定剂及其他小料混料溶解,高速搅拌20 min,直至完全混合;反渗透水定容至1 kg。

6)均质:将抹茶拿铁料液水浴加热至65~70 ℃,然后均质,均质压力为25/5 MPa。

7)杀菌:均质后的料液用管式超高温杀菌机进行杀菌处理,杀菌条件为137 ℃、30 s。

8)灌装:热灌瓶灌装,灌装温度为90 ℃。

1.3.3 不同复配稳定剂的选择

参考先前牛乳茶乳化体系及抹茶饮料增稠剂的相关研究[11,15],选取乳化剂(单双甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、DATEM、单硬脂酸甘油酯)、增稠剂(羧甲基纤维素钠、麦芽糊精、微晶纤维素、卡拉胶),进行复配稳定剂配方设计,将4 种不同复配稳定剂(复配稳定剂1 号~4 号)添加到抹茶拿铁体系中,添加量为3 g/kg,对应样品分别命名为抹茶拿铁1 号、抹茶拿铁2 号、抹茶拿铁3 号、抹茶拿铁4 号。每3 个月测定离心沉淀率、脂肪上浮率、不稳定性指数、平均粒径和黏度等理化指标,评估抹茶拿铁在货架期内体系的变化。4 种复配稳定剂配方见表1。

表1 4 种复配稳定剂配方
Table 1 Composition of four compound stabilizers

复配稳定剂编号配方1 号羧甲基纤维素钠∶麦芽糊精∶单双甘油脂肪酸酯∶蔗糖脂肪酸酯=1∶1∶2∶2(质量比)2 号微晶纤维素∶卡拉胶∶单硬脂酸甘油酯∶DATEM=3∶1∶2∶1(质量比)3 号羧甲基纤维素钠∶卡拉胶∶单双甘油脂肪酸酯∶蔗糖脂肪酸酯=1∶1∶2∶2(质量比)4 号微晶纤维素∶麦芽糊精∶单硬脂酸甘油酯∶DATEM=3∶1∶2∶1(质量比)

1.3.4 不同护色剂对抹茶拿铁颜色的影响

选用抹茶拿铁2 号研究不同护色剂对抹茶拿铁的护色作用。

选取5 种不同护色剂[方案Ⅰ:0.015% VC;方案Ⅱ:0.015% D-异抗坏血酸钠;方案Ⅲ:0.01%酵母粉;方案Ⅳ:0.015% VC+0.01%酵母粉;方案Ⅴ:0.015% D-异抗坏血酸钠+0.01%酵母粉]。样品制备完成后,以不添加护色剂作为对照组,放入55 ℃生化培养箱中进行加速稳定性试验,每隔7 d取样进行颜色评价,并测定14 d时的色值、茶多酚含量、叶绿素含量,评估抹茶拿铁的褪色情况。

1.3.5 产品技术指标的测定

1.3.5.1 脂肪上浮率、离心沉淀率

参照舒欣怡等[16]的方法,称取抹茶拿铁样品(M1,精确到0.001 g)于10 mL刻度离心管内,体积记录为V1(精确到0.01 mL),于4 000 r/min条件下离心10 min,读取顶部浮油层体积V2(mL)。除去上部分液体,将试管倒扣在滤纸上,直至水分完全吸干,称量样品质量(M2,g)。按式(1)计算脂肪上浮率(Z,%),按式(2)计算离心沉淀率(L,%)。

1.3.5.2 黏度

抹茶拿铁在货架期的黏度采用旋转粘度计测量,转子转速为60 r/min,测定温度为25 ℃,黏度单位为cp。

1.3.5.3 不稳定性指数

抹茶拿铁在货架期的稳定性采用稳定性分析仪进行测量。仪器主要监测样品的稳定性,并采取连续Stokes Law离心加速方式和Lambert-Beer Law光学技术方式对样品的分散过程、沉降过程及与悬浮状态下并存的各种复杂分离反应行为过程进行全程实时监测[16-17]。测定方法参数设置为温度25 ℃、离心扫描速度4 000 r/min、光因子系数1.00,每隔10 s扫描1 次,共重复扫描1 000 次。

1.3.5.4 平均粒径

参考夏君霞等[18]的方法,采用激光粒度仪测定。样品池容器中注满水后立即开启搅拌式循环泵,缓慢均匀加入被测量样品,直至样品均匀分散且稳定后,遮光度应稳定在10%~20%,待仪器信号完全稳定后进行测量。待测量结束后记录平均粒径(D4,3,µm),平均粒径越小,说明产品中蛋白质颗粒和乳脂肪球体积越小,分布越均匀,产品体系稳定性越好。

1.3.5.5 叶绿素含量

叶绿素含量的测定参考NY/T 3082—2017《水果、蔬菜及其制品中叶绿素含量的测定 分光光度法》[19]中的方法。

1.3.5.6 茶多酚含量

参考舒欣怡等[16]的方法,准确称取抹茶拿铁样品(M,精确至0.01 g),加入1 mL 1%盐酸溶液去除样品中的蛋白质,用95%乙醇定容至50 mL,摇匀后静置30 min过滤。滤液中的茶多酚含量采用酒石酸比色法测定,记录其在540 nm处的吸光度,按式(3)计算茶多酚含量(C,mg/kg)。

式中:A1为滤液显色前吸光度;A2为滤液显色后的吸光度;K为稀释倍数。

1.3.5.7 色值

抹茶拿铁在货架期的色值采用色差仪进行测定。将抹茶拿铁样品放置于石英旋比色皿中,调节光源以反射模式测定样品,得到L*(明亮度)值、a*(红绿度)值和b*(黄蓝度)值。

1.4 统计分析

试验进行3 次平行测定,采用Excel、Origin 8.5软件对试验数据进行分析与图形处理,结果以平均值±标准差的形式表示。

2 结果与分析

2.1 不同复配稳定剂对抹茶拿铁离心沉淀率、脂肪上浮率的影响

抹茶拿铁体系中含有的蛋白质、脂肪等成分以及添加的抹茶粉原料在货架期储存过程中易产生沉淀和浮油,甚至会产生凝块现象,因此离心沉淀率和脂肪上浮率是评价抹茶拿铁货架期稳定性的重要指标[20]。图2是抹茶拿铁在12 个月的货架期内离心沉淀率和脂肪上浮率的变化情况。

图2 不同复配稳定剂对抹茶拿铁离心沉淀率和脂肪上浮率的影响
Fig.2 Effects of various compound stabilizers on the centrifugal precipitation rate and fat flotation rate of matcha latte

由图2可知,抹茶拿铁体系的沉淀较多,这可能是因为在稳定剂的作用下,速溶抹茶粉悬浮在体系中,由于离心力的作用,部分抹茶粉沉于底部,导致离心沉淀率较高。同时,随着放置时间的延长,抹茶拿铁的离心沉淀率和脂肪上浮率均出现不同程度的上升。不同的稳定剂对抹茶拿铁在货架期的离心沉淀率和脂肪上浮率影响较大,抹茶拿铁2 号的离心沉淀率和脂肪上浮率较低,放置0 个月时分别为1.52%和1.02%,常温储存12 个月后分别上升至4.99%和2.01%;抹茶拿铁1 号的离心沉淀率最高,脂肪上浮率也相对较高,常温储存12 个月分别达到了9.21%和3.01%,比抹茶拿铁2 号分别高出84.57%和49.75%,抹茶拿铁3 号的脂肪上浮率最高,离心沉淀率介于两者之间,同时抹茶拿铁4 号介于两者之间。综上,以离心沉淀率及脂肪上浮率为指标,抹茶拿铁2 号的稳定性较好。

2.2 不同复配稳定剂对抹茶拿铁黏度的影响

不同复配稳定剂制备的抹茶拿铁在货架期内的黏度变化见图3。

图3 不同复配稳定剂对抹茶拿铁黏度的影响
Fig.3 Effects of various compound stabilizers on the viscosity of matcha latte

由图3可知,随着放置时间的延长,4组抹茶拿铁的黏度变化不明显,保持相对稳定。增稠剂种类及配比对抹茶拿铁黏度影响较大,抹茶拿铁1 号的黏度最低,初始黏度仅为6.88 cp,而抹茶拿铁4 号的黏度最高,初始黏度已达到9.91 cp,抹茶拿铁2 号的初始黏度为8.92 cp。复配稳定剂2 号和4 号中增稠剂含量较高,且主要成分均为微晶纤维素,而复配稳定剂1 号和3 号的增稠剂含量较少,说明增稠剂含量越高,抹茶拿铁的黏度越高。抹茶拿铁属于乳饮料,在货架期储存过程中,容易发生乳液的分离沉淀现象,而微晶纤维素能够有效提供一定的黏度,同时能以氢键方式直接与水分子紧密连接并形成三维立体网络结构,防止不溶性颗粒大分子的分离沉降以及可溶性脂质粒的重聚[21],对体系有着较好的悬浮作用,改善浮油及沉淀现象。

2.3 不同复配稳定剂对抹茶拿铁稳定性的影响

含乳饮料中的脂肪颗粒在离心力的影响下会出现不同速率的迁移,而稳定性分析仪则可以在离心力的作用下,实时捕捉测量样品的透射光过程,进而对产品在货架期内的沉淀、浮油趋势进行分析,以达到迅速判断产品在货架期间内的稳定性状况[22],不稳定性指数(即稳定性斜率值)越小,透光率变化越慢,说明饮料的稳定性越好。不同复配稳定剂对抹茶拿铁稳定性的影响见图4。

图4 不同复配稳定剂对抹茶拿铁稳定性的影响
Fig.4 Effects of various compound stabilizers on the stability of matcha latte

由图4(a)可知,随着放置时间的延长,抹茶拿铁的不稳定性指数呈现上升的趋势,储存第6 个月后,不稳定性指数逐渐趋于稳定;同时,抹茶拿铁2 号的不稳定性指数较小,初始值仅为0.568,常温储存12 个月后为0.735;而抹茶拿铁1 号的不稳定性指数较大,初始值为0.671,常温储存12 个月后已达到0.870。结合图4(b)~图4(e)的图谱分析结果,也能够反映出抹茶拿铁1 号和抹茶拿铁3 号透光率谱线变化范围较宽,且终止谱线的顶部透光率明显上升,抹茶拿铁2 号和抹茶拿铁4 号的透光率谱线变化幅度较抹茶拿铁1 号和抹茶拿铁3 号低,说明在离心力的作用下,抹茶拿铁2 号和抹茶拿铁4 号的分散稳定性较好。综上,以不稳定性指数为评价指标,抹茶拿铁2 号的稳定性较好。

2.4 不同复配稳定剂对抹茶拿铁平均粒径的影响

抹茶拿铁属于含乳饮料,内部存在大量粒径不一的乳脂肪球、蛋白质胶束及固体分散颗粒,在货架期内体系不稳定,因此均质是必不可少的重要步骤[23]。经过均质的抹茶拿铁,脂肪颗粒在强机械力下被破碎成更小的颗粒,均匀地分散在乳液中,从而导致体系中脂肪颗粒的沉降速率变缓[24]。分析抹茶拿铁在货架期储存期间的粒径变化,能够对其絮凝、沉淀及其他不稳定因素进行研究,从而反映出产品在货架期的稳定性能。图5为不同复配稳定剂体系下抹茶拿铁的平均粒径。

图5 不同复配稳定剂对抹茶拿铁平均粒径的影响
Fig.5 Effects of various compound stabilizers on the particle size distribution of matcha latte

由图5可知,4组样品的平均粒径差异较大,抹茶拿铁1 号初始平均粒径为1.568 µm,而抹茶拿铁2 号的初始平均粒径仅为1.145 µm,抹茶拿铁3 号和抹茶拿铁4 号的初始平均粒径分别为1.313 µm和1.248 µm,说明不同复配稳定剂对抹茶拿铁平均粒径的影响较大。经过12 个月常温储存后,4组样品的平均粒径均出现不同程度的增大趋势,抹茶拿铁1 号~抹茶拿铁4 号的平均粒径分别增大至1.790、1.237、1.554、1.385 µm。抹茶拿铁2 号初始平均粒径最低且经过12 个月常温储存后平均粒径变化幅度最小。综上,以平均粒径为评价指标,抹茶拿铁2 号的稳定性最好。

2.5 不同护色剂对抹茶拿铁叶绿素含量的影响

叶绿素属于天然类色素,是抹茶色泽的主要来源,由于其对光、热的不稳定产生降解,导致抹茶拿铁在货架期内会发生明显的褪色现象。叶绿素的降解主要通过脱镁叶绿素氧化酶途径,最终转变为褐色的焦脱镁叶绿素[25],Cu2+、Zn2+等金属离子护色剂能够与脱镁叶绿素相结合,形成更稳定的叶绿素络合物,从而使产品恢复鲜绿色[26-28]。有研究表明,添加了氯化铜和氯化锌的辣椒,脱镁叶绿素的生成量分别降低了71.7%和65.0%[29],Cu2+对叶绿素的护色效果虽然优于Zn2+,但从食用安全性的角度考量,含Zn2+护色剂对抹茶的护色效果更值得继续研究。图6为不同护色剂对抹茶拿铁叶绿素含量的影响。

图6 不同护色剂对抹茶拿铁叶绿素含量的影响
Fig.6 Effects of various color retention agents on the chlorophyll content of matcha latte

由图6可知,经过55 ℃储存14 d后,抹茶拿铁叶绿素含量均有不同程度下降,符合叶绿素的不稳定特性。空白组的叶绿素降解最多,从3.41 mg/g下降至2.09 mg/g,降解率为38.71%;而方案Ⅰ和方案Ⅱ的叶绿素含量分别下降至2.27、2.36 mg/g,降解率分别为33.43%和30.79%,说明护色剂配方中VCD-异抗坏血酸钠对叶绿素的护色作用不大。而方案Ⅲ~方案Ⅴ具有一定护色作用,这可能是由于酵母粉含有一定的Zn2+,章金梅等[28]的研究表明,含Zn2+叶绿素的稳定性明显优于含Mg2+叶绿素。同时,方案Ⅳ和方案Ⅴ中叶绿素含量仅下降至2.86、3.03 mg/g,降解率为16.13%和11.14%,护色效果优于方案Ⅲ(降解率为18.47%),表明VCD-异抗坏血酸钠可协同Zn2+对叶绿素产生一定的保护作用。此外,Li等[30]研究发现,Na+能够促进叶绿素分子之间的接触从而形成叶绿素聚集体,减轻叶绿素的降解。这与方案Ⅴ的护色效果最佳的结果相一致。

2.6 不同护色剂对抹茶拿铁茶多酚含量的影响

抹茶富含丰富的茶多酚,茶多酚会受到外界环境如光、热等的影响发生氧化,形成褐变反应,影响抹茶本身的颜色,抗氧化剂能够抑制茶多酚的氧化,VCD-异抗坏血酸钠为常见的抗氧化剂,而酵母粉本身具备一定的抗氧化能力。图7为不同护色剂对抹茶拿铁货架期内茶多酚含量的影响。

图7 不同护色剂对抹茶拿铁茶多酚含量的影响
Fig.7 Effects of various color retention agents on the tea polyphenol content of matcha latte

由图7可知,抹茶拿铁初始样品的茶多酚含量为878.67 mg/kg,经55 ℃储存14 d后,茶多酚均发生了一定程度的降解,其中,空白组降解程度最大,茶多酚含量仅为642.19 mg/kg;方案Ⅰ和方案Ⅱ的茶多酚含量分别为693.31、713.98 mg/kg,说明抗氧化剂VCD-异抗坏血酸钠能够抑制抹茶拿铁茶多酚的降解,且D-异抗坏血酸钠的效果优于VC。同时,酵母粉对VCD-异抗坏血酸钠抑制茶多酚降解具有协同作用,方案Ⅳ和方案Ⅴ的茶多酚含量为731.01、743.91 mg/kg。综上,酵母粉+D-异抗坏血酸钠对抑制抹茶拿铁中茶多酚降解的效果最好,能够有效改善抹茶拿铁的褪色现象。

2.7 不同护色剂对抹茶拿铁颜色的影响

色差仪是一种高精密电子仪器,广泛应用于颜色管理领域。Lab颜色模型是基于一种颜色不能同时为绿和红,也不能同时为蓝和黄这个理论建立。其中L*值代表明亮度,数值越大代表被测样品颜色越明亮,a*值为负时表示绿度,绝对值越大代表被测样品颜色越偏绿,b*值表示黄绿度,数值越大代表被测样品颜色越偏黄。图8和图9为不同护色剂对抹茶拿铁颜色变化和色值的影响。

图8 不同护色剂对抹茶拿铁颜色的影响
Fig.8 Effects of various color retention agents on the color of matcha latte

图9 不同护色剂对抹茶拿铁色值的影响
Fig.9 Effects of various color retention agents on the color parameters of matcha latte

由图8可知,抹茶拿铁在55 ℃下储存14 d后,样品颜色有一定程度的变化,且不同的护色剂作用效果不同。肉眼观察到,空白组、方案Ⅰ和方案Ⅱ样品颜色明显偏向暗黄,方案Ⅳ和方案Ⅴ样品颜色较绿,方案Ⅲ介于两者之间。结合图9的色值结果分析可知,抹茶拿铁在55 ℃储存14 d后,L*值都有一定程度的下降,储存14 d后,方案Ⅰ~方案Ⅲ的L*值与空白组差别不明显,方案Ⅳ和方案Ⅴ的L*值较空白组略高,说明该两组样品的明亮度高于其他组样品;a*值的变化有明显差异,空白组、方案Ⅰ和方案Ⅱ的a*值绝对值明显下降,由初始的-6.83变化至-2.99、-3.49和-3.68,而方案Ⅳ和方案Ⅴ变化至-5.71和-5.79,方案Ⅲ介于两者之间,说明方案Ⅳ和方案Ⅴ的抹茶拿铁经过55 ℃储存14 d,依然能够保持较明显的绿色;同时,方案Ⅳ和方案Ⅴ的b*值在55 ℃储存14 d前后无明显差异,而方案Ⅰ和方案Ⅱ的b*值明显增大,由初始的12.55增大至15.60和15.24,这可能是由于叶绿素和茶多酚的降解程度深,导致褐变反应程度较重,这与图6、图7的结果吻合。综上,在抹茶拿铁体系中,方案Ⅳ和方案Ⅴ有明显的护色效果,方案Ⅲ有一定的护色作用,方案Ⅰ和方案Ⅱ护色作用不明显。

3 结论

本文揭示了不同复配稳定剂对抹茶拿铁货架期稳定性的影响,并研究了不同护色剂对抹茶拿铁的护色效果。不同的稳定剂对抹茶拿铁的货架期稳定性作用存在较大的差异,以离心沉淀率、脂肪上浮率、黏度、平均粒径、不稳定性指数为指标,评估常温储存12 个月后的样品稳定性表现,结果表明复配稳定剂2 号对抹茶拿铁的稳定效果最好,其复配组成为微晶纤维素、卡拉胶、单硬脂酸甘油酯和双乙酰酒石酸单双甘油酯(3∶1∶2∶1,质量比),抹茶拿铁为中性含乳体系,微晶纤维素能防止颗粒的沉降,但却不能与乳蛋白缔合,而卡拉胶能够稳定酪蛋白,因此微晶纤维素和卡拉胶复配使用,能够有效稳定抹茶拿铁在货架期的稳定性。另外,不同的护色剂组合对抹茶拿铁的护色效果也有所不同,通过55 ℃加速试验分析叶绿素、茶多酚降解情况及色值变化,结果显示:VCD-异抗坏血酸钠对抹茶拿铁的绿色护色效果不明显,其对抹茶中茶多酚的降解褐变有一定的抑制作用,能够延缓抹茶的褪色,但护色效果不明显,酵母粉中的Zn2+能够抑制叶绿素的降解,对抹茶拿铁有一定的护色效果,而酵母粉+VC和酵母粉+D-异抗坏血酸钠的组合能够明显延缓抹茶拿铁的褪色,说明其复配使用可有效保持抹茶拿铁货架期颜色稳定性。综上,按试验最佳结果制备抹茶拿铁,所得的抹茶拿铁在货架期内具备良好的体系稳定性和颜色稳定性,上述发现可有效指导抹茶拿铁的工业化配方设计,并提升其货架期稳定性。

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Stability and Color Retention Process Optimization of Matcha Latte

LIU Haiqing,FANG Ming *,FAN Junyan,ZHAO Shuang,HONG Peng,LÜ Yifan,CHEN Jia,ZHANG Jiajing

(Hongsheng Beverage Group Co.,Ltd.,Hangzhou 311200,Zhejiang,China)

Abstract:In the shelf life,matcha latte is prone to the phenomena of fat floating and protein and matcha precipitation,while natural chlorophyll and tea polyphenols are easily degraded,making the natural green color of matcha brown and fade. In view of the above problems,the stabilizer and color retention agent compounding of matcha latte was studied and tested,and four compound stabilizers were selected with centrifugal precipitation rate,fat floating rate,viscosity,instability index,and average particle size as indicators. The effects of different compound stabilizers on the stability of the matcha latte system in shelf life were studied. The color retention effects of 5 color retention agents on the shelf life of matcha latte were evaluated with color parameters,tea polyphenol content,and total chlorophyll content as indicators. The results showed that different compound stabilizers had significant effects on the stability of matcha latte in shelf life. Among the four different compound stabilizers,the compound stabilizer (microcrystalline cellulose∶carrageenan∶monostearyl fatty acid ester∶diacetyl tartaric acid ester of mono-(or di-)glycerides=3∶1∶2∶1 (mass ratio) added at 3 g/kg had the best performance.After shelf life storage with compound stabilizer at room temperature for 12 months,matcha latte showed the fat floatation rate of 2.01%,centrifugal precipitation rate of 4.99%,instability index of 0.735,average particle size of 1.237 µm,and no obvious fat floatation or precipitation. The results of color retention study showed that the green-preserving effect of vitamin C and D-isoascorbic acid sodium on matcha latte is not satisfactory. During storage,the content of chlorophyll and tea polyphenols significantly decreased and the b* value significantly increased from the initial 12.55 to 15.60 and 15.24,respectively,the yellow degree of the sample enhancing.Yeast powder had a significant color retention effect on matcha latte,and the combinations of yeast powder+VC and yeast powder+D-isoascorbate sodium had synergistic effects of inhibiting the degradation of chlorophyll and tea polyphenols and enhancing the color retention effect of matcha latte,thus maintaining the natural green color of matcha latte during the shelf life.

Key words:matcha latte;compound stabilizer;shelf life;stability;color retention

DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2026.08.019

作者简介:刘海情(1997—),女(汉),工程师,硕士,研究方向:饮料研发。

*通信作者方明(1993—),女(汉),工程师,硕士,研究方向:饮料研发。

引文格式:刘海情,方明,范俊燕,等. 抹茶拿铁稳定性及护色技术优化[J]. 食品研究与开发,2026,47(8):167-175.
LIU Haiqing,FANG Ming,FAN Junyan,et al. Stability and Color Retention Process Optimization of Matcha Latte[J]. Food Research and Development,2026,47(8):167-175.

收稿日期:2024-10-14

加工编辑:张昱