乳饮料
出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《软饮料工业手册》第471页（8134字）
(一)乳饮料的定义与分类
乳饮料是以鲜乳或乳制品为原料，加入糖、果汁、可可、咖啡、香料和着色剂等配料，经有效消毒制成的具有相应风味的饮料。有关乳饮料的含乳量，各国的规定不尽相同，我国乳饮料的含乳量为30%以上，日本为50%以上。日本还规定只有乳脂肪含量3%以上，无脂乳固形物含量8%以上的饮料才可以标示“牛乳”字样。
目前乳饮料主要有三种类型：
1．咖啡或可可乳饮料
此类饮料为在乳原料中配合咖啡浸提液、咖啡色素或可可，以及香料、甜味剂、稳定剂等而制成的乳饮料。其pH为7左右，属中性乳饮料。
2．风味乳饮料
此类饮料又称水果型或果汁型饮料，乳饮料是牛乳中加入果汁或蔬菜汁而制成的乳饮料。除乳、果汁原料外，还使用甜味剂、有机酸、水果基料和稳定剂等。通常所说的果奶即为这一类型。由于加有果汁和有机酸，因此果汁乳饮料为酸性乳饮料。
3．仿制乳
仿制乳的风味、外观、口感、营养价值类似牛乳，但原料不同，又称为人造乳或合成乳。
以上类型的乳饮料应具有其加入物相应的色泽和风味，质地均匀，无脂肪上浮，无蛋白质颗粒，允许有少量加入物的沉淀，无任何不良气味和滋味。
(二)咖啡或可可乳饮料生产技术
1．生产工艺流程
(1)咖啡乳饮料 以咖啡豆为原料的咖啡乳饮料生产工艺流程如图2－2－1。
图2－2－1 咖啡乳饮料生产工艺流程
(2)可可乳饮料 可可乳饮料生产工艺流程如图2－2－2。
图2－2－2 可可乳饮料生产工艺流程
2．配方
(1)咖啡乳饮料 一般配方为：咖啡浸提液(咖啡浆)10%～15%、牛乳、脱脂乳等50%～60%、砂糖4%～8%，焦糖色0．1%～0．2%、香料0．05%～0．1%，具体配方见表2－2－1。
表2－2－1 咖啡乳饮料与可可乳饮料配方 单位：%
(2)可可乳饮料 一般配方为：可可粉1．0%～2．0%、全脂牛乳80%～90%、砂糖4%～8%，以及适量的食用色素、香精及稳定剂。具体配方见表2－2－1。
3．生产要点
(1)原料 乳原料最好是新鲜乳(全乳)，但大部分使用还原乳，即用脱脂乳粉和无盐奶油加水还原而成的乳。
咖啡和可可原料参见第一篇第五章第二节内容。咖啡有很多种类，主要是阿拉比加(C．arabica)和罗伯斯特(C．robusta)。咖啡品种和产地不同，其风味也有明显不同，例如危地马拉咖啡酸味强，香味浓，品质高。牙买加咖啡色泽淡青，甜、酸、苦味极好，被称为咖啡之王。非洲咖啡酸味强。各种咖啡均有不同的特征，实际生产中使用的咖啡豆为数种咖啡豆的混合物。
咖啡风味主要表现为香气和味道。普通使用焙炒咖啡。咖啡豆在焙炒过程中也会产生香气。每100g焙炒咖啡豆中的成分(%)为：水分2．2，蛋白质13．8，脂肪12．3，糖47．5，纤维18．4，灰分4．3，咖啡因1．5。此外还含有钙、钠、磷、铁、维生素B1、维生素B2、尼克酸等。咖啡的苦味来自咖啡因、单宁和焦糖，特别是单宁。咖啡主要成分分述如下。
①咖啡因：是咖啡最主要的成分之一。咖啡豆中咖啡因含量一般1．5%左右。咖啡因微苦，有兴奋作用。焙炒后的咖啡豆中的咖啡因含量有所减少。
②单宁：是咖啡的苦味成分，优质单宁开始感觉涩味，但后味是甜味。单宁煮沸后分解，生成焦性没食子酸，咖啡味道因此变差。
③脂肪：咖啡豆约含13%的脂肪，并含有挥发性油，这些与咖啡香味有关。焙炒咖啡豆中的脂肪与空气长期接触会发生化学变化，使咖啡风味变差。
④糖分：糖分作为咖啡的成分显得很重要，因为这些糖分在焙炒咖啡豆时一半以上变为焦糖，使咖啡在产生苦味和甜味的同时产生很好的香气。
⑤香气：研究表明，咖啡的香气成分多达60种，包括非常易挥发的醚、琥珀酸、醋酸、醛以及酯类等。咖啡粉在空气中放置两个星期，香气成分几乎全部挥发，因此保存时要注意很好地密封。
⑥可可：是可可豆的粉末制品，稍脱脂者称为可可，不脱脂者称巧克力。产地不同风味也有差别。巧克力含脂肪50%以上，难分散于水，因此一般根据用途，使用脂肪含量为10%～28%的可可。可可和巧克力不仅溶于热水，而且经过4～5min煮沸后能产生较好的风味。可可乳饮料通常使用1%～1．5%的可可或1．5%～2．0%的巧克力。
⑦其他原料：乳饮料所用的其他原料还有香料，焦糖色素、食盐、植物油以及碳酸氢钠、磷酸氢二钠(pH调整剂)，此外还有防止凝乳和硫化腐败用的蔗糖酯、消泡用的硅酮树脂以及作稳定剂用的卡拉胶、CMC－Na和海藻酸钠等。
(2)咖啡豆的焙炒与浸出 咖啡豆经过焙炒才能产生风味，焙炒程度直接影响咖啡的风味。咖啡乳饮料所用咖啡的焙炒程度应比通常饮用的咖啡重一些。咖啡豆焙炒温度一般为180～250℃。焙炒过度时酸味减少，苦味增强，风味变差。而这种焙炒咖啡浸出液的兴奋性减弱。焙炒咖啡豆粉碎后可以直接用于咖啡饮料的制造，但现代咖啡饮料都使用焙炒咖啡粉的浸出液。咖啡粉一般用90℃以上的热水浸出。浸出温度、时间和加水量等决定咖啡浸出液的性质。加水量为咖啡量的15～20倍。浸提温度过高、时间过长会降低咖啡风味和出现浑浊现象。咖啡可以采用2～3槽式的多次浸出法，以提高浸出液的浓度。浸出液速冷后保存在密闭容器内。咖啡浸出液含有碳水化合物、脂肪和蛋白质。风味成分包括挥发酸、羰基化合物、挥发性硫化合物等，具有特有的风味。
由于咖啡浸提操作比较麻烦，且有咖啡渣的处理问题，因此一般工厂多使用成品咖啡浸提液或以速溶咖啡作原料。
(3)调配
①咖啡乳饮料：咖啡乳饮料中咖啡的含量一般分为3种类型：
a．咖啡清凉饮料：咖啡含量1．0%～2．5%。
b．咖啡乳饮料：咖啡含量2．5%～5．0%。
c．咖啡乳饮料：咖啡含量5．0%以上。
根据生产的咖啡乳饮料的种类，称量各种原料，进行调配。咖啡乳饮料的咖啡浓度高时，风味好，但价格也高。一般乳固形物8%时，咖啡浓度1．5%；乳固形物10%时，咖啡浓度2%。蔗糖添加量4%时，不会损害咖啡的风味。咖啡浸出液含有单宁，单宁会产生凝固，因此在咖啡浸出液加入量多时，需要使用稳定剂，以提高其黏稠度。稳定剂有羧甲基纤维素钠、海藻酸钠等。焦糖色素用量0．1%～0．2%。咖啡浸出液调配0．1%左右的糖醛硫醇等香料。配料顺序如下：
a．分别制备糖浆、咖啡浸提液、还原乳以及碳酸氢钠、食盐和蔗糖酯的水溶液。
b．在调配罐内放入糖浆。
c．加入碳酸氢钠和食盐的水溶液。
d．在还原乳中添加蔗糖酯水溶液后均质。
e．在搅拌中向调配罐中加入均质的乳，使之与糖浆混合。
f．必要时添加硅酮消泡。
g．添加咖啡液和焦糖色素。
h．添加香料，充分搅拌和混合。
其他的配料方法，例如将牛乳加热至50～60℃，混合咖啡浸提液和糖浆，再进一步加热至60℃左右进行均质，然后杀菌、冷却、灌装。
②可可乳饮料：可可乳饮料在用巧克力作为原料时也称巧克力乳饮料。用1%可可、5%砂糖、0．2%藻酸钠调制可可乳饮料用糖浆时，分别将海藻酸钠与1／5的砂糖混合，可可与其余4／5的砂糖混合。在搅拌下，将4%的脱脂乳缓缓加入可可与砂糖的混合物中，继续搅拌直至形成滑腻的组织，再将其加热至66℃，在搅拌下加入海藻酸钠与砂糖的混合物。如使用液态巧克力时，将巧克力缓缓兑入脱脂乳中，形成滑腻的糊状物，在其中加入海藻酸钠与砂糖的混合物，杀菌，冷却，将糖浆加入9倍量的经过均质的全乳或脱脂乳中，杀菌，冷却，灌装。
也可以将1份咖啡与1份砂糖的混合物加入9份的均质乳中，加热至66℃再缓缓加入0．2份海藻酸钠与砂糖的混合物，再加入其余3份的砂糖后进行杀菌。
(4)灌装 调配好的咖啡或可可乳饮料经过过滤、均质后，用板式换热器加热至85～95℃，进行热灌装。加有硅酮的咖啡乳饮料可以消泡，因而可以提高灌装速度。热灌装的饮料制品，其包装容器内的真空度一般为40～53kPa。
(5)二次杀菌与冷却 咖啡乳饮料的pH一般为6．5左右，接近中性饮料。同时原料乳中可能含有耐热性的芽孢杆菌，因此按规定，需要经过120℃、20min的杀菌。杀菌不足，产品容易发生变质现象，加热过度，又会影响饮料的质量。二次杀菌后冷却至40℃左右。
4．注意事项
咖啡或可可乳饮料和一般饮料不同，其中含有蛋白质、焦糖和咖啡或可可的颗粒，经过调配和均质，饮料呈胶体分散状态。当制造条件出现变化，特别是pH低于6时，饮料容易产生凝乳或脂肪分离现象。出现脂肪、乳液和可可等的沉淀。
一方面将可可经过研磨、均质，使其粒度变小。另一方面添加羧甲基纤维素钠(CMCNa)或藻酸丙二醇酯等稳定剂，不仅可以增加乳液的黏度，还可在酪蛋白颗粒的表面生成亲水性基的被膜，成为稳定的悬浊液，避免酪蛋白出现酸沉淀，用水稀释静置后也不会形成沉淀。可是一般的稳定剂耐热性差，加热时被膜受到破坏，酪蛋白颗粒重又凝聚沉淀。砂糖也是对酪蛋白具有稳定作用的稳定剂，特别是用于发酵乳时，可将酪蛋白分散成为乳浊液。在这种场合下砂糖与一般稳定剂不同，在加热时酪蛋白不会产生热凝固，而且具有糖被膜的酪蛋白颗粒用水稀释也不会产生沉淀。
为了提高乳饮料的稳定性，必须严格生产和加强质量管理。主要质量管理指标有饮料糖度和相对密度、pH及酸度，以及总氮、咖啡因、无脂乳固形物、粗脂肪等的含量。此外还要进行微生物检查，检测项目有细菌总数、霉菌、酵母以及大肠菌群等。
(三)风味乳饮料生产技术
1．生产工艺流程
水果乳饮料等风味乳饮料是在全乳或脱脂乳中添加果汁、甜味剂和稳定剂等制成的一种酸味强，较为爽口的乳饮料，生产工艺流程如图2－2－3。
图2－2－3 风味型乳饮料生产工艺流程
2．配方与产品规格
水果乳饮料一般由60%左右的脱脂乳、3%～7%的砂糖或葡萄糖、3%～6%的果汁、0．3%左右的柠檬酸以及适量的香料和食用色素调配而成，具体配方参见表2－2－2。水果乳饮料一般要求含蛋白质1．2%、脂肪0．1%以上、蔗糖4%～10%、饮料pH4．6～4．8(酸度0．36%～0．38%)。草莓乳饮料为了强化奶油感，脂肪含量1．0%～1．5%、蛋白质2%～3．5%、蔗糖6%～8%、pH6．2～6．5(酸度0．17%～0．18%)。
表2－2－2 水果乳饮料配方 单位：%
3．生产要点
(1)原料 风味乳饮料除乳原料外，主要是果汁或果肉、果冻。凝乳状或软凝乳状饮料一般加入果肉或果冻。水果品种以甜橙、苹果、草莓、香蕉和菠萝为主。也常加入果汁或酶处理的澄清果汁，也可以用浓缩果汁作原料。当直接使用新鲜果汁或果肉时，应充分灭酶和进行果肉杀菌。风味乳饮料的风味主要决定于果汁，但与杀菌和灌装等加工工艺也有很大关系。
有机酸可用柠檬酸、苹果酸和酒石酸，其中以柠檬酸的风味为好
(2)混合与调配 在混合调配时，首先将稳定剂用少量砂糖混合均匀后加热溶解成2%～3%的溶液。稳定剂，例如CMC－Na使用量为0．3%～0．4%。将糖浆与全乳或脱脂乳混合后加入稳定剂，然后添加果汁或有机酸。添加酸性溶液时其浓度尽可能低，且边加边强力搅拌，添加速度要缓慢均匀，添加时温度以20℃以下为佳。香精和色素最后加入。
4．注意事项
对于风味乳饮料来说，多种水果的不同风味、酸度以及pH对其质量有很大影响，因此要考虑水果品种的因素；另一方面，风味乳饮料中乳蛋白质的比例高于果汁，在乳蛋白质等电点pH4．6附近的pH范围内，容易凝聚沉淀。生产这类乳饮料时，可使用藻酸丙二醇酯或耐酸性羧甲基纤维素、果胶等稳定剂，形成保护性凝胶。除防止沉淀外，还应注意以下问题：
(1)提高色调稳定性 在乳成分中添加果汁时成为中间色调，由于色调不鲜明，多数情况下需要添加着色剂。近年来，天然色素发展较快，但多数天然色素的耐热性和保存性较差，选用色素时应加以注意。比较稳定的天然色素有黄色系的β－胡萝卜素(水悬浊用)、红色系栀子红和红紫系的葡萄皮色素(无亚硫酸制品)。添加抗坏血酸可提高色调稳定性，但在生成氧化型抗坏血酸时会加速风味的变化。
(2)提高浑浊性 乳蛋白质在酸性水溶液中成为阳性胶体；果汁成分的果胶、多酚、同系色素(花色素)，则以阴性胶体或具有阴性电荷的化合物存在，因此在两者混合时容易产生凝聚沉淀。防止凝聚沉淀有多种方法，有的已获得专利权，主要有以下几种：
①利用高黏度的稳定化：如酸乳酪等半固态或高黏度的饮料是不存在沉淀问题的。对于低黏度的饮料，添加增稠剂可以防止沉淀。增稠剂可用蛋白质、淀粉及其加工制品、胶类、果胶、海藻抽提物以及合成糊料等。使用增稠剂还可增加风味的浓厚感。
②利用高浓度(高相对密度)的稳定化：提高液体相对密度防止沉降是通常使用的方法，如稀释用的加果汁的乳酸菌饮料等将其浓度提高至54°Bx以上，可以防止沉淀。
③去除原料乳中的钙：果胶，特别是部分可以酯水解的果胶与钙(碱土金属类)反应，容易生成凝聚体，用此方法对乳原料进行处理，预先去除乳中的钙，可以使果汁乳饮料稳定化。另外，其他无机盐类含量高时也会促进凝聚，也可用类似的方法加以去除。
④去除果汁中的果胶：用果胶酶、纤维素酶等的混合酶处理果汁，将其中的果胶水解成低分子质量物质，或者使用澄清果汁，可以防止上述蛋白质－果胶的凝聚。但在这种情况下也应考虑多酚类物质、少量残存的低分子质量果胶和色素的影响。
⑤用蛋白质水溶液处理果汁：用明胶水溶液预先去除果汁中的多酚、未分解的果胶以及可能与蛋白质反应的物质。果汁类发酵液也采用这种方法。
⑥控制果汁与乳的混合比：在酸性溶液中，带阳性电荷的物质和带阴性电荷的物质大致等量混合时形成凝聚体，改变其量比使之形成保护胶体时，系统就会趋向稳定。根据这一原理，控制果汁和乳成分的混合比、采用正确的混合方法以及进行果汁的前处理，形成保护胶体，都可以使果汁乳饮料稳定化。另外在此情况下，添加第三种物质，形成保护胶体，也可使饮料稳定化。
(四)仿制乳生产技术
根据所使用的原料，仿制乳可分为以下两种类型：
1．代乳脂乳
代乳脂乳是由植物性脂肪等不同类型脂肪取代乳脂乳，并与牛乳中无脂乳固形物，包括脱脂乳、脱脂乳粉、乳酪乳糖混合而成的，感官与牛乳相似的代乳脂乳。
2．仿制乳
仿制乳是由与乳固形物类型不同的蛋白质(包括酪蛋白酸钠)与植物脂肪和牛乳以外的特定成分制成的，是牛乳样的食品，又称合成乳、人造乳。
仿制乳的原料为植物性脂肪、脱脂乳、还原脱脂乳粉和基料等。其中植物性脂肪多用风味好的可可脂。此外，为了补充亚油酸等必需脂肪酸的不足，也用椰子油、玉米油、大豆油、棉籽油等。不同国家所用的基料有所不同，多半为单或双甘油酯、酪蛋白酸钠、卡拉胶、碳水化合物、无机盐、色素、风味剂等。此外有时还用淀粉糖浆粉、麦芽糊精、乳糖、大豆蛋白质、氨基酸、维生素、麦芽汁、乳化剂、稳定剂和缓冲剂等。配方见表2－2－3，各产品均加水至100%。
表2－2－3 仿制乳配方 单位：%
制造方法是将水溶性原料溶解，加热至50～60℃，加入油脂和乳化剂，加热至72～75℃后均质，后续工序同消毒牛乳。