毕业论文无糖凝固型酸奶制作研究及工艺设计

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届毕业生毕业论文题 目: 无糖凝固型酸奶制作研究及工艺设计 院系名称: 专业班级: 学生姓名: 学 号: 指导教师: 教师职称: 年 月日13摘 要酸奶是指在添加乳粉的乳中加入保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌使乳酸发酵而制成的凝乳状产品,成品中必须含有大量的、相应的活性微生物,其营养价值相对较高。本实验将用一些糖醇代替蔗糖制作开发一种无糖凝固型酸奶制作工艺和方法。无糖凝固型酸奶并不是真正的无糖,而是在酸奶的制作过程中用不同的糖醇代替蔗糖制作出无糖的酸奶,是低热量的酸奶。在酸奶的制作过程中分别用木糖醇,麦芽糖醇,山梨糖醇代替蔗糖进行实验,最后得出木糖醇添加到酸奶中其风味更加,再用不同糖量进行实验并通过感官评价来对实验品进行评价,最终确定添加13%木糖醇糖量是最合适的。本课题通过单因素实验得出:发酵时间6h、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合菌种添加量为0.12%、发酵温度40-43、木糖醇添加量13%时制作出的酸奶感官评分高;同时酸奶的风味最好,组织状态最好,色泽最好。从而得出用木糖醇制作无糖酸奶添加13%木糖醇做出来的酸奶比较容易被人接受。关键词:酸奶 无糖 发酵 感官评价Title The study of sugar-free set yoghurt and process design AbstractYogurt is referred to the milk with Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus lactic acid fermentation and made the curdy product, the finished product must contain a lot of microorganisms, their nutritional value is relatively high.Surar-free set yoghurt is not real without sugar, but in yogurt production with different sugar alcohol instead of sucrose to produce sugar-free set yogurt, yogurt is low in calories. In the yogurt making respectively using xylitol, maltitol, sorbitol to replace sucrose experiment, finally draw the xylitol is added to the yogurt flavor more, with different sugar content of the experiment and the sensory evaluation of experiment evaluation, finally determined to add 13% xylitol sugar is the most appropriate.This topic through single factor experiments: the fermentation time of 6h, Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus mixed strain fermentation temperature, adding 0.12%40-43C, xylitol added13% when making the sensory score high; at the same time yogurt flavor best best best, organization, color. Thus the use xylitol production of yoghurt without sugar added13% xylitol made yogurt is quite easy to be accepted by people.Keywords: Yoghurt Sugar free Fermentation Sensory evaluation目录1引言51.1研究目的和意义51.2研究现状61.2.1国内外发展历史及前景展望61.2.2无糖凝固型酸奶工业现状分析71.3无糖凝固型酸奶91.3.1无糖凝固型酸奶的简介91.3.2无糖凝固型酸奶的保健功能91.3.3本课题研究(解决)的问题和拟采用的研究手段102实验材料和方法112.1原料112.2主要实验仪器和设备112.3实验方法122.3.1无糖凝固型酸奶实验室制作工艺122.3.2发酵条件对酸奶制作过程中的影响的实验方案122.3.3糖醇种类及添加量的确定132.3.4无糖凝固型酸奶的感官评价143 结果与讨论163.1发酵条件对酸奶制作过程中的影响163.1.1不同发酵温度对酸奶组织状态,气味,滋味的影响163.1.2不同发酵时间对酸奶组织状态,气味,滋味的影响173.1.3不同发酵剂添加量对酸奶组织状态,气味,滋味的影响183.2糖醇种类及添加量的确定203.2.1蔗糖不同添加量最佳风味的确定203.2.2木糖醇不同添加量最佳风味的确定203.2.3麦芽糖醇不同添加量最佳风味的确定213.2.4山梨糖醇不同添加量最佳风味的确定213.2.5无糖凝固型酸奶中添加糖醇种类的确定22结 论23致 谢24参考文献25无糖凝固型酸奶制作研究及工艺设计1引言1.1研究目的和意义人们生活水平在不断的提高,对饮食方面和食品营养方面的要求也在不断提高,膳食结构在不断完善。在今天,乳制品已逐渐成为人们生活中必不可少的一种食品,它适合各类人群食用,特殊的风味,爽滑的口感使得它得到人们的喜爱。普通酸奶里的甜味一般是在酸奶的制作过程中,通过加蔗糖来调节的。蔗糖一般又称为砂糖,主要由甘蔗或甜菜的块根通过加工精制而成。蔗糖作为甜味剂已有很久的历史了。但有资料表明,摄入过多的蔗糖,比较易患肥胖症、心血管、糖尿病等疾病【17】。本课题所研究的无糖凝固型酸奶并不是真正的无糖,是无糖食品中的一种,是用糖醇来代替原本酸奶制作过程添加的蔗糖来制作酸奶。由于糖醇具有一定的甜度,又有预防龋齿,还具有食用后不消耗胰岛素的作用,制作出的酸奶风味跟用蔗糖制作出酸奶风味差别不大。本研究选择和利用合适的糖醇来代替蔗糖制作适合于乳品行业大规模生产的无糖酸奶以适应特定消费者需求【】。1.2研究现状1.2.1国内外发展历史及前景展望酸奶是一种半固体的乳制品,是通过加热处理的标准化乳的混合物,经保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的协同作用发酵而得到的乳制品,最终产品里中必须含有大量的、相应的活性微生物。人类运用发酵的技术将牛奶转变为具有一定货架期的酸奶,现在尽管很难知道发酵乳制品的确切起源。但考古学家已经证实某些地区,如古埃及,古印度,古巴比伦,在家畜养殖业和农业方面以及发酵乳制品即酸奶方面,都有了很大的发展【3】。酸奶的发展历史,人类制作酸奶可以追溯到几千年前,可能是由游牧人民偶然做成的。在国外大约在公元前4500年时,Mesopotalnia(生活于现在的土耳其和伊拉克地区)人最早驯养山羊,将山羊乳贮藏于葫芦中,在温暖的气候条件下,自然发酵形成凝乳【3】。这大概是有关酸乳最早的历史了。印度在上古时代就已有用乳制成各种乳制品的记载,但公认的是,最先研制出一套比较完善的酸奶制作技术的是保加利亚人,之后逐渐传播到世界各地。古代生产发酵乳的原因可能是由于热带地区的游牧民族,有患乳糖不耐症者,不易直接饮用鲜乳。因此,将鲜乳发酵,形成带有酸味的凝块而食用,并且可防止下痢。另一个原因便是有利于保藏,土耳其人制作的冬季酸乳也叫做保藏酸乳,通常是在夏季制作,冬季食用。在国内后魏时,贾思勰编著的齐民要术中记载了酸奶的制作方法“牛羊乳皆可作,煎乳四五沸便止,以消袋滤入瓦罐中,其卧暖如人体,熟乳一升用香酪早匙,痛搅令散泻,明旦酪成”【3】。唐朝时,公元641年文成公主进藏时,就有“酸乳”的记载【3】。宋朝时,己设有“牛羊司乳酪院”专管乳品加工【3】。元朝时,成洁思汗的军队中已有乳干。饮膳正要中曾记述“酪”的加工方法:“用乳半构,锅内炒过,入余乳熬数十沸,常以构纵横搅之,乃倾出罐盛,待冷掠取浮皮,以为酥。入旧酪少许,纸封放之,即成矣。”【3】其实酸奶的发展历史是极为久远的。现在,随着科技的进步,酸奶现由纯种微生物菌种进行发酵,这样能保证酸奶的质量。酸奶的流行是近3040年的事,这是因为制作酸奶的技术的提高和酸奶品种的发展变化以及人们对其健康作用认识的结果。无糖凝固型酸奶则是现代社会发展所导致的必然产物,是酸奶的必然发展。无糖凝固型酸奶的国内外的发展历史很短,因为无糖食品直到80年代才成为主流的食品,在酸奶中的应用则是这10几年来才发展的,这是一种新的产品,低糖低热量,是近几年随着人们生活水平,健康意识的提高而产生的,摄入低糖和低热量食品正成为人们的一种共识,其发展潜力和前景都是巨大的。现在提倡绿色和谐生活,无糖食品会渐渐成为食品中主流的一种。1.2.2无糖凝固型酸奶工业现状分析无糖食品按照国际上的惯例就是不含有蔗糖(甘蔗糖和甜菜糖)和淀粉糖(葡萄糖、麦芽糖、果糖)的甜味食品,但无糖食品应含有食糖属性的食糖替代品【9】。也就是说,无糖食品应不含任何一种糖,即不含蔗糖、葡萄糖、麦芽糖、果糖等。但无糖食品实际上并不是真正的无糖,而是用一些低热量但有糖味的食糖替代品代替。目前,我国已经批准列入食用卫生标准的食糖替代品只有麦芽糖醇、山梨醇、木糖醇、乳糖醇。无糖食品作为功能性食品最早是在上世纪30年代便在糖果行业里出现,而在80年代之后就已取代传统甜味的无糖糖果已经正式成为国际市场的主流食品。无糖食品产品以防龋齿、降低胆固醇、预防糖尿病、减肥等低能量的添加木糖醇和麦芽糖醇等甜味剂的食品为主,在美国、英国等发达国家中,无糖食品已经比较普遍,无糖食品甚至已经占到了食品市场总量的1/3。美国是世界上肥胖人口最多的国家,约有61%的成年人体重超标,美国人每年花在减肥上的费用至少有300亿美元,其中很大一部分是用于购买低热食品。而在我国,无糖食品进入市场却只有短短的10年时间。近10年来全球无糖乳制品新品数量见下图【15】目前国内对于无糖食品的开发仅处于起步阶段,目前我国无糖食品行业的状况是企业数量多、规模小、设备陈旧、工艺落后,由此造成了市场竞争激烈,产品质量良莠不齐,但随着人们对健康的关注,无糖食品必然会成为市场上热门的食品。在酸奶方面,“无糖”概念的提出是必然的,无糖凝固型酸奶的研发更是有意义的。对于患糖尿病,肥胖症,高血压等患者来说,加糖的酸奶美味可口,但又不能享受。因此随着人民生活水平的不断提高,人们更加关注自己的健康,特别是对低糖低脂类食品的需求越来越大。于是近年来低热值食品的兴起促使人们开始寻求一种生产低热值酸奶的方法。由于饮食结构的改变,得富贵病的患者是越来越多。据有关资料统计, 至2008年我国糖尿病患者有9240万人,据2010年卫生部最新数据显示,中国现有高血压患者2亿人,但高血压的知晓率仅为30%,也就是说,有1.4亿国人不知道自己患有高血压,并且肥胖病、心血管疾病、癌病、老年病的发病率逐年上升。糖醇是属于非发酵性糖的甜味料,摄取后在人体内不会引起血糖值急剧上升与胰岛素剧烈波动,可作为食糖禁忌者的无糖甜味剂。因此无糖凝固型酸奶的研究在现在是很有意义和很有必要的。但是要知道无糖食品并不能当成治疗糖尿病等慢性病的“神丹妙药”,因为其并不是真正的无糖还是有一定的热量产生的。1.3无糖凝固型酸奶1.3.1无糖凝固型酸奶的简介无糖凝固型酸奶是指在加入保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌使牛奶发酵而制成的凝乳状产品中,用糖醇代替其原本使用的蔗糖,成品中必须含有大量的、相应的活性微生物,其营养价值相对较高。在其酸奶的制作过程中分别用木糖醇,麦芽糖醇,山梨糖醇代替原本要添加的蔗糖。木糖醇为白色结晶或白色晶体粉末,是一种非发酵糖,具有清凉的甜味,甜度为蔗糖的0.65-1.05倍,熔点为92-96,沸点为215-217,能量仅为11.7-12.1KJ/g,比蔗糖低,对热的稳定性好,在PH3-8范围内稳定,极易溶于水,在体内的代谢与胰岛素无关。并且具有以下的生理功能:不会引起血糖水平波动、无致龋性、改善肝功能、双歧杆菌增值作用、清凉感、加热时不产生美拉德反应、促进机体对钙的吸收等【21】。麦芽糖醇有液体和固体两种产品。液体呈无色透明,固体为无色透明的晶体,熔点为135-140,易溶于水,固体麦芽糖醇的甜度为蔗糖的80%-90%,为非发酵糖。并且具有以下的生理功能:不升高血糖值和不刺激胰岛素分泌、抑制脂肪在体内的积蓄、无龋齿性、促进人体对钙的吸收等【21】。山梨糖醇又名为山梨醇或D-山梨糖醇是无色针状晶体,相对密度1.48,熔点96-97,易溶于水,具有清凉的甜味,甜度约为蔗糖的50%-70%,有很强的吸湿性,为非发酵糖。其有以下的生理功能:在人体中大多被吸收利用、不会引起对胰岛素需求量的增加、无致龋齿性【21】。由于以上三种糖醇对人体有以上的生理功能,所以用其进行实验。1.3.2无糖凝固型酸奶的保健功能无糖凝固型酸奶是一种老少皆宜的高营养饮品,它不但具有人体所必需的蛋白质和脂肪,并且能缓解乳糖不耐症,乳酸菌还能产生B1、B2、B6、B12、烟酸和叶酸等机体所必需的多种维生素12;乳酸菌在消化道内生长繁殖,其代谢产物能抑制有害菌的滋生和杀灭病原菌,促进胃肠蠕动,降低胆固醇,有助于整肠和消化等作用,还具有低热量,预防龋齿,食用后不消耗胰岛素,促进机体对钙的吸收的作用。无糖酸奶的主要营养价值如下:增加了牛奶的可消化性和营养价值,由酸奶带入肠道中的微生物可以产生不同的酶,水解食物中的不同物质,使其营养价值得到充分吸收。克服乳糖不耐症,生长在牛奶中的微生物酶能对乳蛋白和乳糖进行前消化,提高了乳的可消化性,这对缺乏乳糖消化酶的人极有益。抑制肠道有害菌群的生长繁殖,乳酸菌在酸奶中除产生有机酸,还能产生抗菌物质,抑制腐败菌的繁殖,减少毒素产生。降低血清中胆固醇的含量。酸奶中含有的33羟一3甲基戊二酸和乳酸,可降低胆固醇,从而可预防老年人的心血管疾病。通过抑制腐败菌和某些菌在肠道的生长,抑制了这些菌所产生的致癌因子, 从而达到防癌的目的【3】。提高人体的免疫功能, 乳酸菌可以产生一些增强免疫功能的物质, 可以提高人体免疫力, 防止疾病【3】。低糖低热量,预防龋齿,食用后不消耗胰岛素的作用。有预防糖尿病,高血压等疾病的作用,同时这些患者食用也不会对自身的病产生多大的影响。提高对钙的吸收,增强骨的致密性和韧性,使钙吸收率和贮留率增高。1.3.3本课题研究(解决)的问题和拟采用的研究手段本课题要求综合运用所学的基础知识,进行无糖凝固型酸奶的研究及设计。所研究的内容主要包括:无糖凝固型酸奶的发酵时间,无糖凝固型酸奶中糖醇种类的选定和添加量的确定,培养的温度,感官指标的确定。通过本课题研究,设计出合理的、操作简单、风味良好的无糖凝固型酸奶,并且其风味营养、卫生等指标符合国家标准要求,综合经济效益显著。研究手段主要包括:1无糖凝固型酸奶的生产流程2发酵过程的质量控制3糖醇的添加量和种类4无糖凝固型酸奶成型后对其风味的感官分析。2实验材料和方法2.1原料(1)牛奶:伊利250ml纯牛奶。(2)甜味剂:蔗糖,木糖醇,麦芽糖醇,山梨糖醇。(3)发酵剂:直投式酸奶发酵剂 妙可酸奶发酵剂(保加利亚乳杆菌,嗜热链球菌)。2.2主要实验仪器和设备如表1所示 主要实验仪器和设备实验仪器出厂公司马头牌JYT-5架盘药物天平(500g/0.5g)上海医用激光仪器厂岛津托盘电子分析天平日本岛津制作所101A一2型电热鼓风干燥箱上海市实验仪器总厂SIEMENS冰箱SIEMENS公司温度计500ml烧杯玻璃棒HH-S型水浴锅巩义市英峪予华仪器厂多功能电磁炉广东美的生活电器制造有限公司家用锅超市购买一次性塑料杯超市购买2.3实验方法2.3.1无糖凝固型酸奶实验室制作工艺原料乳加热杀菌配料(糖醇)冷却到42接种发酵灌装冷藏、后熟 成品详细的制作方法:(1)原料奶的制备先将准备的250ml伊利纯牛奶数份,将它们分别倒入准备好的,消过毒的烧杯中,加热到100进行杀菌消毒,杀菌5分钟。 (2)配料 再分别添加蔗糖,木糖醇,麦芽糖醇,山梨糖醇,并且以不同的添加量(7%、10%、13%、16%、19%),边搅拌边慢慢加入到准备的原料乳中,使其充分溶解,然后将其冷却到室温。(3 )预热 由于实验室没有均质机,所以将料液于恒温水浴锅中中加热至60 70 ,边加热边搅拌,以提高均质效果。(4)接种发酵然后将其冷却到4043 ,倒入准备好的一次型塑料杯中,然后在牛奶中添加菌种进行发酵,菌种的添加量为0.12%(按说明书上写的添加量添加)。接种时因按无菌操作要求进行,避免杂菌污染。然后将接过种的牛奶放在水浴锅中进行恒温发酵6h(按照菌种包装上写的发酵时间进行)。(7 )灌装封口及冷藏在发酵6h后将其取出,此时酸奶已成凝固状,再将其封口,放入冰箱中,于04条件下冷藏24h 进行后发酵,后得成品。2.3.2发酵条件对酸奶制作过程中的影响的实验方案2.3.2.1不同发酵温度对酸奶组织状态,气味,滋味的影响选定不同的发酵温度作单因素实验,基本的工艺条件为:250ml伊利纯牛奶,发酵剂添加量为0.12%,发酵的时间为5h,蔗糖添加量为10%,保持以上因素不变,只改变发酵温度(34、38、42、46、50),测定不同发酵温度下,制作出来的酸奶其组织状态,气味,滋味的变化2.3.2.2不同发酵时间对酸奶组织状态,气味,滋味的影响选定不同的发酵时间作单因素实验,基本的工艺条件为:250ml伊利纯牛奶,发酵剂添加量为0.12%,发酵温度为42,蔗糖添加量为10%,保持以上因素不变,只改变发酵时间(3h、4h、5h、6h、7h),测定不同发酵时间下,制作出来的酸奶其组织状态,气味,滋味的变化2.3.2.3不同发酵剂添加量对酸奶组织状态,气味,滋味的影响选定不同的发酵剂添加量作单因素实验,基本的工艺条件为:250ml伊利纯牛奶,发酵温度为42,发酵时间为5h,蔗糖添加量为10%,保持以上因素不变,只改变发酵剂添加量(0.07%、0.12%、0.17%、0.22%、0.27%),测定不同发酵剂添加量下,制作出来的酸奶其组织状态,气味,滋味的变化2.3.3糖醇种类及添加量的确定2.3.3.1蔗糖不同添加量最佳风味的确定选定蔗糖不同的添加量作单因素实验,基本的工艺条件为:250ml伊利纯牛奶,发酵温度为42,发酵时间为5h,发酵剂添加量为0.17%,保持以上因素不变,只改变蔗糖的添加量(7%、10%、13%、16%、19%),测定蔗糖不同添加量下,制作出来的酸奶其组织状态,气味,滋味的变化,确定蔗糖风味最佳添加量。2.3.3.2木糖醇不同添加量最佳风味的确定选定木糖醇不同的添加量作单因素实验,基本的工艺条件为:250ml伊利纯牛奶,发酵温度为42,发酵时间为6h,发酵剂添加量为0.17%,保持以上因素不变,只改变木糖醇的添加量(7%、10%、13%、16%、19%),测定木糖醇不同添加量下,制作出来的酸奶其组织状态,气味,滋味的变化,并与确定的最佳蔗糖酸奶通过感官评价进行对比,确定木糖醇风味最佳添加量。2.3.3.3麦芽糖醇不同添加量最佳风味的确定选定麦芽糖醇不同的添加量作单因素实验,基本的工艺条件为:250ml伊利纯牛奶,发酵温度为42,发酵时间为6h,发酵剂添加量为0.17%,保持以上因素不变,只改变麦芽糖醇的添加量(7%、10%、13%、16%、19%),测定麦芽糖醇不同添加量下,制作出来的酸奶其组织状态,气味,滋味的变化,并与确定的最佳蔗糖酸奶通过感官评价进行对比,确定麦芽糖醇风味最佳添加量。2.3.3.4山梨糖醇不同添加量最佳风味的确定选定山梨糖醇不同的添加量作单因素实验,基本的工艺条件为:250ml伊利纯牛奶,发酵温度为42,发酵时间为6h,发酵剂添加量为0.17%,保持以上因素不变,只改变山梨糖醇的添加量(7%、10%、13%、16%、19%),测定山梨糖醇不同添加量下,制作出来的酸奶其组织状态,气味,滋味的变化,并与确定的最佳蔗糖酸奶通过感官评价进行对比,确定山梨糖醇风味最佳添加量。2.3.3.5无糖凝固型酸奶中添加糖醇种类的确定 将以上选定的木糖醇,麦芽糖醇,山梨糖醇的最佳成品分别用感官评价进行对比,确定最终产品所添加的糖醇。2.3.4无糖凝固型酸奶的感官评价酸奶评分采用感观评价的方法,参照GB193022010食品安全国家标准发酵乳对凝固型酸奶的色泽、组织状态、气味、滋味进行检验。此感官评价表是在标准感官评价表基础上进行修改,本实验选取5名经过培训的评价员集体评分取平均值。表2 感官评价标准质量指标色泽组织状态气味滋味一级色泽均匀一致,呈乳白色或捎带微黄色均匀细腻,无大块颗粒,无气泡,允许有少量黄色脂膜和少量乳清析出;酸奶硬度呈蛋羹状,较坚硬,将酸奶瓶倒置,凝块也不破碎或不落下:黏稠度适宜。有乳酸菌发酵而成的清香、纯正的酸奶味。有纯正的酸牛奶味,酸度适宜且酸甜适口,具有酸乳特有的细腻与稠厚感。二级色泽不均匀,呈微黄色或浅灰色。不均匀也不结实,有少量颗粒,较为粗糙有粒状或沙状感,有明显的乳清析出;黏度太稀。酸奶香气平淡或稍带异昧。甜味不足或过高,酸味差或酸度过度,较细腻、润滑、稠厚感不强或较为稀。三级色泽灰暗、出现褐变或其他异常颜色。凝乳不良,有气泡,乳清严重析出或出现大量乳脂层;表面有霉斑。有腐败味,霉变味、酒精发酵及其他不良气味。有苦味,涩味或其它不良滋味。表3 感官评分表品评员编号: 日期:类别一级品二级品三级品9分8分7分6分5分4分3分2分1分色泽20%组织状态30%气味20%滋味30%3结果与讨论这个要自己搞,不能一样的- -!参考文献1陈志.乳品加工技术M.北京:化学工业出版社,2006:77-792赵宝丰.乳类制品595例M.北京:科学技术文献出版社,2004:49-553郭本恒.酸奶M.北京:化学工业出版社,2003:5-494尤丽新,杨柳,马井喜,陈海燕,张凤宽.双歧杆菌凝固型无糖酸奶生产工艺研究J.吉林农业,2011(07) :2602645单春会, 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