黑豆乳复合乳化增稠剂的研究

郭明月，王琼波，王 凯

（1.漯河医学高等专科学校，河南漯河462002；2.漯河技师学院，河南漯河462002）

黑豆乳复合乳化增稠剂的研究

郭明月1，王琼波1，王 凯2

（1.漯河医学高等专科学校，河南漯河462002；2.漯河技师学院，河南漯河462002）

以黑豆乳为基础研究对象，以稳定系数为指标，经过单一试验和复配试验确定了最佳复合乳化剂的使用量；采用单因素试验选择增稠剂的种类后，正交设计试验确定了最佳复合增稠剂的使用量。研究结果表明，复合乳化剂使用量为单甘酯0.12%、蔗糖酯HLB-13 0.08%，此条件下稳定系数为95.6%；复合增稠剂的使用量为CMC-Na 0.20%、黄原胶0.10%、明胶0.10%，此条件下稳定系数为98.3%。

饮料；乳化剂；增稠剂；复配

植物蛋白饮料（plant protein beverage）是用有一定蛋白质含量的植物果实、种子或果仁等为原料，经加工制得（可经乳酸菌发酵）的浆液中加水或加入其他食品配料制成的饮料[1]。

植物蛋白饮料含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素等人体生命活动中必需的营养物质，其含有大量的亚油酸和亚麻酸，不含胆固醇。长期饮用对血管壁上沉积的胆固醇具有溶解作用；不含乳糖，不会产生“乳糖不耐症”等过敏问题；其含有纤维素，能防止血液中钠离子的升高，有助于防止高血压，能促进肠的蠕动，不为盲肠消化吸收，有防止消化道癌症及其他癌症的功效。

添加乳化剂可以增加植物蛋白饮料的乳化稳定性，大量研究证实，同时添加乳化剂和增稠剂对产品稳定性起到更好的效果[11-12]。通过添加增稠剂可以提高黏度、增加可溶性固形物含量和缩小密度差，从而可以解决产品的分层和沉淀问题[5，12]。

为此，本研究主要从生产企业中选取常用的乳化剂和增稠剂为对象，优化各个乳化剂和增稠剂的最佳配比，得到复合乳化增稠剂的最优配比。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

黑豆：漯河市售；净化水：实验室制备；吐温80、单甘酯、羧甲基纤维素钠（carboxymethyl cellulose-Na，CMC-Na）、琼脂、黄原胶：广州市佳力士食品有限公司；蔗糖酯HLB-13、海藻酸丙二酯：（中日合资）柳州三柳食品化工有限公司；硬脂酰乳酸钠：河南奥尼斯特食品有限公司；海藻酸钠：青岛明月海藻科技有限公司；明胶：罗赛络明胶有限公司；以上均为食品级添加剂。

1.2 仪器与设备

JA5003电子分析天平：上海精密科学仪器有限公司；FA1004型电子天平：上海上天天平仪器厂；H01-2A磁力搅拌器：上海颖浦仪器仪表制造有限公司；JYZ-D520-JR九阳料理机：山东济南九阳股份有限公司；JM 60A1-1胶体磨：温州市七星乳品设备厂；HH-4电热恒温水浴锅：常州普达仪器有限公司；YXQ-2S-100A全自动高压灭菌锅：上海博讯实业有限公司；TDL-5-A台式离心机：上海安亭科学仪器厂；UV-2000紫外可见分光光度：尤尼柯上海仪器有限公司。

现阶段，随着我国中小河流水文测站迅猛增加，带来一系列问题：因无人员编制，导致常规驻站式测流方法缺乏可行性；洪水发生时，工作人员无法及时赶到测流断面现场实测洪峰；缆道、桥、船等传统的测流方法可操作性差；水位—流量建立相关线法，由于无法过河测流，相关关系线的建立无法保证。解决以上问题最好的办法是实现流量实时在线自动化监测。

1.3 方法

1.3.1 黑豆乳制取基本工艺流程[13]

黑豆→挑拣→称量→清洗→浸泡→磨浆→过滤→调配（乳化剂、增稠剂）→均质→杀菌→冷却→黑豆乳

1.3.2 黑豆乳的制取

挑选无虫害黑豆，称量后清洗干净，黑豆与水按料水比1∶3（g∶m L）用0.25%NaHCO3水溶液浸泡8～10 h，采用干豆水比为1∶8（g∶m L）用多功能料理机磨浆，采用4层纱布过滤豆乳，弃去豆渣，得到黑豆乳[13]。

1.3.3 优化配比

在黑豆乳中分别加入一定量或一定配比的单一或复合乳化剂和增稠剂，并加入适量的糖或甜味剂调味，搅拌均匀后在高压均质机中进行均质处理，均质条件为：均质压力18～20 MPa，均质温度70～75℃。

1.3.4 稳定性分析[5，14-15]

稳定系数（R）：样品经3 000 r/min离心10 min，取中间液稀释100倍后，用分光光度计在波长600 nm处测定吸光度值A2，与离心前的吸光度值A1的比值即为稳定系数R（R= A2/A1×100%）。

稳定系数越大，说明该饮料的稳定性越好。

2 结果与分析

2.1 乳化剂的应用效果

2.1.1 单一乳化剂稳定效果

选用吐温80、单甘酯、蔗糖酯HLB-13、硬脂酰乳酸钠作为试验对象，通过单因素试验，在添加量为0.2%的情况下，采用相同加工工艺和产品配方制得饮料，试验结果见表1。

表1 单一乳化剂对饮料稳定性的影响Table 1 Effect o f single emulsifier on beverage stability

由表1可知，加入吐温80、单甘酯、蔗糖酯HLB-13、硬酯酰乳酸钠等乳化剂均起到不同的稳定效果，通过检测稳定系数（R）值，得出较好的乳化剂是单甘脂和蔗糖酯HLB-13。因此，选单甘脂和蔗糖酯HLB-13作为复配乳化剂。

2.1.2 复合乳化剂的调配

在添加量为0.2%不变的情况下，以单甘脂和蔗糖酯HLB-13两种乳化剂不同比例进行复配，复配试验方案和结果分析见表2。

表2 复合乳化剂对饮料稳定性的影响Table 2 Effect of compound emulsifier on beverage stability

添加不同配比的复合乳化剂，对饮料的稳定效果有不同的影响。由表2可知，复合乳化剂的最佳组合是单甘酯0.12%，蔗糖酯HLB-13 0.08%，在此条件下稳定系数为95.6%。

2.2 增稠剂的应用效果

2.2.1 单一增稠剂稳定效果

选用应用较广的黄原胶、CMC-Na、海藻酸钠、明胶、琼脂、海藻酸丙二酯为研究对象进行试验。在固定添加各增稠剂的量为均为0.4%的条件下，进行稳定性分析，测得稳定系数（R），如图1所示。

图1 单一增稠剂对饮料稳定效果的影响Fig.1 Effect of single thickener on beverage stability

由图1可知，在饮料中添加量同为0.4%的6种增稠剂得到不同的稳定效果，从测得的稳定系数（R）可知，对复合饮料稳定性效果较好的增稠剂依次是：CMC-Na、黄原胶、明胶、海藻酸钠、琼脂、海藻酸丙二酯，因此选用CMC-Na、黄原胶、明胶作为复配增稠剂。

2.2.2 复合增稠剂的调配

以CMC-Na、黄原胶、明胶3种增稠剂添加量为3个评价因素，饮料的稳定系数为评价指标，进行3因素3水平L9（33）正交试验，考察增稠剂添加量对饮料的稳定系数的影响，正交试验结果与分析见表3，方差分析见表4。

表3 复合增稠剂配方优化正交试验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal tests for com pound thickener formula optimization

表4 正交试验结果方差分析Tab le 4 Variance analysis of orthogonal tests results

由表3可知，各增稠剂对稳定系数影响的主次关系为C＞B＞A，复合增稠剂的最优组合为A3B2C2，即CMC-Na为0.20%、黄原胶为0.10%、明胶为0.10%。进行验证试验，测得稳定系数为98.3%。

由表4方差分析结果表明，各个增稠剂对稳定系数都有不同程度的影响，其中明胶对复合增稠剂的稳定性有显著性影响（P＜0.05），其他因素对结果影响均不显著。

3 结论

乳化剂和增稠剂复合后的效果明显优于单一的乳化剂和增稠剂。通过单因素和正交试验，获得适合于黑豆蛋白饮料复合乳化剂的最佳使用量为0.2%，其配比为单甘酯0.12%，蔗糖酯HLB-13 0.08%；复合增稠剂的最佳使用量为CMC-Na 0.20%、黄原胶0.10%、明胶0.10%，在此条件下测得稳定系数为98.3%。

[1]国家质检总局.GB 10789—2007饮料通则[S].北京：中国标准出版社，2007.

[2]曾友明，丁泉水.植物蛋白饮料的现状、前景及创新思路[C].上海：中国国际食品添加剂和配料展览会论文集，2011.

[3]杨政水.影响植物蛋白饮料稳定性的理化因素分析与研究[J].食品工业科技，2004（9）：143-144.

[4]王俊，李安平，黄卫文，等.响应面法优化活性乳酸菌饮料乳化稳定剂配方[J].中国酿造，2009，28（3）：121-123.

[5]张洋，彭喜洋，阮美娟.植物蛋白饮料用复合乳化剂的研究[J].食品研究与开发，2012（1）：237-240.

[6]杨萍.榛仁蛋白饮料工艺的研究[J].中国酿造，2009，28（10）：179-181.

[7]房慧，卜庆婧.含乳饮料的稳定乳化剂功不可没—访三菱化学食品株式会社上海代表处首席代表得丸出[J].食品安全导刊，2008（5）：74-75.

[8]彭喜洋，阮美娟.葵花籽酸性植物蛋白饮料的稳定性研究[J].现代食品科技，2011（2）：196-198.

[9]王红梅，王照雨.偃松仁饮料乳化稳定性的研究[J].饮料工业，2005（2）：8-10.

[10]杨萍.榛仁蛋白饮料工艺的研究[J].中国酿造，2009，28（10）：179-181.

[11]徐效圣，张志强，许铭强，等.乳化剂和增稠剂对核桃乳饮料稳定性的影响[J].中国食品添加剂，2013（2）：219-223.

[12]周雪松，曾建新，蒋文真.植物蛋白饮料增稳研究[J].粮食与油脂，2007（5）：10-12.

[13]叶敏.饮料加工技术[M].北京：化学工业出版社，2010.

[14]朱小乔，刘通讯.调配型豆乳稳定性的研究[J].食品工业科技，2002（3）：53-54.

[15]马艳弘，周剑忠，王英，等.富硒发芽大豆乳饮料的研制及稳定性研究[J].江苏农业科学，2011（3）：390-392.

Application of compound emulsifier and thickener on black bean milk

GUO Mingyue1,WANG Qiongbo1,WANG Kai2
(1.Luohe Medical College,Luohe 4620022,China;2.Luohe Technician College,Luohe 462002,China)

Using black bean m ilk as research object and stability coefficient as evaluation index,the optimum com pound emulsifier addition was determined by single factor experiment for single and compound emulsifier optimization.The thickener species were selected by single factor experiment,and the optimum compound thickener addition was determined by orthogonal experiment.Results showed that the optimum compound emulsifier was monoglycerides 0.12%,sucrose fatty acid ester HLB-13 0.08%,and the stability coefficient was 95.6%.The optimum compound thickener were CMC-Na 0.20%,xanthan gum 0.10%,gelatin 0.10%,under this condition,the stability coefficient was 98.3%.

beverage;emulsifier;thickener;compound

TS257.4

A

0254-5071（2015）03-0080-03

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.03.018

2015-02-09

河南省教育厅科学技术科学技术研究重点项目（14B550007）

郭明月（1979-），女，讲师，硕士，主要从事食品营养和饮料加工方面的教学与研究。