鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料的研制

张根生，常 虹，王 芮，池天奇，张红蕾

（哈尔滨商业大学 黑龙江省普通高等学校食品科学与工程重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150076）

鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料的研制

张根生，常 虹，王 芮，池天奇，张红蕾

（哈尔滨商业大学 黑龙江省普通高等学校食品科学与工程重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150076）

以含有金属硫蛋白（MTs）的鸡蛋为主要原料，通过单因素试验和正交试验，以感官评价为指标，确定鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料最优制备工艺；以感官评价和沉淀率为指标，通过单因素试验和正交试验确定最优稳定性配方。结果表明，金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料最佳配方为MTs多肽水解液添加量10%，桑葚汁添加量25%，白砂糖添加量12%，柠檬酸添加量0.15%，感官评分85.36；稳定性试验得出最佳配方为卡拉胶0.03%，果胶0.10%，黄原胶0.06%，CMC-Na 0.12%，在该条件下制成的饮料沉淀率为17.03%，感官评分为84.9，具有良好的风味。

金属硫蛋白；多肽；饮料；正交试验；稳定性

金属硫蛋白（MTs）是广泛存在于生物体中具有低分子质量（1～10 ku）、富含半胱氨酸（20%～30%）、缺乏芳香族氨基酸的一类金属结合蛋白质［1-4］。MTs生物学作用广泛，主要参与机体的重金属解毒和微量金属元素代谢［5-9］。MTs还具有强烈的消除自由基的作用［10］，因此，对心血管疾病和炎症、风湿［11］等都有一定的疗效。目前，中国是最大的鸡蛋生产国［12］，且鸡蛋营养丰富，开发和利用鸡蛋金属硫蛋白产品有广阔的前景［13］。

该研究使用含有MTs的鸡蛋为原料，以感官评价为指标，通过单因素试验及正交试验确定鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料最优制备工艺，再以感官评价和沉淀率为考察指标，通过单因素试验和正交试验确定最佳饮料稳定性配方，以期为开发含有MTs的保健食品和药品提供新思路。

1 材料与方法

1.1 材料及试剂 金属硫蛋白鸡蛋，哈尔滨春源生物科技开发有限公司提供；碱性蛋白酶，北京奥博星生物技术有限公司提供；桑葚，市售；白砂糖，吉林杞参食品有限公司提供；柠檬酸（食品级），市售；黄原胶（食品级），市售；羧甲基纤维素钠（CMCNa，食品级），市售；果胶（食品级），市售；卡拉胶（食品级），市售。

1.2 仪器与设备 GB204电子天平，购自上海天普分析仪器有限公司；HHS-12型电热恒温水浴锅，购自上海东星建材试验设备有限公司；TG16-WS台式高速离心机，购自湖南湘仪实验室仪器开发有限公司；DY-901S均质机，购自上海多源机械设备有限公司；PB-0酸度计，购自德国赛多利斯股份有限公司。

1.3 鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚果汁饮料制作工艺流程及操作要点

1.3.1 鸡蛋金属硫蛋白多肽水解液的制备：称取含有MTs的鸡蛋粉，在含碱性蛋白4 000 U/g、底物浓度 10%、pH 值=7.0、45℃条件下，水解 4 h，90℃水浴灭酶10 min，获得鸡蛋金属硫蛋白多肽水解液，测得蛋白质含量为42.5 mg/mL，MTs含量为0.5 mg/mL。

1.3.2 桑葚果汁的制备：选取无坏损的新鲜桑葚，去除杂质。用流动的清水冲洗，除去表面尘土。以桑葚与水1∶1的比例进行榨汁，将榨好的桑葚汁用4层纱布过滤除去大的残渣物质，收集桑葚汁。

表1 配方研究单因素试验设计方案 %

表2 感官评价标准

1.3.3 工艺流程及操作要点：金属硫蛋白多肽水解液→加入桑葚汁、白砂糖、柠檬酸、稳定剂→均质→灌装→杀菌→成品［14］。

将实验室配制好的鸡蛋金属硫蛋白多肽水解液、桑葚汁、白砂糖、柠檬酸按配方取样搅拌均匀，并加水定容至100 mL，搅拌均匀至溶解完全，加入稳定剂搅拌均匀，20 MPa压力下均质。将调配好的饮料装入已灭菌的玻璃罐中。灌装时要求温度高于60℃热灌装，迅速封好盖后，采用80℃水浴杀菌20 min，冷却至室温即得到成品。

1.4 鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料配方研究

1.4.1 鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料配方单因素试验：以感官评价为指标，确定MTs水解液、桑葚汁、白砂糖、柠檬酸的较优添加量，各因素水平取值见表1。

1.4.2 鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料配方正交试验：为寻求更好的产品品质，在单因素试验的基础上，使用正交试验L9（34）优化产品配方。

1.4.3 感官评价方法：对鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料的综合品质进行感官品质鉴定。感官品质鉴评（sensory analysis）是一种能真实、客观反映食品品质的有效方法，在国内外食品科学研究中得到广泛的应用，目前尚无一种仪器测试能完全取代感官鉴评。随机选定哈尔滨商业大学食品学院20名同学（男、女生各10名）进行品尝。

根据试验方案，按照工艺要点制作出相应的产品。从20名同学中选出10人组成评委，分别对产品的色泽、状态、气味与口感和杂质4个方面进行评定，感官评价标准见表2。

1.5 鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料稳定性研究稳定性是影响饮料质量的一个重要因素。该试验通过添加果胶、黄原胶、CMC-Na、卡拉胶作为稳定剂，以沉淀率和感官评价为考察指标，进行单因素试验和正交复配试验，从而提高鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料的稳定性。

1.5.1 鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料稳定性单因素试验:单因素试验设计见表3。

1.5.2 鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料稳定性正交试验：在单因素试验的基础上，根据试验结果进行正交试验L9（34），优化产品稳定性配方。

1.5.3 稳定性评价方法：在刻度离心管中准确加入饮料5 mL，4 000 r/min离心20 min，弃上层溶液，准确称取沉淀物质量，按以下公式计算沉淀率，作为鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁稳定性的评判指标［15］。

表3 稳定性研究单因素试验设计方案 %

表4 配方研究L9（34）因素水平表

式中：M为沉淀率 （%），m1为沉淀物质量（g），m2为桑葚汁质量（g）。

1.6 金属硫蛋白含量的检测 参照吴云辉等［16］报道的测定方法进行。

1.7 蛋白质含量的检测 参照国标 《GB 5009.5-2010食品中蛋白质的测定方法》［17］进行。

2 结果与分析

2.1 鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料配方研究单因素试验结果

2.1.1 MTs多肽水解液添加量对饮料感官评分的影响：由图1可知，随着MTs多肽水解液添加量的增加，在10%～30%的范围内，饮料的感官评分出现了先上升后下降的趋势，在MTs多肽水解液的添加量为15%时，取得最大值83.48分，当添加量超过15%时，感官评分逐渐下降。MTs多肽水解液的添加量影响饮料的口味，鸡蛋多肽水解液具有特殊的味道，适量的添加可以丰富饮料的营养价值，但是用量过多，会导致饮料变腥，从而影响风味。所以，综合考虑MTs多肽水解液的最适添加量为15%。

2.1.2 桑葚汁添加量对饮料感官评分的影响：由图2可知，随着桑葚汁添加量的增加，当桑葚汁添加量在10%～25%时，感官评分呈现逐渐升高的趋势，当桑葚汁添加量为25%时评分最高，为83.45，当桑葚汁的添加量超过25%时，感官评分相比最大值稍微降低。增加桑葚汁可提升饮料的风味，但是桑葚汁本身具有一定酸度，添加过多的桑葚汁会导致产品过酸。因此，选择桑葚汁的最适添加量为25%。

2.1.3 白砂糖添加量对饮料感官评分的影响：由图3可知，随着白砂糖添加量的增加，饮料感官评分呈现先逐渐升高后降低的趋势，在白砂糖添加量为12%时取得最大值，超过该添加量，感官评分开始略微下降。添加白砂糖能调节饮料的整体甜度，增加饮料的风味，适当地添加白砂糖可以提升口味，但添加过多时可导致饮料过甜，从而使感官评分降低。因此，白砂糖的最适添加量为12%。

图1 不同MTs多肽水解液添加量对饮料感官评分的影响

图2 不同桑葚汁添加量对饮料感官评分的影响

图3 不同白砂糖添加量对饮料感官评分的影响

2.1.4 柠檬酸添加量对饮料感官评分的影响：由图4可知，在柠檬酸添加量为0.05%～0.15%范围内，饮料感官评分出现了逐渐上升的趋势，并在添加量为0.15%时取得最大值。在添加量为0.15%～0.25%范围内，感官评分逐渐降低。柠檬酸可调节产品酸度，适量增加酸度可以使饮料酸甜可口，但添加过量会使饮料过酸。因此，柠檬酸的最适添加量为0.15%。

2.2 鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料配方研究正交试验结果 根据单因素试验结果确定在每个因素下的3个最佳水平，并按照L9（34）正交表（见表4）进行正交试验，使用感官评分作为评价指标，得到最佳配方（见表5）。由表5可知，各因素对鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料风味影响大小次序为：A＞D＞C＞B，即 MTs多肽水解液＞柠檬酸＞白砂糖＞桑葚汁，最优方案为A1D2C2B2，即MTs多肽水解液添加量10%，柠檬酸添加量0.15%，白砂糖添加量12%，桑葚汁添加量25%，感官评分85.36。

表5 配方研究正交试验结果

图4 不同柠檬酸添加量对饮料感官评分的影响

图5 不同果胶添加量对饮料稳定性的影响

2.3 鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料稳定性研究结果

2.3.1 鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料稳定性单因素试验结果

2.3.1.1 鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料最佳果胶添加量的确定：果胶添加量对饮料稳定性的影响见图5。从图5可以看出，随着果胶添加量的增加，饮料沉淀率呈先快速、后迟缓的下降趋势，当添加量为0.12%时达到最低值。这说明果胶添加量的升高会减少沉淀生产，但感官评分呈先上升后逐渐下降的趋势，在添加量为0.06%时得分最高，为77.2。因此，果胶的添加量最佳值为0.06%。

2.3.1.2 鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料最佳黄原胶添加量的确定：黄原胶添加量对饮料稳定性的影响见图6。从图6可以看出，随着黄原胶添加量的升高，沉淀率逐渐降低，添加量为0.06%时达到最低值。这说明黄原胶添加量的升高会减少沉淀，但感官评价试验结果表明，随着黄原胶添加量的增加，感官评分先增加后降低，当添加量为0.05%时评分最高，为75.4，之后评分下降，这可能是由于黄原胶过多影响了饮料的口感。因此，黄原胶的添加量最佳值为0.05%。

2.3.1.3 鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料最佳CMC-Na添加量的确定：CMC-Na添加量对饮料稳定性的影响见图7。从图7可以看出，随着CMC-Na添加量的升高，饮料沉淀率呈先快速、后迟缓的下降趋势，当添加量为0.12%时达到最低值。这说明CMC-Na添加量的升高，会减少沉淀生产，但感官评分越来越低，在添加量为0.04%时最高，为78.9。因此，CMC-Na的添加量最佳值为0.04%。

2.3.1.4 鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料最佳卡拉胶添加量的确定：卡拉胶添加量对饮料稳定性的影响见图8。从图8可以看出，随着卡拉胶添加量的升高，饮料沉淀率呈先迟缓、后快速的下降趋势，当添加量为0.05%时达到最低值。这说明卡拉胶添加量的升高，会减少沉淀生产，但感官评分越来越低，在添加量为0.01%时得分最高，为79.4。因此，卡拉胶的添加量最佳值为0.01%。

图6 不同黄原胶添加量对饮料稳定性的影响

图7 不同CMC-Na添加量对饮料稳定性的影响

图8 不同卡拉胶添加量对饮料稳定性的影响

表6 稳定性研究L9（34）因素水平表%

2.3.2 鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料稳定性正交试验结果：根据单因素试验结果确定在每个因素下的 3个最佳水平，并按照 L9（34）正交表（见表 6）进行正交试验，使用感官评分和沉淀率作为评价指标，得到最佳的稳定剂添加配方（见表7）。由表7可知，因素从主到次的顺序为D＞A＞B＞C，即卡拉胶＞果胶＞黄原胶＞CMC-Na，结果表明最佳提取条件为 D3A3B3C3，即卡拉胶 0.03%，果胶 0.10%，黄原胶0.06%，CMC-Na 0.12%，在该条件下饮料的稳定性最好。

表7 稳定性研究正交试验结果

该方案并没有出现在正交试验中，所以通过进一步试验验证，得到在该条件下沉淀率为17.03%，感官评分为84.9，最终确定该方案为最佳方案。

2.4 鸡蛋金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料产品指标制成的饮料每100 mL含有蛋白质0.425 g，金属硫蛋白5 mg，饮料pH值=4.2，紫色，色泽良好，液状均匀，无果肉沉淀，无杂质。

3 结论

通过单因素试验及正交试验得出，金属硫蛋白多肽桑葚汁饮料最佳配方为MTs多肽水解液添加量10%，桑葚汁添加量25%，白砂糖添加量12%，柠檬酸添加量0.15%，感官评分85.36。通过稳定性试验得出最佳稳定性配方为卡拉胶0.03%，果胶0.10%，黄原胶0.06%，CMC-Na 0.12%，在该条件下制成的饮料沉淀率为17.03%，感官评分为84.9，每100 mL饮料含有蛋白质0.425 g，金属硫蛋白5 mg，酸甜适中，口感较好。

［1］LIU L，WANG Y S，XUE J H，et al.Determination of metallothioneins by fluorescence and resonance light scattering strategies based on ciprofloxacin-Cu（Ⅱ ）system［J］.J Lumin，2013，138：251-257.

［2］XUE J H，QIAN Q M，WANG Y S，et al.Resonance light scattering determination of metallothioneins using levofloxacin-palladium complex as a light scattering probe［J］.Spectrochim Acta A，2013，102：205-211.

［3］QIAN Q M，WANG Y S，ZHOU B，et al.Fluorescence quenching determination of metallothioneins using 8-hydroxyquinoline-5-sulphonic acid-Cd （Ⅱ）chelate［J］.Spectrochim Acta A，2014，118：992-998.

［4］ARRIAGA JM，LEVY E M，BRAVO A I，etal.Metallothionein expression in colorectal cancer：relevance of different isoforms for tumor progression and patient survival［J］.Hum Pathol，2012，43（2）：197-208.

［5］LEE D Y，BREWER G J，WANG Y.Treatment of Wilson′s disease with zinc.Ⅶ.Protection of the liver from copper toxicity by zinc-induced metallothionein in a rat model［J］.J Lab Clin Med，1989，114：639-646.

［6］LEHMAN-MCKEEMANLD，ANDREWSGK，KLAASSEN C D.Mechanisms of regulation of rat hepatic metallothionein-1 and-2 levels following administration of zinc［J］.Toxicol Appl Pharmacol，1988，92（1）：1-9.

［7］CHERIAN M G，CHAN H M.Biological function of metallothionein［M］//SUZUKI K T，IMURA N，KIMURA M.MetallothioneinⅢBiological Roles and Medical Implications.Basel： Birkhauser Verlag，1993.

［8］CHURIAN M G，HOWELL S B，IMURA N，etal.Contemporary issues in toxicology：role of metallothionein in carcinogenesis ［J］.ToxicolAppl Pharmacol，1994，126（1）：1-5.

［9］MOFFATT P，DENIZEAU F. Metallothionein in physiological and physiopathological processes ［J］.Drug Metab Rev，1997，29（1/2）：261-307.

［10］燕艳，季志会，杜伟，等.金属硫蛋白应用研究进展［J］.东北农业大学学报，2010，41（7）：150-154.

［11］于颖敏.金属硫蛋白的结构、性能和应用［J］.中国石油大学胜利学院学报，2006，20（4）：22-24.

［12］李勇，宋慧.富钙全蛋饮料的研制［J］.食品与发酵工业，2006（7）：126-129.

［13］郝守进，茹炳根.金属硫蛋白及其在食品工业应用中的研究进展［J］.食品与发酵工业，2002，28（8）：62-67.

［14］张根生，喻朝阳，周云.鸡蛋蛋白水解多肽饮料的研究［J］.食品科技，2002，27（2）：44-45.

［15］谷春梅，顾岩，赵洪梅，等.混浊型玉竹饮料配方及稳定性研究［J］.食品科技，2011，36（12）：69-71.

［16］吴云辉，王俊坤，孙继鹏，等.DTNB比色法测定金属硫蛋白含量［J］.食品科学，2013，34（16）：196-199.

［17］中华人民共和国卫生部.食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定：GB 5009.5-2010［S］.北京：中国标准出版社，2010.

Development of Egg Metallothionein Peptide Mulberry Juice Beverage

ZHANG Gen-sheng，CHANG Hong，WANG Rui，CHI Tian-qi，ZHANG Hong-lei
（Key Laboratory for Food Science and Engineering of Heilongjiang Province，Harbin University of Commerce，Harbin 150076，China）

The eggs containing metallothionein（MTs） was used as the main raw material to develop peptide mulberry juice beverage.The optimal preparation technology was determined using sensory evaluation as the evaluative index by single factor test and orthogonal test,and the beverage formulation with optimal stability was determined using sensory evaluation and precipitation rate as the evaluative indexes by the same method.The results showed that the optimal formulation of the developed egg MTs peptide mulberry juice beverage was 10%MTs peptide hydrolysis,25%fruit juice,12%sugar and 0.15%citric acid,and its sensory score was 85.36.The formulation with optimal stability was 0.03%carrageenan,0.1%pectin,0.06%xanthan gum,and 0.12%CMC-Na;in this condition,the precipitation rate and sensory score of the developed beverage were 17.03%and 84.9 respectively,and the beverage had a good flavor.

metallothionein；peptide；beverage；orthogonal test；stability

TS275.4

A文章顺序编号：1672-5190（2016）10-0049-06

2016-09-20

张根生（1964—），男，教授，硕士，主要研究方向为畜产品加工。

（责任编辑：赵俊利）