大豆-核桃复合植物蛋白饮料的制作工艺

郝苗苗 ，杨 博

（1.锡林郭勒职业学院，内蒙古锡林浩特 026000；2.锡林郭勒食品检验检测和风险评估中心，内蒙古锡林浩特 026000；3.内蒙古欣诚达能源科技有限责任公司，内蒙古呼和浩特 010000）

大豆与核桃复合的植物蛋白饮料既可以提高植物蛋白饮料的营养价值，又可以改善其风味，同时植物蛋白饮品不仅具有低脂肪、低热量和无胆固醇等优点，而且可为乳糖不耐症患者提供更优选择。试验以制备好的大豆和核桃制成的植物蛋白浆液为原料进行植物蛋白饮料研发，通过添加乳化剂、稳定剂等，以改善植物蛋白饮料的稳定性，并获得最佳品质，再进行均质、杀菌达到商业化生产标准，从而填补市场空缺[1-2]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大豆、核桃仁，福建绿草食品有限公司提供；白砂糖，呼和浩特市安辰食品有限公司提供；单甘酯，河南恩苗食品有限公司提供；蔗糖酯，柳州爱格富食品科技股份有限公司提供；卡拉胶，福建省绿麒食品胶体有限公司提供；黄原胶，鄂尔多斯市中轩生化股份有限公司提供。以上材料均为食品级。

1.2 仪器

HS-360D型磨浆机、pHS-3CpH型计、雷磁、AX7D5A型离心机、T6型新世纪紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司产品；RHJ-A-10L型均质机，扬州钰翔轻工机械设备厂产品；DV215CD型天平。

1.3 试验方法

1.3.1 试验分析测定指标和检测方法

（1）感官评价法。随机选取10位经感官评定培训后的食品专业人员，针对沉淀量、浊度、黏度和风味这4项指标进行评分，满分100分，结果取平均值。

感官评分标准见表1。

表1 感官评分标准

（2）离心脂肪上浮率和离心沉淀率的测定。称取40 g样品于50 mL离心管中，以转速3 000 r/min离心15 min，称量上层脂肪的质量m1，倾去上清液，将离心管倒扣5 min，称量沉淀的质量m2。每个样品平行测定3次，取平均值。

离心脂肪上浮率的计算公式：

离心沉淀率的计算公式：

（3） 稳定性系数（R）的测定。在刻度离心管中准确加入饮料50 mL，用离心分离机以转速3 000 r/min离心15 min，测定顶部脂肪层体积，取上清液稀释100倍后，采用紫外分光光度计于波长500 nm处测定吸光度A2，与离心前的吸光度A1的比即为稳定性系数R[3-4]，计算公式：

每个样品平行测定3次，取平均值。

1.3.2 白砂糖添加量的确定

分别添加2%，3%，5%，8%，10%的白砂糖在大豆核桃蛋白浆液中，煮浆后通过测定感官评定分数确定最合适的白砂糖添加量。

1.3.3 乳化剂配方的确定

（1）乳化剂配比。各试验组固定白砂糖添加量为5%，由于核桃含脂率较高，所以利用亲油性较强的单甘酯和亲水性较强的蔗糖酯复配增强体系的稳定性，其总添加量为0.1%，采用单甘酯和蔗糖酯配比为3∶1，2∶1，1∶1，1∶2，1∶3进行试验。10 d后观察测定样品离心脂肪上浮率确定复配乳化剂比例[5]。

（2）乳化剂的添加量。各试验组固定白砂糖添加量为5%，单甘酯和蔗糖酯配比为2∶1，设置其添加量分别为0.02%，0.05%，0.10%，0.15%，0.20%进行试验，测定样品离心脂肪上浮率，确定乳化剂添加量。

1.3.4 增稠剂配方的确定

（1）增稠剂配比。各试验组固定白砂糖添加量为5%，单甘酯和蔗糖酯配比为2∶1，乳化剂添加总量为 0.1%，增稠剂 3∶1，2∶1，1∶1，1∶2，1∶3，增稠剂总添加量为0.10%，进行试验。10 d后观察测定样品离心沉淀率，确定复配增稠剂配比。

（2）增稠剂的添加总量。各试验组固定白砂糖添加量为5%，单甘酯和蔗糖酯配比为2∶1，乳化剂添加总量为0.1%时，添加增稠剂卡拉胶和黄原胶比例为1∶1进行试验，增稠剂添加量分别为0.02%，0.05%，0.10%，0.15%，0.20%。测定样品离心沉淀率，确定复配增稠剂添加量。

1.3.5 植物蛋白饮料均质条件的确定

高压均质可防止植物蛋白饮料脂肪上浮，促进消化吸收，提高产品光泽度，改善口感，提高产品稳定性[6]。在通常情况下，均质的温度越高，脂肪球吸附蛋白的速度就越快。但在高压下，较高的温度会使蛋白质发生变性，反而影响饮料的营养性和稳定性。因此，试验选择均质的压力为25 MPa，温度为65℃，进行0，1，2，3次均质植物蛋白饮料，通过测定大豆-核桃复合植物蛋白饮料的离心沉淀率、离心脂肪上浮率和稳定性系数来确定最合适的均质次数。

1.3.6 植物蛋白饮料灭菌条件的确定

大豆核桃复合植物蛋白饮料的营养物质丰富，易导致饮料腐败变质，缩短饮料的保质期。因此，必须对饮料进行高温灭菌，保证大豆核桃复合植物蛋白饮料能符合商业无菌的要求。选择100℃，30 min和121℃，15 min对大豆-核桃复合植物蛋白饮料进行灭菌，通过测定稳定性系数来确定灭菌条件。

2 结果与分析

2.1 白砂糖添加量的确定

白砂糖添加量对大豆核桃复合植物蛋白饮料的影响见图1。

图1 白砂糖添加量对大豆核桃复合植物蛋白饮料的影响

由图1可知，感官评分随白砂糖添加量的增加呈现出先增大后降低的趋势，白砂糖添加量为5%时感官评分最高，这时由于白砂糖添加量过低时植物蛋白饮料甜味不明显，添加量过高又使得饮料过甜掩盖了原有植物的香味，且糖分太高在煮浆过程中易发生美拉德反应，使饮料风味和色泽变差。因此，植物蛋白饮料中白砂糖的添加量应为5%。

2.2 乳化剂配比及用量的确定

2.2.1 乳化剂配比对产品稳定性的影响

单甘酯和蔗糖酯配比对大豆核桃复合植物蛋白饮料的影响见图2。

图2 单甘酯和蔗糖酯配比对大豆核桃复合植物蛋白饮料的影响

由图2可知，添加单甘酯与蔗糖酯为3∶1，2∶1时，浆液的离心脂肪上浮率下降较快；当单甘酯和蔗糖酯的添加量为1∶1，1∶2，1∶3时，浆液的离心脂肪上浮率缓慢上升，在前期预试验过程中单一乳化剂出现明显分层，因此选定2种乳化剂复配，最佳配比为单甘酯∶蔗糖酯=2∶1。

2.2.2 复配乳化剂添加总量对产品稳定性的影响

以2种乳化剂单甘酯∶蔗糖酯=2∶1为前提，进行乳化剂添加总量的确定。

复配乳化剂添加量对大豆核桃复合植物蛋白饮料的影响见图3。

图3 复配乳化剂添加量对大豆核桃复合植物蛋白饮料的影响

由图3可知，单甘酯和蔗糖酯添加量为0.02～0.05%时，浆液的离心脂肪上浮率逐渐下降较快；当单甘酯和蔗糖酯的添加量为0.05～0.20%，浆液的离心脂肪上浮率下降缓慢，添加量为0.05%浆液的离心脂肪上浮率较低。这可能是因为单甘酯的亲油性与蔗糖酯的亲水性可形成特别稳定的界面膜，防止聚结成块。复配乳化剂可使界面层中分子排列紧密，在液珠表面可以形成混合液晶的中间相，混合乳化剂组分之间也可以形成分子复合物，提高乳化效率，增加乳状液稳定性。当乳化剂添加量进一步增加时，超过了乳化剂临界胶束浓度，乳化剂分子就会在溶液内部聚集，构成亲油基向内、亲水基向外的球状胶束，导致进一步增加乳化剂的量，反而降低其乳化效果。因此，复配乳化剂总的添加量为0.05%。

2.3 增稠剂配比及添加量的确定

2.3.1 增稠剂配比对产品稳定性的影响

10 d后观察测定大豆核桃复合植物蛋白饮料沉淀情况。

卡拉胶和黄原胶配比对浆液离心沉淀率的影响见图4。

图4 卡拉胶和黄原胶配比对浆液离心沉淀率的影响

由图4可知，添加卡拉胶与黄原胶配比为3∶1，2∶1，1∶1时，浆液的离心沉淀率下降较快；当卡拉胶与黄原胶配比为1∶1，1∶2，1∶3时，浆液的离心沉淀率较为平缓，相差不多，基于成本和稳定性状考虑，采用卡拉胶∶黄原胶为1∶1。

2.3.2 增稠剂总量对产品稳定性的影响

以2种增稠剂卡拉胶和黄原胶的配比1∶1为前提，进行增稠剂添加量的确定。

增稠剂添加量对大豆核桃复合植物蛋白饮料的影响见图5。

图5 增稠剂添加量对大豆核桃复合植物蛋白饮料的影响

由图5可知，增稠剂添加量为0.02%，0.05%，0.10%时，浆液的离心沉淀率下降较快；当增稠剂添加量为0.15%和0.20%时，浆液的离心沉淀率降低缓慢还略有上升。结果表明，添加卡拉胶和黄原胶可以提高大豆核桃植物蛋白饮料的稳定性，随着添加量的增多离心沉淀率反而升高，可能是由于浆液的黏度太大，离心沉淀率无法准确测定导致。所以，卡拉胶和黄原胶分别添加时，可以增强产品的稳定性，添加量为0.10%，浆液的离心沉淀率较低。

2.4 植物蛋白饮料均质条件的确定

高压均质使产品进一步进行乳化，提高产品稳定性，改善口感。在压力为25 MPa，温度为65℃，进行0，1，2，3次均质。

均质次数对大豆-核桃复合植物蛋白饮料的稳定性的影响见表2。

表2 均质次数对大豆-核桃复合植物蛋白饮料的稳定性的影响

随着均质次数的增加，植物蛋白饮料稳定性也增加，在经过2次均质后稳定性已达到稳定，再次进行均质对稳定性的提高不是很明显，且成本会增加。

2.5 植物蛋白饮料灭菌条件的确定

通过灭菌条件100℃，30 min和121℃，15 min对植物蛋白饮料进行灭菌。

杀菌条件对大豆-核桃复合植物蛋白饮料的稳定性的影响见表3。

表3 杀菌条件对大豆-核桃复合植物蛋白饮料的稳定性的影响

由表3可知，从离心沉淀率、离心脂肪上浮率、稳定性系数和感官评定分数等指标确定在121℃，15 min下进行灭菌，得到的大豆核桃复合植物蛋白饮料更稳定。

3 结论

在调制过程中白砂糖添加量为5%，乳化剂单甘酯与蔗糖酯的质量比为2∶1，总添加量为0.05%，增稠剂卡拉胶与黄原胶的质量比为1∶1，总添加量为0.1%，均质采用25 MPa，65℃条件下，均质2次，灭菌条件121℃，15 min，大豆-核桃复合植物蛋白饮料的稳定性系数更高、口感更好。以此可以作为商业化生产大豆-核桃复合植物蛋白饮料的生产工艺。

未来对于植物蛋白饮料可以不仅限于采用大豆与核桃，还可以增加其他植物品种，以丰富产品种类，增加产品营养价值，为植物蛋白饮料产品的多样化提供思路；可以采用益生菌发酵的方式，生产植物蛋白发酵乳，丰富产品口感，促进吸收；同时还可对比不同杀菌工艺和灌装方式对植物蛋白饮料稳定性及货架期的影响研究。