发酵型褐乳胶原蛋白肽饮料的研制

李春梅，王丹，候典朋，方景泉

(黑龙江省绿色食品科学研究院，哈尔滨150028)

0 引言

胶原蛋白主要存在于人和动物的骨骼、韧带、皮肤和软骨等组织当中[1]，能够起到保护关节，调节血管功能，改善血液循环、美容护肤等功效[2-4]。人体蛋白中有25%是胶原蛋白，占人体重的6%[5-6]。胶原蛋白肽含有-H yp(O)羟脯氨酸的功能性二肽片段能刺激纤维芽细胞的增殖促进体内胶原蛋白和透明质酸合成[7]。随着年龄的增长，人体的胶原蛋白在不断的流逝，所以胶原蛋白的补充越来越趋向成为人们日常保健的一部分。本文研制了一种添加胶原蛋白肽的发酵型乳饮料，当牛乳中引入非乳蛋白后，体系Zeta电位发生了很大的变化，影响了溶液的理化特性，降低了牛乳的电导率[8-9]，改变了体系的稳定性。

1 实验

1.1 材料与试剂

市售脱脂乳粉、柠檬酸、酒石酸；酸乳饮料稳定剂（果胶与可溶性大豆多糖比为1：1），罗非鱼胶原蛋白肽(平均分子量在1 000 u左右)、瑞士乳杆菌。

1.2 仪器与设备

FE20PH计、TGL16G高速离心机等。

1.3 方法.

1.3.1 胶原蛋白发酵型乳饮料加工工艺

200 g脱脂乳粉与葡萄糖35 g干混用，45℃的热水溶解,搅拌至均匀无结块，加热至65℃在20 M Pa压力下均质，均质后加热至95℃杀菌5 m in，冷却至42℃加入菌种进行发酵，发酵至pH 3.6为终点，破乳、均质。称量5 g稳定剂及100 g白砂糖干混混匀用60℃的600 m L左右的水搅拌溶解，加胶原蛋白肽55 g，冷却至30℃以下加入发酵底料100 g，缓慢加入柠檬酸与酒石酸1：1的20%混合酸溶液混合物，边加边搅拌均匀，同时调节溶液的pH值为3.8，定容到1 000 m L，产品在20 M Pa压力下均质，然后加热到95℃保温30 m in，冷却。

1.3.2 稳定性测定方法

吸取产品m1=10 g，在转速为4 000 r/m in下离心5 m in，测定沉淀量m2。

沉淀率=(m2/m1)×100%。

1.3.3 产品的感官评价

选取10名具有乳饮料研发经验的人员组成评定小组，采用100分制，对乳饮料的口感、滋气味、组织状态进行评分，取最后的平均分。感官评分标准如表1所示。

表1 感官评分标准

1.3.4 蛋白质的测定方法

参照GB5009.5-2010凯氏定氮法。

1.3.5 脂肪的测定方法

参照GB5413.3-2010罗兹哥特里法。

1.3.6 单因素实验

（1）稳定剂的添加量对产品感官品质和沉淀率的影响。按照胶原蛋白发酵型乳饮料加工工艺分别添加稳定剂0.3%，0.4%，0.5%，0.6%，0.7%，0.8%制备产品，评价产品感官品质及沉淀率。

（2）白砂糖的添加量对产品感官品质和沉淀率的影响。按照胶原蛋白发酵型乳饮料加工工艺分别添加8%，9%，10%，11%，12%，13%白砂糖溶解制备产品，评价产品感官品质及沉淀率。

（3）pH值对产品的感官品质和沉淀率的影响。按照胶原蛋白发酵型乳饮料加工工艺分别调节溶液的p H值为4.4，4.2，4.0，3.8，3.6，3.4制备产品，评价产品感官品质及沉淀率。

（4）发酵底料添加量对产品感官品质和沉淀率的影响。按照胶原蛋白发酵型乳饮料加工工艺分别添加6%，8%，10%，12%，14%，16%发酵底料制备产品，评价产品感官品质及沉淀率。

1.3.7 正交实验

对乳饮料品质产生影响的稳定剂添加量、白砂糖添加量、酸调pH值、发酵底料添加量4因素，进行4因素3水平的正交实验，评价产品感官品质及沉淀率，正交实验结果如表2所示。

表2 正交实验因素水平L9(43) %

2 结果与分析

2.1 稳定剂添加量的确定

复配稳定剂的主要成为是1∶1的果胶和大豆多糖，果胶和大豆多糖是酸性蛋白饮料稳定剂中最佳的绿色天然的亲水胶体，属于阴离子多糖。首先通过增加产品粘稠度而提高稳定性，其次与不在等电点带正电荷的酪蛋白发生络合作用，通过它们之间的静电排斥力与空间位阻防止牛乳酪蛋白聚集沉淀，从而提高了酸性蛋白饮料的稳定性[10]。由图1可以看出，随着稳定剂的添加量的增加产品的沉淀率是逐渐降低、感官评分是先增加后降低。当增加到0.5%时产品的感官评分最高，沉淀率最低。当稳定剂添加量大于0.5%时，添加量的增加对产品的沉淀率差异性影响不显著，因此，综合考虑两个结果，选取稳定剂的添加量质量分数为0.4%，0.5%，0.6%做正交实验。

2.2 白砂糖添加量的确定

白砂糖是天然的甜味剂，不仅能够提高产品的口感，而且还会掩盖其他异味，同时还会起到一定的增稠作用，从而提高产品的稳定性。由图2可以看出，随着白砂糖添加量的增加产品的感官评分先增加后降低，沉淀率逐渐下降。综合考虑两个结果，选取白砂糖的添加量质量分数为9%，10%，11%做正交实验。

2.3 酸调pH值的确定

胶原蛋白影响溶液中混合酸氢离子的电离，从而会破坏酸性酪蛋白溶液的电荷情况，影响产品的酸味感和稳定性。由图3可以看出，当调酸pH值为3.8时，沉淀率最低，感官评分最高，且超过3.8时，pH值的降低对产品的沉淀率差异性影响不显著。综合考虑两个结果，选取酸调p H值为4，3.8，3.6做正交实验。

2.4 发酵底料添加量的确定

由图4可以看出，随着发酵底料添加量的增加，产品的沉淀率不断增加，感官评分是先增加后降低。主要原因是胶原蛋白肽是经胶原蛋白酶解的小肽，平均分子量在1 000 u左右，溶解性和稳定性非常好，而影响沉淀率的因素是发酵底料中的酪蛋白，酪蛋白是酸乳饮料中不稳定的蛋白质，然而发酵底料添加量过低，产品口感差没有乳香味，添加量过高沉淀率增加影响感官状态，因此，综合考虑两个结果，选择添加量8%，10%，12%做正交实验。

图2 白砂糖添加量结果

图3 酸调pH值结果

图4 发酵底料添加量结果

2.5 正交实验结果

由表3可以看出，影响产品感官评分的主次顺序为A＞C＞D＞B，稳定剂对产品的感官评分影响最大，其次是pH值、发酵底料、白砂糖。根据正交实验结果确定A2B2C2D3产品感官评分最高。

表3 正交实验结果

2.6 验证实验及质量检测结果

添加0.5%稳定剂、10%白砂糖，12%的发酵底料，调酸p H值为3.8，产品感官评分94；产品的理化指标：脂肪质量分数为0，蛋白质质量分数为6.1%；产品感官指标：浅黄色，具有胶原蛋白及发酵褐乳特有的香味及滋气味，香气协调、酸甜适中，溶液均匀，底部有微量沉淀。

3 结论

经研究表明，发酵型褐乳胶原蛋白饮料的最佳配方为；添加0.5%稳定剂、10%白砂糖，12%的发酵底料，调酸pH值为3.8，产品浅黄色，具有胶原蛋白及发酵褐乳特有的香味及滋气味，香气协调、酸甜适中，溶液均匀，底部有微量沉淀。产品具有美容保健，调节胃肠功能，改善机体免疫力等功效，有很大的销售市场。