常温复合植物蛋白发酵饮品研究

林小琴

（厦门惠尔康食品有限公司，福建厦门 361004）

0 引言

近年来，植物蛋白饮品一直备受消费者的青睐，随着消费者需求的变化，市场上也出现一些创新的产品来增加消费者的购买欲望。例如，最近农夫山泉新推出的植物基酸奶，以大豆、坚果、椰子为主要原料，是国内首款真正意义上的植物酸奶，主打零胆固醇、含有非饱和脂肪酸、对健康更有益处等概念。国外对于植物蛋白发酵制品的接受度已经很高，如瑞典Oatly的燕麦酸奶、Ripple Foods的鹰嘴豆酸奶、Silk的巴旦木酸奶、澳洲Cocobella椰子酸奶等。目前，我国市场上植物蛋白发酵饮品比较少见，市场前景还很大，进行植物蛋白发酵饮品的开发研究具有非常重要的意义。

豌豆蛋白是以蛋白和淀粉为主的特色植物蛋白资源，在粉丝加工中淀粉做成了粉条，但是其中的蛋白质直接废弃，或者是作为廉价的饲料处理掉了，造成蛋白资源浪费和环境污染[1]。豌豆蛋白为优质植物蛋白，赖氨酸含量高，其中生物价为48%～64%，功效比（PER） 为0.6～1.2。豌豆蛋白的氨基酸组成比较平均，接近FAO/WHO推荐的标准模式，因而是一种较好的必需氨基酸来源[2]。水稻是人类重要的粮食作物之一，其营养组成有着其他事物不可替代的作用。但是其加工副产品中80%左右的大米蛋白却未能有效开发，造成蛋白资源的浪费。大米蛋白质与其他谷物相比虽然含量偏低，但其必需氨基酸构成较为完整，是禾谷类粮食中品质最好的蛋白质[3]。大米蛋白生物价高达77，可以与牛肉、鱼（生物价76） 和虾相媲美。大米蛋白是一种过敏性低、营养价值高，且来源广、产量大、成本低的优质植物蛋白质。椰子果肉富含蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、氨基酸和维生素等多种人体必需的营养物质[4]。椰子因不含胆固醇，具有保健功能且其特有的浓郁椰香风味和醇厚的口感深受广大消费者的喜爱。

以椰浆、豌豆大米蛋白混合粉为主要原料发酵基础料液，然后取部分发酵基料进行口感风味调试，制成常温复合植物蛋白发酵饮品，含有优质蛋白质，比例合适、营养均衡，且产品酸甜适口，含有发酵椰汁独特的风味，口感清爽顺滑，适合作为佐餐的饮品，为纯植物蛋白发酵饮品的工业化推广提供一定的理论参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

豌豆大米蛋白混合粉、佳乐椰浆、发酵剂、复合稳定剂、柠檬酸。

电子天平，上海雷韵试验仪器制造有限公司产品；FA25型高速剪切机，弗鲁克FLUKO公司产品；APV15MR-8TA型高压均质机，德国APV公司产品；Armfield-FT74X UHT型杀菌设备，英国Armfield公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

（1）发酵液基料的制备。豌豆大米蛋白混合粉、椰浆→溶解→预热（60～65℃） →均质（18～20 MPa） →杀菌（95℃，5 min） → 冷却（42～43℃） →接种→发酵（发酵到pH值4.4） → 冷却（＜20℃） →发酵液基料。

（2）复合植物蛋白发酵饮品的制备。发酵液基料→破乳→均质（18～20 MPa）

复合稳定剂 +白砂糖→剪切 （65～70℃，1 500 r/min，5～8 min） → 混合（＜25℃） →冷却→调酸→定容→均质（50℃，20～25 MPa） → UHT杀菌（131℃，5 s） →常温灌装→封口→成品。

1.2.2 操作要点

（1）发酵液基料的制备。将溶解后的豌豆大米混合粉和椰浆混合预加热至65℃，进行均质，均质压力为18～20 MPa；然后在95℃条件下灭菌5 min；将灭菌后的料液温度降为42～43℃，发酵8～10 h直至发酵液基料pH值为4.4，得到发酵液基料，将发酵液基料冷却至20℃左右待用。

（2） 复合植物蛋白发酵饮品的制备。取部分发酵液基料进行破乳均质，均质压力18～20 MPa，均质完待用；将复合稳定剂与白砂糖预混后，用65～70℃热水进行剪切，剪切速度为1 500 r/min，5～8 min；将剪切好的稳定剂料液与均质完的发酵液基料混合冷却至25℃，将稀释好的柠檬酸溶液以雾状边搅拌混合液边加入，调酸后定容；将定容好的料液预热至50℃进行均质，均质压力设为18～20 MPa，然后通过131℃，5 s UHT杀菌设备，在无菌操作台上灌装，封盖后即得成品。

1.3 发酵液基料调制试验

发酵液基料的主要原料有椰浆、豌豆大米蛋白混合粉、发酵剂。椰浆、豌豆大米蛋白混合粉具有独特的香味和口感。发酵原料的配比和发酵剂用量的多少将直接影响发酵乳的凝乳时间、组织状态、口感风味。试验进行了单因素试验和正交试验，发酵以pH值4.4为发酵终点，通过产品感官评价得到最佳的原料配比和发酵剂用量。

1.3.1 发酵液基料调制单因素试验

（1）椰浆添加量对发酵液基料品质的影响。将豌豆大米蛋白混合粉添加量3.0%，发酵剂的添加量0.005%，椰浆添加量分别为30%，40%，50%，60%，70%，根据发酵液基料的感官评分，研究椰浆添加量对发酵液基料品质的影响。

（2）豌豆大米蛋白混合粉添加量对发酵液基料品质的影响。固定椰浆添加量50%，发酵剂添加量0.005%，豌豆大米蛋白混合粉添加量分别为1.0%，2.0%，3.0%，4.0%，5.0%，根据发酵液基料的感官评分，研究豌豆大米蛋白混合粉添加量对发酵液基料品质的影响。

（3） 发酵剂添加量对发酵液基料品质的影响。固定椰浆添加量50%，豌豆大米蛋白混合粉的添加量4.0%，发酵剂添加量分别为0.003%，0.004%，0.005%，0.006%，0.007%，根据发酵液基料的感官评分，研究发酵剂添加量对发酵液基料品质的影响。

1.3.2 发酵液基料调制正交试验

在单因素试验的基础上设计正交试验。

正交试验因素与水平设计见表1。

表1 正交试验因素与水平设计/%

1.4 复合植物蛋白发酵饮品调制试验

发酵液基料、白砂糖、柠檬酸及复合稳定剂的添加量将直接影响产品最终的酸甜比适口性、风味口感和产品的货架期稳定性。进行了单因素试验和正交试验，以饮品感官评价得到最佳的各原辅材料配比。

1.4.1 复合植物蛋白发酵饮品调制单因素试验

（1）发酵液基料添加量对发酵液基料品质的影响。固定白砂糖添加量10%，柠檬酸添加量0.11%，复合稳定剂添加量0.6%，发酵液基料添加量分别为10%，15%，20%，25%，30%，根据复合植物蛋白发酵饮品的感官评分，研究发酵液基料添加量对饮品品质的影响。

（2） 白砂糖添加量对发酵液基料品质的影响。固定发酵液基料添加量20%，柠檬酸添加量0.11%，复合稳定剂添加量0.6%，白砂糖添加量分别为8%，9%，10%，11%，12%，根据复合植物蛋白发酵饮品的感官评分，研究白砂糖添加量对饮品品质的影响。

（3） 柠檬酸添加量对发酵液基料品质的影响。固定发酵液基料添加量20%，白砂糖添加量11%，复合稳定剂添加量0.6%，柠檬酸添加量分别为0.07%，0.09%，0.11%，0.13%，0.15%，根据复合植物蛋白发酵饮品的感官评分，研究柠檬酸添加量对饮品品质的影响。

（4）复合稳定剂添加量对发酵液基料品质的影响。固定发酵液基料添加量20%，白砂糖添加量11%，柠檬酸添加量0.11%，复合稳定剂添加量分别为0.4%，0.5%，0.6%，0.7%，0.8%，根据复合植物蛋白发酵饮品的感官评分，研究复合物稳定剂添加量对饮品品质的影响。

1.4.2 复合植物蛋白发酵饮品调制正交试验

在单因素试验的基础上设计正交试验。

L9（34）正交试验因素与水平设计见表2。

表2L（934）正交试验因素与水平设计/%

1.5 感官评价标准

对发酵液基料进行随机编号，由8～10人组成品评小组对产品进行感官评价，评分中去掉最高分和最低分，求均值取整后的计分结果即为产品的感官评分值。

感官评分见表3。

（6）土的变形参数一般用土的模量表示。总的来讲，土的模量与应力历史、应力和应变水平、排水条件和应力路径方向等有关。根据参数对比，旧路基压缩模量Es比新路基大。

表3 感官评分

2 结果与分析

2.1 发酵液基料调制单因素试验结果及分析

椰浆添加量对发酵液基料品质的影响见图1，豌豆大米蛋白混合粉添加量对发酵液基料品质的影响见图2，发酵剂添加量对发酵液基料品质的影响见图3。

图1 椰浆添加量对发酵液基料品质的影响

图2 豌豆大米蛋白混合粉添加量对发酵液基料品质的影响

图3 发酵剂添加量对发酵液基料品质的影响

椰浆、豌豆大米蛋白混合粉是产品主要组成成分和营养来源，也直接影响产品的组织状态、口感风味，当达到一定的比例添加量时，可以满足菌种发酵所需的营养，产生发酵特有的风味和口感，但如果添加量过多，发酵液基料会出现较大的豆腥味，基料的稳定性也变差。发酵剂的添加量也直接影响发酵液基料的风味。添加量过少时，不利于生长优势的形成，发酵时间过长，容易染上杂菌；添加量过多，产酸的速度过快，凝乳过程中蛋白质易脱水收缩，使乳清析出较多，同时也会增加生产成本。结果表明，椰浆在50%时感官评分最高，为93分；豌豆大米蛋白混合粉在4.0%时感官评分最高，为92分；发酵剂添加量0.005%时感官评分最高，为94分。

2.2 发酵液基料调制正交试验结果及分析

根据单因素试验中每个因素的评分结果，选用L9（34）正交表安排试验。

发酵液基料调制正交试验结果及方差分析见表4。

结果表明，椰浆添加量K2＞K3＞K1，椰浆添加量为50%时，发酵液产品最佳；豌豆大米蛋白混合粉添加量，豌豆大米蛋白混合粉添加量为3.0%时，发酵液产品最佳，与单因素试验最佳添加量（4.0%）不一致，这是因为在发酵过程中各因素互相作用，以正交试验结果为准；发酵剂添加量K2＞K1＞K3，发酵剂添加量为 0.005%时，发酵液产品最佳；正交试验极差A＞B＞C，发酵液基料最佳复配方案为A2B1C2，即椰浆添加量50%，豌豆大米蛋白混合粉添加量3.0%，发酵剂添加量0.005%，在此条件下发酵的发酵基料口感良好、风味纯正、质地细腻。

2.3 复合植物蛋白发酵饮品调制单因素试验

发酵液基料添加量对发酵液基料品质的影响见图4，白砂糖添加量对发酵液基料品质的影响见图5，柠檬酸添加量对发酵液基料品质的影响见图6，复合稳定剂添加量对发酵液基料品质的影响见图7。

表4 发酵液基料调制正交试验结果及方差分析

图4 发酵液基料添加量对发酵液基料品质的影响

图6 柠檬酸添加量对发酵液基料品质的影响

图5 白砂糖添加量对发酵液基料品质的影响

图7 复合稳定剂添加量对发酵液基料品质的影响

2.4 复合植物蛋白发酵饮品调制正交试验

根据单因素试验中每个因素的评分结果，选用L9（34）正交表进行试验。

复合植物蛋白发酵饮品调制正交试验结果及方差分析见表5。

表5 复合植物蛋白发酵饮品调制正交试验结果及方差分析

3 结论

经单因素试验及正交试验确定发酵液基料的参数为采用椰浆添加量50%，豌豆大米蛋白混合粉添加量3.0%，发酵剂添加量0.005%进行发酵，以此为发酵液基料；复合植物蛋白发酵饮品配比为发酵液基料添加量20%，白砂糖添加量12%，柠檬酸添加量0.11%，复合稳定剂添加量0.7%。在此条件下制得的产品口感清爽顺滑、风味独特且稳定性良好。