一种高钙营养蛋白质粉的开发及特性研究

江雨婷

（上海晨冠乳业有限公司，上海201401）

0 引言

我国人口老龄化现象不断加剧，老年人营养状况影响着健康状况，所以通过摄取优质蛋白质、不饱和脂肪酸、微量营养素，帮助老年人改善健康状况对老年人意义重大[1-4]。动物蛋白质含有人体必需8种氨基酸，接近人体需求，吸收效率好[5]。植物蛋白必需氨基酸含量较丰富，降低体内胆固醇，添加动植物双蛋白营养均衡提供人体所有必需氨基酸[6-7]。大豆分离蛋白具有高营养、良好的溶解性、乳化性等功能特性，磷脂是一种有效的表面活性剂和稳定剂，磷脂作为乳化剂和大豆分离蛋白复合有利于维持蛋白溶液良好的乳化活性[8]。加工过程中，为防止结块产生通常添加二氧化硅作为抗结剂，提高流动性，防止结块产生[9-10]。中老年人还受钙摄入量不足以及生物利用率降低的困扰。同时调控钙代谢的甲状旁腺素和维生素D合成不足，更导致老年人更容易缺钙，容易引发骨质疏松和骨折[2，11]。故中老年人钙等其他微量营养素的补充也很重要。而此次研制的高钙营养蛋白质粉能满足中老年营养品市场需求，具有广阔前景。

1 材料与方法

1.1 试验材料

大豆分离蛋白：SUPRO 787、SUPRO 603、D-150、D150L、L-100、Bespro 610、D801、G805，来源于杜邦、益海嘉里、南通光合、哈高科公司样品；碳酸钙（800目）、碳酸钙（400目）、磷酸氢钙，来源于上海励成公司和帝斯曼公司；低聚异麦芽糖，来源于保龄宝公司；鱼胶原蛋白肽，来源于日本Nitta Gelatin Inc；二氧化硅，来源于金能科技公司；L-抗坏血酸钠：来源于帝斯曼公司；益生菌，来源于科汉森和丹尼斯克公司；其他原料均市场购买。

1.2 产品基础配方

产品基础配方见表1。

1.3 试验方法

1.3.1 大豆分离蛋白筛选试验方案

（1）大豆分离蛋白原料评价试验方法。

比较8种大豆分离蛋白的冲调性，选择风味、冲调性较好的大豆分离蛋白原料。

（2）改善溶解性试验方法。

大豆分离蛋白原料中添加乳化剂磷脂，以期更好地改善溶解性。添加比例分别为0.1%（质量百分比，下同）、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%，比较添加不同比例磷脂的大豆分离蛋白冲调性差异。

表1 基础配方

1.3.2 产品干粉团块研究方案

为改善高钙营养蛋白质粉的干粉团块问题，在产品中试验添加抗结剂二氧化硅，二氧化硅添加量设定为0.3%、0.6%、0.9%，通过对产品感官特性评价，确定二氧化硅添加量。

产品感官特性评价方法：室温条件下取20 g干粉样品于透明器皿内，选择5位感官评价员评价样品；在200 mL的烧杯中量取100 mL 45℃左右温开水，倒入12.5 g称量好的样品，对搅拌均匀的冲调液进行评价，最后统计样品的评价结果和可接受度，结果如表2所示。

表2 样品感官特性评分标准[12-13]

1.3.3 碳酸钙预混工艺研究方案

在高钙营养蛋白质粉小试样品粉末中出现了白色小点，经分析为样品混合过程中出现的碳酸钙（800目）抱团现象。预计通过重新筛选钙剂型、改变碳酸钙预混方式解决该问题。

（1）钙剂型筛选方案。

观察碳酸钙（800目）、碳酸钙（400目）、磷酸氢样品的干粉、冲调性及冲调后静置的状态，筛选较好剂型。

（2）碳酸钙预混方式研究方案。

以全脂乳粉和碳酸钙进行手工预混，分别以1∶1、1∶2、1∶5、1∶10的比例混合碳酸钙与全脂乳粉，手工混合，上下左右各50次。观察预混样品中团块改善情况，确定合适的预混比例。

1.3.4 产品试制及特性研究试验方案

（1）产品试制工艺流程。

①准备预混料过程。

将预混料A（碳酸钙、部分全脂乳粉）和预混料B（浓缩乳清蛋白、鱼胶原蛋白肽、益生菌、复配营养强化剂、二氧化硅等），分别采用人工预混。

②混合过程。

首先将称量好的全脂乳粉和麦芽糊精倒入混料机，其次加入预混料A和预混料B，最后加入大豆分离蛋白和木糖醇，混合5 min。

③包装过程。

混料结束后，产品进入包装间，按照成品规格依次灌装并封口。对产品感官、理化、微生物等指标检测验证。

（2）试制样品混合均匀性验证方案。

混合结束后，根据倒粉顺序随机取3点对高钙营养蛋白质粉进行取样，检测钙含量，计算样品的干混均匀度。

（3）试制样品感官品尝及接受度测试试验方案。

组织20名感官品鉴员对试生产样品进行评价，并对样品接受度进行评分，评分标准如表3。

表3 样品感官及接受度评价标准

（4）样品理化、卫生、微生物指标检测。

对完成包装的样品取样检测，按照GB 7101和企业标准Q/SBAX 0003S《上海市食品安全企业标准高钙营养蛋白质粉（固体饮料）》要求检测。

2 结果与分析

2.1 大豆分离蛋白筛选试验结果

针对8种大豆分离蛋白原料的风味、冲调性，筛选出风味和溶解性较好的大豆分离蛋白。

2.1.1 大豆分离蛋白原料评价

对8种型号的大豆分离蛋白（SUPRO 787、SUPRO 603、D-150、D150L、L-100、Bespro 610、D801、G805）的风味、冲调性评价结果见表4。

表4评价结果显示，SUPRO 603和G805的冲调液过于黏稠，风味很差；L-100、Bespro 610、D801溶解性不是很好，且风味一般；SUPRO 787、D-150、D150L溶解性一般，风味较好，且SUPRO 787综合评价最佳。

表4 大豆分离蛋白原料评价结果

2.1.2 改善溶解性试验

经过对大豆分离蛋白原料评价，SUPRO 787评价结果最佳，但仍存在冲调后有团块的问题。故进行添加磷脂改善溶解性试验。

以0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%的比例在大豆分离蛋白中添加磷脂，比较6种样品的溶解性差异。试验结果显示，溶解性差异不大，添加0.1%～0.6%比例的磷脂并未能很好改善溶解性问题，且添加磷脂的大豆分离蛋白冲调液会有少许油脂漂浮，故配方中不添加磷脂。

2.2 产品干粉团块研究结果

因产品中的干粉组织状态存在团块问题。试验设计在产品中添加抗结剂二氧化硅，添加量分别为0.3%、0.6%、0.9%，根据感官试验结果，确定二氧化硅添加量为0.6%。感官评价结果如表5。

表5 干粉的感官评价结果

试验结果表明，添加二氧化硅能有效改善样品状态，且对冲调液存在的团块问题也有一定改善效果。

2.3 碳酸钙预混工艺研究结果

2.3.1 钙剂型筛选结果

碳酸钙（800目）、碳酸钙（400目）、磷酸氢钙的干粉、冲调性及冲调后静置的状态见表6。

三种原料评价结果显示（见表6），碳酸钙（400目）与碳酸钙（800目）冲调性质最好，溶解后杯底沉淀较少，磷酸氢钙溶解后以及静置3 min后沉淀较多。综合考虑碳酸钙（800目）在产品混合时出现抱团问题，故采用碳酸钙（400目）作为钙的来源。

表6 不同剂型钙的感官评价结果

2.3.2 碳酸钙预混方式研究结果

分别以1∶1、1∶2、1∶5、1∶10的比例将碳酸钙（400目）与全脂乳粉预混，上下左右各50次手工混合。试验结果如下：

预混比例确认。碳酸钙：全脂乳粉=1∶1、1∶2、1∶5时，预混粉末未出现碳酸钙白色团块，混合比例=1∶10时出现团块。由于现有干混设备每次干混重量为100 kg左右，而碳酸钙添加量为0.75 kg/100 kg，实际生产操作中手工预混比例=1∶1或1∶2时更便于操作。

最终混合验证结果。分别使用碳酸钙与全脂乳粉按照1∶1、1∶2比例的预混料配制高钙营养蛋白质粉样品，以不预混配制的高钙营养蛋白质粉样品对比观察，以碳酸钙：全脂乳粉=1∶1或1∶2的预混料配置的终产品未出现碳酸钙白色团块。故试制时采用1∶1比例预混以减少产品粉末出现白点现象。

2.4 产品试制及特性研究试验结果

根据上述试验结果确定高钙营养蛋白质粉的原料、配方、预混工艺等，开展高钙营养蛋白质粉的试生产试验。干混试制50 kg高钙营养蛋白质粉，验证干混效果，并根据GB 7101和企业标准Q/SBAX 0003S《上海市食品安全企业标准高钙营养蛋白质粉（固体饮料）》对产品关键指标检测分析。

2.4.1 试制样品混合均匀性验证结果

干混结束后，根据倒粉顺序随机取3点对试制产品取样，检测钙含量，检测结果见表7。验证结果表明样品的干混均匀度为99.16%，由此可确认此次试生产样品混合是均匀的。

表7 干混均匀度检测及分析结果

2.4.2 试制样品感官品尝及接受度测试试验结果

试制样品干粉评价结果：高钙营养蛋白质粉颜色为乳黄色，光泽偏暗，颗粒、组织状态、豆香味均正常，甜味微甜，没有乳香味，没有涩味，有轻微苦味。具体评价结果如图1所示。

试制样品冲调液评价结果：高钙营养蛋白质粉冲调浓度为25 g/200 mL，冲调液颜色为乳黄色，光泽偏暗，豆香味正常，甜味微甜，没有乳香味，有轻微的涩味和苦味，溶解后有少量沉淀物。具体评价结果如图2所示。

试制样品接受度测试试验结果：试验结果显示参与感官评价试验的20人有17人能接受高钙营养蛋白质粉，接受度较好。具体评价结果如图3所示。

图1干粉感官评价结果

图2冲调液感官评价结果

图3 产品接受度评价结果

2.4.3 样品理化、卫生、微生物指标检测结果

表8-表10检测结果显示，高钙营养蛋白质粉试制样品的理化、卫生、微生物等关键指标检测结果合格。

表8 样品理化指标检测结果

表9 样品卫生指标检测结果

表10 样品微生物指标检测结果

3 讨论

通过试验，确定了高钙营养蛋白质粉的大豆分离蛋白原料，产品的生产配方，解决了实际生产中碳酸钙混合抱团问题，确定了生产的工艺流程。研究结果表明，试生产的高钙营养蛋白质粉产品混合均匀，感官特性良好，接受度高，理化卫生及微生物指标检测合格。制得的高钙营养蛋白质粉能够满足中老年人营养需求，适合中老年人群食用。