快速分散型大豆分离蛋白代餐粉配方研究

甘聃

摘要：目的：以大豆分离蛋白为主要原料，开发冲泡后可以快速分散，稠度适中，口感顺滑的代餐粉配方。方法：以粒度分布和休止角评价大豆分离蛋白的流动性;以水溶分散时间和结块率为指标测定大豆分离蛋白快速分散性能;以口感测试结果确定大豆分离蛋白用量;以稠度和口感指标筛选了胶体种类配比以及用量;并以顺滑度和香气筛选了油脂种类和用量。结果：供应商B的大豆分离蛋白快速分散性佳，推荐用量为10g;黄原胶与瓜尔豆胶复配为最佳胶体方案，用量推荐为15g;油脂的优选方案为50% Fabuless复配50% MCT，用量推荐为3g。结论：开发的快速分散型大豆分离蛋白代餐粉配方水溶分散性良好，稠度适中，口感顺滑，香气浓郁。

关键词：大豆分離蛋白;代餐粉;快速分散;稠度;顺滑度

研究表明，大豆分离蛋白的蛋白质含量高达90%，氨基酸组成与牛乳蛋白质相近，含有人体必需的8 种氨基酸;大豆分离蛋白消化利用率高，其消化率修正后的氨基酸评分（PDCAS）为1 [1]。由于大豆分离蛋白具有低胆固醇、低脂肪等优点，同时含有大豆异黄酮等功能性成分，已经被证实有益心脏健康，并可降低早期高血压患者的血压以及男性患前列腺癌的风险等。肥胖与超重人群一般会伴随着血脂和胆固醇高等症状，因此大豆分离蛋白作为理想的蛋白来源已被应用到减肥和体重管理代餐粉产品配方中[23]。

由于大豆分离蛋白具有低脂、低胆固醇等优点，以其为主要原料的植物基高蛋白代餐粉目前受到了减肥和体重管理市场的青睐[1]。但这类产品有三大痛点[46]：（1）代餐粉水溶分散性较差，产品加水后需要较长时间搅拌，目前市场上大多数产品销售时专门为消费者赠送了摇摇杯，但摇摇杯的后续清洗也是消费者的痛点;（2）代餐粉冲泡食用饱腹感不足，消费者容易产生饥饿感;（3）植物基蛋白来源的代餐粉存在粗糙感强、顺滑度差和香气不足等问题，相关代餐粉产品往往不能达到消费者的体验感预期，导致消费人群黏性不高[4]。

鉴于前述痛点问题，本研究首先筛选能够快速分散的大豆分离蛋白确定其用量，随后筛选复配胶体和油脂的种类及用量，最终开发出以大豆分离蛋白为主要原料，且快速分散、稠度适中、口感顺滑的代餐粉配方，为后续功能性代餐粉配方开发提供较好的原料基础。

1材料与方法

11材料与试剂

大豆分离蛋白（不同供应商编号为A、B、C、D、E）、黄原胶、瓜尔豆胶、阿拉伯胶、魔芋胶、棕榈油粉（Fabuless）、共轭亚油酸（CLA）粉、中链脂肪酸（MCT）粉、葵花籽油粉、亚麻籽油粉、初榨椰子油粉等均为食品级。氢氧化钠、盐酸等均为分析纯。

12感官评定

挑选10名粉剂产品开发人员，男女比例1∶1，经感官测试培训，组成内部感官评定小组，测试代餐粉冲泡后的豆腥味、沙粒感、稠度、顺滑感、香气与油腻感等[78]。

13大豆分离蛋白种类与用量筛选

131大豆分离蛋白粒径测试利用马尔文激光粒度仪（Mastersizer 3000）采用干法测试测定不同大豆分离蛋白样品的粒度，每次取样2g，遮光度05%～6%;平行测试3次，取平均值。

132大豆分离蛋白流动性考察采用粉体物理特性测试仪（BT1001型）测定不同大豆分离蛋白样品的休止角[9]，测试样品通过筛网经出料口洒落到样品台上并形成锥体，仪器对拍摄图像进行快速分析计算;平行测试3次，取平均值。

133水溶分散性测定称取蛋白粉5g，溶于50mL去离子水，室温下在磁力搅拌器上以3 000r/min的转速搅拌，记录从搅拌开始到蛋白粉结块组织全部分散所需时间（s）[10]。重复试验3次，取平均值。

134结块率测定称取20g样品于400mL烧杯中，并加入200mL水（60℃），在3 000r/min条件下搅拌10s后过20目筛，将筛上物转移至滤纸，在烘箱105℃烘干过夜，称重（q），按式（1）计算Q值：Q（%）=q/20*100%，Q越小分散性越好[9]。

135蛋白粉用量筛选分别称取5、10、15、20、25g大豆分离蛋白，以200mL温水（60℃）冲泡后进行口感测试，考察大豆分离蛋白用量对代餐粉的豆腥味、沙粒感以及稠度等影响。

14胶体种类与用量筛选

141胶体种类筛选配置1%胶体溶液，采用粘度计（DVⅠPrime）测量溶液的粘度，采用精密pH计（FE20 Plus）测定粘度稳定的pH范围[11];称取10g大豆分离蛋白，分别添加2g不同种类胶体，以200mL温水（60℃）冲泡后进行口感测试，考察胶体用量对代餐粉的稠度、稳定性以及口感评估。

142胶体用量筛选称取10g大豆分离蛋白，分别添加05、10、15、20、25g胶体，以200mL温水（60℃）冲泡后进行口感测试，考察胶体用量对代餐粉的稠度、稳定性以及口感影响。

15油脂种类与用量

151油脂种类筛选称取10g大豆分离蛋白，分别添加15g不同类别的胶体，以200mL温水（60℃）冲泡后进行口感测试，筛选不同类型油脂对代餐粉口感、顺滑度的改善作用。以口感顺滑度（0～10分，10分为顺滑）为指标进行油脂种类考察[8]。

152油脂用量筛选称取10g大豆分离蛋白，添加15g胶体，分别添加10、20、30、40、50g油脂，以200mL温水（60℃）冲泡后进行口感测试，筛选不同用量油脂对代餐粉口感、顺滑度的改善作用。以口感顺滑度（0～10分，10分为顺滑）为指标进行功能油脂种类考察。

16优化配方测试

称取10g大豆分离蛋白，添加15g胶体（黄原胶+瓜尔豆胶），添加30g油脂（50% Fabuless + 50% MCT），以200mL温水（60℃）冲泡后，进行水溶分散性与水溶后结块率、稠度和口感测试。

17统计学分析

数据采用平均值±标准差表示，利用SPSS Statistics 19对所测数据进行方差分析，并通过LSD（P=005）进行单因素比较。

2结果与分析

21大豆分离蛋白筛选结果

211大豆分离蛋白种类筛选具有减肥和体重管理功能的代餐粉配方通常会复配控制能量摄入或促进能量消耗的功效营养物质，但维持产品冲泡性能的原料主要是蛋白、胶体和油脂等，总量一般占到全配方的90%以上[1213]。因此，植物基高蛋白代餐粉配方需要优先考虑蛋白粉的水溶快速分散性，同时要系统研究配方的稠度以及口感，对后续完全配方产品开发较为关键[14]。

本研究选取了5个不同供应商的大豆分离蛋白，进行蛋白粉体的粒度、休止角、水溶分散性时间与水溶后结块率等参数测定，结果显示，不同大豆分离蛋白的粒径、休止角、水溶分散性具有显著性差异，其中C样品的粒度最小，沙粒感较不明显，B样品次之;D产品的休止角最小，B样品与之接近;B产品的水分散时间最短;而A和B产品的结块率最低（表1）。结合快速提高分散效果的实际需要，同时不影响工业化生产过程，以供应商B的大豆分离蛋白为最优筛选结果。

212大豆分离蛋白用量筛选结合大多数中国人群的生活习惯，本研究选取了200mL作为代餐粉冲泡用水体积。不同用量蛋白结果如表2所示，当用量低于10g时，代餐粉沙粒感较低，同时稠度偏稀;当用量达到15g及以上时，沙粒感逐渐增加，同时有豆腥味。结合消费者营养与口感需求，建议10～15g蛋白作为推荐范围。本研究以清洁配方为主，不添加香精等进行口感调试，故后续试验以10g大豆分离蛋白作为配方用量。

22胶体筛选结果

221胶体种类筛选食品胶广泛用于代餐粉增稠及稳定作用，常用的有黄原胶、魔芋胶、瓜尔豆胶、阿拉伯胶等。本研究考察了常用胶体对代餐粉品质的影响。考察单一胶体，阿拉伯胶易溶但粘度较低;魔芋胶粘度最高但有腥味。研究报道，黄原胶和瓜尔豆胶复配时，具有协同增效作用，其机理可能是瓜尔豆胶分子平滑，不能与黄原胶分子的双螺旋结构以次级键相互结合形成三维网状结构，親水性更好[10]。黄原胶与瓜尔豆胶复配能兼顾溶解性与口感，同时粘度有较好的协同提升作用，能够保证产品冲泡服用以后的饱腹感。因此，本研究优选黄原胶与瓜尔豆胶复配作为后续研究方案（表3）。

222胶体用量筛选代餐粉中的胶体用量与产品稠度有直接关系，一定稠度的代餐提升能够增强消费者饱腹感，延长胃排空时间，从而降低消费者在控制体重时的饥饿感，更加配合体重管理能量控制方案执行。然而胶体用量过大也会使代餐粉冲泡后过于浓稠，容易产生糊口、不清爽等感受。本试验经过口感测评，胶体用量在15～20g范围时，分散溶解速度较快，浓稠度较为适中，后续试验以15g胶体作为筛选配方用量（表4）。

23油脂筛选结果

231油脂种类筛选大豆分离蛋白与胶体不含有油脂成分，但油脂对代餐粉口感，特别是顺滑度有显著影响，本研究挑选了常用的Fabuless、CLA粉、MCT粉、葵花籽油粉、亚麻籽油粉、初榨椰子油粉，并考察复配方案50% CLA粉+50% MCT粉，50% Fabuless+50% MCT的影响。表5结果显示，单独使用Fabuless，以及使用50% CLA粉+50% MCT粉，50% Fabuless+50% MCT这三个方案评分都能达到8分以上，后续可在不同配方需求中应用。结合油脂的口感评分以及成本，后续研究选用50% Fabuless+50% MCT方案。

232油脂用量筛选油脂用量对代餐粉口感、顺滑度的影响较为显著。如表6所示，当油脂用量低于2g时，口感顺滑度将逐渐下降，同时代餐粉冲泡后香气略差;当油脂用量大于4g时，口感顺滑较强，但油腻感也逐渐增加。本研究优选方案为油脂用量3g。

24优化配方测试结果

经测试，优化后的配方品质如表7所示，其中代餐粉融水后分散时间为226s，水溶后结块率为38%，水溶性、分散性较好;口感测试结果表明，稠度适中、不粘喉、口感顺滑、香气浓郁。

3结论

本研究显示，供应商B的大豆分离蛋白快速分散性佳，且粉体学数据显示比较适合车间生产，最佳用量为10～15g;黄原胶与瓜尔豆胶复配为最佳胶体方案，用量推荐为15g;油脂的优选方案为50% Fabuless 复配50% MCT，用量推荐为3g。以该优选条件制备的大豆蛋白代餐粉配方水溶分散性良好、稠度适中、口感顺滑，能较好地解决目前该类产品的痛点问题。后续功能性代餐粉产品可以在此基础上添加适量功效成分，快速满足消费者需求。◇

参考文献

[1]王娟，柴莎莎，张世宏，等复合大豆蛋白粉研制工艺研究[J].粮油加工（电子版），2015（7）：2024

[2]张丽娟，等一种降糖代餐粉的配方研究及质量评价[J].食品研究与开发，2019，40（9）：105110

[3]Childs JL，Thompson JL，Lillard JS，et alConsumer perception of whey and soy protein in meal replacement products [J].Journal of Sensory Studies，2008（23）：320339

[4]王浩，刘素稳，郭宝芹，等速溶蛋白粉的研制[J].食品工业科技，2007，28（11）：126127

[5]胡国华功能性食品胶[M].北京：化学工艺出版，2004：380

[6]Bhargava S，Lakshmi，AJ，Indrani DEffect of barley，banana and soya protein isolate on rheological，microstructural and nutritional characteristics of north indian parotta [J].Journal of Texture Studies，2012，43（3）：246256

[7]邹圆，等马铃薯全谷物复合代餐粉配方优化研究[J].农业科技与装备，2019，293（5）：5557

[8]王乜田，黄琬茹，雷君，等紫薯代餐粉的研制及其冲调性研究[J].现代食品，2017，22（11）：103107、115

[9]刘静波，等不同干燥方式对全蛋粉冲调性能的影响[J].农业工程学报，2011，27（12）：383388

[10]焦云鹏南瓜粉喷雾干燥法制备研究[J].食品科技，2006，31（12）：5457

[11]刘俭，蔡永国，王霞伟，等沙棘营养代餐粉的研制及其流变特性[J].食品工业科技，2019，40（8）：163169

[12]Heymsfield SBMeal replacements and energy balance [J].Physiology & Behavior，2010（100）：9094

[13]张丽娟，等一种降糖代餐粉的配方研究及质量评价[J].食品研究与开发，2019，40（9）：105110

[14]焦扬，等基于马铃薯全粉的代餐粉冲溶特性和蛋白质营养评价[J].食品工业科技，2019（19）：3440、48