藜麦复合高纤维蛋白饮品的研制

董吉林，安双双，申瑞玲，朱莹莹

郑州轻工业大学食品与生物工程学院（郑州 450001）

藜麦（Chenopodium quinoaWilld）为苋科藜属一年生双子叶植物，至今有5 000～7 000年种植历史，是古印加民族的主要粮食作物之一[1]。藜麦作为一种拟谷物，有较高的营养价值和独特的植物化学成分，其蛋白质、矿物质、氨基酸、纤维素含量超过一般食品，具有提高人群健康水平、调节代谢等潜在功效[2]。近年来，随着人民健康意识增强，藜麦及其加工制品越来越受到消费者喜爱，其开发潜力巨大。市场上有关藜麦产品主要有藜麦米、藜麦片、藜麦面、藜麦点心和藜麦酒等[3]。燕麦β-葡聚糖主要存在于燕麦麸中，是一种重要的谷物水溶性膳食纤维，黏度高，具有明显增稠功效和营养作用[4]。研究表明，燕麦β-葡聚糖具有清肠、降低胆固醇、调节血糖、提高免疫力、抗癌、清除游离基抗氧化、抗辐射、预防心血管疾病等特殊生理功能[5-6]。

国内外对植物蛋白饮料的研究大多以核桃、豆类、杏仁等为原料[7]。如马鹏利等[8]以珍珠油杏的杏仁为原料，研制出具有降低胆固醇功能的木糖醇植物蛋白饮料；沈金荣等[9]以黄豆、红枣粉、红豆粉和枸杞粉为植物蛋白饮料的主要原辅料，研发一种高蛋白、低脂肪的新型大豆复合植物蛋白饮料。以谷物类为原料的高纤维植物蛋白饮料研究极少，因此试验以藜麦为主要原料，研制一款营养价值高、可调节人体健康的高纤维植物蛋白饮料，产品能够增强植物蛋白饮料市场竞争力，提高国民健康水平，满足消费者的日常需求。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

藜麦籽粒（乳黄色，山西华青藜麦产品开发有限公司）；燕麦β-葡聚糖（实验室自制，纯度＞80%）；花生（郑州市丹尼斯超市）；羟甲基纤维素钠、单脂肪酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯（市售）。

1.2 主要仪器与设备

DKB-450A型电热恒温水槽（上海森信实验仪器有限公司）；YFS30×8型筛粉机（杭州大成光电仪器有限公司）；XQ200克型粉碎机（上海广沙工贸有限公司）；G70D20CSP-D2（SO）型微波炉（格兰仕微波炉电器有限公司）；JNL-50型胶体磨（廊坊市恒诺机械有限公司）；GYB40-10S型高压均质机（上海东华高压均质机厂）。

1.3 试验方法

1.3.1 藜麦高纤维蛋白饮料加工流程

1.3.1.1 工艺流程

燕麦β-葡聚糖→调配→煮制（5 min）→过滤→均质（70～75 ℃、20～30 MPa）→杀菌（80～85 ℃，10～15 min）→冷却→成品

1.3.1.2 藜麦全粉的制作

藜麦筛选→清洗→烘烤（120 ℃、20 min）→打粉→过筛→焙烤藜麦粉。

1.3.1.3 花生浆的制作

花生筛选→清洗→浸泡（8 h）→煮制→去红衣→打浆→胶体磨→花生浆（25%）。

1.3.2 藜麦高纤维蛋白饮料加工工艺研究

1.3.2.1 藜麦高纤维饮料主要配方的确定

1.3.2.1.1 单因素试验

以感官评分为评价指标，分别研究藜麦全粉添加量、燕麦β-葡聚糖添加量、花生浆添加量3个因素对复配饮料品质的影响。藜麦全粉配比的确定：在燕麦β-葡聚糖1.5%、花生浆14%、蔗糖脂肪酸酯0.6%条件下，按藜麦全粉添加量6%，7%，8%，9%和10%进行调配，并进行感官评价。燕麦β-葡聚糖配比的确定：在藜麦全粉8%、花生浆14%、蔗糖脂肪酸酯0.6%条件下，按燕麦β-葡聚糖添加量0.5%，1.0%，1.5%，2.0%和2.5%进行调配，并进行感官评价。花生浆配比的确定：在藜麦全粉8%、燕麦β-葡聚糖1.5%，蔗糖脂肪酸酯0.6%条件下，按花生浆添加量10%，12%，14%，16%和18%进行调配，并进行感官评价。

1.3.2.1.2 正交试验

在单因素试验基础上，采用L9(34)正交表进行正交试验，以感官评分作为评价指标，通过正交优化试验设计确定饮品主要配方。

1.3.2.2 藜麦高纤维蛋白饮料复配稳定剂的确定

在上述试验基础上，分别加入8%藜麦全粉、0.6%燕麦β-葡聚糖、14%花生浆；添加不同量的羟甲基纤维素钠、单脂肪酸甘油脂、蔗糖脂肪酸酯进行稳定剂添加单因素试验，通过感官评定研究其对饮品品质的影响。在单因素试验基础上，进行稳定剂复配试验，确定稳定剂最佳添加配比。

1.3.3 饮料的感官评价标准

参照任璐等[10]的方法进行改进。由食品相关专业人员10人组成感官评定小组，对藜麦高纤维蛋白饮品进行色泽、香气、甜度、稠厚度、稳定性5个指标的感官测评。感官评定所涉5项指标及评价等级如表1所示，评定结果去掉1个最高分和1个最低分，取8人的平均分作为最终评价分数。

1.3.4 藜麦高纤维蛋白饮料膳食纤维和蛋白质的测定

藜麦高纤维蛋白饮料的膳食纤维含量测定，按酶-重量法AOAC 922.16；饮料中蛋白质含量测定，按GB 5009.5—2016方法。

1.3.5 数据处理

采用SPSS 20.0软件对试验数据进行分析，Origin 9.0软件进行绘图。

表1 复合饮品的感官评定标准

2 结果与讨论

2.1 藜麦高纤维蛋白饮料配方单因素试验结果

从图1可以看出，添加9%藜麦全粉时，饮品感官品质较好。添加量6%～9%时，随着藜麦全粉含量增加，藜麦特有风味逐渐显现。但过多藜麦全粉会掩盖其他原料的风味，影响饮品感官。因此藜麦全粉添加量9%左右比较适宜。随燕麦β-葡聚糖添加量增加，感官评分呈先增大后降低趋势，燕麦β-葡聚糖用量1.5%时饮品甜度适中，气味协调均匀，感官评分最高。这是由于燕麦β-葡聚糖添加量过低则饮料的甜味不明显，而用量增大会使饮料过甜，同时燕麦β-葡聚糖对于调和藜麦全粉甜度和颜色具有明显作用[11]，试验结果中饮品的甜度及颜色均有明显变化。所以，选择燕麦β-葡聚糖添加量1.5%最为合适。花生浆添加量在14%～18%范围内，感官评分随花生浆添加量增加逐渐减小，此时饮品逐渐产生油腻感，这与花生脂肪含量较高有关，同时花生的味道遮盖藜麦香味，花生浆添加量14%时，感官评分最高，所以花生浆的适宜添加量在14%左右。

2.2 藜麦高纤维蛋白饮品配方的确定

在单因素基础上，以藜麦全粉、燕麦β-葡聚糖、花生浆添加量为因素，以饮料品质鉴定结果为指标，进行三因素三水平正交试验，确定藜麦高纤维蛋白饮品配方主料最佳配比，试验因素水平见表2。

从表3正交试验结果及极差分析可知，各因素对产品品质均有不同程度的影响。

图1 原料添加量对饮品感官的影响

表2 原料复配正交试验因素及水平表 单位：%

表3 原料复配正交试验结果

方差分析（表4）显示，因素A对藜麦高纤维蛋白饮品的品质有显著影响，即影响复合饮料品质因素的大小排序为藜麦全粉＞燕麦β-葡聚糖＞花生浆；复合饮品的最佳配方组合为A3B3C2，即藜麦全粉9.5%、燕麦β-葡聚糖1.7%、花生浆14%。

表4 饮料工艺配方的方差分析表

2.3 稳定剂的配方优化

2.3.1 稳定剂添加量单因素试验结果

单甘酯主要起到乳化作用，使饮料中油水充分混合，因此对饮品口感有一定影响。蔗糖酯能够起到一定的乳化、润滑、防止老化的作用，类似于单甘酯的作用[12]。通过图2可以看出，饮品中添加稳定剂后其总体感官评分明显增高。饮品的感官评分随着3种稳定剂添加量的增加呈明显的先增后减趋势，所以当羟甲基纤维素钠、单脂肪酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯用量分别为0.3%，0.6%和0.5%时，饮品的感官评分最高。

图2 稳定剂用量对饮料感官品质的影响

2.3.2 稳定剂复配正交试验

复配的稳定剂能够利用它们之间的协同效应使胶体体系更加稳定，但这需要对稳定剂的复配比例进行严格控制，使产品黏度适中，避免出现絮凝、分层或析水的现象[13]。从表5正交试验结果及极差分析可以看出，燕麦β-葡聚糖藜麦复合高纤维蛋白饮品添加剂的最佳配方是A3B1C2，并且各因素对产品品质影响主次顺序为A＞C＞B，即羟甲基纤维素钠＞蔗糖脂肪酸酯＞单脂肪酸甘油酯。添加剂的最佳用量为羟甲基纤维素钠0.4%、单脂肪酸甘油酯0.6%、蔗糖脂肪酸酯0.5%。

表5 稳定剂复配正交试验因素及水平 单位：%

表6 稳定剂复配正交试验结果

3 结论

以藜麦、燕麦β-葡聚糖、花生为主要原辅料，经过磨浆、均质、调配等一系列工艺进行开发研制高纤维蛋白复合饮品，通过单因素试验和正交试验，确定符合高纤维蛋白饮品的最佳配方：藜麦全粉9.5%、燕麦β-葡聚糖1.7%、花生浆14%、羟甲基纤维素钠0.4%、单脂肪酸甘油酯0.6%、蔗糖脂肪酸酯0.5%。该配方下制得的产品是一种新型高纤维蛋白饮品，其富含蛋白质和膳食纤维，并且具有较高保健功能和市场价值。