刺梨双蛋白奶茶饮料的研制

王倩玉，杨琦,2，黄国梁，庹云合，宋 礼，曹 竑,2,*

（1.西北民族大学生命科学与工程学院，甘肃 兰州 730030；2.西北民族大学生物医学研究中心中国- 马来西亚国家联合实验室，甘肃 兰州 730124；3.西北民族大学化工学院，甘肃 兰州 730030；4.甘南乳牛乳研究院，甘肃 合作 747000）

刺梨（Rosa roxburghii Tratt.），又名木梨子、刺梨蔷薇、文光果，蔷薇科植物，营养价值和药用价值极高，VC 含量远高于同类水果[1]。刺梨含有多种矿物质元素、黄酮以及多糖类物质[2]，能够健脾消食、滋补强肾，并具有一定抗氧化、抗肿瘤、延缓衰老的作用[3-5]。

近年来，国内外对刺梨的研究成为热点。柯旭清[6]以刺梨和红枣为主要原料，复配胶凝剂、柠檬酸等，开发出一种色泽均匀通透、组织均匀细腻、具有特殊清香味的刺梨复合果糕。张珺等[7]以刺梨和猴头菇为原料，结合响应面试验与感官评定的方法开发出一种色泽鲜亮、香气浓郁协调、风味独特的乳酸菌发酵饮料。目前国内外对刺梨的研究主要集中在天然物质提取与检测、气味物质分析检测等方面[8-10]，对刺梨用于奶茶制备的研究尚未有报道。

“双蛋白”概念在“第二届中国大豆食品产业圆桌峰会”上提出，是指牛奶蛋白与大豆蛋白的结合，其可应用于各种乳制品中。豆渣中含有丰富的蛋白质、膳食纤维和各种微量元素等。豆浆工艺制备中，豆渣的过滤是工艺制备的重要步骤，但其降低了大豆利用率、浪费了大豆资源。为改善奶茶产品品质，提高大豆利用率，平衡营养，将全豆浆作为生产双蛋白的原料进行研究具有现实意义。

本研究以刺梨、牛乳、豆乳和茶水为原料，为避免产品加入全大豆蛋白而影响口感，工艺制备中加入全大豆蛋白的调配（双蛋白），在单因素试验的基础上，采用感官评定结合响应面试验方法探索制备刺梨双蛋白奶茶的配方，开发一种具有刺梨的特殊香味，同时又具有营养价值的低糖低脂奶茶，为复合奶茶饮料的开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

刺梨，采自贵州省龙里县刺梨之乡；刺梨干，贵州龙里康源刺梨开发有限公司产品；酪蛋白粉，山西莱克生物科技有限公司产品；牛乳（纯牛奶），内蒙古伊利实业集团股份有限公司产品；大豆，购于大润发超市（兰州店）；毛尖茶叶，四川雅境茶业有限公司产品；白砂糖，广州华糖食品有限公司产品；安赛蜜，江苏采薇生物科技有限公司产品。

1.1.2 仪器与设备

DFT-40 手提式粉碎机，无锡久平仪器有限公司；JJ-1/27 均质机，山东沃达斯科智能科技有限公司；LZ型螺旋榨汁机，靖江艾莉特食品机械有限公司；JM-60 胶体磨，海帅法包装印刷设备有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程

新鲜刺梨冲洗、去籽、切碎、榨汁、过滤→加冰（也可不加冰）→加辅料（珍珠、椰果、刺梨干）→加糖（白砂糖、安赛蜜）→加茶基底、倒杯、捞泡→加双蛋白、牛乳与豆乳混合液→均质→装瓶→杀菌、冷却

1.2.2 操作要点

1.2.2.1 茶基底的制备

茶叶与热水（100 ℃）的比例为1∶65（g/g），焖泡13 min，过滤留茶汤，保温备用。

1.2.2.2 豆乳的制作

选择大小均匀、粒大饱满的大豆，85 ℃下浸泡10～12 h，以大豆∶水为1∶50（g/g）的比例进行磨浆、过滤。

1.2.2.3 双蛋白的制作

选用酪蛋白与全大豆蛋白复合制作双蛋白，参照尤燕莉等[11]研究中的工艺进行制作。大豆在高温浸泡后可除去豆腥味[12-15]。大豆的浸泡温度为85 ℃，浸泡时间为30 min，以大豆∶水为1∶50（g/g）的比例进行超微粉碎后的豆浆作为全大豆蛋白，酪蛋白粉与全大豆蛋白比例为1∶10（g/mL）。

1.2.2.4 刺梨汁的制备

新鲜刺梨与水按1∶100（g/g）的比例进行榨汁，过滤、去渣后备用。

1.2.3 刺梨双蛋白奶茶制备单因素试验

考虑利用白砂糖调味糖度过高，不符合现代营养健康需求，在奶茶中加入0.06%（m/V）的安赛蜜以降低白砂糖的用量[16-19]。

1.2.3.1 白砂糖添加量的筛选

在刺梨汁15 g，双蛋白添加量30 mL，牛乳和豆乳添加量体积比为4∶3（共175 mL）的条件下，考察白砂糖添加量分别为3、4、5、6、7 g 时对刺梨双蛋白奶茶感官品质及稳定系数的影响。奶茶总量为500 mL，不足部分以茶基底补足（以下同）。

1.2.3.2 刺梨汁添加量的筛选

在白砂糖添加量4 g，双蛋白添加量30 mL，牛乳和豆乳添加量体积比为4∶3（共175 mL）的条件下，考察刺梨汁添加量分别为5、10、15、20、25 g 时对刺梨双蛋白奶茶感官品质及稳定系数的影响。

1.2.3.3 双蛋白添加量的筛选

在白砂糖添加量4 g，刺梨汁添加量15 g，牛乳和豆乳添加量体积比为4∶3（共175 mL）的条件下，考察双蛋白添加量分别为15、20、25、30、35 mL 时对刺梨双蛋白奶茶感官品质及稳定系数的影响。

1.2.3.4 牛乳与豆乳添加量体积比的筛选

在白砂糖添加量4 g，刺梨汁添加量15 g，双蛋白添加量30 mL 的条件下，考察牛乳与豆乳添加量体积比分别为6∶1、5∶2、4∶3、3∶4、2∶5（共175 mL）时对刺梨双蛋白奶茶感官品质及稳定系数的影响。

1.2.4 响应面优化试验

在单因素试验结果的基础上，根据Box-Behnken试验设计，选取白砂糖添加量、刺梨汁添加量、双蛋白添加量和牛乳与豆乳混合比例为自变量，刺梨双蛋白奶茶感官评定分数为响应值（Y），采用Design-Expert 8.0.6 软件进行4 因素3 水平响应面试验，对刺梨双蛋白奶茶进行配方优化。试验因素及水平见表1。

表1 响应面试验因素水平表Table 1 Response surface factor level table

1.2.5 感官评定

挑选具有专业背景、规范培训过的感官评定人员30 人[20]，要求全部人员具有清楚的表述能力，身体健康，对奶茶无过敏反应，能够准确、客观、真实地对奶茶感官品质进行评价[21-25]，按照表2 中评定标准对刺梨双蛋白奶茶进行评分。

表2 刺梨双蛋白奶茶感官评定标准Table 2 Sensory evaluation criteria of thorn pear double protein milk tea

1.2.6 测定项目与方法

1.2.6.1 理化指标

稳定系数：利用分光光度计进行测定[26]。

还原糖：参照GB 5009.7—2016[27]中规定的方法进行测定；粗蛋白：参照GB 5009.5—2016[28]中规定的方法进行测定；脂肪：参照GB 5009.6—2016[29]中规定的方法进行测定。

1.2.6.2 微生物检测

菌落总数：参照GB 4789.2—2016[30]中规定的方法进行测定；大肠菌群：参照GB 4789.3—2016[31]中规定的内容进行测定；致病菌：参照SN/T 1869—2007[32]中规定的方法进行测定。

1.2.7 数据处理

使用Origin 2019b 进行图表绘制，Design-Expert 8.0.6 进行响应面试验分析，每组试验设计3 组平行试验，结果以±s 表示。

2 结果与分析

2.1 刺梨双蛋白奶茶饮料单因素试验结果

2.1.1 白砂糖添加量的确定

含糖量过高容易使刺梨双蛋白奶茶过甜，覆盖刺梨本身的水果风味；含糖量过低，饮料滋味平淡，无法掩盖饮料中的豆腥味，双蛋白气味和滋味过于浓厚。由图1 可知，随着白砂糖添加量逐渐增加，感官评分和稳定系数先升高后降低，添加4 g 白砂糖时，感官评分达到最高（90 分），同时稳定系数达到最高，说明奶茶稳定性也最高。综合单因素试验结果，选择白砂糖添加量3、4、5 g 进行响应面优化试验。

图1 白砂糖添加量对刺梨双蛋白奶茶风味的影响Fig.1 Influence of granulated sugar on the flavor of thorn pear double protein milk tea

2.1.2 刺梨汁添加量的确定

添加刺梨汁能使刺梨双蛋白奶茶具有特殊的果香味，酸甜清香，可口回甘，但添加过量会使奶茶黏稠，刺梨的酸味过重，双蛋白风味被掩盖，奶茶本身的滋味消失。由图2 可知，随着刺梨汁添加量的增加，感官评分和稳定系数先升高后降低，添加15 g 刺梨汁时，感官评分达到最高，为89 分，同时稳定系数也达到最高，说明奶茶稳定性也最高。综合单因素试验结果，选择刺梨汁添加量10、15、20 g 进行响应面优化试验。

图2 刺梨汁添加量对刺梨双蛋白奶茶风味的影响Fig.2 Effect of thorn pear juice addition on the flavor of thorn pear double protein milk tea

2.1.3 双蛋白添加量的确定

复合酪蛋白和全大豆蛋白能够节约成本，并形成特殊的蛋白风味。由图3 可知，随着双蛋白添加量的增加，感官评分和稳定系数先增加后减少，在双蛋白添加量为30 mL 时，感官评分达到最高（94 分），同时稳定系数达到最高，说明奶茶稳定性也最高。综合单因素试验结果，选择双蛋白添加量25、30、35 mL 进行响应面优化试验。

图3 双蛋白添加量对刺梨双蛋白奶茶风味的影响Fig.3 Influence of double protein addition on the flavor of thorn pear double protein milk tea

2.1.4 牛乳与豆乳添加量体积比的确定

复合乳能够节约牛乳成本，同时使奶茶具有大豆的气味和滋味，并能优化营养结构。但大豆本身存在特殊腥味，添加过多容易产生不良的风味。由图4 可知，随着牛乳与豆乳添加量中豆乳比例的升高，感官评分和稳定系数先增加后减少，当牛乳与豆乳体积比为5∶2 时，感官评分达到最高（93 分），稳定性也最高，此后，由于豆腥味太重，使奶茶感官评分逐渐降低。综合单因素试验结果，选择牛乳与豆乳添加量体积比6∶1、5∶2、4∶3 进行响应面优化试验。

图4 牛乳与豆乳添加量体积比对刺梨双蛋白奶茶风味的影响Fig.4 Influence of the volume proportion of milk and soybean milk on the flavor of thorn pear double protein milk tea

2.2 刺梨双蛋白奶茶制备响应面试验结果

2.2.1 响应面试验设计及结果

利用Design-Expert 8.0.6 软件采用Box-Behnken中心组合原理建立数学模型，以刺梨双蛋白奶茶的感官评分为响应值（Y）进行响应面试验优化。刺梨双蛋白奶茶配方优化试验设计及结果见表3。

表3 刺梨双蛋白奶茶响应面试验设计及结果Table 3 Response surface test design and results for thorn pear double protein milk tea

续表3 刺梨双蛋白奶茶响应面试验设计及结果Continue table 3 Response surface test design and results for thorn pear double protein milk tea

2.2.2 响应面回归模型的建立与分析

对表3 中的数据进行二次多元回归拟合分析，得到感官评分对响应面因素的回归方程为：Y=90.80+0.92A-3.50B-0.83C-1.75D+1.50AB+2.25AC+2.50AD-0.75BC +1.25BD +2.50CD -5.98A2-7.61B2-5.86C2-8.73D2。刺梨双蛋白奶茶的响应面回归模型方差分析见表4。从表4 可以看出，模型P＜0.000 1，说明模型拟合程度良好，各因素对感官评分的影响强弱为：刺梨汁添加量（B）＞牛乳与豆乳添加量体积比（D）＞白砂糖添加量（A）＞双蛋白添加量（C）；一次项中B对感官评分的影响极显著（P＜0.01），交互项中AD、CD 为显著（P＜0.05），A2、B2、C2、D2均为极显著（P＜0.01）。

表4 刺梨双蛋白奶茶制备响应面试验方差分析表Table 4 Analysis of variance of response surface test for thorn pear double protein milk tea

2.2.3 响应面分析与优化

根据回归方程利用Box-behnken 响应面法，可以做出各因素之间两两交互的响应面及等高线图（见图5）。由图5 可知，AD、CD 曲面陡峭，交互作用显著，其等高线的椭圆率也直观地反映了交互作用的显著性。

图5 各因素交互作用对刺梨双蛋白奶茶感官品质影响的响应面图和等高线图Fig.5 Response surface and contour maps of the interaction of various factors on the sensory quality of thorn pear double protein milk tea

2.2.4 刺梨双蛋白奶茶最佳配方的确定

由单因素试验和Design-Expert 8.0.6 响应面法分析得到刺梨双蛋白奶茶制备的最佳配方为：白砂糖添加量4 g，刺梨汁添加量15 g，双蛋白添加量30 mL，牛乳与豆乳体积比5∶2（共175 mL），即白砂糖0.8%（m/V），刺梨汁3%，双蛋白6%，牛乳25%，豆乳10%，安赛蜜0.06%（m/V），茶水56%，感官评定得分91.9±0.7 分。

为验证此模型的可靠性，在最佳工艺条件下进行验证试验，制作3 份平行样品，由30 名食品从业人员进行感官评分，其感官评分平均值为92.8±0.8 分。与模型给出的预测值91.9±0.7 分进行对比，相对误差小于1%，说明该响应面方程对刺梨双蛋白奶茶配方预测准确性较好。

2.3 刺梨双蛋白奶茶的主要品质指标

2.3.1 理化指标

还原糖含量为0.175%，粗蛋白含量为2.3%，粗脂肪含量为0.58%。

2.3.2 微生物指标

在刺梨双蛋白奶茶样品中检测到菌落总数为29 CFU/mL，无大肠菌群，限值1×104CFU/mL，未检测到致病菌，产品符合GB 7101—2015《食品安全国家标准 饮料》[33]中微生物限量标准。

3 结论

以刺梨、牛乳、豆乳、双蛋白和茶水为主要原料，在单因素试验的基础上，采用响应面试验分析法优化刺梨双蛋白奶茶饮料配方，结果表明：当白砂糖添加量为0.8%（m/V），刺梨汁添加量为3%，双蛋白添加量为6%，牛乳添加量为25%，豆乳添加量为10%，安赛蜜添加量为0.06%（m/V），茶水添加量为56%时，配制出的刺梨双蛋白奶茶饮料有刺梨果味，无异味，色泽鲜亮，感官评定得分92.8 分。本法将刺梨与豆乳、牛乳结合开发出一种低糖低脂双蛋白奶茶，降低了奶茶的制作成本，提高了营养价值，开拓了刺梨在食品加工中的应用。刺梨的天然香气代替化学合成香料，更符合健康绿色食品的发展趋势，为保健茶饮料研究提供了新的思路。