苦瓜籽復合蛋白飲料的工藝

王振強，申森，張耀光

（1.黃河水利職業(yè)技術學院，河南開封475003；2.河南省疾病預防控制中心，河南鄭州450016）

苦瓜籽復合蛋白飲料的工藝

王振強1，申森1，張耀光2

（1.黃河水利職業(yè)技術學院，河南開封475003；2.河南省疾病預防控制中心，河南鄭州450016）

通過對比實驗確定苦瓜籽蛋白飲料的生產(chǎn)工藝參數(shù)。復合乳化劑總添加量為0.2%，穩(wěn)定劑總添加量為0.55%，脫脂乳粉添加量為0.9%，乙基麥芽酚添加量為0.002%，異VC鈉添加量為0.05%，木糖醇添加量為5%，最優(yōu)HLB值為11，調配后調整飲料的pH至8左右，在75℃下30 MPa和40 MPa兩次均質，5 min~15 min/115℃下殺菌。

苦瓜籽；蛋白飲料；穩(wěn)定性

Abstract:By comparing experiment to determine the production process parameters of the bitter gourd protein beverage.The total added amount of emulsifier is 0.2%,the total added amount of stabilizer is 0.55%,the added amount of skim milk powder is 0.9%,the added amount of ethyl maltol is 0.002%,the added amount of VCdifferent natrium is 0.05%,the added amount of xylitol is 5%,the best HLB is 11,revising the drink pH is 8,at 75℃30 MPa and 40 MPa two homogeneous,at 5 min-15 min/115℃to sterilize.

Key words：bitter gourd;protein beverage;stability

苦瓜籽中含有豐富的蛋白質、維生素、氨基酸、礦物質以及植物胰島素等多種生物活性成分，有很高的食用及藥用價值，苦瓜籽蛋白飲料的研制，為消費者特別是糖尿病、高血脂病人提供了一種是安全有效、營養(yǎng)豐富、物美價廉的功能性飲料[1]。

1 材料與方法

1.1 材料

苦瓜籽、白砂糖：市售；木糖醇：天津奧凱實業(yè)有限公司；酪蛋白酸鈉：甘肅華陵干酪素有限公司；黃原膠、蔗糖脂：天津裕昌科技有限公司；卡拉膠、檸檬酸：天津泰道科貿(mào)有限公司；MCC：杭州統(tǒng)園公司；海藻酸鈉：上?；瘜W試劑分裝廠；乙醇：天津化學試劑二廠。

1.2 儀器與設備

PB1502-L電子天平：梅特勒-托利多儀器公司；KDF-2116多功能食品粉碎機：天津達康電器公司；JMS-50膠體磨：廊坊通用機械有限公司；IKA-T18高速分散機：廣州IKA設備有限公司；WYT-4型糖度計：泉州光學儀器廠；HC-3018R高速冷凍臺式離心機：科大創(chuàng)新有限公司；101-3型干燥箱：上海實驗儀器廠生產(chǎn)；SP2102PC紫外分光光度計：上海光譜儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 苦瓜籽蛋白飲料工藝的研究

1.3.1.1 生產(chǎn)工藝流程

1.3.1.2 苦瓜籽去皮

苦瓜籽因其外皮含有大量的纖維素和脂肪，會對磨漿和苦瓜蛋白質的提取造成一定影響，所以必須去除苦瓜籽的外皮。

1.3.1.3 苦瓜籽浸泡

苦瓜籽在挑選、去殼后在一定濃度的溶液中浸泡以軟化其籽仁的細胞結構，這樣更有利于磨漿及脫去外皮。

1.3.1.4 苦瓜籽脫苦

苦瓜籽仁的脫苦在整個苦瓜籽蛋白飲料的生產(chǎn)中占有至關重要的作用，脫苦并不是完全脫去苦瓜的風味，若脫苦過度，苦瓜失去了其所應帶有的特殊風味，所以必須選擇合適的脫苦液。

1.3.1.5 苦瓜籽磨漿

在pH為9.0，溫度在47℃時苦瓜籽蛋白溶解度最高，為保證較高的苦瓜蛋白提取率，實驗采用50℃熱水磨漿，將精磨后的原漿用一層紗布過濾，然后再將液體進行離心。

1.3.1.6 漿液離心

將過濾后的原漿放入離心機進行離心，將過濾中尚未除去的少量小顆粒濾渣和較多的脂肪顆粒除去。

1.3.1.7 抗氧化劑的添加[2]

苦瓜籽仁中脂肪含量很高，經(jīng)磨漿和離心的飲料原漿與空氣接觸極易被氧化而變質，影響飲料感官品質和儲藏期限，必須添加抗氧化劑。

1.3.2 苦瓜籽蛋白飲料穩(wěn)定性研究[3]

1.3.2.1 穩(wěn)定劑添加

實驗選用了多種穩(wěn)定劑進行了單因素和復配的對比實驗，以最終確定所使用的穩(wěn)定劑和最佳配比。

1.3.2.2 乳化劑添加

植物蛋白飲料乳化劑宜選用2種或2種以上乳化劑混合而成。復合乳化劑總的添加量以0.05%~0.3%進行對比實驗，然后通過單一乳化劑的實驗結果及苦瓜籽蛋白飲料HLB值在11左右為最優(yōu)的特性計算確定最佳的復合乳化劑配比。

1.3.2.3 脫脂乳添加

由于苦瓜籽中脂肪含量很高且本品主要為糖尿病人提供，所以必須加入脫脂無糖乳粉。

1.3.2.4 甜味劑添加

功能性甜味劑在苦瓜籽蛋白飲料中的應用是本產(chǎn)品的主要特點之一，實驗選用非常適宜于糖尿病人食用和低熱量的木糖醇及阿斯巴甜為甜味劑，通過口感對比實驗確定各種甜味劑的添加量。

1.3.2.5 飲料pH調整

實驗生產(chǎn)蛋白飲料在調配后其pH在7左右，用10%NaHCO3調節(jié)其至8左右。

1.3.2.6 均質工藝研究

在適宜的高壓均質條件下，可將蛋白質顆粒細化，并同時使油脂微粒和乳化劑充分結合，達到乳化效果。

1.3.2.7 殺菌工藝研究

實驗通過不同溫度下不同殺菌時間對飲料品質的影響對比確定最佳的殺菌條件。

1.3.2.8 飲料的感官品質評價

根據(jù)植物蛋白飲料衛(wèi)生標準GB 16322-1996，采用模糊綜合評定法，以風味、甜味、外觀、色澤和口感5種品評指標對苦瓜籽蛋白飲料進行感官品質評定。評分標準：0分-最差、1分-極差、2分-非常差、3分-較差、4分-略差、5分-一般、6分-好，7分-較好、8分-非常好，9分-極好、10分-最好。

1.3.2.9 成品檢測

對成品飲料進行色澤、口感、風味、組織狀態(tài)等感官檢驗和蛋白質含量、脂肪含量、pH、糖度等理化檢驗。

2 結果與分析

2.1 生產(chǎn)工藝流程確定

2.1.1 浸泡工藝確定

經(jīng)過實驗對比，苦瓜籽浸泡工藝為：將剝去外殼的苦瓜籽仁放入20℃、1%NaHCO3溶液浸泡12 h~14 h。

2.1.2 苦瓜籽去皮工藝確定

經(jīng)過實驗研究確定去皮的最佳工藝為將苦瓜籽仁浸入1%NaHCO3溶液并加熱煮沸1 min~2 min，使籽仁外皮與籽得到完全分離，然后將去皮液完全倒出并用冷水沖洗，最后在冷水中手工篩洗3次~4次。

2.1.3 脫苦工藝確定

經(jīng)過實驗對比，確定脫苦工藝為：將苦瓜籽在1%NaOH溶液中沸煮10 min~12 min。

2.1.4 磨漿工藝確定

2.1.4.1 磨漿溫度的確定

磨漿溫度的確定，見圖1。

由圖1可知，溫度在47℃時苦瓜籽蛋白溶解度最高，為保證較高的苦瓜蛋白提取率，實驗采用50℃熱水磨漿。

2.1.4.2 磨漿仁水比確定

磨漿時不同的仁水比使磨出漿液在感官白度值和沉淀的影響見圖2和圖3。

由圖2和圖3可以看出，當仁水比為5倍~6倍時，感官白度值均較高，而6倍時沉淀層最少，實驗時確定磨漿時最佳仁水比為6倍。

2.1.5 離心工藝確定

經(jīng)過實驗對比確定采用以3000r/min離心15min。

2.1.6 抗氧化劑確定

實驗以異抗壞血酸鈉作為抗氧化劑，添加量為0.05%，離心后即將其加入原漿中，使其盡早起到抗氧化的作用?；炝虾蠹尤胂憔一溠糠?，添加量為0.002%。

2.2 苦瓜籽蛋白飲料穩(wěn)定性確定

2.2.1 乳化劑的添加確定[4]

2.2.1.1 HLB值的確定

為最終確定苦瓜籽蛋白飲料最佳的HLB值，根據(jù)沉淀指數(shù)和上浮指數(shù)，以不同HLB值的單甘酯或蔗糖酯為乳化劑按0.1%的量添加并進行對比實驗，得出苦瓜籽蛋白飲料最優(yōu)HLB值見圖4。

由圖4可以看出，HLB值為11~13時沉淀指數(shù)均較小且在11時最小，HLB值對上浮指數(shù)的影響很大，當其在10左右時上浮指數(shù)最小，綜合考慮各因素，最終確定最優(yōu)HLB值為11。

2.2.1.2 復合乳化劑配比確定

在確定苦瓜籽蛋白飲料最佳HLB值為11后，實驗采用以單甘酯、蔗糖酯、吐溫803種乳化劑按一定比例復配使飲料原漿HLB值達到11，確定添加量配比為單甘酯∶蔗糖酯∶吐溫 80=5∶6∶1.7。

2.2.1.3 復合乳化劑添加量確定

復合乳化劑總添加量0.05%~0.30%，以沉淀指數(shù)和上浮指數(shù)為因素進行對比實驗，不同添加量的乳化效果見圖5。

由圖5可以看出，上浮指數(shù)隨乳化劑添加量的增大減少，沉淀指數(shù)隨乳化劑添加量的增大而先降低再增大，確定復合乳化劑添加量為0.2%。

2.2.2 穩(wěn)定劑添加量確定[5]

穩(wěn)定劑添加量確定，見圖6。

由圖6知，卡拉膠和CMC的穩(wěn)定效果較差，海藻酸鈉效果最好，酪朊酸鈉和黃原膠次之，將定效果較好的穩(wěn)定劑混合，測試其穩(wěn)定效果確定最優(yōu)配方和添加量為：酪朊酸鈉0.2%，黃原膠0.15%，海藻酸鈉0.2%。

2.2.3 脫脂乳加入量確定

脫脂乳粉溶解后與已添加乳化穩(wěn)定劑的飲料原漿混合，以口感和白度為指標進行對比實驗，結果見圖7。

由圖7可知實驗最佳脫脂乳粉添加量為0.9%，將其在熱水中溶解后與原漿混合。

2.2.4 甜味劑添加量確定

經(jīng)過口感對比實驗確定各甜味劑最佳添加量為：白砂糖4%，木糖醇5%，阿斯巴甜0.02%，實驗中發(fā)現(xiàn)，阿斯巴甜在高溫條件下性質不穩(wěn)定，添加了阿斯巴甜的飲料在經(jīng)過高壓殺菌后甜味喪失，而木糖醇性質穩(wěn)定，添加了木糖醇的飲料不僅口感良好、甜味純正，有令人舒爽的清涼感，而且符合苦瓜籽蛋白飲料的功能特性。實驗選用木糖醇作為苦瓜籽蛋白飲料的甜味劑。

2.2.5 均質工藝確定

均質效果受到溫度、壓力、次數(shù)的影響，均質壓力對飲料沉淀和上浮指數(shù)的影響見圖8。

由圖8可知，隨著均質壓力的增大，飲料穩(wěn)定性不斷增強，壓力在40MPa左右時沉淀及上浮指數(shù)均較小，40 MPa以上變化不大。均質溫度一般在70℃~90℃，實驗確定最佳均質工藝：75℃，以30 MPa和40 MPa兩次均質。

2.2.6 殺菌條件確定[6]

苦瓜籽蛋白飲料為中性蛋白飲料，所以必須采用高溫殺菌。實驗發(fā)現(xiàn)，飲料中添加的脫脂乳粉會發(fā)生美拉德反應而褐變影響感官品質。經(jīng)過對比實驗確定飲料的殺菌條件為5 min~15 min/115℃。

2.2.7 成品檢測結果

感官檢驗：均勻的乳白色，無沉淀，無分層和懸浮物，具有苦瓜籽特有的風味，清涼爽口，口感柔和，無雜質。

理化檢驗：蛋白質0.78%、脂肪1.41%、pH 7.1、糖度4.7。

3 結論

1）苦瓜籽去皮工藝：將苦瓜籽在1%NaHCO3溶液中煮沸1 min~2 min，然后用冷水沖洗，最后在冷水中篩洗3次～4次；

2）苦瓜籽浸泡工藝：將去皮苦瓜籽仁在20℃、1%NaHCO3溶液浸泡12 h~14 h；

3）苦瓜籽脫苦工藝：將苦瓜籽在1%NaOH中沸煮10 min~12 min脫苦效果好；

4）脫脂乳添加量為0.9%，木糖醇作為甜味劑，添加量為5%；

5）最優(yōu)HLB值為11，復合乳化劑添加量為0.2%，配比為單甘酯∶蔗糖酯∶吐溫 80=5∶6∶1.7；

6）穩(wěn)定劑配比為：酪朊酸鈉0.2%、黃原膠0.15%、海藻酸鈉0.2%；磨漿后添加異VC鈉0.05%作為抗氧化劑，混料后加入香精乙基麥芽酚，添加量為0.002%；

7）調配后調整飲料pH至8左右，均質最佳工藝條件：75℃下30 MPa和40 MPa兩次均質；殺菌條件為5 min~15 min/115℃。

8）感官檢驗：均勻的乳白色，無沉淀，無分層和懸浮物，具有苦瓜籽特有的風味，清涼爽口，口感柔和，無雜質。理化檢驗：蛋白質0.78%、脂肪1.41%、pH 7.1、糖度4.7。

[1]張秀紅,李琪.植物蛋白飲料的營養(yǎng)、加工及發(fā)展前景[J].山西師范大學學報,2001(2):17-20

[2]雯竹.營養(yǎng)健康的植物蛋白飲料[J].中國食品工業(yè),2002(5):44-45

[3]李正明,王蘭君.植物蛋白生產(chǎn)工藝與配方[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1998:86-90

[4]呂心泉.復合乳化穩(wěn)定劑及在食品中的應用[J].農(nóng)牧食品開發(fā),1999(3):20-23

[5]程閏達.植物蛋白飲料的穩(wěn)定性研究[J].食品科學,1995(4):11-14

[6]李小華,阮美娟.榛子蛋白飲料的研究[J],中國食品學報,2003(8):45-48

Complex Protein Beverage Process of Bitter Gourd Seed

WANG Zhen-qiang1,SHEN Sen1,ZHANG Yao-guang2
（1.Yellow River Conservancy Technical Institute,Kaifeng 475003,Henan,China;2.Henan Center of Disease Control and Prevention,Zhengzhou 450016,Henan,China）

2011-11-10

王振強（1979—），男（漢），講師，碩士，主要從事食品加工和檢測分析教學與研究工作。