花生綠豆蛋白飲料工藝參數(shù)的研究

張井印，常學(xué)東，劉素穩(wěn)，王磊，徐偉峰

（1.唐山藍(lán)貓飲品集團(tuán)有限公司，河北唐山 064205；2.河北科技師范學(xué)院食品科技學(xué)院，河北秦皇島 066604）

花生為豆科作物，優(yōu)質(zhì)食用油主要油料品種之一，又名“落花生”或“長(zhǎng)生果”[1]?；ㄉ鞍字泻腥梭w必需的八種氨基酸，屬于完全蛋白。同時(shí)，花生蛋白色澤潔白，可溶性蛋白質(zhì)和氮溶指數(shù)高，不論添加到動(dòng)物性食品或是植物性食品中，都能起到改善食品品質(zhì)、強(qiáng)化食品營(yíng)養(yǎng)的作用。

綠豆又名青小豆，綠豆的藥理作用為降血脂、降膽固醇、抗過(guò)敏、抗菌、抗腫瘤、增強(qiáng)食欲、保肝護(hù)腎[2]。另外，綠豆的有效成分具有抗過(guò)敏作用，可輔助治療蕁麻疹等過(guò)敏反應(yīng)[3]。

以綠豆或花生為原料制作飲料，前人有過(guò)一些研究，如周昇昇等[4]做了蕎麥綠豆飲料的研究；楊桂玲等[5]做了紅豆花生飲料的研究；項(xiàng)惠丹等[6]做了花生蛋白飲料的研究；楊應(yīng)笑等[7]做了綠豆蛋白飲料工藝的研究。目前，還鮮見(jiàn)花生綠豆植物蛋白飲料研制的報(bào)道，因此，研制花生綠豆飲料除保持原先的各種功能之外，更加方便消費(fèi)者食用，物美價(jià)廉，口味純正，色香質(zhì)地俱佳，因此，綠豆花生蛋白飲料的前景廣闊，市場(chǎng)潛力巨大。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

1.1.1 儀器

FDM-Z 型漿渣自動(dòng)分離磨漿機(jī)：溫嶺市龍達(dá)電機(jī)廠(chǎng)；PHS 型數(shù)字式pH 計(jì)：蕭山市鑫龍醫(yī)療器有限公司；BS110S 分析天平：北京賽多利斯天平有限公司；FJ-200高速分散均質(zhì)機(jī)：上海標(biāo)本模型廠(chǎng)制造；YXQG02 型（電熱式）蒸汽消毒器：山東新華醫(yī)療器械廠(chǎng)。

1.1.2 材料及試劑

優(yōu)質(zhì)花生、優(yōu)質(zhì)綠豆、碳酸氫鈉、單甘脂、竣甲基纖維素鈉、瓜爾豆膠、卡拉膠。其中試劑均為食品級(jí)。

1.2 方法

1.2.1 綠豆乳的制備

1）浸泡：選用籽粒飽滿(mǎn)，無(wú)霉?fàn)€、無(wú)出芽、無(wú)碎瓣的優(yōu)質(zhì)綠豆，在45 ℃～55 ℃的0.5%NaHCO（3質(zhì)量分?jǐn)?shù)）溶液中浸泡6 h～10 h。

2）脫皮預(yù)煮：去皮后的綠豆在濃度為0.5%NaHCO3（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）溶液中加熱至83 ℃～85 ℃，滅酶熱燙4 min～6 min。

3）磨漿：將經(jīng)過(guò)滅酶鈍化后的綠豆加7 倍83 ℃清水用膠體磨磨漿。

4）均質(zhì)：將綠豆?jié){液置于均質(zhì)機(jī)中均質(zhì)，調(diào)節(jié)壓力為20 MPa～25 MPa，使其漿液細(xì)膩均勻[8]。

1.2.2 花生乳的制備

將挑選好的花生烘烤，待烤熟的花生冷卻至室溫，進(jìn)行花生仁的脫皮。將脫皮后的花生放入3 倍的0.05%NaHCO3堿水中浸泡，在50 ℃水中浸泡2 h。將軟化了的花生洗凈、磨漿、過(guò)濾[9]。

1.2.3 混合調(diào)配

將所得的綠豆?jié){、花生乳、白砂糖、穩(wěn)定劑等按比例調(diào)制。

1.2.3.1 復(fù)合穩(wěn)定劑的正交實(shí)驗(yàn)

在單甘脂、羧甲基纖維素鈉、瓜爾多膠、卡拉膠中穩(wěn)定劑的單因素基礎(chǔ)上，找到最佳水平，設(shè)計(jì)4 因素3水平的正交試驗(yàn)，因素及水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1，所得成品放置20 h，觀察各組沉淀和乳液含量。

乳液含量%=乳液的體積/乳液和沉淀的總體積×100。

表1 復(fù)合穩(wěn)定劑因素水平編碼表Table 1 Compound stabilizer coding of factors and levels

1.2.3.2 花生綠豆蛋白飲料單因素實(shí)驗(yàn)

①殺菌溫度為121 ℃、加糖量2.5%、復(fù)合添加劑0.3 %，依次改變花生乳與綠豆乳的比例（體積比）為1 ∶1、1 ∶2、1 ∶3、1 ∶4、1 ∶5、1 ∶6、1 ∶7、1 ∶8。②花生液與綠豆?jié){的比例為1：5、加糖量2.5%、添加劑0.3%，依次改變殺菌溫度為80、90、100、110、121、130、140、150 ℃。③花生液與綠豆?jié){的比例為1 ∶5、殺菌溫度121 ℃、添加劑0.3%，依次改變加糖量為1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%。④花生液與綠豆?jié){的比例為1 ∶5、殺菌溫度121 ℃、添加劑的量0.3%，依次改變加糖量為1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果均以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)表2。

表2 感官評(píng)分表Table 2 Graded standard of sense quality

總得分=色澤得分+口味得分+組織狀態(tài)得分

1.2.3.3 花生綠豆蛋白飲料正交實(shí)驗(yàn)

采用4 因素3 水平正交試驗(yàn)確定出花生液與綠豆?jié){的比例、殺菌溫度、加糖量、添加劑量4 個(gè)因素對(duì)花生綠豆飲料的感官指標(biāo)（評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)表2）的影響。因素及水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表3。

表3 正交因素水平表Table 3 Coding of factors and levels

1.2.4 加熱均質(zhì)

將所得的花生綠豆液迅速加熱到83 ℃，然后將其置于均質(zhì)機(jī)中均質(zhì)3 次，初次均質(zhì)壓力為23 MPa，后兩次的均質(zhì)壓力為25 MPa[10]。

1.2.5 灌裝殺菌

采用熱灌裝法，立即將均質(zhì)而得的花生綠豆液裝人的玻璃瓶中，瓶口留一定的頂隙，以利于真空度的形成。本實(shí)驗(yàn)采用高壓蒸汽殺菌。

1.2.6 冷卻

逐級(jí)冷卻使溫度逐漸下降，重復(fù)操作使?jié){液溫度每次約下降15 ℃～20 ℃，直至冷卻到室溫。

1.2.7 成品

存放于陰涼處保藏。

2 結(jié)果及分析

2.1 花生烘烤溫度與時(shí)間的選擇

花生經(jīng)烘烤可以起到增香的作用，因?yàn)榛ㄉ鞍状蟛糠譃榛ㄉ虻鞍缀桶榛ㄉ虻鞍?，其中伴花生球蛋白能為炒花生提供特殊的香味適度烘烤的花生，是人們最理想和最受歡迎的風(fēng)味之一[10-11]。

表4 烘烤溫度與時(shí)間對(duì)花生感官質(zhì)量影響Table 4 Baking temperature and time on the sensory quality of peanuts

從表4 中可以看出，選擇160 ℃烘烤20 min，花生處理效果最好，香味濃郁，口感香脆。經(jīng)160 ℃烘烤30 min 的花生帶有糊味并伴有苦味，不適于制作飲料，而且此條件下處理的花生，蛋白質(zhì)已經(jīng)嚴(yán)重變性，直接影響飲料的品質(zhì)。其他的處理?xiàng)l件不能使花生完全熟化，花生仍帶生腥味，這是因?yàn)楹婵緶囟群蜁r(shí)間不能完全鈍化脂肪氧化酶，而產(chǎn)生了不良?xì)馕禰12]，其制成的飲料也會(huì)帶有生腥味，影響樣品的感官效果。因此，選用160 ℃烘烤20 min 為處理?xiàng)l件。

2.2 復(fù)合穩(wěn)定劑的選擇

2.2.2 正交實(shí)驗(yàn)分析

在單甘脂、羧甲基纖維素鈉、瓜爾多膠、卡拉膠等穩(wěn)定劑單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取最佳水平，設(shè)計(jì)4因素3 水平的正交試驗(yàn)，如表1 所示，靜置20 h，以均一乳液含量為實(shí)驗(yàn)結(jié)果與指標(biāo)[13]，得出最優(yōu)水平組合和各因素對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)影響的次序，如表5 所示。

表5 復(fù)合穩(wěn)定劑實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 5 Results of orthogonal test for compound stabilizer

由表5 可知，A2B2C3D1為本實(shí)驗(yàn)的最佳組合，通過(guò)驗(yàn)證試驗(yàn)，按照單甘脂、羧甲基纖維素鈉、瓜爾豆膠、卡拉膠的比例分別為0.10%、0.08%、0.08%、0.04%進(jìn)行穩(wěn)定性試驗(yàn)的驗(yàn)證，靜置20 h，觀察，乳液含量高達(dá)99.8%，色澤呈均勻一致略帶綠色的乳白色，口味有明顯的綠豆、花生的香濃氣味，組織狀態(tài)無(wú)脂肪上浮，無(wú)脂肪圈，底無(wú)灰白色糊狀沉淀。得出結(jié)論：?jiǎn)胃术サ暮繛?.10%，羧甲基纖維素鈉的含量為0.08%，瓜爾多膠的含量為0.08%，卡拉膠的含量為0.04%。即復(fù)合穩(wěn)定劑單甘脂：羧甲基纖維素鈉：瓜爾豆膠：卡拉膠的最佳配比為5：4：4：2。極差RA=RB＞RD＞RC,表明因素對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)影響的次序?yàn)锳=B＞D＞C。即復(fù)合添加劑對(duì)試驗(yàn)穩(wěn)定性的影響順序?yàn)閱胃手?羧甲基纖維素鈉＞卡拉膠＞瓜爾豆膠。

2.3 花生綠豆蛋白飲料主要工藝參數(shù)的確定

2.3.1 單因素實(shí)驗(yàn)分析

2.3.1.1 花生液與綠豆?jié){的比例

花生液與綠豆?jié){的比例，見(jiàn)圖1。

圖1 物料比例對(duì)飲料感官評(píng)分的影響Fig.1 Effect of material ratio for beverage sensory

從圖1 可以看出，隨著花生液與綠豆?jié){的體積比升高，感官評(píng)分呈上升趨勢(shì)，其中當(dāng)比例為1 ∶5 時(shí)評(píng)分達(dá)到最大值93 分，隨后評(píng)分呈下降趨勢(shì)，故選擇花生液與綠豆?jié){的比例為1 ∶5。

2.3.1.2 殺菌溫度

不同殺菌溫度對(duì)飲料感官評(píng)分的影響，見(jiàn)圖2。

圖2 不同殺菌溫度對(duì)飲料感官評(píng)分的影響Fig.2 Effect of different temperture for beverage sensory

從圖2 可以看出，隨著殺菌度的升高，感官評(píng)分呈上升趨勢(shì)，其中當(dāng)比例為121 ℃時(shí)評(píng)分達(dá)到最大值92分，隨后評(píng)分呈下降趨勢(shì)，故選擇殺菌溫度為121 ℃。

2.3.1.3 加糖量

從圖3 可以看出，隨著加糖量的升高，感官評(píng)分呈上升趨勢(shì)，其中當(dāng)加糖量為2.5%時(shí)評(píng)分達(dá)到最大值95 分，隨后評(píng)分呈下降趨勢(shì)，故選擇加糖量為2.5%。

2.3.1.4 添加劑的量

從圖4 可以看出，隨著添加劑的量升高，感官評(píng)分呈上升趨勢(shì)，其中當(dāng)添加劑的量為0.3%時(shí)評(píng)分達(dá)到最大值94 分，隨后評(píng)分呈下降趨勢(shì)，故選擇添加劑的量為0.3%。

圖3 糖添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響Fig.3 Effect of sugar content for beverage sensory

圖4 不同添加劑的量對(duì)飲料的感官評(píng)分的影響Fig.4 Effect of additives content for beverage sensory

2.3.2 正交試驗(yàn)分析

采用四因素三水平正交試驗(yàn)確定出花生液與綠豆?jié){的體積比、殺菌溫度、加糖量、添加劑量4 個(gè)因素對(duì)花生綠豆飲料的感官指標(biāo)的影響，通過(guò)正交分析表得出最優(yōu)水平組合和各因素對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)影響的次序。參見(jiàn)表6。

由表6 可知，A1B2C2D2為本實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)水平組合，即花生乳與綠豆乳的體積比為1 ∶4,殺菌溫度121 ℃，加糖量2.5%，總添加劑用量0.3%。極差B＞C=D＞A，表明因素對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)影響的次序?yàn)闅⒕鷾囟龋炯犹橇?總添加劑用量＞花生乳與綠豆乳的比例。經(jīng)驗(yàn)證試驗(yàn)，花生乳與綠豆乳的體積比為1 ∶4，殺菌溫度121 ℃，加糖量2.5%，總添加劑用量0.3%，產(chǎn)品色澤呈均勻一致略帶綠色的乳白色，口味有明顯的綠豆、花生的香濃氣味，感官評(píng)分為99.6。因此，花生乳與綠豆乳的體積比為1 ∶4，殺菌溫度121 ℃，加糖量2.5%，總添加劑用量0.3%，是本實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)水平組合。

3 結(jié)論

研究表明：綠豆乳與花生乳體積比為4 ∶1 時(shí)，加糖量2.5%時(shí)，121 ℃、15 min 殺菌方式，該蛋白飲料的口感、色澤、風(fēng)味為最佳。在花生綠豆蛋白飲料生產(chǎn)中，為了增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性，在生產(chǎn)中復(fù)合穩(wěn)定劑的最佳用量為0.3%，其中含單甘酯0.10%、羧甲基纖維素鈉0.08%、瓜爾豆膠0.08%、卡拉膠0.04%。采用兼有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能的綠豆和花生為原料，生產(chǎn)出的花生綠豆植物蛋白飲料，口感適宜，營(yíng)養(yǎng)豐富。產(chǎn)品色澤呈均勻一致，略帶綠色的乳白色，口感細(xì)膩，有明顯的綠豆、花生的香濃氣味。

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