黑豆乳復(fù)合乳化增稠劑的研究

郭明月，王瓊波，王 凱

（1.漯河醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，河南漯河462002；2.漯河技師學(xué)院，河南漯河462002）

黑豆乳復(fù)合乳化增稠劑的研究

郭明月1，王瓊波1，王 凱2

（1.漯河醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校，河南漯河462002；2.漯河技師學(xué)院，河南漯河462002）

以黑豆乳為基礎(chǔ)研究對(duì)象，以穩(wěn)定系數(shù)為指標(biāo)，經(jīng)過單一試驗(yàn)和復(fù)配試驗(yàn)確定了最佳復(fù)合乳化劑的使用量；采用單因素試驗(yàn)選擇增稠劑的種類后，正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)確定了最佳復(fù)合增稠劑的使用量。研究結(jié)果表明，復(fù)合乳化劑使用量為單甘酯0.12%、蔗糖酯HLB-13 0.08%，此條件下穩(wěn)定系數(shù)為95.6%；復(fù)合增稠劑的使用量為CMC-Na 0.20%、黃原膠0.10%、明膠0.10%，此條件下穩(wěn)定系數(shù)為98.3%。

飲料；乳化劑；增稠劑；復(fù)配

植物蛋白飲料（plant protein beverage）是用有一定蛋白質(zhì)含量的植物果實(shí)、種子或果仁等為原料，經(jīng)加工制得（可經(jīng)乳酸菌發(fā)酵）的漿液中加水或加入其他食品配料制成的飲料[1]。

植物蛋白飲料含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素等人體生命活動(dòng)中必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其含有大量的亞油酸和亞麻酸，不含膽固醇。長(zhǎng)期飲用對(duì)血管壁上沉積的膽固醇具有溶解作用；不含乳糖，不會(huì)產(chǎn)生“乳糖不耐癥”等過敏問題；其含有纖維素，能防止血液中鈉離子的升高，有助于防止高血壓，能促進(jìn)腸的蠕動(dòng)，不為盲腸消化吸收，有防止消化道癌癥及其他癌癥的功效。

添加乳化劑可以增加植物蛋白飲料的乳化穩(wěn)定性，大量研究證實(shí)，同時(shí)添加乳化劑和增稠劑對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性起到更好的效果[11-12]。通過添加增稠劑可以提高黏度、增加可溶性固形物含量和縮小密度差，從而可以解決產(chǎn)品的分層和沉淀問題[5，12]。

為此，本研究主要從生產(chǎn)企業(yè)中選取常用的乳化劑和增稠劑為對(duì)象，優(yōu)化各個(gè)乳化劑和增稠劑的最佳配比，得到復(fù)合乳化增稠劑的最優(yōu)配比。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黑豆：漯河市售；凈化水：實(shí)驗(yàn)室制備；吐溫80、單甘酯、羧甲基纖維素鈉（carboxymethyl cellulose-Na，CMC-Na）、瓊脂、黃原膠：廣州市佳力士食品有限公司；蔗糖酯HLB-13、海藻酸丙二酯：（中日合資）柳州三柳食品化工有限公司；硬脂酰乳酸鈉：河南奧尼斯特食品有限公司；海藻酸鈉：青島明月海藻科技有限公司；明膠：羅賽絡(luò)明膠有限公司；以上均為食品級(jí)添加劑。

1.2 儀器與設(shè)備

JA5003電子分析天平：上海精密科學(xué)儀器有限公司；FA1004型電子天平：上海上天天平儀器廠；H01-2A磁力攪拌器：上海穎浦儀器儀表制造有限公司；JYZ-D520-JR九陽料理機(jī)：山東濟(jì)南九陽股份有限公司；JM 60A1-1膠體磨：溫州市七星乳品設(shè)備廠；HH-4電熱恒溫水浴鍋：常州普達(dá)儀器有限公司；YXQ-2S-100A全自動(dòng)高壓滅菌鍋：上海博訊實(shí)業(yè)有限公司；TDL-5-A臺(tái)式離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠；UV-2000紫外可見分光光度：尤尼柯上海儀器有限公司。

現(xiàn)階段，隨著我國(guó)中小河流水文測(cè)站迅猛增加，帶來一系列問題：因無人員編制，導(dǎo)致常規(guī)駐站式測(cè)流方法缺乏可行性；洪水發(fā)生時(shí)，工作人員無法及時(shí)趕到測(cè)流斷面現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)洪峰；纜道、橋、船等傳統(tǒng)的測(cè)流方法可操作性差；水位—流量建立相關(guān)線法，由于無法過河測(cè)流，相關(guān)關(guān)系線的建立無法保證。解決以上問題最好的辦法是實(shí)現(xiàn)流量實(shí)時(shí)在線自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。

1.3 方法

1.3.1 黑豆乳制取基本工藝流程[13]

黑豆→挑揀→稱量→清洗→浸泡→磨漿→過濾→調(diào)配（乳化劑、增稠劑）→均質(zhì)→殺菌→冷卻→黑豆乳

1.3.2 黑豆乳的制取

挑選無蟲害黑豆，稱量后清洗干凈，黑豆與水按料水比1∶3（g∶m L）用0.25%NaHCO3水溶液浸泡8～10 h，采用干豆水比為1∶8（g∶m L）用多功能料理機(jī)磨漿，采用4層紗布過濾豆乳，棄去豆渣，得到黑豆乳[13]。

1.3.3 優(yōu)化配比

在黑豆乳中分別加入一定量或一定配比的單一或復(fù)合乳化劑和增稠劑，并加入適量的糖或甜味劑調(diào)味，攪拌均勻后在高壓均質(zhì)機(jī)中進(jìn)行均質(zhì)處理，均質(zhì)條件為：均質(zhì)壓力18～20 MPa，均質(zhì)溫度70～75℃。

1.3.4 穩(wěn)定性分析[5，14-15]

穩(wěn)定系數(shù)（R）：樣品經(jīng)3 000 r/min離心10 min，取中間液稀釋100倍后，用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)600 nm處測(cè)定吸光度值A(chǔ)2，與離心前的吸光度值A(chǔ)1的比值即為穩(wěn)定系數(shù)R（R= A2/A1×100%）。

穩(wěn)定系數(shù)越大，說明該飲料的穩(wěn)定性越好。

2 結(jié)果與分析

2.1 乳化劑的應(yīng)用效果

2.1.1 單一乳化劑穩(wěn)定效果

選用吐溫80、單甘酯、蔗糖酯HLB-13、硬脂酰乳酸鈉作為試驗(yàn)對(duì)象，通過單因素試驗(yàn)，在添加量為0.2%的情況下，采用相同加工工藝和產(chǎn)品配方制得飲料，試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 單一乳化劑對(duì)飲料穩(wěn)定性的影響Table 1 Effect o f single emulsifier on beverage stability

由表1可知，加入吐溫80、單甘酯、蔗糖酯HLB-13、硬酯酰乳酸鈉等乳化劑均起到不同的穩(wěn)定效果，通過檢測(cè)穩(wěn)定系數(shù)（R）值，得出較好的乳化劑是單甘脂和蔗糖酯HLB-13。因此，選單甘脂和蔗糖酯HLB-13作為復(fù)配乳化劑。

2.1.2 復(fù)合乳化劑的調(diào)配

在添加量為0.2%不變的情況下，以單甘脂和蔗糖酯HLB-13兩種乳化劑不同比例進(jìn)行復(fù)配，復(fù)配試驗(yàn)方案和結(jié)果分析見表2。

表2 復(fù)合乳化劑對(duì)飲料穩(wěn)定性的影響Table 2 Effect of compound emulsifier on beverage stability

添加不同配比的復(fù)合乳化劑，對(duì)飲料的穩(wěn)定效果有不同的影響。由表2可知，復(fù)合乳化劑的最佳組合是單甘酯0.12%，蔗糖酯HLB-13 0.08%，在此條件下穩(wěn)定系數(shù)為95.6%。

2.2 增稠劑的應(yīng)用效果

2.2.1 單一增稠劑穩(wěn)定效果

選用應(yīng)用較廣的黃原膠、CMC-Na、海藻酸鈉、明膠、瓊脂、海藻酸丙二酯為研究對(duì)象進(jìn)行試驗(yàn)。在固定添加各增稠劑的量為均為0.4%的條件下，進(jìn)行穩(wěn)定性分析，測(cè)得穩(wěn)定系數(shù)（R），如圖1所示。

圖1 單一增稠劑對(duì)飲料穩(wěn)定效果的影響Fig.1 Effect of single thickener on beverage stability

由圖1可知，在飲料中添加量同為0.4%的6種增稠劑得到不同的穩(wěn)定效果，從測(cè)得的穩(wěn)定系數(shù)（R）可知，對(duì)復(fù)合飲料穩(wěn)定性效果較好的增稠劑依次是：CMC-Na、黃原膠、明膠、海藻酸鈉、瓊脂、海藻酸丙二酯，因此選用CMC-Na、黃原膠、明膠作為復(fù)配增稠劑。

2.2.2 復(fù)合增稠劑的調(diào)配

以CMC-Na、黃原膠、明膠3種增稠劑添加量為3個(gè)評(píng)價(jià)因素，飲料的穩(wěn)定系數(shù)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，進(jìn)行3因素3水平L9（33）正交試驗(yàn)，考察增稠劑添加量對(duì)飲料的穩(wěn)定系數(shù)的影響，正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見表3，方差分析見表4。

表3 復(fù)合增稠劑配方優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal tests for com pound thickener formula optimization

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Tab le 4 Variance analysis of orthogonal tests results

由表3可知，各增稠劑對(duì)穩(wěn)定系數(shù)影響的主次關(guān)系為C＞B＞A，復(fù)合增稠劑的最優(yōu)組合為A3B2C2，即CMC-Na為0.20%、黃原膠為0.10%、明膠為0.10%。進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，測(cè)得穩(wěn)定系數(shù)為98.3%。

由表4方差分析結(jié)果表明，各個(gè)增稠劑對(duì)穩(wěn)定系數(shù)都有不同程度的影響，其中明膠對(duì)復(fù)合增稠劑的穩(wěn)定性有顯著性影響（P＜0.05），其他因素對(duì)結(jié)果影響均不顯著。

3 結(jié)論

乳化劑和增稠劑復(fù)合后的效果明顯優(yōu)于單一的乳化劑和增稠劑。通過單因素和正交試驗(yàn)，獲得適合于黑豆蛋白飲料復(fù)合乳化劑的最佳使用量為0.2%，其配比為單甘酯0.12%，蔗糖酯HLB-13 0.08%；復(fù)合增稠劑的最佳使用量為CMC-Na 0.20%、黃原膠0.10%、明膠0.10%，在此條件下測(cè)得穩(wěn)定系數(shù)為98.3%。

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Application of compound emulsifier and thickener on black bean milk

GUO Mingyue1,WANG Qiongbo1,WANG Kai2
(1.Luohe Medical College,Luohe 4620022,China;2.Luohe Technician College,Luohe 462002,China)

Using black bean m ilk as research object and stability coefficient as evaluation index,the optimum com pound emulsifier addition was determined by single factor experiment for single and compound emulsifier optimization.The thickener species were selected by single factor experiment,and the optimum compound thickener addition was determined by orthogonal experiment.Results showed that the optimum compound emulsifier was monoglycerides 0.12%,sucrose fatty acid ester HLB-13 0.08%,and the stability coefficient was 95.6%.The optimum compound thickener were CMC-Na 0.20%,xanthan gum 0.10%,gelatin 0.10%,under this condition,the stability coefficient was 98.3%.

beverage;emulsifier;thickener;compound

TS257.4

A

0254-5071（2015）03-0080-03

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.03.018

2015-02-09

河南省教育廳科學(xué)技術(shù)科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目（14B550007）

郭明月（1979-），女，講師，碩士，主要從事食品營(yíng)養(yǎng)和飲料加工方面的教學(xué)與研究。