大豆復合植物蛋白飲料配方優(yōu)化 及其理化性質(zhì)

沈金榮,史夢珂,鄧澤元,李 靜

(南昌大學食品學院國家重點實驗室,江西南昌 330047)

大豆亦稱黃豆,系莢豆科一年生草本,富含脂肪、蛋白質(zhì)和磷脂。大豆蛋白是一種植物性蛋白質(zhì),其蛋白質(zhì)含量約為38%以上,是谷類食物的4～5倍,其氨基酸組成與牛奶蛋白質(zhì)相近。大豆中的磷脂是一種天然營養(yǎng)活性劑,是構(gòu)建大腦的重要物質(zhì),大豆磷脂中含有85%～90%的磷脂酰膽堿以及磷脂酰乙醇胺,對人體器官有很好的保健作用[1]。目前市場上的植物蛋白飲品主要有椰汁、杏仁露、花生露及核桃露等幾大類。但這些產(chǎn)品的主要原料品種比較單一,口感也比較單一,缺少混合型植物蛋白飲料;另外，這些產(chǎn)品消費定位面也比較狹窄,例如椰汁突出的只是美容功效、核桃露突出的只是益智作用,而針對女性健康開發(fā)的植物蛋白飲料甚少。因此，本產(chǎn)品通過混合不同風味的黃豆、紅豆、紅棗以及枸杞等物質(zhì),不僅可以改善產(chǎn)品的口感、增加食物多樣性,而且還富含糖類、維生素、氨基酸等營養(yǎng)成分。其中紅豆可以有效地補血、消腫和利尿[2];紅棗具有促進肌膚細胞的代謝,防止黑色素沉著,增強體質(zhì),延緩衰老等作用[3];枸杞具有抗氧化、提高免疫力、降血脂、抗衰老、抗腫瘤等作用[4]。因此，本產(chǎn)品在預(yù)防女性貧血、延緩衰老以及提高免疫力等方面都有一定的促進作用,是一款針對女性消費群體而開發(fā)的植物蛋白飲品。

乳化劑是一類分子內(nèi)具有親水和親脂基團的表面活性物質(zhì),能夠減少液滴的表面張力,減少分散體系的勢能,防止相鄰液滴聚集,使溶液趨于穩(wěn)定[5-6]。研究表明,單甘酯和蔗糖酯混合使用可以取得很好的穩(wěn)定效果[7]。Stokes 定律表明,增稠劑能夠增加乳液體系黏度,降低體系中顆粒沉降速度,從而延長體系穩(wěn)定時間[8]。因為有些增稠劑之間有協(xié)同作用,混合使用時其黏度高于體系中任何一組分的黏度,因此使用復合增稠劑可以起到更好的穩(wěn)定效果。

因此,本文以黃豆、大棗、枸杞、紅豆為原輔料,通過單因素實驗和正交實驗,考察黃豆與輔料(紅棗粉、紅豆粉和枸杞粉)總量比、料水比、蔗糖添加量、奶粉添加量、紅棗:紅豆:枸杞的質(zhì)量之比等對植物蛋白飲料感官的影響,獲得植物蛋白飲料原輔料的配方;通過穩(wěn)定系數(shù)和離心沉淀率,考察了復合乳化劑和復合增稠劑對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響,獲得植物蛋白飲料中乳化劑和增稠劑的配方;通過測定產(chǎn)品的營養(yǎng)成分、色澤、粒徑和流變學特性,考察了植物蛋白飲料的理化特性。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

黃豆、紅豆粉、紅棗粉、枸杞粉 南昌鮮徠客有限責任公司;蔗糖、姜、鹽、奶粉 南昌旺中旺超市;蔗糖酯 河北百味生物科技有限公司;單甘酯、海藻酸丙二醇酯、海藻酸鈉、瓜兒豆膠 南昌科學儀器有限公司;無水碳酸鈉、氨水、石油醚、硫酸鉀、硫酸、硼酸、甲基紅、酒石酸鉀鈉、葡萄糖 分析純,汕頭市西隴化工廠有限公司;無水乙醇、硫酸銅、氫氧化鈉 分析純,上海振興化工一廠;冰乙酸、鹽酸 分析純,天津市大茂化學儀器廠;無水乙醚 分析純,上海焱晨化工實業(yè)有限公司;溴鉀酚綠 分析純,上?；瘜W試劑總廠。

K9860凱氏定氮儀 山東海能科學儀器有限公司;CR-400 色差儀、PHS-3CpH計 上海精密科學儀器有限公司;HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州國華電器有限公司;JM-L系列立式膠體磨 福建巨龍電機集團有限公司;GYB60-6S高壓均質(zhì)機 上海東華高壓均質(zhì)機廠;LDZX-50KBS立式壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫(yī)療器械廠;TDL-5-A離心機 上海安亭科學儀器廠;FA2204B電子天平 上海精科天美科學儀器有限公司;722E紫外可見分光光度計 上海光譜儀器有限公司;Zetasizer namo zs90型激光粒度儀 英國馬爾文公司;QL-861型渦流混合器 太倉科教儀器廠;WYA-2W阿貝折光儀 上海上天精密儀器有限公司;DGG-9140電熱鼓風干燥箱 上海森信實驗儀器有限公司;TA DHR-2流變儀 美國馭锘實業(yè)有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程 黃豆→挑選→清洗去雜→熱燙(1～2 min)→浸泡(浸泡溫度28～30 ℃,時間7 h)→與紅豆粉、紅棗粉及枸杞粉一起磨漿→混勻→過膠體磨→煮漿(煮漿溫度≥95 ℃,保持3 min)→過濾→濾液→加蔗糖、穩(wěn)定劑等調(diào)配(姜汁添加量為0.05%,精鹽0.04%)→均質(zhì)(第一次均質(zhì)壓力25 MPa、均質(zhì)時間5 min,第二次均質(zhì)壓力20 MPa、均質(zhì)時間5 min)→灌裝→殺菌(121 ℃,15 min)→冷卻→成品[2,9-10]。

1.2.2 單因素實驗設(shè)計

1.2.2.1 黃豆和紅棗、紅豆、枸杞三種輔料總量的不同質(zhì)量比對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響 各實驗組固定蔗糖添加量為7%,奶粉添加量為1%,料水(料包括3種輔料和大豆的總質(zhì)量)比為1∶10 (g/mL),紅棗∶紅豆∶枸杞質(zhì)量之比為2∶5∶3,復合乳化劑和增稠劑暫不添加的條件下,采用黃豆與輔料總質(zhì)量比為1∶1、2∶1、7∶3、3∶1、4∶1,按植物蛋白飲料制作工藝進行實驗,通過感官評分確定最佳的黃豆與輔料總量比。

1.2.2.2 不同料水比對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響 各實驗組固定蔗糖添加量為 7%,奶粉添加量為1%,黃豆與輔料總量的質(zhì)量比為7∶3,紅棗∶紅豆∶枸杞質(zhì)量之比為2∶5∶3,復合乳化劑和增稠劑暫不添加的條件下,采用料水比為1∶8、1∶9、1∶10、1∶11、1∶12 (g/mL),按植物蛋白飲料制作工藝進行實驗,通過感官評分確定最佳的料水比。

1.2.2.3 蔗糖添加量對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響 各實驗組固定奶粉添加量為1%,黃豆與輔料總量的質(zhì)量比為7∶3,料水比為1∶10 (g/mL),紅棗∶紅豆∶枸杞質(zhì)量之比為2∶5∶3,復合乳化劑和增稠劑暫不添加的條件下,采用蔗糖添加量為5%、6%、7%、8%、9%,按植物蛋白飲料制作工藝進行實驗,通過感官評分確定最佳的蔗糖添加量。

1.2.2.4 奶粉添加量對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響 各實驗組固定蔗糖添加量為 7%,黃豆與輔料總量的質(zhì)量比為7∶3,料水比為1∶10 (g/mL),紅棗∶紅豆∶枸杞質(zhì)量之比為2∶5∶3,復合乳化劑和增稠劑暫不添加的條件下,采用奶粉添加量為0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%,按植物蛋白飲料制作工藝進行實驗,通過感官評分確定最佳的奶粉添加量。

1.2.2.5 紅棗∶紅豆∶枸杞的質(zhì)量比對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響 各實驗組固定蔗糖添加量為 7%,奶粉添加量為1%,黃豆與輔料總量比為7∶3,料水比為1∶10 (g/mL),復合乳化劑和增稠劑暫不添加的條件下,采用紅棗∶紅豆∶枸杞的質(zhì)量比為2∶6∶2、2∶5∶3、2∶3∶5、5∶2∶3、5∶4∶1,按植物蛋白飲料制作工藝進行實驗,通過感官評分確定最佳的紅棗、紅豆、枸杞質(zhì)量比。

1.2.3 植物蛋白飲品感官評價 本實驗隨機挑選10位經(jīng)培訓的食品專業(yè)的學生以感官評定的評分方法,對植物蛋白飲料的色澤、氣味、滋味、組織狀態(tài)進行評定,滿分為100 分,結(jié)果取平均值,感官評分標準[11]如表1所示。

表1 感官評分Table 1 Sensory score

1.2.4 正交實驗 在多次單因素實驗的基礎(chǔ)上,確定影響植物蛋白飲料品質(zhì)的主要因素為原料與輔料的質(zhì)量比(A),料水比(B),蔗糖添加量(C)和奶粉添加量(D)4個因素,采用L9(34)進行正交實驗[12],通過感官評分選出最佳配方。實驗設(shè)計因素、水平及編碼見表2。

表2 正交實驗因素水平設(shè)計Table 2 Design of orthogonality factor horizontal

1.2.5 乳化劑配方的確定

1.2.5.1 乳化劑穩(wěn)定性的測定 取1 g左右的植物蛋白飲料樣液,用蒸餾水稀釋40倍,5000 r/min離心5 min,于785 nm波長處測定樣品離心前后的吸光度,并按下式計算植物蛋白飲料的穩(wěn)定性：R=A后/A前。式中:R為穩(wěn)定性系數(shù),R≤1.00,R值越大表明植物蛋白飲料的體系越穩(wěn)定;A后為離心后上清液吸光度;A前為離心前液體吸光度[13]。

1.2.5.2 蔗糖酯與單甘酯的不同比例對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響 各實驗組固定蔗糖添加量為7%,奶粉添加量為1%,黃豆與輔料總量比為7∶3,料水比為1∶10 (g/mL),紅棗∶紅豆∶枸杞質(zhì)量之比為2∶5∶3,蔗糖酯與單甘酯添加總質(zhì)量為0.10%,復合增稠劑不添加的條件下,采用蔗糖酯與單甘酯質(zhì)量比例為2∶5、3∶4、3.5∶3.5、5∶2進行實驗[14],一個星期后,觀察不同質(zhì)量比例的兩種乳化劑對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響,確定復合乳化劑的比例。

1.2.5.3 蔗糖酯和單甘酯的添加總量對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響 各實驗組固定蔗糖添加量為7%,奶粉添加量為1%,黃豆與輔料總量比為7∶3,料水比為1∶10 (g/mL),紅棗∶紅豆∶枸杞質(zhì)量之比為2∶5∶3,蔗糖酯與單甘酯質(zhì)量比例為3∶4,復合增稠劑不添加的條件下,采用添加0、0.07%、0.10%、0.13%、0.16%、0.20%的復合乳化劑進行實驗,測定穩(wěn)定系數(shù),確定復合乳化劑的添加量。

1.2.6 增稠劑配方的確定

1.2.6.1 增稠劑離心沉淀率的測定 在15 mL離心管中加入植物蛋白飲料10 mL,然后在4200 r/min下離心30 min,棄去上部溶液,在40 ℃的烘箱中烘至恒重,準確稱取沉淀物重量,利用下式計算離心沉淀率[15-16]。

離心沉淀率(%)=[沉淀物重量(g)]/[10 mL植物蛋白飲料重量(g)]×100

1.2.6.2 海藻酸丙二醇酯、海藻酸鈉和瓜兒豆膠的不同比例對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響 各實驗組固定蔗糖添加量為7%,奶粉添加量為1%,黃豆與輔料總量比為7∶3,料水比為1∶10 (g/mL),紅棗∶紅豆∶枸杞質(zhì)量之比為2∶5∶3,海藻酸丙二醇酯、海藻酸鈉和瓜兒豆膠的添加總質(zhì)量為0.05%,蔗糖酯與單甘酯添加質(zhì)量比例為3∶4,在添加總質(zhì)量為0.16%的條件下,采用海藻酸丙二醇酯∶海藻酸鈉∶瓜兒豆膠比例為1∶1∶1、2∶3∶1、2∶1∶3、3∶2∶1進行實驗,一個星期后,觀察不同比例的增稠劑對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響,確定復合增稠劑的比例。

1.2.6.3 海藻酸丙二醇酯、海藻酸鈉和瓜兒豆膠的添加總量對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響 各實驗組固定蔗糖添加量為7%,奶粉添加量為1%,黃豆與輔料總量比為7∶3,料水比為1∶10 (g/mL),紅棗∶紅豆∶枸杞質(zhì)量之比為2∶5∶3,海藻酸丙二醇酯:海藻酸鈉:瓜兒豆膠比例為2∶1∶3,蔗糖酯與單甘酯添加質(zhì)量比例為3∶4,添加總質(zhì)量為0.16%的條件下,采用添加0、0.035%、0.05%、0.065%、0.08%的復合增稠劑做實驗,測定離心沉淀率,確定復合增稠劑的添加量。

1.2.7 植物蛋白飲料理化指標的測定 以最終確定配方的植物飲料進行以下理化指標的測定。

1.2.7.1 可溶性固形物含量測定 參照GB/T 12143-2008 《飲料通用分析方法》折光儀測定方法[17]。

1.2.7.2 蛋白質(zhì)含量測定 參照GB 5009.5-2010 《食品中蛋白質(zhì)的測定》(凱氏定氮法)的測定方法[18]。

1.2.7.3 脂肪含量測定 參照GB/T 5413.3-2010 《食品安全國家標準 嬰幼兒食品和乳品中脂肪的測定》的測定方法[19]。

1.2.7.4 還原糖含量的測定 參照GB/T 5009.7-2008 《食品中還原糖的測定》的測定方法[20]。

1.2.7.5 色澤的測定 用全自動色彩色差計CR-400通過反射法測定樣品的色澤指標。采用CIELAB色空間,L值表示明度,從明亮(L=100)到黑暗(L=0)之間變化,L值越大明度越大;a值表示物質(zhì)的紅綠偏向,正值偏向紅色,負值偏向綠色;b值表示物質(zhì)的黃藍偏向,正值偏向黃色,負值偏向藍色[12]。

1.2.7.6 平均粒徑及平均分散系數(shù)的測定 樣品的粒徑分布采Zetasizer namo zs90型激光粒度儀測定,樣品需用自來水稀釋至合適濃度。將植物蛋白飲料加入到以自來水為介質(zhì)的準備池中。稀釋后樣品被送入測定室中,激光束照射,激光波長為633 nm,溫度為25 ℃,測定范圍為0.4～10000 nm。

1.2.7.7 流變學性質(zhì)的測定 使用TA DHR-2流變儀,40 mm平行板進行測定,測定溫度25 ℃,剪切速率范圍2～200(1/S),采用靜態(tài)流變實驗程序進行測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2010進行統(tǒng)計分析,計算標準誤差并制圖,實驗數(shù)據(jù)以3次重復的“均值±標準差”表示。通過正交助手Ⅱ V3.1軟件對植物蛋白飲料配方進行優(yōu)化。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實驗

2.1.1 黃豆與輔料(紅棗、紅豆、枸杞)的質(zhì)量比例對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響 從圖1可以看出,感官評分的得分隨黃豆與輔料總量的比例的增加呈先增大后降低的趨勢,且黃豆與輔料總量比在7∶3時，植物蛋白飲料的感官評分最高。這是由于輔料的添加量對產(chǎn)品的色澤、組織形態(tài)等具有一定的影響,當輔料添加量過大時,產(chǎn)品風味濃郁,但組織狀態(tài)有少量沉淀,導致產(chǎn)品得分較少;當輔料添加量過小時,產(chǎn)品色澤、滋味不突出,導致產(chǎn)品得分較少。所以,選擇黃豆與輔料總量的比例在7∶3最為合適。

圖1 黃豆與輔料的比例對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of the ratio of soybean and excipients on the sensory quality of products

2.1.2 料水比對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響 從圖2可以看出,感官評分的得分隨料水比例的增加呈先增大后降低的趨勢,且料水比在1∶10 (g/mL)時，植物蛋白飲料的感官評分最高。這是由于在較低的料水比情況下,飲料的濃度較稠,導致口感較差,且使水溶性的多糖等有機物不能較多的溶出,造成資源的浪費,隨著料水比例的增加,不僅能夠使飲料的濃度降低,而且能讓水溶性的多糖等有機物較多的溶出,但隨著料水比例的進一步增加,飲料濃度變的過稀,產(chǎn)品滋味平淡,導致得分較少。所以,選擇料水比在1∶10 (g/mL)最為合適。

圖2 料水比對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of the ratio of material and water on sensory quality of products

2.1.3 蔗糖添加量的對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響 從圖3可以看出,感官評分的得分隨蔗糖添加量的增加呈先增大后降低的趨勢,蔗糖添加量為6%時植物蛋白飲料的感官評分最高。這是由于蔗糖的添加量過低則飲料的甜味不明顯,而用量增大時會使飲料過甜。所以,選擇蔗糖的添加量在6%最為合適。

圖3 蔗糖添加量的對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of sucrose content on sensory quality of products

2.1.4 奶粉添加量對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響 從圖4可以看出,感官評分的得分隨奶粉添加量的增加呈先增大后降低的趨勢,奶粉添加量為1.5%時，植物蛋白飲料的感官評分最高。這是由于在一定范圍內(nèi),奶粉添加會使飲料具有特殊的奶香味,當奶粉添加過量時,強烈的奶香味會掩蓋產(chǎn)品本身的風味。所以,選擇奶粉的的添加量在1.5%最為合適。

圖4 奶粉添加量的對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of milk powder content on sensory quality of products

2.1.5 紅棗:紅豆:枸杞的比例對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響 從圖5可以看出,紅棗、紅豆、枸杞質(zhì)量比為2∶5∶3時，植物蛋白飲料的感官評分最高。這是由于復合輔料配料時,其配比和用量的不同會直接影響飲料的風味和營養(yǎng)。混合輔料比例偏差過小,飲料的風味平淡;混合輔料比例偏差過大,飲料的風味不協(xié)調(diào),營養(yǎng)也不全面。所以,選擇,紅棗、紅豆、枸杞質(zhì)量比為2∶5∶3最為合適。

圖5 輔料的不同配比對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響Fig.5 Effect of different proportion of accessories on the sensory quality of products

2.2 正交實驗

在多次單因素實驗的基礎(chǔ)上,確定影響植物蛋白飲料品質(zhì)的主要因素為原料與輔料的質(zhì)量比(A)、料水比(B)、蔗糖添加量(C)和奶粉添加量(D)4個因素,采用 L9(34)進行正交實驗,通過感官評分選出最佳配方。結(jié)果見表3。

表3 正交實驗結(jié)果Table 3 Results of orthogonal test

采用極差分析法,對各因素均值及極差大小進行分析。從表3中可以看出,影響感官評價因素大小順序為:原料與輔料的質(zhì)量比>料水比>蔗糖添加量>奶粉添加量。即最優(yōu)組合是A2B2C2D1或A2B2C3D1,按這兩種組合的物料用量進行驗證實驗,結(jié)果表明：組合A2B2C2D1的產(chǎn)品感觀評分為89分,組合A2B2C3D1的產(chǎn)品感觀評分為 91分,說明組合A2B2C3D1為最佳組合。即蔗糖添加量為 7%,姜汁添加量為0.05%,精鹽0.04%,奶粉添加量為1%,黃豆與輔料總量比為7∶3,料水比為1∶10 (g/mL),紅棗∶紅豆∶枸杞質(zhì)量之比為2∶5∶3。

2.3 復合乳化劑的配比及用量的確定

2.3.1 蔗糖酯與單甘酯的不同比例對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響 一個星期后,觀察產(chǎn)品的分層情況,添加蔗糖酯和單甘酯比例為3∶4的樣品幾乎無分層現(xiàn)象出現(xiàn),而添加蔗糖酯和單甘酯比例為2∶5、3.5∶3.5、5∶2的樣品分別有少量分層現(xiàn)象出現(xiàn),有輕微分層現(xiàn)象出現(xiàn),分層現(xiàn)象明顯,因此選定兩種乳化劑的最佳配比為蔗糖酯∶單甘酯=3∶4。

2.3.2 復合乳化劑添加量對植物蛋白飲料穩(wěn)定性的影響 以兩種乳化劑蔗糖酯∶單甘酯=3∶4為前提,進行乳化性比較，確定乳化劑的添加量,結(jié)果如圖6所示。

圖6 復合乳化劑添加量對植物蛋白飲料穩(wěn)定性的影響Fig.6 Effect of compound emulsifier content on the stability of vegetable protein beverage

從圖6可以看出,蔗糖酯和單甘酯總量的質(zhì)量分數(shù)在0.07%～0.16%時穩(wěn)定性逐漸升高,在質(zhì)量分數(shù)為0.16%時穩(wěn)定性最好,超過0.16%后,穩(wěn)定性有所降低,這是因為親水性的蔗糖酯與親油性的單甘酯的混合乳化劑可以形成特別穩(wěn)定的界面膜,具有較高的強度,從而能夠很好地防止聚結(jié),對增加乳狀液的穩(wěn)定性有很大的作用。使用混合乳化劑可以使界面層中分子較緊密的排列,在液珠表面可以形成混合液晶的中間相,混合乳化劑組分之間也可以形成分子復合物,是提高乳化效率、增加乳狀液穩(wěn)定的有效方法,實踐中也證明混合乳化劑的表面活性比單一乳化劑的表面活性要優(yōu)越,當乳化劑添加量進一步增加時,超過了乳化劑的臨界膠束濃度,乳化劑分子就會在溶液內(nèi)部聚集,構(gòu)成親油基向內(nèi),親水基向外的球狀膠束[22],導致進一步增加乳化劑的量反而降低其乳化效果。因此使用蔗糖酯和單甘酯總的添加量為0.16%。

表4 植物蛋白飲料成分Table 4 Composition of vegetable protein beverage

注:數(shù)據(jù)結(jié)果為均值±標準差(n=3)，表5、表6同。形成的乳狀液也更穩(wěn)定[21]。

2.4 復合增稠劑的配比及用量的選擇

2.4.1 復合增稠劑的配比對產(chǎn)品質(zhì)量的影響 一個星期后,觀察產(chǎn)品的沉淀情況,添加海藻酸丙二醇酯、海藻酸鈉和瓜兒豆膠比例為2∶1∶3的樣品沒有看到沉淀現(xiàn)象出現(xiàn),而添加海藻酸丙二醇酯、海藻酸鈉和瓜兒豆膠比例為1∶1∶1、2∶3∶1、3∶2∶1的樣品分別有少量、少量、微量沉淀現(xiàn)象出現(xiàn),因此選定了三種增稠劑的最佳配比為海藻酸丙二醇酯∶海藻酸鈉∶瓜兒豆膠=2∶1∶3。

2.4.2 復合增稠劑的用量對植物蛋白飲料沉淀率 以三種增稠劑海藻酸丙二醇酯∶海藻酸鈉∶瓜兒豆膠=2∶1∶3為前提,進行穩(wěn)定性比較，確定增稠劑的添加量,結(jié)果如圖7所示。

圖7 復合增稠劑添加量對植物蛋白飲料沉淀率的影響Fig.7 Effect of compound thickener content on precipitation rate of vegetable protein beverage

從圖7可以看出,產(chǎn)品中不添加增稠劑時,沉淀率很高,體系很不穩(wěn)定。增稠劑的添加使得離心沉淀率降低,產(chǎn)品穩(wěn)定性增高。三種增稠劑總量的質(zhì)量分數(shù)在0%～0.065%時沉淀率逐漸降低,在質(zhì)量分數(shù)為0.065%時穩(wěn)定性最好,添加量超過0.065%時,離心沉淀率反而略有增加。這是由于增稠劑能與水發(fā)生水合作用,不僅能增加體系的黏度,還能形成網(wǎng)格結(jié)構(gòu),分散顆粒,形成保護層,減緩顆粒的聚結(jié)、上浮與下沉[23],隨著增稠劑的過量添加,離心沉淀率反而略有增加,可能是在此添加量情況下飲料黏度太大,離心沉淀率無法精確測出。因此,選取0.065%作為增稠劑的最適添加量。

2.5 植物蛋白飲料理化指標的測定

通過以上實驗,確定植物蛋白飲料的最佳配方為:黃豆與輔料總量比為7∶3,料水比為1∶10 (g/mL),蔗糖添加量7%,奶粉添加量1%,紅棗∶紅豆∶枸杞質(zhì)量之比為2∶5∶3;復合乳化劑的最佳配比為蔗糖酯∶單甘酯=3∶4,最適添加量為0.16%;復合增稠劑的最佳配比為,海藻酸丙二醇酯∶海藻酸鈉∶瓜兒豆膠=2∶1∶3,最適添加量為0.065%。以此配方為基礎(chǔ),將制作的植物蛋白飲料進行以下理化性質(zhì)的測定。

2.5.1 植物蛋白飲料成分的測定 從表4可以看出,在植物蛋白飲料中,蛋白質(zhì)含量為2.14%>1.0%,脂肪含量為0.95%>0.4%,可溶性固形物含量為13.57%>2%,還原糖含量為0.92%,符合QB/T 2132-2008 中對植物蛋白飲料中的蛋白質(zhì)、脂肪等含量的要求[24]。

2.5.2 植物蛋白飲料色澤的測定 其結(jié)果如表5所示,由表中數(shù)據(jù)可得,此植物蛋白飲料呈淡黃色。

表5 植物蛋白飲料的色澤Table 5 Color of vegetable protein beverage

2.5.3 植物蛋白飲料平均粒徑及平均分散系數(shù)的測定 樣品的粒徑分布采用Zetasizer namozs 90型激光粒度儀測定,其結(jié)果如表6和圖8所示。

表6 植物蛋白飲料的粒徑平均值和平均分散系數(shù)Table 6 Average particle size and average dispersion coefficient of vegetable protein beverage

圖8 植物蛋白飲料的粒度分布Fig.8 Particle size distribution of vegetable protein beverage

從表6和圖8可以看出,植物蛋白飲料的粒度分布比較集中,平均分散系數(shù)為0.24,其粒徑平均值也較小,值為303.33 nm,體系的穩(wěn)定性與粒子半徑的平方成正比,粒子越大,則越易沉降分離。通過觀察粒子的大小及聚結(jié)情況,可以大致判斷飲料的穩(wěn)定性[25]。以上分析說明此產(chǎn)品的穩(wěn)定性比較好,在長期的貯存中不易出現(xiàn)分層的現(xiàn)象。

2.6 植物蛋白飲料流變學特性的測定

使用TA DHR-2流變儀,測定植物蛋白飲料的剪切應(yīng)力和黏度,其結(jié)果如圖9所示。

圖9 植物蛋白飲料的流變學特性Fig.9 Rheological properties of vegetable protein beverage

從圖9中可以看出,在剪切速率為2～200(1/S)的剪切速率范圍內(nèi),植物蛋白飲料表現(xiàn)為剪切應(yīng)力隨著剪切速率的增大而增加,且增加的幅度越來越小,也就是說表觀黏度是不斷下降的,這是典型非牛頓流體的假塑性流動行為[26]。實際的非牛頓流體,當施加壓力時,就會產(chǎn)生流動,它們要在大于某一個固定值時,才開始流動,大部分液態(tài)食品0

3 結(jié)論

通過單因素實驗和正交實驗確定了最佳配方為:黃豆與輔料總量比為7∶3,料水比為1∶10 (g/mL),蔗糖添加量7%,奶粉添加量1%,紅棗∶紅豆∶枸杞質(zhì)量之比為2∶5∶3;復合乳化劑的最佳配比為蔗糖酯∶單甘酯=3∶4,最適添加量為0.16%;復合增稠劑的最佳配比為,海藻酸丙二醇酯∶海藻酸鈉∶瓜兒豆膠=2∶1∶3,最適添加量為0.065%。獲得的產(chǎn)品呈淡黃色,含有2.14%的蛋白質(zhì),0.95%的脂肪,13.57%的可溶性固形物,0.92%的還原糖,符合QB/T 2132-2008 中對植物蛋白飲料中的蛋白質(zhì)、脂肪等含量的要求。產(chǎn)品的粒徑平均值、平均分散系數(shù)、剪切應(yīng)力和黏度的結(jié)果表明，此植物蛋白飲料具有較高的穩(wěn)定性。

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