一種高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉的開發(fā)及特性研究

江雨婷

（上海晨冠乳業(yè)有限公司，上海201401）

0 引言

我國人口老齡化現(xiàn)象不斷加劇，老年人營養(yǎng)狀況影響著健康狀況，所以通過攝取優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、微量營養(yǎng)素，幫助老年人改善健康狀況對老年人意義重大[1-4]。動物蛋白質(zhì)含有人體必需8種氨基酸，接近人體需求，吸收效率好[5]。植物蛋白必需氨基酸含量較豐富，降低體內(nèi)膽固醇，添加動植物雙蛋白營養(yǎng)均衡提供人體所有必需氨基酸[6-7]。大豆分離蛋白具有高營養(yǎng)、良好的溶解性、乳化性等功能特性，磷脂是一種有效的表面活性劑和穩(wěn)定劑，磷脂作為乳化劑和大豆分離蛋白復(fù)合有利于維持蛋白溶液良好的乳化活性[8]。加工過程中，為防止結(jié)塊產(chǎn)生通常添加二氧化硅作為抗結(jié)劑，提高流動性，防止結(jié)塊產(chǎn)生[9-10]。中老年人還受鈣攝入量不足以及生物利用率降低的困擾。同時調(diào)控鈣代謝的甲狀旁腺素和維生素D合成不足，更導(dǎo)致老年人更容易缺鈣，容易引發(fā)骨質(zhì)疏松和骨折[2，11]。故中老年人鈣等其他微量營養(yǎng)素的補(bǔ)充也很重要。而此次研制的高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉能滿足中老年營養(yǎng)品市場需求，具有廣闊前景。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

大豆分離蛋白：SUPRO 787、SUPRO 603、D-150、D150L、L-100、Bespro 610、D801、G805，來源于杜邦、益海嘉里、南通光合、哈高科公司樣品；碳酸鈣（800目）、碳酸鈣（400目）、磷酸氫鈣，來源于上海勵成公司和帝斯曼公司；低聚異麥芽糖，來源于保齡寶公司；魚膠原蛋白肽，來源于日本Nitta Gelatin Inc；二氧化硅，來源于金能科技公司；L-抗壞血酸鈉：來源于帝斯曼公司；益生菌，來源于科漢森和丹尼斯克公司；其他原料均市場購買。

1.2 產(chǎn)品基礎(chǔ)配方

產(chǎn)品基礎(chǔ)配方見表1。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 大豆分離蛋白篩選試驗(yàn)方案

（1）大豆分離蛋白原料評價試驗(yàn)方法。

比較8種大豆分離蛋白的沖調(diào)性，選擇風(fēng)味、沖調(diào)性較好的大豆分離蛋白原料。

（2）改善溶解性試驗(yàn)方法。

大豆分離蛋白原料中添加乳化劑磷脂，以期更好地改善溶解性。添加比例分別為0.1%（質(zhì)量百分比，下同）、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%，比較添加不同比例磷脂的大豆分離蛋白沖調(diào)性差異。

表1 基礎(chǔ)配方

1.3.2 產(chǎn)品干粉團(tuán)塊研究方案

為改善高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉的干粉團(tuán)塊問題，在產(chǎn)品中試驗(yàn)添加抗結(jié)劑二氧化硅，二氧化硅添加量設(shè)定為0.3%、0.6%、0.9%，通過對產(chǎn)品感官特性評價，確定二氧化硅添加量。

產(chǎn)品感官特性評價方法：室溫條件下取20 g干粉樣品于透明器皿內(nèi)，選擇5位感官評價員評價樣品；在200 mL的燒杯中量取100 mL 45℃左右溫開水，倒入12.5 g稱量好的樣品，對攪拌均勻的沖調(diào)液進(jìn)行評價，最后統(tǒng)計樣品的評價結(jié)果和可接受度，結(jié)果如表2所示。

表2 樣品感官特性評分標(biāo)準(zhǔn)[12-13]

1.3.3 碳酸鈣預(yù)混工藝研究方案

在高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉小試樣品粉末中出現(xiàn)了白色小點(diǎn)，經(jīng)分析為樣品混合過程中出現(xiàn)的碳酸鈣（800目）抱團(tuán)現(xiàn)象。預(yù)計通過重新篩選鈣劑型、改變碳酸鈣預(yù)混方式解決該問題。

（1）鈣劑型篩選方案。

觀察碳酸鈣（800目）、碳酸鈣（400目）、磷酸氫樣品的干粉、沖調(diào)性及沖調(diào)后靜置的狀態(tài)，篩選較好劑型。

（2）碳酸鈣預(yù)混方式研究方案。

以全脂乳粉和碳酸鈣進(jìn)行手工預(yù)混，分別以1∶1、1∶2、1∶5、1∶10的比例混合碳酸鈣與全脂乳粉，手工混合，上下左右各50次。觀察預(yù)混樣品中團(tuán)塊改善情況，確定合適的預(yù)混比例。

1.3.4 產(chǎn)品試制及特性研究試驗(yàn)方案

（1）產(chǎn)品試制工藝流程。

①準(zhǔn)備預(yù)混料過程。

將預(yù)混料A（碳酸鈣、部分全脂乳粉）和預(yù)混料B（濃縮乳清蛋白、魚膠原蛋白肽、益生菌、復(fù)配營養(yǎng)強(qiáng)化劑、二氧化硅等），分別采用人工預(yù)混。

②混合過程。

首先將稱量好的全脂乳粉和麥芽糊精倒入混料機(jī)，其次加入預(yù)混料A和預(yù)混料B，最后加入大豆分離蛋白和木糖醇，混合5 min。

③包裝過程。

混料結(jié)束后，產(chǎn)品進(jìn)入包裝間，按照成品規(guī)格依次灌裝并封口。對產(chǎn)品感官、理化、微生物等指標(biāo)檢測驗(yàn)證。

（2）試制樣品混合均勻性驗(yàn)證方案。

混合結(jié)束后，根據(jù)倒粉順序隨機(jī)取3點(diǎn)對高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉進(jìn)行取樣，檢測鈣含量，計算樣品的干混均勻度。

（3）試制樣品感官品嘗及接受度測試試驗(yàn)方案。

組織20名感官品鑒員對試生產(chǎn)樣品進(jìn)行評價，并對樣品接受度進(jìn)行評分，評分標(biāo)準(zhǔn)如表3。

表3 樣品感官及接受度評價標(biāo)準(zhǔn)

（4）樣品理化、衛(wèi)生、微生物指標(biāo)檢測。

對完成包裝的樣品取樣檢測，按照GB 7101和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SBAX 0003S《上海市食品安全企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉（固體飲料）》要求檢測。

2 結(jié)果與分析

2.1 大豆分離蛋白篩選試驗(yàn)結(jié)果

針對8種大豆分離蛋白原料的風(fēng)味、沖調(diào)性，篩選出風(fēng)味和溶解性較好的大豆分離蛋白。

2.1.1 大豆分離蛋白原料評價

對8種型號的大豆分離蛋白（SUPRO 787、SUPRO 603、D-150、D150L、L-100、Bespro 610、D801、G805）的風(fēng)味、沖調(diào)性評價結(jié)果見表4。

表4評價結(jié)果顯示，SUPRO 603和G805的沖調(diào)液過于黏稠，風(fēng)味很差；L-100、Bespro 610、D801溶解性不是很好，且風(fēng)味一般；SUPRO 787、D-150、D150L溶解性一般，風(fēng)味較好，且SUPRO 787綜合評價最佳。

表4 大豆分離蛋白原料評價結(jié)果

2.1.2 改善溶解性試驗(yàn)

經(jīng)過對大豆分離蛋白原料評價，SUPRO 787評價結(jié)果最佳，但仍存在沖調(diào)后有團(tuán)塊的問題。故進(jìn)行添加磷脂改善溶解性試驗(yàn)。

以0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%的比例在大豆分離蛋白中添加磷脂，比較6種樣品的溶解性差異。試驗(yàn)結(jié)果顯示，溶解性差異不大，添加0.1%～0.6%比例的磷脂并未能很好改善溶解性問題，且添加磷脂的大豆分離蛋白沖調(diào)液會有少許油脂漂浮，故配方中不添加磷脂。

2.2 產(chǎn)品干粉團(tuán)塊研究結(jié)果

因產(chǎn)品中的干粉組織狀態(tài)存在團(tuán)塊問題。試驗(yàn)設(shè)計在產(chǎn)品中添加抗結(jié)劑二氧化硅，添加量分別為0.3%、0.6%、0.9%，根據(jù)感官試驗(yàn)結(jié)果，確定二氧化硅添加量為0.6%。感官評價結(jié)果如表5。

表5 干粉的感官評價結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明，添加二氧化硅能有效改善樣品狀態(tài)，且對沖調(diào)液存在的團(tuán)塊問題也有一定改善效果。

2.3 碳酸鈣預(yù)混工藝研究結(jié)果

2.3.1 鈣劑型篩選結(jié)果

碳酸鈣（800目）、碳酸鈣（400目）、磷酸氫鈣的干粉、沖調(diào)性及沖調(diào)后靜置的狀態(tài)見表6。

三種原料評價結(jié)果顯示（見表6），碳酸鈣（400目）與碳酸鈣（800目）沖調(diào)性質(zhì)最好，溶解后杯底沉淀較少，磷酸氫鈣溶解后以及靜置3 min后沉淀較多。綜合考慮碳酸鈣（800目）在產(chǎn)品混合時出現(xiàn)抱團(tuán)問題，故采用碳酸鈣（400目）作為鈣的來源。

表6 不同劑型鈣的感官評價結(jié)果

2.3.2 碳酸鈣預(yù)混方式研究結(jié)果

分別以1∶1、1∶2、1∶5、1∶10的比例將碳酸鈣（400目）與全脂乳粉預(yù)混，上下左右各50次手工混合。試驗(yàn)結(jié)果如下：

預(yù)混比例確認(rèn)。碳酸鈣：全脂乳粉=1∶1、1∶2、1∶5時，預(yù)混粉末未出現(xiàn)碳酸鈣白色團(tuán)塊，混合比例=1∶10時出現(xiàn)團(tuán)塊。由于現(xiàn)有干混設(shè)備每次干混重量為100 kg左右，而碳酸鈣添加量為0.75 kg/100 kg，實(shí)際生產(chǎn)操作中手工預(yù)混比例=1∶1或1∶2時更便于操作。

最終混合驗(yàn)證結(jié)果。分別使用碳酸鈣與全脂乳粉按照1∶1、1∶2比例的預(yù)混料配制高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉樣品，以不預(yù)混配制的高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉樣品對比觀察，以碳酸鈣：全脂乳粉=1∶1或1∶2的預(yù)混料配置的終產(chǎn)品未出現(xiàn)碳酸鈣白色團(tuán)塊。故試制時采用1∶1比例預(yù)混以減少產(chǎn)品粉末出現(xiàn)白點(diǎn)現(xiàn)象。

2.4 產(chǎn)品試制及特性研究試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果確定高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉的原料、配方、預(yù)混工藝等，開展高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉的試生產(chǎn)試驗(yàn)。干混試制50 kg高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉，驗(yàn)證干混效果，并根據(jù)GB 7101和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SBAX 0003S《上海市食品安全企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉（固體飲料）》對產(chǎn)品關(guān)鍵指標(biāo)檢測分析。

2.4.1 試制樣品混合均勻性驗(yàn)證結(jié)果

干混結(jié)束后，根據(jù)倒粉順序隨機(jī)取3點(diǎn)對試制產(chǎn)品取樣，檢測鈣含量，檢測結(jié)果見表7。驗(yàn)證結(jié)果表明樣品的干混均勻度為99.16%，由此可確認(rèn)此次試生產(chǎn)樣品混合是均勻的。

表7 干混均勻度檢測及分析結(jié)果

2.4.2 試制樣品感官品嘗及接受度測試試驗(yàn)結(jié)果

試制樣品干粉評價結(jié)果：高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉顏色為乳黃色，光澤偏暗，顆粒、組織狀態(tài)、豆香味均正常，甜味微甜，沒有乳香味，沒有澀味，有輕微苦味。具體評價結(jié)果如圖1所示。

試制樣品沖調(diào)液評價結(jié)果：高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉沖調(diào)濃度為25 g/200 mL，沖調(diào)液顏色為乳黃色，光澤偏暗，豆香味正常，甜味微甜，沒有乳香味，有輕微的澀味和苦味，溶解后有少量沉淀物。具體評價結(jié)果如圖2所示。

試制樣品接受度測試試驗(yàn)結(jié)果：試驗(yàn)結(jié)果顯示參與感官評價試驗(yàn)的20人有17人能接受高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉，接受度較好。具體評價結(jié)果如圖3所示。

圖1干粉感官評價結(jié)果

圖2沖調(diào)液感官評價結(jié)果

圖3 產(chǎn)品接受度評價結(jié)果

2.4.3 樣品理化、衛(wèi)生、微生物指標(biāo)檢測結(jié)果

表8-表10檢測結(jié)果顯示，高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉試制樣品的理化、衛(wèi)生、微生物等關(guān)鍵指標(biāo)檢測結(jié)果合格。

表8 樣品理化指標(biāo)檢測結(jié)果

表9 樣品衛(wèi)生指標(biāo)檢測結(jié)果

表10 樣品微生物指標(biāo)檢測結(jié)果

3 討論

通過試驗(yàn)，確定了高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉的大豆分離蛋白原料，產(chǎn)品的生產(chǎn)配方，解決了實(shí)際生產(chǎn)中碳酸鈣混合抱團(tuán)問題，確定了生產(chǎn)的工藝流程。研究結(jié)果表明，試生產(chǎn)的高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉產(chǎn)品混合均勻，感官特性良好，接受度高，理化衛(wèi)生及微生物指標(biāo)檢測合格。制得的高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉能夠滿足中老年人營養(yǎng)需求，適合中老年人群食用。