快速分散型大豆分離蛋白代餐粉配方研究

甘聃

摘要：目的：以大豆分離蛋白為主要原料，開發(fā)沖泡后可以快速分散，稠度適中，口感順滑的代餐粉配方。方法：以粒度分布和休止角評價大豆分離蛋白的流動性;以水溶分散時間和結塊率為指標測定大豆分離蛋白快速分散性能;以口感測試結果確定大豆分離蛋白用量;以稠度和口感指標篩選了膠體種類配比以及用量;并以順滑度和香氣篩選了油脂種類和用量。結果：供應商B的大豆分離蛋白快速分散性佳，推薦用量為10g;黃原膠與瓜爾豆膠復配為最佳膠體方案，用量推薦為15g;油脂的優(yōu)選方案為50% Fabuless復配50% MCT，用量推薦為3g。結論：開發(fā)的快速分散型大豆分離蛋白代餐粉配方水溶分散性良好，稠度適中，口感順滑，香氣濃郁。

關鍵詞：大豆分離蛋白;代餐粉;快速分散;稠度;順滑度

研究表明，大豆分離蛋白的蛋白質含量高達90%，氨基酸組成與牛乳蛋白質相近，含有人體必需的8 種氨基酸;大豆分離蛋白消化利用率高，其消化率修正后的氨基酸評分（PDCAS）為1 [1]。由于大豆分離蛋白具有低膽固醇、低脂肪等優(yōu)點，同時含有大豆異黃酮等功能性成分，已經(jīng)被證實有益心臟健康，并可降低早期高血壓患者的血壓以及男性患前列腺癌的風險等。肥胖與超重人群一般會伴隨著血脂和膽固醇高等癥狀，因此大豆分離蛋白作為理想的蛋白來源已被應用到減肥和體重管理代餐粉產品配方中[23]。

由于大豆分離蛋白具有低脂、低膽固醇等優(yōu)點，以其為主要原料的植物基高蛋白代餐粉目前受到了減肥和體重管理市場的青睞[1]。但這類產品有三大痛點[46]：（1）代餐粉水溶分散性較差，產品加水后需要較長時間攪拌，目前市場上大多數(shù)產品銷售時專門為消費者贈送了搖搖杯，但搖搖杯的后續(xù)清洗也是消費者的痛點;（2）代餐粉沖泡食用飽腹感不足，消費者容易產生饑餓感;（3）植物基蛋白來源的代餐粉存在粗糙感強、順滑度差和香氣不足等問題，相關代餐粉產品往往不能達到消費者的體驗感預期，導致消費人群黏性不高[4]。

鑒于前述痛點問題，本研究首先篩選能夠快速分散的大豆分離蛋白確定其用量，隨后篩選復配膠體和油脂的種類及用量，最終開發(fā)出以大豆分離蛋白為主要原料，且快速分散、稠度適中、口感順滑的代餐粉配方，為后續(xù)功能性代餐粉配方開發(fā)提供較好的原料基礎。

1材料與方法

11材料與試劑

大豆分離蛋白（不同供應商編號為A、B、C、D、E）、黃原膠、瓜爾豆膠、阿拉伯膠、魔芋膠、棕櫚油粉（Fabuless）、共軛亞油酸（CLA）粉、中鏈脂肪酸（MCT）粉、葵花籽油粉、亞麻籽油粉、初榨椰子油粉等均為食品級。氫氧化鈉、鹽酸等均為分析純。

12感官評定

挑選10名粉劑產品開發(fā)人員，男女比例1∶1，經(jīng)感官測試培訓，組成內部感官評定小組，測試代餐粉沖泡后的豆腥味、沙粒感、稠度、順滑感、香氣與油膩感等[78]。

13大豆分離蛋白種類與用量篩選

131大豆分離蛋白粒徑測試利用馬爾文激光粒度儀（Mastersizer 3000）采用干法測試測定不同大豆分離蛋白樣品的粒度，每次取樣2g，遮光度05%～6%;平行測試3次，取平均值。

132大豆分離蛋白流動性考察采用粉體物理特性測試儀（BT1001型）測定不同大豆分離蛋白樣品的休止角[9]，測試樣品通過篩網(wǎng)經(jīng)出料口灑落到樣品臺上并形成錐體，儀器對拍攝圖像進行快速分析計算;平行測試3次，取平均值。

133水溶分散性測定稱取蛋白粉5g，溶于50mL去離子水，室溫下在磁力攪拌器上以3 000r/min的轉速攪拌，記錄從攪拌開始到蛋白粉結塊組織全部分散所需時間（s）[10]。重復試驗3次，取平均值。

134結塊率測定稱取20g樣品于400mL燒杯中，并加入200mL水（60℃），在3 000r/min條件下攪拌10s后過20目篩，將篩上物轉移至濾紙，在烘箱105℃烘干過夜，稱重（q），按式（1）計算Q值：Q（%）=q/20*100%，Q越小分散性越好[9]。

135蛋白粉用量篩選分別稱取5、10、15、20、25g大豆分離蛋白，以200mL溫水（60℃）沖泡后進行口感測試，考察大豆分離蛋白用量對代餐粉的豆腥味、沙粒感以及稠度等影響。

14膠體種類與用量篩選

141膠體種類篩選配置1%膠體溶液，采用粘度計（DVⅠPrime）測量溶液的粘度，采用精密pH計（FE20 Plus）測定粘度穩(wěn)定的pH范圍[11];稱取10g大豆分離蛋白，分別添加2g不同種類膠體，以200mL溫水（60℃）沖泡后進行口感測試，考察膠體用量對代餐粉的稠度、穩(wěn)定性以及口感評估。

142膠體用量篩選稱取10g大豆分離蛋白，分別添加05、10、15、20、25g膠體，以200mL溫水（60℃）沖泡后進行口感測試，考察膠體用量對代餐粉的稠度、穩(wěn)定性以及口感影響。

15油脂種類與用量

151油脂種類篩選稱取10g大豆分離蛋白，分別添加15g不同類別的膠體，以200mL溫水（60℃）沖泡后進行口感測試，篩選不同類型油脂對代餐粉口感、順滑度的改善作用。以口感順滑度（0～10分，10分為順滑）為指標進行油脂種類考察[8]。

152油脂用量篩選稱取10g大豆分離蛋白，添加15g膠體，分別添加10、20、30、40、50g油脂，以200mL溫水（60℃）沖泡后進行口感測試，篩選不同用量油脂對代餐粉口感、順滑度的改善作用。以口感順滑度（0～10分，10分為順滑）為指標進行功能油脂種類考察。

16優(yōu)化配方測試

稱取10g大豆分離蛋白，添加15g膠體（黃原膠+瓜爾豆膠），添加30g油脂（50% Fabuless + 50% MCT），以200mL溫水（60℃）沖泡后，進行水溶分散性與水溶后結塊率、稠度和口感測試。

17統(tǒng)計學分析

數(shù)據(jù)采用平均值±標準差表示，利用SPSS Statistics 19對所測數(shù)據(jù)進行方差分析，并通過LSD（P=005）進行單因素比較。

2結果與分析

21大豆分離蛋白篩選結果

211大豆分離蛋白種類篩選具有減肥和體重管理功能的代餐粉配方通常會復配控制能量攝入或促進能量消耗的功效營養(yǎng)物質，但維持產品沖泡性能的原料主要是蛋白、膠體和油脂等，總量一般占到全配方的90%以上[1213]。因此，植物基高蛋白代餐粉配方需要優(yōu)先考慮蛋白粉的水溶快速分散性，同時要系統(tǒng)研究配方的稠度以及口感，對后續(xù)完全配方產品開發(fā)較為關鍵[14]。

本研究選取了5個不同供應商的大豆分離蛋白，進行蛋白粉體的粒度、休止角、水溶分散性時間與水溶后結塊率等參數(shù)測定，結果顯示，不同大豆分離蛋白的粒徑、休止角、水溶分散性具有顯著性差異，其中C樣品的粒度最小，沙粒感較不明顯，B樣品次之;D產品的休止角最小，B樣品與之接近;B產品的水分散時間最短;而A和B產品的結塊率最低（表1）。結合快速提高分散效果的實際需要，同時不影響工業(yè)化生產過程，以供應商B的大豆分離蛋白為最優(yōu)篩選結果。

212大豆分離蛋白用量篩選結合大多數(shù)中國人群的生活習慣，本研究選取了200mL作為代餐粉沖泡用水體積。不同用量蛋白結果如表2所示，當用量低于10g時，代餐粉沙粒感較低，同時稠度偏稀;當用量達到15g及以上時，沙粒感逐漸增加，同時有豆腥味。結合消費者營養(yǎng)與口感需求，建議10～15g蛋白作為推薦范圍。本研究以清潔配方為主，不添加香精等進行口感調試，故后續(xù)試驗以10g大豆分離蛋白作為配方用量。

22膠體篩選結果

221膠體種類篩選食品膠廣泛用于代餐粉增稠及穩(wěn)定作用，常用的有黃原膠、魔芋膠、瓜爾豆膠、阿拉伯膠等。本研究考察了常用膠體對代餐粉品質的影響?？疾靻我荒z體，阿拉伯膠易溶但粘度較低;魔芋膠粘度最高但有腥味。研究報道，黃原膠和瓜爾豆膠復配時，具有協(xié)同增效作用，其機理可能是瓜爾豆膠分子平滑，不能與黃原膠分子的雙螺旋結構以次級鍵相互結合形成三維網(wǎng)狀結構，親水性更好[10]。黃原膠與瓜爾豆膠復配能兼顧溶解性與口感，同時粘度有較好的協(xié)同提升作用，能夠保證產品沖泡服用以后的飽腹感。因此，本研究優(yōu)選黃原膠與瓜爾豆膠復配作為后續(xù)研究方案（表3）。

222膠體用量篩選代餐粉中的膠體用量與產品稠度有直接關系，一定稠度的代餐提升能夠增強消費者飽腹感，延長胃排空時間，從而降低消費者在控制體重時的饑餓感，更加配合體重管理能量控制方案執(zhí)行。然而膠體用量過大也會使代餐粉沖泡后過于濃稠，容易產生糊口、不清爽等感受。本試驗經(jīng)過口感測評，膠體用量在15～20g范圍時，分散溶解速度較快，濃稠度較為適中，后續(xù)試驗以15g膠體作為篩選配方用量（表4）。

23油脂篩選結果

231油脂種類篩選大豆分離蛋白與膠體不含有油脂成分，但油脂對代餐粉口感，特別是順滑度有顯著影響，本研究挑選了常用的Fabuless、CLA粉、MCT粉、葵花籽油粉、亞麻籽油粉、初榨椰子油粉，并考察復配方案50% CLA粉+50% MCT粉，50% Fabuless+50% MCT的影響。表5結果顯示，單獨使用Fabuless，以及使用50% CLA粉+50% MCT粉，50% Fabuless+50% MCT這三個方案評分都能達到8分以上，后續(xù)可在不同配方需求中應用。結合油脂的口感評分以及成本，后續(xù)研究選用50% Fabuless+50% MCT方案。

232油脂用量篩選油脂用量對代餐粉口感、順滑度的影響較為顯著。如表6所示，當油脂用量低于2g時，口感順滑度將逐漸下降，同時代餐粉沖泡后香氣略差;當油脂用量大于4g時，口感順滑較強，但油膩感也逐漸增加。本研究優(yōu)選方案為油脂用量3g。

24優(yōu)化配方測試結果

經(jīng)測試，優(yōu)化后的配方品質如表7所示，其中代餐粉融水后分散時間為226s，水溶后結塊率為38%，水溶性、分散性較好;口感測試結果表明，稠度適中、不粘喉、口感順滑、香氣濃郁。

3結論

本研究顯示，供應商B的大豆分離蛋白快速分散性佳，且粉體學數(shù)據(jù)顯示比較適合車間生產，最佳用量為10～15g;黃原膠與瓜爾豆膠復配為最佳膠體方案，用量推薦為15g;油脂的優(yōu)選方案為50% Fabuless 復配50% MCT，用量推薦為3g。以該優(yōu)選條件制備的大豆蛋白代餐粉配方水溶分散性良好、稠度適中、口感順滑，能較好地解決目前該類產品的痛點問題。后續(xù)功能性代餐粉產品可以在此基礎上添加適量功效成分，快速滿足消費者需求?！?/p>

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