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敏作用,可輔助治療蕁麻疹等過敏反應(yīng)[3]。
以綠豆或花生為原料制作飲料,前人有過一些研究,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,市場潛力巨大。
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;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)本模型廠制造;YXQG02 型(電熱式)蒸汽消毒器:山東新華醫(yī)療器械廠。
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)。
1.2.1 綠豆乳的制備
1)浸泡:選用籽粒飽滿,無霉?fàn)€、無出芽、無碎瓣的優(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)果均以感官評分為評價(jià)指標(biāo)。標(biāo)準(zhǔn)參見表2。
表2 感官評分表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)因素對花生綠豆飲料的感官指標(biāo)(評分標(biāo)準(zhǔn)參見表2)的影響。因素及水平設(shè)計(jì)見表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。
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。
2.2.2 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)無脂肪上浮,無脂肪圈,底無灰白色糊狀沉淀。得出結(jié)論:單甘酯的含量為0.10%,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。
2.3.1 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,見圖1。
圖1 物料比例對飲料感官評分的影響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,感官評分呈上升趨勢,其中當(dāng)比例為1 ∶5 時(shí)評分達(dá)到最大值93 分,隨后評分呈下降趨勢,故選擇花生液與綠豆?jié){的比例為1 ∶5。
2.3.1.2 殺菌溫度
不同殺菌溫度對飲料感官評分的影響,見圖2。
圖2 不同殺菌溫度對飲料感官評分的影響Fig.2 Effect of different temperture for beverage sensory
從圖2 可以看出,隨著殺菌度的升高,感官評分呈上升趨勢,其中當(dāng)比例為121 ℃時(shí)評分達(dá)到最大值92分,隨后評分呈下降趨勢,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,感官評分呈上升趨勢,其中當(dāng)加糖量為2.5%時(shí)評分達(dá)到最大值95 分,隨后評分呈下降趨勢,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,感官評分呈上升趨勢,其中當(dāng)添加劑的量為0.3%時(shí)評分達(dá)到最大值94 分,隨后評分呈下降趨勢,故選擇添加劑的量為0.3%。
圖3 糖添加量對飲料感官評分的影響Fig.3 Effect of sugar content for beverage sensory
圖4 不同添加劑的量對飲料的感官評分的影響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)因素對花生綠豆飲料的感官指標(biāo)的影響,通過正交分析表得出最優(yōu)水平組合和各因素對實(shí)驗(yàn)指標(biāo)影響的次序。參見表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。
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。
[1]姚云游,喬玉蘭.花生功能成分及營養(yǎng)價(jià)值的研究進(jìn)展[J].中國油脂,2005(9):31-33
[2]曹維強(qiáng),王靜.綠豆綜合開發(fā)及利用[J].糧食與油脂,2003(3):37-39
[3]梁麗雅,閆師杰.綠豆的加工利用現(xiàn)狀[J].糧油加工與食品機(jī)械,2004(3):68-69
[4]周昇昇,趙玉生.蕎麥綠豆蛋白飲料的研制[J].食品工業(yè),2006(2):33-35
[5]楊桂玲,吳紅艷,郭成宇,等.紅豆花生飲料的研制[J].食品研究與開發(fā),2010(4):21-23
[6]項(xiàng)惠丹,許時(shí)嬰.花生蛋白飲料的研制[J].食品工業(yè)科技,2009(3):212-216
[7]楊應(yīng)笑,任發(fā)政,鄭立紅,等.綠豆蛋白質(zhì)飲料工藝研究[J].中國糧油學(xué)報(bào),2006(3):18-19
[8]趙鋼,唐宇,馬榮,等.綠豆的營養(yǎng)和藥用價(jià)值及其開發(fā)應(yīng)用[J].農(nóng)牧產(chǎn)品開發(fā),1999(7):17-18
[9]甄潤英,劉金福.綠豆奶飲料生產(chǎn)工藝及穩(wěn)定性研究[J].天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),1999(2):19-23
[10]黃來發(fā).蛋白飲料加工工藝與配方[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1996:66-67
[11]Pedersen B,Taylor S L.Rrmoving bitterness from protein hydrolysates[J].Food Technol,1994,48(10):96-98
[12]M izuno S,N ishim ura S,et al.Release of short and praline rich antihypertendive peptides from casein hdrolysate with an aspergillus oryzae protease[J].J dairy sci,2004(87):3183-3188
[13]鄭海平,申利娟.甜乳飲料穩(wěn)定劑及穩(wěn)定性的研究[J].食品工業(yè)科技,2005,26(7):87-89