李芳,趙廣林,蔣小鋒,孔令明,*
(1.新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院,新疆烏魯木齊830021;2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊830052)
鮑魚果蛋白飲料的工藝優(yōu)化及其穩(wěn)定性研究
李芳1,趙廣林1,蔣小鋒2,孔令明2,*
(1.新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院,新疆烏魯木齊830021;2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊830052)
本文以鮑魚果為原料研制鮑魚果植物蛋白飲料。通過正交試驗(yàn),對(duì)飲料的穩(wěn)定條件進(jìn)行了研究,確定的最佳穩(wěn)定條件為:蔗糖脂與單甘酯(2∶3)添加量為0.25%,黃原膠與羧甲基纖維素鈉(2∶1)添加量為0.15%,均質(zhì)溫度為50℃,均質(zhì)壓力為35MPa。并采用正交設(shè)計(jì)方法優(yōu)化產(chǎn)品配方,結(jié)果表明:蔗糖3.0%、木糖醇2.0%、蛋白糖0.01%、脫脂奶粉3.0%。制得的產(chǎn)品營養(yǎng)豐富、口感柔和、風(fēng)味獨(dú)特,感官評(píng)分達(dá)到98.3,且穩(wěn)定性顯著提高,沉淀率為1.69%。
鮑魚果;植物蛋白飲料;工藝優(yōu)化;正交試驗(yàn)
鮑魚果(Bertholletia excelsa H.B.K.)是玉蕊科,巴西栗屬,呈三面體,不規(guī)則狀,因其外形看起來非??崴契U魚而得名。鮑魚果在新疆被稱為“沙漠果”,是我國新疆特有的一種堅(jiān)果,其外殼堅(jiān)硬,呈黃褐色,果仁呈白色、外形飽滿而有香氣。鮑魚果果仁營養(yǎng)豐富,果仁中除含有蛋白質(zhì)、脂肪外,還含有豐富的胡蘿卜素、VB1、VB2和VE,其鈣、磷、鐵的含量也高于其他堅(jiān)果。由于其口味極佳,營養(yǎng)豐富,因此成為深受人們喜愛的堅(jiān)果類食品,素有“堅(jiān)果之王”的稱呼[1-2]。鮑魚果富含優(yōu)質(zhì)的油脂,不僅有利于脂溶性維生素的吸收,還對(duì)體弱、病后虛弱、易饑餓的人有很好的補(bǔ)養(yǎng)功效,長期食用還可以健腦、益腦。由于果仁中ω-3脂肪酸及其他不飽和脂肪酸的含量高,對(duì)于緩解高血壓、腦血管病等慢性病患者的病情有一定的作用。因此,鮑魚果具有較高的開發(fā)利用價(jià)值。
目前市場上銷售的主要是鮑魚果的干果,產(chǎn)品形式單一,無深加工產(chǎn)品,且因其果殼堅(jiān)硬,吃的時(shí)候必須要借助鉗子或取仁開啟器等工具,食用極為不方便。隨著人們生活水平的提高、健康意識(shí)的增強(qiáng)及消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變,消費(fèi)者更加需求食用方便、富有營養(yǎng),且易于消化吸收的鮑魚果植物蛋白飲料。本研究在保留原有的營養(yǎng)成分基礎(chǔ)上拓寬了鮑魚果深加工產(chǎn)品的種類,利用現(xiàn)代工藝技術(shù),設(shè)計(jì)科學(xué)合理的工藝流程,運(yùn)用鮑魚果來制備風(fēng)味獨(dú)特、營養(yǎng)豐富的純天然保健飲料,為飲料市場增加新的品種,為實(shí)現(xiàn)鮑魚果深加工產(chǎn)品的開發(fā)提供優(yōu)良的配方和可靠的工藝參數(shù)。
1.1 材料
鮑魚果(新疆地產(chǎn)),蔗糖、木糖醇、檸檬酸、脫脂奶粉、黃原膠(Xanthan Gum)、羧甲基纖維素鈉(CMCNa)、單甘酯(GMS)、蔗糖酯(SE),以上均為食用級(jí)。
1.2 設(shè)備
HR1724打漿機(jī):珠海經(jīng)濟(jì)特區(qū)飛利浦家庭電器有限公司;101A-2型干燥箱、HH-54恒溫水浴鍋:金壇市醫(yī)療儀器廠;GMSX-280滅菌鍋:廣州康恒儀器設(shè)備有限公司;NS1001L2K均質(zhì)機(jī):意大利Niro Soavi SpA公司;TD5A-WS離心機(jī):江蘇金壇宏凱儀器廠;JM-268膠體磨:溫州市膠體磨廠等。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
1.3.1 工藝流程
原料預(yù)處理→脫皮→浸泡→漂洗→磨漿→過濾→調(diào)配→均質(zhì)→灌裝封蓋→殺菌→冷卻→鮑魚果植物蛋白飲料
1.3.2 操作要點(diǎn)
1.3.2.1 原料的預(yù)處理
將鮑魚果果殼去除,并選擇質(zhì)地飽滿、顆粒完整、新鮮、干燥、無蟲蛀、口味純正的鮑魚果果仁,用清水洗去果仁表面的雜質(zhì)。
1.3.2.2 脫皮
鮑魚果果仁外有一薄層的赤褐色種皮,會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品色澤和風(fēng)味,必須去除。將鮑魚果果仁倒入90℃、2.0%氫氧化鈉溶液浸泡5 min,然后用清水沖洗,去皮。
1.3.2.3 浸泡
為了提高果仁中蛋白質(zhì)的提取率,并且便于磨漿,須將脫皮后的鮑魚果果仁用3倍的水浸泡8 h~12 h,以使果仁充分吸水膨脹及組織軟化。
1.3.2.4 漂洗
用清水進(jìn)行清洗,漂去外皮,洗3~5次。
1.3.2.5 磨漿
調(diào)整好打漿機(jī),將浸泡好的鮑魚果瀝去水,加入相當(dāng)于果仁質(zhì)量10倍的水進(jìn)行打漿,打漿溫度控制在70℃~80℃,制得漿液再用膠體磨進(jìn)行精磨,使料液顆粒細(xì)微化,使其組織內(nèi)蛋白質(zhì)及油脂充分析出,以利于提高原料利用率[3]。
1.3.2.6 過濾
漿液經(jīng)150目篩網(wǎng)過濾,除去料液中的大顆粒物質(zhì),以使產(chǎn)品口感更加細(xì)膩。
1.3.2.7 調(diào)配
依據(jù)科學(xué)調(diào)配法依次將各種輔料加入,并混合均勻,最佳配方由正交實(shí)驗(yàn)確定。
1.3.2.8 均質(zhì)
為了使飲料中的大顆粒進(jìn)一步細(xì)微化,避免蛋白顆粒聚沉或脂肪上浮等現(xiàn)象,提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性,采用一定的均質(zhì)溫度和壓力,均質(zhì)兩次,使各種成分均勻化[4-5]。
1.3.2.9 灌裝密封
將鮑魚果蛋白飲料加熱到80℃以上,灌裝到玻璃瓶中,然后立即密封。
1.3.2.10 殺菌冷卻
將灌裝封蓋后的飲料進(jìn)行高溫殺菌,殺菌溫度121℃、恒溫15 min。殺菌結(jié)束后分時(shí)段冷卻到38℃。
1.3.3 穩(wěn)定性的測定
將穩(wěn)定化處理后的鮑魚果蛋白飲料,準(zhǔn)確加入10 mL到有刻度的離心管中,然后在3 500 r/min下離心15 min,除去上部的溶液,準(zhǔn)確稱取沉淀物質(zhì)量,計(jì)算沉淀率[6]。
1.3.4 穩(wěn)定條件的選擇實(shí)驗(yàn)
通過單因素實(shí)驗(yàn),選擇穩(wěn)定性較好的穩(wěn)定劑,即蔗糖脂:單甘酯(2∶3)、黃原膠:羧甲基纖維素鈉(2∶1),并選擇對(duì)飲料穩(wěn)定性影響較大的均質(zhì)溫度和均質(zhì)壓力,設(shè)計(jì)進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn),以確定最佳穩(wěn)定條件。正交實(shí)驗(yàn)的因素水平見表1。
表1 正交試驗(yàn)因素水平Table 1 Orthogonal experiment factor and level
1.3.5 調(diào)配實(shí)驗(yàn)
影響植物蛋白飲料風(fēng)味的主要因素有糖度及蛋白質(zhì)含量。蔗糖是飲料中廣泛使用的甜味劑,其甜味純正、無異味,但在體內(nèi)代謝產(chǎn)熱高,若用量過高口感不爽快,可用木糖醇和蛋白糖作為補(bǔ)充甜味劑,其中木糖醇甜度與蔗糖相當(dāng),而熱量只有蔗糖的60%,且代謝與胰島素?zé)o關(guān),而蛋白糖甜度是蔗糖的60倍,且不產(chǎn)生熱量,另外兩者均不會(huì)被口腔微生物所發(fā)酵,故可防齲齒。本實(shí)驗(yàn)選擇用木糖醇和蛋白糖替代一定量的蔗糖。此外為了增強(qiáng)產(chǎn)品的風(fēng)味和提高其營養(yǎng)價(jià)值,產(chǎn)品中添加了脫脂奶粉,以調(diào)節(jié)口感,使產(chǎn)品香甜適度,具有獨(dú)特風(fēng)味和較高營養(yǎng)價(jià)值。因此選擇對(duì)飲料的風(fēng)味有重要影響的4個(gè)因素,即蔗糖、木糖醇、蛋白糖和脫脂奶粉進(jìn)行L9(34)正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化,以確定最優(yōu)配方組合。正交試驗(yàn)的因素水平見表2。
表2 正交試驗(yàn)因素水平表Table 2 Orthogonal experiment factor and level
1.3.6 評(píng)定指標(biāo)
以飲料的外觀色澤、氣味和滋味、組織狀態(tài)和穩(wěn)定性等作為正交實(shí)驗(yàn)中的綜合評(píng)定指標(biāo)。評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表3。
表3 綜合評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Standard of synthesis assess
1.3.7 驗(yàn)證試驗(yàn)
按正交實(shí)驗(yàn)得出的最佳配方組合和最佳穩(wěn)定條件,進(jìn)行飲料的制作,然后測定該飲料的沉淀率,并對(duì)各感官指標(biāo)進(jìn)行評(píng)定。
2.2 穩(wěn)定條件的確定
穩(wěn)定條件實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。
表4 飲料的穩(wěn)定效果分析Table 4 Analysis on the stability effect of beverage
為了保證鮑魚果蛋白飲料存儲(chǔ)過程中不發(fā)生分層、沉淀等現(xiàn)象,并且使飲料體系均勻穩(wěn)定,口感豐厚,在生產(chǎn)中常使用乳化劑和增稠劑。理想的乳化劑應(yīng)該對(duì)油相、水相都有較強(qiáng)的親和力,由于蔗糖酯有較強(qiáng)的親水性,而單甘酯的親油性較強(qiáng),因此實(shí)驗(yàn)選用HLB值大的蔗糖酯(HLB值為15)和HLB值小的單甘酯(HLB值為3.9)這兩種乳化劑復(fù)配使用以達(dá)到更加理想的乳化效果。同樣將黃原膠和CMC-Na這兩種增稠劑按一定比例復(fù)配使用添加到料液中,以產(chǎn)生作用疊加的效果。均質(zhì)的作用是使飲料中添加的穩(wěn)定劑充分溶解分散,以發(fā)揮最佳的穩(wěn)定作用,同時(shí)使脂肪球粒子破碎,避免保質(zhì)期內(nèi)出現(xiàn)脂肪上浮的現(xiàn)象,并且使產(chǎn)品變得更加細(xì)膩柔和。而影響均質(zhì)效果的重要因素有均質(zhì)壓力、均質(zhì)溫度和均質(zhì)次數(shù),實(shí)驗(yàn)選用均質(zhì)次數(shù)固定為兩次的條件下采用不同的均質(zhì)溫度和均質(zhì)壓力,以確定最適的均質(zhì)溫度和均質(zhì)壓力。
由表4可知,各因素的主次關(guān)系是A>C>B>D,即乳化劑對(duì)飲料穩(wěn)定性的影響最大,其次為均質(zhì)溫度、稠劑、均質(zhì)壓力。根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可知最佳穩(wěn)定條件是:A3B2C2D3。
2.2 鮑魚果飲料配方優(yōu)化實(shí)驗(yàn)
在取得最佳穩(wěn)定效果的條件下,對(duì)各種配方進(jìn)行優(yōu)化實(shí)驗(yàn),以改善飲料風(fēng)味。采用L9(34)正交實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表5。
表5 最優(yōu)配方優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 5 Results of optimal formula experiment
將木糖醇、蛋白糖和蔗糖復(fù)合使用不但可以降低成本,又可以滿足消費(fèi)者對(duì)低熱量攝入的需要及飲料爽口的要求。合適的糖含量和脫脂奶粉含量既可降低不良的異味又保留了原有鮑魚果的風(fēng)味。由表5分析可知:各因素的主次關(guān)系是B>A>D>C,即木糖醇對(duì)飲料的風(fēng)味影響最大,其次為蔗糖、脫脂奶粉、蛋白糖。根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可知最佳配方組合是:A2B2C1D3。
2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果
按正交實(shí)驗(yàn)得出的最佳穩(wěn)定條件和最佳配方組合,在蔗糖脂與單甘酯(2∶3)的添加量為0.25%、黃原膠與羧甲基纖維素鈉(2∶1)的添加量為0.15%、均質(zhì)溫度50℃、均質(zhì)壓力35 MPa,蔗糖為3.0%、木糖醇為2.0%、蛋白糖為0.01%、脫脂奶粉為3.0%的條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),得到蛋白飲料的沉淀率為1.69%,綜合評(píng)分為98.3。
通過實(shí)驗(yàn),得出最佳穩(wěn)定條件為蔗糖脂與單甘酯(2∶3)添加量0.25%、黃原膠與羧甲基纖維素鈉(2∶1)添加量0.15%、均質(zhì)溫度50℃、均質(zhì)壓力35 MPa時(shí)飲料穩(wěn)定性最好,放置時(shí)間長。最佳配方為蔗糖3.0%、木糖醇2.0%、蛋白糖0.01%、脫脂奶粉3.0%時(shí)飲料色澤一致,無變色現(xiàn)象。產(chǎn)品具有鮑魚果蛋白飲料特有的香氣與滋味,口感豐厚柔和、爽滑,組織狀態(tài)為均勻乳濁狀,且穩(wěn)定性好。
[1]范志紅.美味堅(jiān)果健康吃[J].金融博覽,2012(2):74-75
[2]杜妮.食用堅(jiān)果好處多[J].健康博覽,2009(2):55-56
[3]孔令明,李芳,黃文書,等.鷹嘴豆植物蛋白飲料的工藝優(yōu)化研究[J].食品工業(yè),2008(1):58-60
[4]周超進(jìn),何錦風(fēng),蒲彪.植物蛋白飲料穩(wěn)定性影響因素和分析方法的研究[J].食品工業(yè)科技,2011,32(1):377-379
[5]張洋,彭喜洋,阮美娟.植物蛋白飲料用復(fù)合乳化劑的研究[J].食品研究與開發(fā),2012,33(1):237-239
[6]李芳,孔令明,楊清香,等.巴旦杏蛋白飲料的工藝優(yōu)化及其穩(wěn)定性研究[J].現(xiàn)代食品科技,2009,25(7):786-789
Study on the Processing Technique Optimize and Stability of Brazil Nut Protein Beverage
LI Fang1,ZHAO Guang-lin1,JIANG Xiao-feng2,KONG Ling-ming2,*
(1.Xinjiang Institute of Light Industry Technology,Urumqi 830021,Xinjiang,China;2.College of Food and Pharmaceutics,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,Xinjiang,China)
In this paper,brazil nut was used as raw material to study brazil nut protein beverage.By way of orthogonal test,stability-condition were discussed,the optimum stability-condition was as follows:SE:GMS(2∶3)was 0.25%,Xanthan Gum:CMC-Na (2∶1)was 0.15%,homogenizing under 35 MPa,50℃. Orthogonal design method was used to optimize product formula.The results indicated that the optimum formula was:sugar 3.0%,xylitol 2.0%,combined sweetening 0.01%,defatted milk-powder 3.0%.The product has rich nutrition,soft taste,unique flavor,its sensory score up to 98.3.The stability of the beverage was significantly improved and the precipitation rate was 1.69%.
brazil nut;protein beverage;technique optimize;orthogonal test
10.3969/j.issn.1005-6521.2015.04.021
2014-12-17
李芳(1976—),女(漢),副教授,碩士,研究方向:農(nóng)產(chǎn)品加工與綜合利用。
*通信作者:孔令明(1976—),男(漢),副教授,博士,研究方向:農(nóng)產(chǎn)品加工與綜合利用。