王 娜,孫靈霞,萬 冉,余秋穎,李正邦,任紅濤,*
(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,河南 鄭州 450002;2.鄭州市營養(yǎng)與健康食品重點實驗室,河南 鄭州 450002;3.正陽新地食品集團有限公司,河南 駐馬店 463600)
花生原名落花生,又被稱為長生果、金果、番豆等?;ㄉ鸂I養(yǎng)豐富,含有易被人體吸收的蛋白質(zhì),此外還含有脂肪、碳水化合物、維生素、類胡蘿卜素和多種微量成分,可抗衰老、補虛、延年益壽,因此人們稱之為“長生果”[1]?;ㄉ粌H可被用作營養(yǎng)豐富的保健品,還有一定的食療效果[2],有助于消化和營養(yǎng)吸收。石榴全身可用作藥物,其果具有止渴生津、解酒、祛毒等功效[3],石榴果汁中含有多種氨基酸和微量元素,具有抗胃潰瘍、助消化、軟化血管、降脂降糖、降低膽固醇的作用[4]。
近年來市場上出現(xiàn)越來越多的植物蛋白飲料,因其口感細(xì)膩、風(fēng)味獨特,且營養(yǎng)豐富,易于吸收,深受人們喜愛[5]。目前,國內(nèi)外在植物蛋白復(fù)合飲料的開發(fā)和應(yīng)用方面也做了大量的研究,并取得了諸多成果[6-8],但是對以花生為主要原料制成的復(fù)合蛋白飲料的研究報道較少。慕鴻雁等[9]研究了花生與山楂的復(fù)合蛋白飲料工藝,肖付剛等[10]研究了花生與紅薯復(fù)合蛋白飲料加工工藝。市場上花生蛋白飲料種類較少,因此選擇口感細(xì)膩、風(fēng)味濃郁的花生漿與風(fēng)味清淡、顏色鮮艷的石榴汁進(jìn)行搭配,研制復(fù)合蛋白飲料,不僅能使石榴汁和香氣濃郁的花生漿風(fēng)味和營養(yǎng)互補,形成風(fēng)味獨特、口感清新的復(fù)合蛋白飲料,同時也能為復(fù)合蛋白飲料的開發(fā)提供一定的參考。
1.1.1 材料與試劑
花生仁:正陽小白沙,由正陽新地花生集團提供;石榴:中榴1 號,由正陽新地花生集團提供。
碳酸氫鈉、白砂糖:購于丹尼斯超市;單甘酯、蔗糖酯:上海羚躍實業(yè)有限公司;胭脂紅:河南味泉生物科技有限公司;石榴香精:陜西晨明生物科技有限公司;三氯蔗糖:安徽金禾實業(yè)股份有限公司。
1.1.2 儀器與設(shè)備
C21-RT2120 多功能電磁爐:廣東美的生活電器制造有限公司;C75 型烤箱:青島漢尚電器有限公司;JYL-C16V 型豆?jié){機:九陽股份有限公司;JMS-8 膠體磨:廊坊通用機械有限公司;GYB40-10 型均質(zhì)機:上海東華高壓均質(zhì)機廠;LDZF-50KB 型立式高壓蒸汽滅菌鍋:上海申安醫(yī)療器械廠;Anke TDL80-2B 型臺式離心機:上海安亭科學(xué)儀器廠;UV-2000 型紫外可見分光光度計:上海尤尼柯儀器有限公司;S20A 型自動消化裝置、K1301 型半自動定氮儀:上海晟聲自動化儀器有限公司;WYA-2S 型數(shù)字阿貝折光儀:上海申光儀器儀表有限公司。
1.2.1 花生石榴復(fù)合蛋白飲料加工工藝流程
混合調(diào)配→均質(zhì)→灌裝殺菌→冷卻→成品
1.2.2 操作要點
選擇顆粒飽滿、干燥無損傷、無霉變的花生仁,去除沙土、石塊和其他雜質(zhì)[11]?;ㄉ视?60~170 ℃下烘烤10 min,焙烤后脫紅衣[12]?;ㄉ輻l件為:花生與水質(zhì)量比1∶3,溫度為60~70 ℃,加入0.5%小蘇打浸泡花生仁5 h,以提高花生漿蛋白含量[13]。將浸泡后的花生仁用清水沖洗3~4 遍,并瀝干水分?;ㄉ扔?0~70 ℃熱水進(jìn)行打漿,120 目濾網(wǎng)過濾[14]。
將石榴洗凈、去皮,剝下石榴籽,放進(jìn)攪拌機,攪打2 min。雙層紗布過濾,再1 000 r/min 離心,制得的石榴原汁于4 ℃下保藏。
將白砂糖、甜味劑、乳化穩(wěn)定劑與香精等在80~85℃的熱水中充分溶解混合,冷卻后加入花生漿中,然后花生漿與石榴汁按照一定的比例進(jìn)行混合,定容后添加白砂糖4%、三氯蔗糖0.005 9%、胭脂紅0.001 86 mg/mL、石榴香精0.03%?;ㄉ鷿{先進(jìn)行第1 次均質(zhì),均質(zhì)壓力為45MPa,混合后再進(jìn)行第2 次均質(zhì),均質(zhì)壓力為35MPa。將兩次均質(zhì)后的飲料灌裝后進(jìn)行殺菌。
1.2.3 單因素試驗設(shè)計
1.2.3.1 花生打漿料液比對產(chǎn)品感官評分的影響
分別以花生仁打漿料液比1∶10、1∶15、1∶20(g/mL),進(jìn)行打漿試驗,花生漿和石榴原汁復(fù)配質(zhì)量比10∶1,乳化劑添加量0.11%,黃原膠添加量0.08%,一次均質(zhì)壓力45 MPa,二次均質(zhì)壓力35 MPa,均質(zhì)料液溫度70 ℃,最終以產(chǎn)品感官評分為評價指標(biāo),確定適宜的打漿料液比。
1.2.3.2 花生漿與石榴汁配比對產(chǎn)品感官評分的影響
花生打漿料液比1∶15(g/mL),然后將花生漿和石榴汁分別以質(zhì)量比1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1、6∶1、8∶1、10∶1、12∶1 進(jìn)行復(fù)配,乳化劑添加量0.11%,黃原膠添加量0.08%,一次均質(zhì)壓力45 MPa,二次均質(zhì)壓力35 MPa,均質(zhì)料液溫度70 ℃,最終以產(chǎn)品感官評分為評價指標(biāo),確定花生漿和石榴汁適宜的配比。
1.2.3.3 乳化劑對產(chǎn)品感官評分的影響
花生打漿料液比1∶15(g/mL),分子蒸餾單甘酯和蔗糖酯的復(fù)配用量(以花生漿計)分別為0.05%、0.07%、0.09%、0.11%、0.13%,兩者的質(zhì)量比分別為3∶2、1∶1、2∶3,乳化劑加入到花生漿中,然后花生漿和石榴原汁以質(zhì)量比10∶1 進(jìn)行復(fù)配,黃原膠添加量0.08%,一次均質(zhì)壓力45 MPa,二次均質(zhì)壓力35 MPa,均質(zhì)料液溫度70 ℃,均質(zhì)、殺菌后,檢測飲料的穩(wěn)定性,確定適宜的乳化劑用量及比例。
1.2.3.4 穩(wěn)定劑黃原膠對產(chǎn)品感官評分的影響
花生打漿料液比為1∶15(g/mL),花生漿和石榴原汁配比10∶1,乳化劑(單甘酯與蔗糖酯配比1∶1)添加量0.11%,穩(wěn)定劑黃原膠用量(以花生漿計)分別為0.02%、0.04%、0.06%、0.08%,一次均質(zhì)壓力為45 MPa,二次均質(zhì)壓力為35 MPa,均質(zhì)溫度70 ℃,最終檢測飲料的穩(wěn)定性,確定適宜的黃原膠添加量。
1.2.3.5 均質(zhì)條件的篩選
在一次均質(zhì)壓力45 MPa,二次均質(zhì)壓力35 MPa的條件下,料液均質(zhì)溫度分別為60、70、80 ℃,測定透光率,確定適宜的均質(zhì)溫度。均質(zhì)溫度確定后,進(jìn)行均質(zhì)次數(shù)試驗,分別為0、1、2、3 次均質(zhì),測定透光率,確定適宜的均質(zhì)次數(shù)。
1.2.3.6 殺菌試驗條件的篩選
花生打漿料液比為1∶15(g/mL),花生漿和石榴原汁配比10∶1,乳化劑(單甘酯與蔗糖酯配比1∶1)添加量0.11%,黃原膠添加量0.06%,一次均質(zhì)壓力為45MPa,二次均質(zhì)壓力為35 MPa,均質(zhì)料液溫度70 ℃,然后取6 份復(fù)合蛋白飲料,分別在100、121 ℃條件下各殺菌10、20、30 min,在37 ℃條件下放置10 d,通過感官評分和微生物指標(biāo)測定確定適宜的殺菌條件。
1.2.4 正交試驗設(shè)計
在單因素試驗結(jié)果基礎(chǔ)上,選擇花生漿與石榴汁漿汁配比、單甘酯與蔗糖酯比例、乳化劑添加量、黃原膠添加量進(jìn)行四因素三水平正交試驗設(shè)計。試驗因素與水平見表1。
表1 復(fù)合蛋白飲料正交試驗因素水平表Table 1 Orthogonal test table of compound protein beverage
1.2.5 測定項目與方法
1.2.5.1 感官評價
根據(jù)產(chǎn)品特征,制定產(chǎn)品感官評價標(biāo)準(zhǔn)[15],具體見表2。選擇10 名感官評價人員進(jìn)行感官評價,每人對產(chǎn)品進(jìn)行評分(色澤20 分、風(fēng)味20 分、口感30 分、組織狀態(tài)30 分),結(jié)果取平均值。
表2 花生石榴復(fù)合蛋白飲料的感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation criteria of peanut-pomegranate compound protein beverage
1.2.5.2 離心沉淀率
1.2.5.3 油脂析出率
1.2.5.4 蛋白質(zhì)含量
采用凱氏定氮法[17]測定。
1.2.5.5 可溶性固形物含量
采用折光計法[18]測定。
1.2.5.6 透光率
采用可見分光光度法[19]測定。
1.2.5.7 微生物菌落總數(shù)
采用平板計數(shù)法[20]測定。
1.2.6 數(shù)據(jù)處理
采用SPSS16.0、DPS7.05 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
2.1.1 花生打漿料液比對產(chǎn)品感官評分的影響
由表3 可知,花生打漿料液比分別為1∶10、1∶15、1∶20(g/mL)時,飲料感官評分之間無顯著性差異。但是從感官評分的均值可以看出,料液比為1∶15(g/mL)時最高,因此確定花生打漿適宜的料液比為1∶15(g/mL)。
表3 花生打漿料液比對產(chǎn)品感官評分的影響Table 3 Effect of material liquid ratio of peanut pulp on sensory score of beverage
2.1.2 花生漿與石榴汁配比對產(chǎn)品感官評分的影響
由表4 可知,隨著花生漿和石榴汁配比從1∶1 變化至12∶1,產(chǎn)品的感官評分波動變化,花生漿與石榴汁配比為10∶1 時,產(chǎn)品的感官評分較高,故確定花生漿與石榴汁適宜的配比為10∶1。
表4 花生漿與石榴汁配比對產(chǎn)品感官評分的影響Table 4 Effect of proportion of peanut pulp and pomegranate juice on sensory score of beverage
2.1.3 乳化劑配比及用量對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響
由表5 可知,單甘酯與蔗糖酯不同復(fù)配比對產(chǎn)品影響差異明顯。整體上看,單甘酯與蔗糖酯復(fù)配比為1∶1,且其添加量為0.11%時產(chǎn)品的油脂析出率和離心沉淀率最低。因此,確定乳化劑單甘酯與蔗糖酯復(fù)配比1∶1,用量為0.11%較為適宜。
表5 分子蒸餾單甘酯和蔗糖酯的復(fù)配比例及用量對飲料穩(wěn)定性的影響Table 5 Effect of proportion and addition of monoglycerides and sucrose ester on beverage stability
2.1.4 黃原膠添加量對產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響
由表6 可知,以黃原膠為穩(wěn)定劑,不同添加量之間產(chǎn)品的離心沉淀率差異顯著(P<0.05)。當(dāng)黃原膠添加量為0.06%時,飲料的離心沉淀率最低,此時飲料呈現(xiàn)均勻穩(wěn)定的乳狀液。故黃原膠適宜添加量為0.06%。
表6 黃原膠添加量對飲料穩(wěn)定性的影響Table 6 Effect of xanthan gum addition on beverage stability
2.1.5 均質(zhì)條件篩選
2.1.5.1 均質(zhì)溫度篩選
在一次均質(zhì)壓力45 MPa,二次均質(zhì)壓力35 MPa條件下,均質(zhì)溫度對飲料透光率的影響見表7。
表7 均質(zhì)溫度對復(fù)合蛋白飲料透光率的影響Table 7 Effect of homogenization temperature on light transmittance of compound protein beverage
由表7 可知,均質(zhì)溫度不同時,飲料的透光率之間存在明顯差異。隨著均質(zhì)料液溫度的升高,飲料的透光率呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢,當(dāng)均質(zhì)溫度為70 ℃時,飲料的透光率達(dá)到最小值。因此,確定均質(zhì)適宜的料液溫度為70 ℃。
2.1.5.2 均質(zhì)次數(shù)篩選
在一次均質(zhì)壓力為45 MPa,二次均質(zhì)壓力為35 MPa,均質(zhì)溫度70 ℃的條件下,均質(zhì)次數(shù)對飲料透光率的影響見表8。
表8 均質(zhì)次數(shù)對復(fù)合蛋白飲料透光率的影響Table 8 Effect of homogenization times on light transmittance of compound protein beverage
由表8 可知,隨著均質(zhì)次數(shù)的增加,飲料透光率呈現(xiàn)先降低后趨于平緩??紤]到節(jié)能問題,確定均質(zhì)時適宜的均質(zhì)次數(shù)為2 次。
2.1.6 殺菌試驗
殺菌后復(fù)合蛋白飲料在37 ℃條件下進(jìn)行放置。對100 ℃殺菌后的產(chǎn)品進(jìn)行感官評定,結(jié)果見表9;對121 ℃殺菌后的產(chǎn)品進(jìn)行感官評定、菌落總數(shù)計數(shù)及飲料穩(wěn)定狀態(tài)觀察,結(jié)果見表10。
表9 100 ℃時殺菌時間對復(fù)合蛋白飲料感官評分的影響Table 9 Effect of sterilization time at 100 ℃on sensory score of compound protein drink
表10 121 ℃時殺菌時間對復(fù)合蛋白飲料感官評分和菌落總數(shù)的影響Table 10 Effect of sterilization time at 121 ℃on sensory score and colony count of compound protein drink
由表9 可知,100 ℃條件下殺菌時間對飲料的感官品質(zhì)無顯著性影響。將殺菌后的飲料于37 ℃條件下放置10 d 均出現(xiàn)明顯的分層現(xiàn)象,說明殺菌溫度為100 ℃時復(fù)合蛋白飲料的穩(wěn)定性較差。
由表10 可知,121 ℃下殺菌10 min 與殺菌30 min對復(fù)合蛋白飲料的感官品質(zhì)有顯著影響(P<0.05),殺菌10 min 與殺菌20 min 飲料的菌落總數(shù)之間無顯著性差異,殺菌30 min 產(chǎn)品的菌落總數(shù)與前兩組間存在顯著性差異(P<0.05)。121 ℃條件下隨著殺菌時間的延長,飲料的感官評分和菌落總數(shù)均呈下降趨勢,殺菌時間10 min 與殺菌20 min 的產(chǎn)品感官評分相差不大。從食品安全及經(jīng)濟成本考慮,選擇適宜的殺菌條件為:殺菌溫度121 ℃,殺菌時間20 min。
在單因素試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上,以花生漿與石榴汁配比、單甘酯與蔗糖酯比例、乳化劑添加量、黃原膠添加量為主要影響因素,以復(fù)合飲料的感官評分為評價指標(biāo),采用L9(34)正交試驗優(yōu)化花生石榴復(fù)合蛋白飲料工藝參數(shù),正交試驗結(jié)果見表11。
表11 復(fù)合蛋白飲料正交試驗結(jié)果Table 11 Orthogonal test results of compound protein beverage
由表11 中的極差分析可得,影響產(chǎn)品感官評分各因素的主次順序為C>A>B>D,即乳化劑對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響最大,其次是花生漿與石榴汁配比和單甘脂與蔗糖酯比例,黃原膠對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響最小?;ㄉ駨?fù)合蛋白飲料的最佳加工工藝配方組合為A3B2C2D3,即花生漿與石榴汁配比12∶1,單甘酯與蔗糖酯比例1∶1,乳化劑添加量0.11%,黃原膠添加量0.08%。
經(jīng)正交試驗優(yōu)化得到花生石榴復(fù)合蛋白飲料最佳工藝條件,進(jìn)行3 次平行驗證試驗,產(chǎn)品的感官評分為94.2 分,高于正交試驗表中的最優(yōu)組合A3B3C2D1,產(chǎn)品色澤自然,口感良好。
2.4.1 感官品質(zhì)
花生石榴復(fù)合蛋白飲料為粉紅色乳狀液,具有石榴汁的清新風(fēng)味,又兼具花生的濃郁香味,口感細(xì)膩,酸甜適口,無異味,無肉眼可見雜質(zhì),無明顯分層現(xiàn)象。
2.4.2 理化指標(biāo)
經(jīng)測定,得到花生石榴復(fù)合蛋白飲料可溶性固形物含量為8.11%,蛋白質(zhì)含量為0.82%。
2.4.3 微生物指標(biāo)
試驗結(jié)果表明,花生石榴復(fù)合蛋白飲料的菌落總數(shù)為29 CFU/mL。
上述檢測結(jié)果顯示,各項指標(biāo)均符合QB/T 4222—2011[21]中的規(guī)定。
上述試驗結(jié)果表明,花生石榴復(fù)合蛋白飲料的最佳工藝條件為:花生漿打漿料液比1∶15(g/mL),花生漿和石榴汁(100%原汁)配比12∶1,乳化劑(單甘酯與蔗糖酯1∶1)0.11%,黃原膠0.08%,白砂糖4%,三氯蔗糖0.005 9%,胭脂紅0.001 86 mg/mL,石榴香精0.03%;飲料一次均質(zhì)壓力為45 MPa,二次均質(zhì)壓力為35 MPa,兩次均質(zhì)溫度均為70 ℃;飲料殺菌溫度121 ℃,殺菌時間20 min。該條件下制得的飲料呈粉紅色乳狀液,具有石榴汁的清新風(fēng)味和花生的濃郁香味,口感細(xì)膩,酸甜適口,無異味,無肉眼可見雜質(zhì),無明顯分層現(xiàn)象。