宋美玲,侯丁琳,杜俊民,白 莉,王一婕
(1.山西省食品研究所(有限公司),山西 太原 030024;2.山西中醫(yī)藥大學(xué)中藥與食品工程學(xué)院,山西 晉中 030619)
歐李是我國(guó)的特有果樹,果實(shí)酸甜可口,鈣含量居所有水果之首,又稱“鈣果”,其種仁是中藥郁李仁的主要來源,藥食同源,燥滑腸,下氣,利水,可用于津枯腸燥、食積氣滯、腹脹便秘、水腫、腳氣、小便不利。歐李仁含有30%左右的蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的氨基酸組成與大豆蛋白和花生蛋白相近,但其谷氨酸含量很高,占近1/3,遠(yuǎn)高于花生蛋白和大豆蛋白,由于谷氨酸可作為腦組織的“能源”,有改善神經(jīng)系統(tǒng)的功能,所以歐李蛋白也是人體腦健康的極好營(yíng)養(yǎng)來源[1]。核桃又稱胡桃、羌桃,與扁桃、腰果、榛子并稱為世界著名的“四大干果”[2]。中醫(yī)認(rèn)為,核桃仁是“滋補(bǔ)肝腎、強(qiáng)健筋骨之藥”,可用于治療由于肝腎虧虛引起的癥狀。核桃的營(yíng)養(yǎng)十分豐富[3],含有大約19%的蛋白,62%的脂肪,并富含不飽和脂肪酸(特別是亞油酸) 物質(zhì)。還含有胡蘿卜素、核黃素(維B2)、維B6、維E、胡桃葉醌、磷脂、鞣質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。每100 g 山核桃仁相當(dāng)于2 500 g 雞蛋或4 500 g 牛奶的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。常常被用來制作植物蛋白飲料的原料。但由于含有容易氧化的多不飽和脂肪,產(chǎn)品在風(fēng)味、質(zhì)量穩(wěn)定性及保質(zhì)期等方面存在局限性。歐李本身含有苦杏仁苷成分,可以形成具有苦杏仁獨(dú)特風(fēng)味,油酸含量高,氧化穩(wěn)定性強(qiáng)。因此,可以大大改善核桃的飲料品質(zhì)。
目前,市場(chǎng)上已經(jīng)有核桃仁為原料的植物蛋白飲料產(chǎn)品[4],但還沒有以歐李、核桃為原料的植物蛋白飲料產(chǎn)品。因此,以歐李、核桃為主要原材料,通過單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)優(yōu)化產(chǎn)品配方,旨在研發(fā)一款高蛋白、風(fēng)味好、具有藥食同源保健功能的復(fù)合飲料,可為核桃歐李仁飲料的開發(fā)提供一種新的工藝參考,也為歐李在飲料中的應(yīng)用提供一定的理論參考。
歐李仁,山西農(nóng)業(yè)大學(xué)歐李課題組提供;核桃仁,山西林業(yè)與草原研究院提供;大豆、綿白糖,市售。
苦杏仁苷標(biāo)準(zhǔn)品(≥98%)、24 種標(biāo)準(zhǔn)脂肪酸甲酯,Sigma 公司提供;甲醇鈉、10%乙酸、正己烷。
全自動(dòng)家用豆奶機(jī)、微型旋渦混合儀、101 型電熱鼓風(fēng)干燥箱、均質(zhì)機(jī)、蒸汽滅菌器、數(shù)顯恒溫水浴鍋、萬(wàn)能粉碎機(jī)等。
LC-10A 型高效液相色譜儀,日本島津公司產(chǎn)品;N2000 型色譜工作站;Agilent 7890A GC 型氣相色譜儀,安捷倫公司產(chǎn)品;SB-5200DT 型數(shù)控超聲清洗器,寧波新芝生物科技股份有限公司產(chǎn)品;800-1 型離心機(jī),惠智儀誠(chéng)(北京) 科技發(fā)展有限公司產(chǎn)品。
1.3.1 歐李仁粉的制備
核桃仁原料預(yù)處理(選擇些顆粒較為完整、質(zhì)地飽滿、干燥、地腐爛變質(zhì)、新鮮的核桃仁,精確稱量) →粉碎→過篩(20 目)。
1.3.2 歐李仁粉的制備
歐李種仁原料預(yù)處理(選擇一些新鮮飽滿的歐李種仁,剔除掉霉?fàn)€變質(zhì)和雜質(zhì)的顆粒,炒制后精確稱量) →粉碎→過篩(20 目)。
1.3.3 豆奶制備
將挑選好的大豆清洗,水浸泡發(fā)軟后,與水按照一定比例(1∶10) 進(jìn)行磨漿,煮沸,小火熬煮5 min,過濾即成。
1.3.4 調(diào)配
以最終的飲料體積為500 mL 計(jì),選擇配方原料為歐李仁粉、核桃仁粉、綿白糖、豆奶。通過單因素試驗(yàn)來研究歐李仁粉、核桃仁粉、豆奶、綿白糖的添加量來對(duì)飲料口感品質(zhì)的影響,之后進(jìn)行正交試驗(yàn),優(yōu)化歐李核桃仁植物蛋白飲料的配方。
(1) 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)歐李核桃仁植物蛋白飲料的各項(xiàng)感官品質(zhì),按照下述表1 的考核指標(biāo)來進(jìn)行綜合性評(píng)分,找10 名食品專業(yè)人員組成一個(gè)感官評(píng)價(jià)評(píng)定小組,并將該10 人分為2 組,其所評(píng)出的感官評(píng)價(jià)所得結(jié)果計(jì)算平均數(shù)取得最終評(píng)分。
表1 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。
以最終飲料成品的體積為500 mL 計(jì),進(jìn)行單因素試驗(yàn),研究歐李仁粉、核桃仁粉、綿白糖和豆奶的用量歐李核桃仁植物蛋白飲料品質(zhì)的影響,然后再通過正交試驗(yàn),優(yōu)化歐李核桃仁植物蛋白飲料的配方。具體設(shè)計(jì)如下。
(2) 單因素設(shè)計(jì)。①歐李仁粉的影響:固定核桃仁粉用量為17.5 g,綿白糖用量為45 g,豆奶用量為100 mL,改變歐李仁粉用量為13.5,16.5,19.5,22.5,25.5,28.5 g。②核桃仁粉的影響:固定歐李仁粉用量為19.5 g,綿白糖用量為50 g,豆奶用量為90 mL,改變核桃仁粉用量為5.5,8.5,11.5,14.5,17.5,20.5 g。③豆奶的影響:固定歐李仁粉用量為19.5 g,核桃仁粉用量為17.5 g,綿白糖用量為50 g,改變豆奶用量為80,90,100,110,120,130 mL。④綿白糖的影響:固定歐李仁粉用量為19.5 g,核桃仁粉用量為17.5 g,豆奶用量為100 mL,改變綿白糖用量為30,35,40,45,50,55 g。
(3) 正交試驗(yàn)。
因素與水平設(shè)計(jì)見表2。
表2 因素與水平設(shè)計(jì)
1.3.5 均質(zhì)
在調(diào)配成功后,為了保持產(chǎn)品的穩(wěn)定性,避免蛋白顆粒聚沉或脂肪上浮等現(xiàn)象,在75 ℃,40 MPa條件下二次均質(zhì)[5]。
1.3.6 殺菌
植物蛋白飲料是中性的蛋白飲料,并且脂肪、蛋白質(zhì)和糖的含量豐富,細(xì)菌在此條件生長(zhǎng)比較適宜,所以經(jīng)調(diào)配和均質(zhì)后的料液應(yīng)該盡快滅菌;滅菌結(jié)束之后應(yīng)該快速冷卻至室溫,從而避免長(zhǎng)時(shí)間高溫條件使蛋白質(zhì)發(fā)生變性。于121 ℃條件下滅菌15 min,之后冷卻至室溫,即為成品。
1.4.1 飲料中苦杏仁苷含量分析
(1) 對(duì)照品溶液的制備。準(zhǔn)確稱取13.09 mg 的苦杏仁苷標(biāo)準(zhǔn)品,加入甲醇攪拌溶解,于65 ℃,44 kHz條件下超聲20 min,加甲醇定容于25 mL 的容量瓶中[6]。通過測(cè)定苦杏仁苷的峰面積測(cè)定樣品含量。
(2) 色譜條件。色譜柱為Hypersil ODS2 5 μm(4.6 mm×250 mm);流動(dòng)相為甲醇- 水(15∶85,V/V);流速為1.0 mL/min,進(jìn)樣量為10 μL;檢測(cè)波長(zhǎng)為215 nm,柱溫為30 ℃。
1.4.2 樣品的處理
精確過濾出2.0 mL 的樣品,加甲醇于25 mL 的容量瓶中,在40 ℃條件下用超聲清洗器超聲提取20 min。定容,過濾。進(jìn)樣10 μL。
1.4.3 飲料中脂肪酸含量分析
(1) 甲酯化。采用甲醇鈉甲酯化[7]。脂肪酸定性采用24 種標(biāo)準(zhǔn)混合脂肪酸甲酯保留時(shí)間定性,脂肪酸含量通過脂肪酸面積百分比計(jì)算相對(duì)含量確定。
(2) 色譜條件。色譜條件為色譜柱:30.0 m×320 μm 毛細(xì)管,膜厚0.25 μm,流速1 mL/min;柱箱:初始溫度180 ℃,汽化室溫度250 ℃,檢測(cè)器溫度250 ℃。
1.4.4 樣品的處理
先將1 mL 樣品加入體積比為1∶1 正己烷渦旋振動(dòng)1 min 提取油脂2 次,離心分層后收集取正己烷層,混合,揮發(fā)正己烷后,用移液槍取5 μL,滴入甲醇鈉溶液5 滴,反應(yīng)0.5 h 后,加入5 滴10%的乙酸終止反應(yīng),再加入正己烷溶液20 滴再分層,取正己烷層進(jìn)樣1 μL。
2.1.1 歐李仁粉用量對(duì)飲料品質(zhì)的影響
歐李仁粉用量對(duì)飲料的品質(zhì)影響評(píng)分見圖1。
圖1 歐李仁粉用量對(duì)飲料的品質(zhì)影響評(píng)分
由圖1 可知,當(dāng)歐李仁粉用量較低時(shí),歐李仁的特殊風(fēng)味不明顯,所含的油脂含量比較少,氣味和口感相對(duì)較為一般;當(dāng)歐李仁粉用量較高超過22.5 g 時(shí),歐李仁的風(fēng)味偏濃而核桃仁的氣味過于淡,且油脂也相對(duì)偏多,從而導(dǎo)致制得的飲料口感比較差,飲料的顏色過深,不容易被消費(fèi)者接受;當(dāng)歐李仁粉用量為22.5 g 時(shí),所得到成品的感官評(píng)分最高。因而,選擇22.5,25.5,28.5 g 的歐李仁粉用量來進(jìn)行對(duì)應(yīng)的正交試驗(yàn)。
2.1.2 核桃仁粉用量對(duì)飲料品質(zhì)的影響
核桃仁粉用量對(duì)飲料的品質(zhì)影響評(píng)分見圖2。
圖2 核桃仁粉用量對(duì)飲料的品質(zhì)影響評(píng)分
由圖2 可知,當(dāng)核桃仁粉用量較低時(shí),沒有明顯的核桃仁特殊風(fēng)味,所含的油脂含量比較少,飲料不夠濃郁,氣味和口感相對(duì)較為一般;當(dāng)核桃仁粉用量較高時(shí),會(huì)使核桃仁的風(fēng)味偏濃而歐李仁的氣味又過于淡,使飲料口味偏苦,從而導(dǎo)致制得的飲料口感不細(xì)膩,乳液稍濃,飲料的顏色過深,色澤相對(duì)比較差;當(dāng)核桃仁粉用量為14.5 g 時(shí),所得到成品的感官評(píng)分是最高的。因而,選擇11.5,14.5,17.5 g的核桃仁粉用量來進(jìn)行對(duì)應(yīng)的正交試驗(yàn)。
2.1.3 豆奶用量對(duì)飲料品質(zhì)的影響
研究表明,豆奶、大豆奶液由于富含的磷脂、蛋白等具有天然乳化性的成分[8],植物蛋白飲料在制作的過程,可以通過加入豆奶起到乳化、增稠、穩(wěn)定和懸浮的作用,從而使飲料的風(fēng)味更自然、口感清爽潤(rùn)滑,對(duì)飲料的穩(wěn)定性起到了提高的作用。
豆奶用量對(duì)飲料的品質(zhì)影響評(píng)分見圖3。
圖3 豆奶用量對(duì)飲料的品質(zhì)影響評(píng)分
由圖3 可知,當(dāng)豆奶用量過低時(shí),飲料產(chǎn)品的乳化效果一般,所制飲料的穩(wěn)定性和懸浮性比較差,且乳液較淡,風(fēng)味滋味稍滑爽、濃郁純正;當(dāng)豆奶添加量過高時(shí),所制飲料的穩(wěn)定性和懸浮性雖較好,香味濃郁,口感滋味滑爽,但是因乳液過濃,使歐李仁和核桃仁的特殊風(fēng)味過淡,且飲料有黏稠感,所制得的飲料成品顏色偏黃色,相對(duì)不容易被接受;當(dāng)豆奶用量為100 mL 時(shí),所得到成品飲料的感官評(píng)分是最高的。因而,選擇100,110,120 mL 的豆奶用量來進(jìn)行對(duì)應(yīng)的正交試驗(yàn)。
2.1.4 綿白糖用量對(duì)飲料品質(zhì)的影響
綿白糖用量對(duì)飲料的品質(zhì)影響評(píng)分見圖4。
圖4 綿白糖用量對(duì)飲料的品質(zhì)影響評(píng)分
由圖4 可知,當(dāng)綿白糖用量較低時(shí),飲料中沒有明顯的甜味,只有偏淡的口感滋味,感官評(píng)分較低;而當(dāng)綿白糖用量較高時(shí),飲料口感又太過于甜膩,甜味較濃會(huì)影響果仁的香味;而當(dāng)飲料中綿白糖用量改為45 g 時(shí),所得到成品飲料的感官評(píng)分是最高的。因而,可選擇40,45,50 g 的綿白糖用量來進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的正交試驗(yàn)。
以單因素試驗(yàn)為基礎(chǔ),歐李仁粉用量(A)、核桃仁粉用量(B)、豆奶用量(C)、綿白糖用量(D)作為研究對(duì)象。
正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果見表3。
表3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果
由表3 可知,對(duì)飲料品質(zhì)影響的4 個(gè)因素依次為綿白糖用量>核桃仁粉用量>歐李仁粉用量>豆奶用量,對(duì)正交試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析,得出R 值最佳配方的組合為A1B3C2D3,以飲料體積為500 mL 計(jì),歐李仁粉用量為22.5 g,核桃仁粉用量為17.5 g,綿白糖用量為50 g,豆奶用量為110 mL。
驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果見表4。
表4 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果/分
由表4 可知,感官評(píng)分平均值達(dá)到88 分,飲料狀態(tài)均一,外觀色澤較白,口感純正,具有獨(dú)特的歐李仁風(fēng)味,表明最佳組合的配方和實(shí)際情況符合良好。
2.3.1 飲料苦杏仁苷含量分析
飲料樣品的HPLC 圖見圖5。
圖5 飲料樣品的HPLC 圖
苦杏仁苷保留時(shí)間為11.265 min,基線平穩(wěn),峰形對(duì)稱且尖銳,與其余色譜分離良好??嘈尤受諏?duì)照品中苦杏仁苷的含量為1.82 mg/mL,通過與樣品中苦杏仁苷的峰面積進(jìn)行外標(biāo)法計(jì)算,得到飲料中苦杏仁苷的含量為1.14 mg/mL??嘈尤受帐菤W李仁發(fā)揮作用的主要活性成分[9-10],該產(chǎn)品含量豐富,因此可以發(fā)揮歐李藥食同源的保健功能。
2.3.2 主要脂肪酸的檢測(cè)結(jié)果
主要脂肪酸組成及含量見表5。
表5 主要脂肪酸組成及含量/ %
由表5 可知,飲料中的主要脂肪酸組成為棕櫚酸(C16∶0)、硬脂酸(C18∶0)、油酸(C18∶1)、亞油酸(C16∶2)、亞麻酸(C16∶3),其中含量最高的是油酸為57.8%,這與普通核桃飲料中的亞油酸最高相比,脂肪酸發(fā)生改變。在具備其他多不飽和脂肪酸營(yíng)養(yǎng)功能的前提下,油酸的氧化穩(wěn)定性較高,有利于飲料的穩(wěn)定性。
以單因素試驗(yàn)為基礎(chǔ),通過正交試驗(yàn)得到最優(yōu)配方:以飲料的體積為500 mL 計(jì),歐李仁粉用量為22.5 g,核桃仁粉用量為17.5 g,綿白糖用量為50 g,豆奶用量為110 mL。對(duì)飲料的品質(zhì)影響的4個(gè)因素從主到次的順序?yàn)榫d白糖用量>核桃仁粉用量>歐李仁粉用量>豆奶用量。最終飲料產(chǎn)品呈現(xiàn)均勻一致的乳白色,且具有優(yōu)良的歐李仁和核桃仁風(fēng)味,乳液狀態(tài)不分層且均勻一致,狀態(tài)良好,組織細(xì)膩,口感味道純正。對(duì)最終的產(chǎn)品進(jìn)行了質(zhì)量分析,檢測(cè)出飲料所含的苦杏仁苷質(zhì)量濃度為2.14 mg/mL;飲料所含的脂肪酸中,棕櫚酸的含量為6.40%,硬脂酸含量為1.10%油酸的含量為57.80%,亞油酸的含量為30.70%,亞麻酸的含量為4.00%。通過上述配方來制備的歐李核桃仁植物蛋白飲料入口爽滑、組織均一細(xì)膩不分層,具有歐李仁和核桃仁獨(dú)特的風(fēng)味,且含有極豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,滿足了人們對(duì)植物蛋白飲料營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味的需求,具有廣闊的市場(chǎng)前景。