开心果燕麦蛋白饮料的研制

摘要：本试验以开心果、燕麦为原料经过酶解、乳化和饮料调配等工艺处理制取开心果燕麦蛋白饮料。通过正交试验确定乳化稳定剂添加量为焦磷酸钠 0.12%、单硬脂酸甘油酯 0.10%、蔗糖脂肪酸酯 0.06%、羧甲基纤维素钠0.10%；开心果燕麦蛋白饮料的配方为燕麦酶解液添加量 35%、开心果乳液添加量 35%、白砂糖添加量 5%，本工艺可制成高纤维、富含不饱和脂肪酸、风味可口的开心果燕麦蛋白饮料。燕麦的营养价值较高，蛋白质含量平达15.6％，含人体必需的 8 种氨基酸，其中赖氨酸含量高于大米和小麦面粉。燕麦中含有丰富的维生素B1、B2、维生素 E、叶酸等，并含有丰富的钙、磷、铁、锌、锰等矿物质。燕麦麸皮中的总粗纤维含量可达27.8%，可溶性纤维高达 14.0%。燕麦的保健功能主要归功于燕麦中可溶性燕麦纤维-β-葡聚糖，具有降低机体内胆固醇、血糖等作用，它是对人体健康十分有益的一种可溶性膳食纤维。
开心果是高营养的食品，每 100g 开心果含脂肪约 53%，蛋白质 18％，碳水化合物 12％，纤维素2.2%，富含多种维生素，如维生素 B1、B2、B6、维生素C、维生素 E 等，还含多种矿物质钾、钠、钙等。由于开心果中含有丰富的油脂，因此有润肠通便的作用，有助于机体排毒。开心果又是滋补食药，它味甘无毒，温肾暖脾，补益虚损，调中顺气，能治疗神经衰弱、浮肿、贫血、营养不良、慢性泻痢等症。
目前，国内外燕麦主要做麦片、麦圈等固体食品，开心果主要作为坚果食用，食用方法单一，营养成分吸收不全面。本实验以燕麦、开心果为原料研制植物蛋白饮料，不仅为饮料市场提供新型的健康饮料，另外对坚果、杂粮的精深加工和提高经济价值也有重要意义。

1 材料与方法
1.1 材料与试剂
燕麦、开心果（生）；白砂糖；真菌 a-淀粉酶（标示活性：800FAU/G）；SE-15 蔗糖脂肪酸酯；SE-3 单硬脂酸甘油酯；羧甲基纤维素钠；焦磷酸钠；柠檬酸；碳酸氢钠。
以上试剂为食品级。
1.2 仪器与设备
XA-1 型固体粉碎机；JML-50 立式胶体磨；40L 酶解罐；SHP60-60 高压质机；100L 调配罐；YM75B 灭菌锅；岛津 UV-1800，紫外可见分光光度计；ThermoFisher 离心机；HW.SY11-K 数显恒温水浴锅。
1.3 试验方法
1.3.1 燕麦酶解处理及原液制备
1.3.1.1 燕麦的粉碎及预糊化
取 600g 干燕麦粉碎，使用 60 目过筛，筛上物二次粉碎过筛，共得 60 目筛下物全燕麦粉 590g。取全燕麦粉 500g，加水 4500g 搅拌加热至 90℃，保温10min，保持低速搅拌，避免糊底。
1.3.1.2 燕麦液的真菌 a-淀粉酶酶解处理
将预糊化后的燕麦溶液降至 58℃，用柠檬酸调节 pH 值至 5.0，加入 0.15g 真菌 a-淀粉酶（800FAU/G），保温低速搅拌 75min。酶解后的燕麦溶液通过 200目筛网过滤，用碳酸氢钠调节 pH 值至 7.0，搅拌加热至 95℃，保温 10min，取滤液备用。
1.3.2 开心果处理
浸泡：取开心果仁 500g，开心果仁∶水=1∶2，水温40℃，浸泡时间为 3.5h。
磨浆：采用 85℃热水磨浆，钝化脂肪氧化酶，开心果仁与水比例为 1∶7，精磨使用胶体磨二次磨浆。过滤：用 200 目筛网进行浆渣过滤分离。
1.3.3 开心果燕麦植物蛋白饮料的生产工艺
1.3.3.1 工艺流程
开心果仁→挑选→漂洗→浸泡→磨浆→过滤→调配→预质
↑
燕麦滤液→真空脱臭→质→灌装→杀菌→冷却→检查→成品
1.3.4 开心果燕麦蛋白饮料的调配
将燕麦酶解液、开心果乳液、白砂糖、水按比例进行混合，并搅拌匀。调配用水采用硬度小于 4°的软水，以防金属离子引起蛋白凝聚、沉淀现象。
以燕麦酶解液、开心果乳液、白砂糖的添加量为因素，进行 L9（33）正交试验，确定饮料的配方。
1.3.5 乳化稳定剂的选择
将燕麦和开心果按照 1.3.1 和 1.3.2 处理，得到燕麦酶解液和开心果乳液，燕麦酶解液、开心果乳液、白砂糖的比例为 7∶7∶1，并按要求加入乳化剂和稳定剂。
1.3.5.1 单一乳化稳定剂选择
本实验以乳化剂蔗糖脂肪酸酯、单硬脂酸甘油酯、焦磷酸钠，增稠剂羧甲基纤维素钠为单因素，分别添加 0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%不同浓度的乳化稳定剂，测其透光率。
1.3.5.2 复合乳化稳定剂选择
本实验以乳化剂蔗糖脂肪酸酯、单硬脂酸甘油酯、焦磷酸钠，增稠剂羧甲基纤维素钠为因素，进行L9（34）正交试验。
1.3.6 综合评分
按设计方案进行调配，由30名品评人员对试验产品色泽、外观、口感、香气等指标进行评分。
1.3.7 透光率测定
将乳化剂和稳定剂加入燕麦蛋白饮料中，在60℃下，水浴 6min，混匀后离心（3000r/min，15min），取下层液，于 540nm 波长下测其透光率。
1.3.8 可溶性蛋白质含量的测定
考马斯亮蓝法。
1.3.9 可溶性固形物含量的测定
日本 PR-100 数字折光仪。
1.3.10 纤维素含量的测定
食品中膳食纤维的测定，GB/T 5009.88-2008。

2 结果与分析
2.1 饮料配方的确定
以蛋白饮料的综合评分为指标，确定燕麦酶解液、开心果乳液、白砂糖三因素的工艺参数，对试验数据进行差分析和方差分析，燕麦酶解液、开心果乳液、白砂糖对蛋白饮料综合评分的影响达到显著水平（P＜0.05），根据差分析，三个参数对蛋白饮料的综合评分的影响主效应为白砂糖>开心果乳液>燕麦酶解液，蛋白饮料调配的优组合为 A2B1C2，即燕麦酶解液添加量 35%、开心果乳液添加量 35%、白砂糖添加量 5%。
2.2 单乳化稳定剂的乳化效果
以乳化剂蔗糖脂肪酸酯、单硬脂酸甘油酯、焦磷酸钠，增稠剂羧甲基纤维素钠为单因素，分别添加0.05%，0.10%，0.15%，0.20%，0.25%不同浓度的乳化稳定剂，研究其乳化效果。
4 种乳化稳定剂在 0.05-0.25%的浓度范围内，对开心果燕麦蛋白饮料的透光率有一定的差异。透光率越小，乳化效果越好，其中焦磷酸钠、单硬脂酸甘油酯、羧甲基纤维素钠以浓度 0.10%的乳化效果较好，蔗糖脂肪酸酯以浓度 0.05%乳化效果较好，低于或高于此浓度其乳化效果不佳。
2.3 乳化稳定剂配比的确定
将 4 种乳化稳定剂进行复合，并进行 L9（34）正交试验，确定乳化稳定剂配比。
乳化稳定剂的优组合为a3b2c1d3，即焦磷酸钠 0.12%、单硬脂酸甘油酯 0.10%、蔗糖脂肪酸酯 0.06%、羧甲基纤维素钠 0.10%。由差分析 R 值可知，对燕麦蛋白饮料透光率影响的因素是单硬脂酸甘油酯，其次分别为蔗糖脂肪酸酯、羧甲基纤维素钠、焦磷酸钠。单硬脂酸甘油酯可以提高乳状液稳定性，促进脂肪与蛋白质的相互作用，有助于控制脂肪的附聚与凝聚作用，赋于其细腻的组织结构，改善稳定性和保型性。蔗糖脂肪酸酯既能发挥稳定的乳化效果还能对食品的口感等起到改良作用，能减少乳脂肪上浮及蛋白质沉淀等乳问题。防止由于上浮的脂肪成分所形成的乳脂肪块的产生，保护蛋白质的功能。羧甲基纤维素钠具有较好抗沉淀作用和一定热稳定性，且有不增加饮料粘度，改善饮料结构等优点。焦磷酸钠具有反絮凝作用，使油脂乳化作用，保持蛋白质的持水作用。
利用乳化剂和稳定剂复合，可以有效改善单一因素缺陷，保持蛋白饮料的乳化稳定性能，改善产品口感。
2.4 产品指标检测结果
2.4.1 感官指标
色泽：浅黄色乳白；风味：口感细腻、爽口，具有开心果、燕麦特有的香味，无异味；组织状态：稳定匀的乳浊液，无上浮物分层，允许有少量的加入物沉淀；杂质：无肉眼可见的外来杂质。
2.4.2 理化指标
可溶性固形物：8.5%，蛋白质：0.9%，纤维素：0.8%。
2.4.3 微生物指标
细菌总数≤50 个/mL，大肠菌群≤3 个/100mL，致病菌不得检出。

来源：惠合胶体磨研磨设备厂

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