乳清大豆复合蛋白饮料的研制
饮料研究
乳清大豆复合蛋白饮料的研制
贝惠玲
（广东轻工职业技术学院食品与生物工程系，广州５１０３００）
摘要：对乳清大豆复合蛋白饮料的加工工艺进行了研究，通过单因素及正交试验确定了最佳配方及工艺条件，试验结果表明选择合适的复合乳化稳定剂、工艺上采用预乳化及二次高压均质均有助于提高复合蛋白饮料的稳定性。
关键词：乳清蛋白；大豆；复合蛋白饮料中图分类号：ＴＳ２７５．４
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００５－９９８９（２００６）１１－０１９８－０４
Ｓｔｕｄｙｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃｏｍｐｌｅｘｐｒｏｔｅｉｎｂｅｖｅｒａｇｅｏｆ
ｓｏｙｂｅａｎａｎｄｌａｃｔｏａｌｂｕｍｉｎ
ＢＥＩＨｕｉ－ｌｉｎｇ
（ＧｕａｎｇｄｏｎｇＬｉｇｈｔＩｎｄｕｓｔｒｙＴｅｃｈｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０３００）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃｏｍｐｌｅｘｐｒｏｔｅｉｎｂｅｖｅｒａｇｅｏｆｓｏｙｂｅａｎａｎｄｌａｃｔｏａｌｂｕｍｉｎｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｉｎ
收稿日期：２００６－０７－１５
作者简介：贝惠玲（１９５８－），女，广东人，教授级高工，主要从事食品研究与开发工作。
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酸味适当的调整。其配方为蛋白糖０．１６ｍｇ／ｍＬ，蜂蜜０．１８ｍｇ／ｍＬ，柠檬酸０．１５ｍｇ／ｍＬ，海藻酸钠０．２ｍｇ／ｍＬ，ＶＣ０．０３％，柠檬酸０．１５ｍｇ／ｍＬ。３结论３．１
生产百合汁时应先将百合片打碎且加入０．２％的
３．４百合、芦笋均为蔬菜食品类，其在饮料中含量
不限制，芦荟原汁按有关规定其最后含量不能超过１０％，风味饮料原汁不低于２．５％，经计算芦荟原汁的比例为４％，符合要求。调配好的复合饮品采用８２℃，２０ｍｉｎ水浴杀菌模式为佳。
参考文献：
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Ｖｃ和０．１％的柠檬酸进行预处理，然后磨浆。其百合汁为澄清后的上清液，浆液清亮，固形物含量保证在１％。３．２
饮料复合时，应先将两种带涩味较强的原料汁配成半成品饮料，且比例为芦笋汁３０％，芦荟汁１０％为最佳。
３．３最后复合时，其百合浆液为６０％，芦笋、芦荟复合半成品饮料为４０％，既能显示百合汁的甘甜风味，又能体现芦笋、芦荟的香气。
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饮料研究
ｔｈｅｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｆｏｒｍｕｌａａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉ－ｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓａｌｓｏｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｐｒｅ－ｅｍｕｌｓｉｆｙｉｎｇａｎｄｄｕａｌ－ｈｏｍｏｇｅｎｉｚａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｅｒｅｕｓｅｆｕｌｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｐｒｏｔｅｉｎｂｅｖｅｒａｇｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｃｔｏａｌｂｕｍｉｎ；ｓｏｙｂｅａｎ；ｃｏｍｐｌｅｘｐｒｏｔｅｉｎｂｅｖｅｒａｇｅ
乳清是生产干酪的副产品，经电渗析法去除盐分并浓缩成的乳清浓缩蛋白（ＷＰＣ）可用于生产蛋白饮料。乳清蛋白由α－乳白蛋白、β－乳球蛋白、血清白蛋白、免疫球蛋白等组成，乳清蛋白是全价蛋白质，其生物价为１０４［１］，而大豆蛋白是一种优质且价廉的蛋白质，其生物价为７４，将乳清蛋白与大豆蛋白一起制作的复合蛋白饮料具有动植物蛋白的互补作用，可提高生物效价，是一种理想的蛋白饮料，也符合目前国内外流行的所谓“双蛋白战略”。
由于乳清蛋白是热敏性蛋白，加热易使乳清蛋白变性分层，使含乳清蛋白饮料的加工受到限制。通过试验对乳清大豆复合蛋白饮料的配方及工艺条件进行了探讨及优化，研制出风味独特、口感香滑和谐且较稳定的新型蛋白饮料。１材料与方法１．１试验材料
大豆：市售一级；ＷＰＣ８０耐热型浓缩乳清蛋白粉：新西兰；白砂糖：乳化稳定剂（单甘酯、三聚甘油酯、司盘、蔗糖酯、海藻酸钠、ＣＭＣ、黄原胶、阿拉伯胶、卡拉胶等）。１．２设备及仪器
ＡＥＬ－２００精密电子天平，ＤＴ１０００电子天平，ＦＭ３００型高剪切分散乳化机（转速３００～１１０００ｒ／ｍｉｎ），ＬＧ１０－２．４Ａ离心机，ＧＹＢ４０－１０Ｓ高压均质机（最高工作压力１００ＭＰａ），ＪＴＭ５０ＡＢ型胶体磨，高压杀菌锅等。１．３研究方法１．３．１工艺过程［２］
大豆→预处理→浸泡（０．３％ＮａＨＣＯ３，８０～８５℃浸１ｈ）—
乳清粉、乳化剂→预乳化
↓
→磨浆（８０℃热水磨）→浆渣分离（１５０目网）→配料→胶磨—
↑
白糖、乳化稳定剂
→ＵＨＴ灭菌→均质→灌装封口→高温杀菌（１２１℃，１５ｍｉｎ）→冷却→成品
行２次平行测定（如果两次结果相差较大，进行第３次测定），离心沉降率取２次平行测定。
离心沉降率（％）＝沉降物质量／样品质量×１００１．３．３感官鉴评方法每组７人，共２组对试验样品进行感官评分，去除异常数据，取两组平均值作为样品的感官评分，满分为１０分。
１．３．４试验配方及浓缩乳清蛋白粉添加量试验本试验设计的配方以大豆投料量为５％（多数企业采用这一比例）、白糖８％、适量的乳化剂和稳定剂为基础，配制不同比例的浓缩乳清粉（ＷＰＣ－８０）进行品评比较，确定了表１的基础试验配方［３］。
表１
试验配方
配料（％）大豆乳清蛋白白糖单甘酯ＣＭＣ水
配方１５８０．３０．１８６．６
配方２５１８０．３０．１８５．６
配方３５１．５８０．３０．１８５．２
配方４５２８０．３０．１８４．６
配方５５３８０．３０．１８３．６
１．３．５乳化稳定剂复合试验对相关乳化剂进行单因素试验，选择乳化剂的品种和水平取值，再采用正交试验，以沉降率为评价指标，确定乳化剂的优化配比。
在复合乳化剂确定的前提下，对相关稳定剂进行单因素试验，选择稳定剂的品种和水平取值，排出优化试验方案。
１．３．６浓缩乳清蛋白粉预乳化试验浓缩乳清蛋白粉不直接加入豆奶液中，而是将其溶解为５％的溶液，加入乳化剂，加热至６５℃，经乳化机乳化后，降温至４℃进行老化处理，分别保持１ｈ、２ｈ、３ｈ、４ｈ、６ｈ、８ｈ，随后按比例加入豆奶中制作复合蛋白饮料，通过测定沉降率确定工艺条件。１．３．７均质压力的选择
在料温为６５℃的条件下，采
用单因素试验，对产品进行两次均质，均质压力取２０ＭＰａ、２５ＭＰａ、３０ＭＰａ、３５ＭＰａ、４０ＭＰａ、４５ＭＰａ，并测定不同均质压力下复合蛋白饮料的沉降率。２结果与讨论
２．１浓缩乳清蛋白粉用量的确定
１．３．２产品稳定性的测定方法称取４０ｇ料温为室温
的样品于离心管中，用离心机以３０００ｒ／ｍｉｎ离心２０ｍｉｎ后取出，记录脂肪上浮量；倒出离心管中的液体，离心管倒置５ｍｉｎ后，准确称量沉降物质量，每个样品进
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饮料研究
影响复合蛋白饮料口味的主要因素取决于豆乳与乳清粉的比例，本产品要求以豆乳作为主体口味，经感官鉴评及检测，结果见表２。
表２
不同乳清粉含量感官鉴评结果
表４
乳化剂配比正交试验结果（Ｌ９（３４））
试验号１
配方５６．６乳白６．８分层３．９
２３４５６７８９Ｋ１Ｋ２Ｋ３ｋ１ｋ２ｋ３Ｒ优水平
表５
因素
Ａ１１１２２２３３３１２．４２１０．７１９．２６４．１４３．５７３．０９１．０５Ａ３
Ｂ１２３１２３１２３１１．６９１０．８８９．８２３．９０３．６３３．２７０．６３Ｂ３
Ｃ１２３２３１３１２１０．７４１０．７９１０．８６３．５８３．６０３．６２０．０４Ｃ１
Ｄ１２３３１２２３１１１．４０１０．９３１０．０６３．８０３．６４３．３５０．４５Ｄ３
沉淀率（％）４．６２４．２１３．５９３．６２３．８２３．２７３．４５２．８５２．９６
评定项目感官评分色泽沉降率（％）脂肪上浮量蛋白质含量（％）
配方１７．９乳白３．８＋＋＋１．５
配方２８．５乳白４．６＋＋＋２．３
配方３８．３乳白４．９＋＋＋＋２．７
配方４７．２乳白５．５分层３．１
注：－无脂肪上浮，＋微量脂肪上浮，＋＋少量脂肪上浮，＋＋＋较多脂肪上浮，＋＋＋＋很多脂肪上浮。
通过对比，确定采用配方２，即浓缩乳清蛋白粉添加量为１．０％，经检测配方２成品蛋白质含量为２．３％，比纯豆奶的１．５％增加了５３％。
当大豆５％、乳清粉１．０％、白糖８％时，复合蛋白饮料具有较好的口感与风味。２．２乳化剂及其用量的确定试验
乳化剂的主要作用是利用其同时具有亲水亲油基团的功能，通过均质，吸附于油脂或蛋白颗粒与水的界面之间，降低界面张力，阻止油脂或蛋白颗粒的聚集。
对单甘酯、三聚甘油酯、司盘、吐温、卵磷脂、蔗糖酯等乳化剂的乳化效果进行单因素试验，采用０．２５％用量，在相同条件下分别制作复合蛋白饮料，观察样品静置到出现明显脂肪上浮圈的时间，以此评判单一乳化剂的效果，根据试验结果，单甘酯、三聚甘油酯、司盘、蔗糖酯均有一定效果，对这４种乳化剂复配使用，总用量控制在０．２５％以内，每种乳化剂的用量通过正交试验确定，各因素水平取值见表３，正交试验结果见表４。
表３
乳化剂用量因素水平表
Ｔ＝３２．３９
不同乳化剂对复合蛋白奶脂肪上浮的影响
乳化剂单甘酯三聚甘油酯
司盘蔗糖酯复合乳化剂
添加量（％）０．２５０．２５０．２５０．２５０．２４
常温放置脂肪上浮量２ｄ－－－－－
７ｄ＋＋＋＋－
１５ｄ＋＋＋＋＋＋＋＋＋
３０ｄ＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
口感良好不佳不佳良好良好
２．３稳定剂的确定及用量试验
蛋白质分子在ｐＨ值大于等电点的溶液中呈负电荷状态，稳定剂的加入能与蛋白质及其颗粒相互作用，以络合或静电吸附等方式聚集在被保护的颗粒表面，使其电荷或界面膜增强，在一定程度上阻止颗粒相互聚集变大而沉淀，使蛋白质以胶粒状态悬浮于溶液的体系中［４］。
因素
水平１２３
单甘酯Ａ０．０８０．１０．１２
三聚甘油酯
Ｂ
０．０１０．０２０．０３
司盘Ｃ０．０１０．０２０．０３
蔗糖酯Ｄ０．０４０．０６０．０８
表６稳定剂对复合蛋白奶稳定性的影响
配料（％）大豆乳清蛋白白糖复合乳化剂
ＣＭＣ卡拉胶水沉淀率（％）脂肪上浮量
配方１５１．５８０．２４０．１５８５．１１２．０８＋＋
配方２５１．５８０．２４０．１０．０５８５．１１１．８２＋
配方３５１．５８０．２４０．０７５０．０７５８５．１１１．９６＋＋
配方４５１．５８０．２４０．０５０．１８５．１１２．２７＋＋
配方５５１．５８０．２４０．１５８５．１１２．８３＋＋＋
由表４极差（Ｒ）可知，影响因素的主次为单甘酯＞三聚甘油酯＞蔗糖酯＞司盘，对表４的结果进行直观分析，得到优化组合为Ａ３Ｂ３Ｃ１Ｄ３，即单甘酯０．１２、三聚甘油酯０．０３、司盘０．０１、蔗糖酯０．０８，总用量为０．２４％。再对该优化组合的乳化剂在相同条件下进行复合蛋白饮料试验，测得沉降率为２．１６％。
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以大豆５％、乳清粉１．０％、白砂糖８％、复合乳化剂０．２４％为基础配方，对ＣＭＣ、海藻酸钠、瓜尔豆胶、黄原胶、卡拉胶、阿拉伯胶等稳定剂的效果进行单因素试验，采用０．１５％添加量，在相同条件下分别制作复合蛋白饮料，通过测定沉降率评判单一稳定剂的效果，根据试验结果，ＣＭＣ、卡拉胶均有一定效果，对这两种稳定剂与复合乳化剂一起进行优化试验，稳定剂总用量控制在０．１５％以内，试验结果见表６。
由表６结果，当添加０．１％ＣＭＣ及０．０５％卡拉胶时，复合蛋白饮料可以获得较好的稳定性。２．４
浓缩乳清蛋白粉预乳化对复合蛋白饮料稳定性的影响
将浓缩乳清蛋白粉单独溶解并加热至６５℃，既可对料液进行巴氏杀菌，又是乳清蛋白乳化的合适温度，在该温度下，蛋白质的二级结构打开，分子内部的活性基团暴露，经乳化机乳化，使加入的小分子的乳化剂与蛋白质的疏水区结合，增加了蛋白质的亲水性。
经过乳化的料液降温至４℃保持一定时间进行老化处理，可进一步增强蛋白质和乳化剂的水化作用，是个物理成熟的过程。预乳化及老化工艺对产品稳定性的影响见表７。
表７
乳清粉老化时间对产品稳定性的影响
浮现象。３结论
表８
均质压力对产品稳定性的影响
均质压力（ＭＰａ）
２０２５３０３５４０４５
沉降率（％）０．９２０．８５０．７８０．５５０．４３０．４２
常温放置３０ｄ脂肪上浮量
＋＋＋－－－
３．１选择合适的复合乳化剂稳定剂有利于提高复合
蛋白饮料的稳定性。试验表明，当单甘酯０．１２、蔗糖酯０．０８、三聚甘油酯０．０３、司盘０．０１、，ＣＭＣ０．１、卡拉胶０．０５可以获得良好稳定效果。３．２
工艺上采用对浓缩乳清蛋白粉进行预乳化（乳化温度６５℃）及老化（４℃、３ｈ），再与豆奶浆料混合加工，该复合蛋白液经４０ＭＰａ两次均质，可以获得口感良好、静置一个月无分层、无明显脂肪上浮现象的产品。３．３
乳清蛋白由于营养效价高，单位蛋白质相对价格较低，是食品工业良好的蛋白原料。
参考文献：
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１．３７１．２６
由表７可以看出，经过预乳化并在４℃低温下老化时间３ｈ以上，产品的沉降率明显降低，为０．９５％，超过３ｈ沉降率变化不明显。２．５均质工艺确定试验
均质是生产含油脂蛋白饮料必不可少的工艺，根可知，溶质半径ｒ愈小，颗据Ｓｔｏｋｅｓ定律Ｖ＝２ｇｒ２Δρ／９η粒的沉降速度Ｖ愈低。均质过程就是一个减小颗粒半径的过程，料液经过均质可破碎脂肪球、蛋白质颗粒、大豆的淀粉颗粒及粗纤维等，使口感细腻，并防止或减缓溶质下沉及脂肪上浮，成为稳定的乳浊液。均质效果通常与均质压力及料液温度有关，本试验在料液温度为６５℃（过高温度均质易使蛋白质变性）的条件下选择不同压力对料液进行二次均质处理，并通过测定沉降率确定均质压力，结果见表８。
从表８可以看出，均质压力的大小，对产品的稳定性有较大影响，均质压力愈大，产品的沉降率愈低，当均质压力达到４０Ｍｐａ时，产品沉降率明显下降，沉降率为０．４３％，样品放置３０ｄ无脂肪上
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《食品科技》杂志社书讯
《食品科技》２０００年合订本《食品科技》２００１年合订本《食品科技》２００２年合订本《食品科技》２００３年合订本《食品科技》２００４年合订本
（以上均加１０％包装、邮挂费）
１００元／年１００元／年１００元／年１４０元／年１４０元／年１２０元／年１８０元／年
《食品科技》２００５年《食品科技》２００６年
２００６
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