摘 要:植物基乳制品作為一種新型流行食品,正在面臨如何改善原料種類、感官質(zhì)地、營(yíng)養(yǎng)特性的挑戰(zhàn)。研究以開心果、榛子、赤蘚糖醇為主要原料,制備了一款口感和質(zhì)地俱佳的植物基蛋白乳飲料。首先,以感官評(píng)分作為評(píng)定指標(biāo),通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)及正交實(shí)驗(yàn)對(duì)開心果、榛子、赤蘚糖醇的配比進(jìn)行優(yōu)化研究;其次,以透光率作為評(píng)定指標(biāo),通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)探究了卡拉膠、黃原膠、海藻酸鈉3種穩(wěn)定劑的最適添加量。結(jié)果表明,最優(yōu)原料添加量為:開心果乳液50%,榛子乳液20%,赤蘚糖醇5%。最優(yōu)穩(wěn)定劑添加量:卡拉膠0.02%,黃原膠0.18%,海藻酸鈉0.02%。在此條件下,得到質(zhì)地均一、口感香甜的開心果-榛子植物基乳飲料。
關(guān) 鍵 詞:關(guān) 鍵 詞:分子篩; 鈦硅沸石; 無(wú)溶劑法; 硅鈦摩爾比植物基乳飲料; 開心果; 榛子; 生產(chǎn)工藝; 復(fù)合穩(wěn)定劑
中圖分類號(hào):TS255.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
doi:10.3969/j.issn.1673-5862.2024.03.007
Preparation of pistachio-hazelnut plant-based milk beverage
CUI Song1,2, LYU Yan1,2, CHEN Lanfeng1,2LU Fei, SUN Jiaqi, XU Yanfei, ZHAO Qinjia, SUN Xiaopeng, LI Zhe
(1. College of Physical Science and Technology, Shenyang Normal University, Shenyang 110034, China)(College of Grain Science and Technology, Shenyang Normal University, Shenyang 110034, China)
Abstract: Plant-based milk beverage, a new food fad, are being challenged to improve raw material types, sensory texture, and nutritional properties. In this experiment, pistachios, hazelnuts and erythritol were used as the main raw materials to prepare a plant-based milk beverage with good taste and texture. Firstly, the sensory score was used as the evaluation index, and the ratio of pistachios, hazelnuts and erythritol was optimized through single factor experiment and orthogonal experiments. Meanwhile, the optimal dosage of carrageenan, xanthan gum and sodium alginate were explored by orthogonal experiments. The results showed that the optimal raw material dosage was: pistachio emulsion 50%, hazelnut emulsion 20%, erythritol 5%. The optimal amount of stabilizer was: carrageenan 0.02%, xanthan gum 0.18%, sodium alginate 0.02%. Under these conditions, a pistachio-hazelnut plant-based milk beverage with a uniform texture and sweet taste was obtained.
Key words:plant-based milk beverages; pistachio; hazelnut; production technology; compound stabilizer
隨著食品科技的創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)生態(tài)的變革,全球食品飲料行業(yè)正在向健康、新潮、環(huán)保方向快速發(fā)展。植物基乳飲料越來(lái)越受到全球食品研究人員和消費(fèi)者的廣泛關(guān)注。植物基乳飲料面臨風(fēng)味不足、成分單一、營(yíng)養(yǎng)不均衡,維生素和礦物質(zhì)的生物利用率低等問(wèn)題,開發(fā)功能性植物蛋白作為原有動(dòng)物蛋白的替代品無(wú)疑意味著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[1-2]。
相較于傳統(tǒng)植物基乳飲料,堅(jiān)果類植物基乳飲料富含不飽和脂肪酸,長(zhǎng)期食用對(duì)人體健康大有裨益[3]。Martínez-Padilla比較了8種植物基乳飲料的脂肪酸成分和蛋白質(zhì)消化率,其中,杏仁飲料的蛋白質(zhì)最易被人體消化吸收[4]。開心果仁含蛋白質(zhì)(20.3%~20.8%)、脂肪(45.4%~48.5%)、膳食纖維(3.0%~10.3%)、鉀、鎂、維生素K等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[5]。榛仁含蛋白質(zhì)(13.0%~14.9%)、脂肪(60.8%~63.5%)、膳食纖維(6.0%~9.7%)以及多種微量元素和維生素[6]。本研究擬開發(fā)一種新型開心果-榛子雙基底植物基乳飲料,選用天然代糖赤蘚糖醇,通過(guò)單因素及正交實(shí)驗(yàn)探討最優(yōu)的原料配比及穩(wěn)定劑配方。最后,希望本研究能推動(dòng)拓寬植物基食品市場(chǎng),豐富堅(jiān)果的食用方式,為中國(guó)植物基食品的開發(fā)提供一定的參考依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
開心果,高少爺新疆特產(chǎn)店;榛子,東北黑土特產(chǎn)店;赤蘚糖醇,安徽唯甜生物科技開發(fā)有限公司;黃原膠,河南中辰生物科技有限公司;卡拉膠,河南中辰生物科技有限公司;海藻酸鈉,河南中辰生物科技有限公司;氯化鈉,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;瓊脂粉,康貝思生物科技有限公司。
1.2 儀器與設(shè)備
YLBD-3A型烤箱,沈陽(yáng)市華恒偉業(yè)機(jī)械設(shè)備有限公司;DS/120W型高速分散機(jī),鄭州東晟儀器設(shè)備有限公司;DK-S26型電熱恒溫水浴鍋,上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;WBL2521H型榨汁機(jī),美的集團(tuán)有限公司;UV-1800型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),上海菁華科技儀器有限公司;H1850型臺(tái)式高速離心機(jī),湖南湘儀電子科技有限公司。
1.3 開心果-榛子植物基乳飲料的制作過(guò)程
1.3.1 工藝流程
榛子→去皮→烘烤→浸泡→磨漿→過(guò)濾乳液調(diào)配均質(zhì)→滅菌定容→裝瓶冷卻乳液→過(guò)濾→磨漿→浸泡→烘烤→去皮→開心果→
1.3.2 操作要點(diǎn)
烘烤:挑選開心果、榛子各500g,在90℃下分別烘烤15min、60min,鈍化脂肪氧化酶活性并豐富口感。浸泡:分別用0.5%的碳酸氫鈉溶液浸泡,果仁與浸泡液比例為1∶3(g/mL),在45℃下浸泡2.5h,浸泡結(jié)束后用清水沖洗。磨漿:采用80℃的熱水,果仁與水比例1∶7(g/mL),用破壁機(jī)打漿2min后,用200目濾布過(guò)濾。調(diào)配:將開心果乳液、榛子乳液、赤蘚糖醇、水、乳化劑按比例混合均勻,進(jìn)行單因素及正交實(shí)驗(yàn),確定飲料的最佳配方。均質(zhì):高速分散機(jī)在13.8r/min下均質(zhì)2min,得到質(zhì)地均一的乳液。滅菌:在溫度為85℃下,恒溫水浴15min。
1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.4.1 原料配方優(yōu)化
1.4.1.1 單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
將開心果乳液、榛子乳液、赤蘚糖醇按比例混合,用水定容到1L。調(diào)配水選用二級(jí)水,防止金屬沉淀。
1)開心果乳液添加量對(duì)乳飲料品質(zhì)的影響:在榛子乳液添加量30%,赤蘚糖醇添加量5%條件下,探究不同開心果乳液添加量(10%、20%、30%、40%、50%)對(duì)開心果-榛子植物基乳飲料的感官評(píng)分的影響。
2)榛子乳液添加量對(duì)乳飲料品質(zhì)的影響:在開心果乳液添加量30%,赤蘚糖醇添加量5%條件下,探究不同榛子乳液添加量(10%、20%、30%、40%、50%)對(duì)開心果-榛子植物基乳飲料的感官評(píng)分的影響。
3)赤蘚糖醇添加量對(duì)乳飲料品質(zhì)的影響:在開心果乳液添加量30%,榛子乳液添加量30%條件下,探究不同赤蘚糖醇添加量(1%、3%、5%、7%、9%)對(duì)開心果-榛子植物基乳飲料的感官評(píng)分的影響。
1.4.1.2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,分別以開心果乳液、榛子乳液、赤蘚糖醇添加量為實(shí)驗(yàn)因素,每個(gè)因素選取三水平進(jìn)行L9(33)正交實(shí)驗(yàn),將感官評(píng)分作為評(píng)定指標(biāo)確定最佳配比。
開心果-榛子植物基乳飲料原料配方正交因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。
1.4.2 穩(wěn)定劑配方優(yōu)化
本實(shí)驗(yàn)以卡拉膠、黃原膠、海藻酸鈉3種穩(wěn)定劑為單因素,依據(jù)吳曉菊等人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定的最優(yōu)添加范圍[7],進(jìn)行三因素三水平L9(33)正交實(shí)驗(yàn)。開心果-榛子植物基乳飲料穩(wěn)定劑配方正交因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。
1.5 指標(biāo)測(cè)定方法
1.5.1 透光率測(cè)定[8]
將乳化劑和穩(wěn)定劑加入開心果-榛子乳液中,在60℃下,水浴6min,混勻后離心(5000r/min,15min),取下層液,于540nm波長(zhǎng)下測(cè)其透光率。
1.5.2 感官評(píng)分
由10名學(xué)習(xí)過(guò)感官評(píng)定的食品專業(yè)學(xué)生組成評(píng)定小組,采用感官評(píng)價(jià)的方法對(duì)開心果-榛子植物基乳飲料的色澤、香氣、口感和質(zhì)地進(jìn)行評(píng)分,滿分為100分,重復(fù) 3 次,取各組評(píng)分的平均值作為最終的評(píng)分結(jié)果。開心果-榛子植物基乳飲料感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3[9]。
1.5.3 可溶性蛋白質(zhì)含量測(cè)定
參照《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》(GB 5009.5-2016)[10]第一法凱氏定氮法。
1.5.4 菌落總數(shù)測(cè)定
參照《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》(GB 4789.2-2022)[11] 的方法。
1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法
所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,利用Origin 9.8.0軟件作圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.1.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.1.1.1 開心果乳液添加量對(duì)開心果-榛子植物基乳飲料感官評(píng)分的影響
開心果乳液添加量對(duì)開心果-榛子植物基乳飲料感官評(píng)分影響的單因素結(jié)果如圖1所示。
由圖1可知,隨著開心果乳液添加量的增大,開心果-榛子植物基乳飲料感官評(píng)分呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì),在40%開心果乳液添加量時(shí)評(píng)分達(dá)到最高。開心果乳液主要影響產(chǎn)品的色澤和香氣,添加量不足時(shí),產(chǎn)品色澤較淺,無(wú)獨(dú)特的開心果香氣,口感不濃郁。添加量過(guò)多時(shí),產(chǎn)品的開心果香氣濃烈,香氣不協(xié)調(diào),色澤較深[12]。
2.1.1.2 榛子乳液添加量對(duì)開心果-榛子植物基乳飲料感官評(píng)分的影響
榛子乳液添加量對(duì)開心果-榛子植物基乳飲料感官評(píng)分影響的單因素結(jié)果如圖2所示。
scores of beverages由圖2可知,隨著榛子乳液添加量的增大,開心果-榛子植物基乳飲料感官評(píng)分呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì),在30%榛子乳液添加量時(shí)評(píng)分達(dá)到最高。榛子乳液添加量主要賦予產(chǎn)品口感和香氣,添加量不足時(shí),香氣不協(xié)調(diào),口感不濃郁。添加量過(guò)多時(shí),澀味過(guò)重,質(zhì)地不均一,有少量沉淀。
2.1.1.3 赤蘚糖醇添加量對(duì)開心果-榛子植物基乳飲料感官評(píng)分的影響
赤蘚糖醇添加量對(duì)開心果-榛子植物基乳飲料感官評(píng)分影響的單因素結(jié)果如圖3所示。
由圖3可知,隨著赤蘚糖醇添加量的增大,開心果-榛子植物基乳飲料感官評(píng)分呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì),在5%赤蘚糖醇添加量時(shí)評(píng)分達(dá)到最高。赤蘚糖醇添加的作用是增加產(chǎn)品的甜度,賦予產(chǎn)品豐富的口感。添加量不足時(shí),產(chǎn)品甜度不足,降低產(chǎn)品的風(fēng)味。添加量過(guò)多時(shí),甜度過(guò)重,開心果和榛子的風(fēng)味被覆蓋。
2.1.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
以植物乳飲料的感官評(píng)分為指標(biāo),確定開心果乳液、榛子乳液、赤蘚糖醇三因素的最佳配比,正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。其中感官評(píng)分越大,效果越好。極差R值的順序?yàn)锳gt;B=C,影響開心果-榛子植物基乳飲料感官評(píng)分的順序:開心果gt;榛子=赤蘚糖醇。同時(shí)根據(jù)k值得出原料配方的最優(yōu)水平組合:A3B2C2,即開心果乳液添加量為50%,榛子乳液添加量為20%,赤蘚糖醇添加量為5%。在此原料配比下,得到口感香甜、香氣協(xié)調(diào)的開心果-榛子植物基乳飲料。
2.2 乳化穩(wěn)定劑配方的確定
以透光率為評(píng)分指標(biāo),確定卡拉膠、黃原膠、海藻酸鈉的最適添加量,正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。其中,透光率越小,表示穩(wěn)定效果越好。極差R值順序?yàn)閎gt;agt;c,影響開心果-榛子植物基乳飲料穩(wěn)定效果的順序:黃原膠gt;卡拉膠gt;海藻酸鈉。同時(shí)根據(jù)k值得出乳化穩(wěn)定劑優(yōu)組合為a1b3c1,即卡拉膠添加量為0.02%,黃原膠添加量為0.18%,海藻酸鈉添加量為0.02%。黃原膠在溶解后形成一種膠體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的共聚體,這種結(jié)構(gòu)在酸性條件下可以吸附乳液中的不溶顆粒和油脂分子,提高液滴間的靜電斥力及空間位阻,有助于液滴的粒度和Zeta電位穩(wěn)定[13-14]。卡拉膠帶有負(fù)電荷,可以吸附在油脂表面,形成穩(wěn)定的油水混合物,從而提高乳液穩(wěn)定性。研究表明卡拉膠與多種穩(wěn)定劑呈協(xié)同作用,復(fù)配使用效果提升[14]。海藻酸鹽的凝膠性受分子量大小、陽(yáng)離子濃度等影響,具有可調(diào)節(jié)性[15]。海藻酸鈉與水混合后通過(guò)氫鍵作用形成凝膠,能夠吸附大量的水分子,使得凝膠具有高度保水性和穩(wěn)定性[16]。該產(chǎn)品將穩(wěn)定劑復(fù)配使用,得到質(zhì)地均一、無(wú)沉淀、無(wú)分層現(xiàn)象的開心果-榛子植物基乳飲料。
2.3 最佳原料配方下的產(chǎn)品指標(biāo)
感官指標(biāo)滿足以下條件。色澤:有明亮的淺黃色;香氣:有濃郁的開心果和榛子香味、香氣協(xié)調(diào);口感:口感好、甜度適中、滋味協(xié)調(diào);質(zhì)地:質(zhì)地均一、無(wú)分層無(wú)沉淀現(xiàn)象。
理化指標(biāo):可溶性蛋白質(zhì)含量為1.48%。目前市售堅(jiān)果類植物基乳飲料蛋白質(zhì)含量約0.55%,本產(chǎn)品與市售堅(jiān)果類植物基乳飲料相比,蛋白質(zhì)含量較高,能夠更好滿足消費(fèi)者對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求。
微生物指標(biāo):菌落總數(shù)≤50 CFU/mL,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 31325-2014[17]。
3 結(jié) 語(yǔ)
本研究通過(guò)單因素及正交實(shí)驗(yàn)得出開心果-榛子植物基乳飲料的最佳原料配方為:開心果乳液添加量為50%,榛子乳液添加量為20%,赤蘚糖醇添加量為5%;最佳穩(wěn)定劑配方為:卡拉膠添加量為0.02%,黃原膠添加量為0.18%,海藻酸鈉添加量為0.02%。在該條件下,制備的乳飲料口感香甜、質(zhì)地均一、穩(wěn)定性良好、感官評(píng)分90分、可溶性蛋白質(zhì)含量1.48%、菌落總數(shù)≤50CFU/mL,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 31325-2014。本研究為開心果、榛子的食用方式提供新的思路和方法,有助于推動(dòng)植物基食品多樣性的發(fā)展,為消費(fèi)者提供多樣化的選擇。
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【責(zé)任編輯:孫 可】
沈陽(yáng)師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2024年3期