花生石榴復(fù)合蛋白飲料加工工藝研究

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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州 450002；3.正陽新地食品集團(tuán)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。花生營養(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(bǔ)虛、延年益壽，因此人們稱之為“長生果”[1]。花生不僅可被用作營養(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(dú)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(bǔ)，形成風(fēng)味獨(dú)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 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

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(tuán)提供；石榴：中榴1 號，由正陽新地花生集團(tuán)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(shí)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(shí)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(jī)：九陽股份有限公司；JMS-8 膠體磨：廊坊通用機(jī)械有限公司；GYB40-10 型均質(zhì)機(jī)：上海東華高壓均質(zhì)機(jī)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(jī)：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 方法

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(diǎn)

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]。花生仁于160～170 ℃下烘烤10 min，焙烤后脫紅衣[12]。花生浸泡條件為：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。花生先用60～70 ℃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(jī)，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%。花生漿先進(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(yàn)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(yàn)，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(yàn)，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(yàn)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(yàn)設(shè)計

在單因素試驗(yàn)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(yàn)設(shè)計。試驗(yàn)因素與水平見表1。

表1 復(fù)合蛋白飲料正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Orthogonal test table of compound protein beverage

1.2.5 測定項(xiàng)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 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

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。考慮到節(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(yàn)

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(jì)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。

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

在單因素試驗(yàn)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(yàn)優(yōu)化花生石榴復(fù)合蛋白飲料工藝參數(shù)，正交試驗(yàn)結(jié)果見表11。

表11 復(fù)合蛋白飲料正交試驗(yàn)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?yàn)镃＞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。花生石榴復(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%。

2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

經(jīng)正交試驗(yàn)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(yàn)證試驗(yàn)，產(chǎn)品的感官評分為94.2 分，高于正交試驗(yàn)表中的最優(yōu)組合A3B3C2D1，產(chǎn)品色澤自然，口感良好。

2.4 花生石榴復(fù)合蛋白飲料的感官、理化及微生物指標(biāo)

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(yàn)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(xiàng)指標(biāo)均符合QB/T 4222—2011[21]中的規(guī)定。

3 結(jié)論

上述試驗(yàn)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。