橄欖蛋白飲料研究與質量控制

摘 要：本研究旨在探索橄欖蛋白飲料的配方和處理方法，提高橄欖蛋白飲料的穩定性，延長其貨架期。采用單因素和正交實驗優化了橄欖蛋白飲料中添加劑的比例，最佳添加比例為4%的蔗糖、0.06%的吐溫80、0.06%的羧甲基纖維素鈉和0.06%的黃原膠，穩定系數為30.01%。此外，通過對比分析，確定了121 ℃、10 min的滅菌條件為最佳，為進一步開發橄欖蛋白飲料奠定了研究基礎。

關鍵詞：橄欖蛋白；蛋白飲料；穩定性；滅菌

Research and Quality Control of Olive Protein Beverage

GENG Yundi， ZHU Haiyan， ZONG Ningyan， TU Junhong， CHEN Yuanzhi*

（Changzhou Changjian Yinuo Food Testing Center Co.， Ltd.， Changzhou 213000， China）

Abstract： The purpose of this study was to explore the formulation and treatment of olive protein beverage， improve the stability of olive protein beverage and extend its shelf life. Single factor and orthogonal experiment were used to optimize the proportion of additives in olive protein drink. The optimal proportion was 4% sucrose， 0.06% Tween 80， 0.06% sodium carboxymethyl cellulose （CMC-Na） and 0.06% xanthan gum， and the stability coefficient was 30.01%. In addition， through comparative analysis， the sterilization condition of 121 ℃ and 10 min was determined as the best， which laid" the research basis for further development of olive protein beverage.

Keywords： olive protein; protein drink; stability; sterilize

隨著食品飲料工業的發展，植物蛋白飲料也得到了快速發展[1]。植物蛋白飲料帶有獨特的香氣，它口感香醇、回味綿長。由于原料中含有豐富的蛋白質和油脂，植物蛋白飲料的穩定性很難控制，形成穩定的乳濁液是植物蛋白飲料在生產過程中面臨的一大難題[2]。目前，常見的解決方法就是選擇合適的乳化劑對飲料體系進行乳化，目的是把原料中的油脂均勻、穩定地分散在水中，防止飲料中油水分離，還可以防止蛋白質絮凝和沉淀，達到穩定飲料體系的目的[3]。

橄欖中富含大量的蛋白質及豐富的氨基酸，被認為對人體健康極為有益[4]。近年來，隨著人們健康意識的提高，對功能性和營養性飲料的需求日益增加[5]。橄欖蛋白飲料作為一種還未在市面上普及的飲品，無論從口感還是營養價值方面來看，都有著廣闊的發展前景。本文通過優化料液比、脫脂奶粉、蔗糖、穩定劑、乳化劑和增稠劑的添加量，確定最佳工藝條件，為促進健康生活方式的普及，推動相關產業的發展和創新提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

橄欖粉，市售；蔗糖脂肪酸脂、單硬脂酸甘油酯、吐溫80、羧甲基纖維素鈉（Carboxymethy-lcellulosesodium，CMC-Na）、黃原膠、蔗糖，食品級，山東優索化工科技有限公司；石油醚，分析純，上海凌峰化學試劑有限公司。

1.2 實驗設備

JM-L50型膠磨機，瑞淼（上海）不銹鋼設備有限公司；721型分光光度計，上海儀電分析儀器有限公司；TDZ5-WS低速多管自動平衡離心機，湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司；FD33-B遠紅外食品烘爐，廣州市勝捷廚房設備有限公司；MICCRA D-1高速分散器，ART Prozess-amp;LabortechnikGmbHamp;Co.KG。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品穩定系數的測定

量取25 mL橄欖蛋白飲料樣品于離心管中，在5 000 r·min-1的轉速下離心10 min，吸取上清液500 μL到50 mL容量瓶中定容、搖勻（稀釋100倍）。用分光光度計測得離心后的吸光度A2。同樣吸取離心前的樣品500 μL到50 mL容量瓶中定容、搖勻（稀釋100倍）。用分光光度計測得離心前的吸光度A1。R值越大，蛋白質等懸浮粒子在飲料中的沉降速度越小，飲料越穩定，保存時間越長。

橄欖蛋白飲料樣品的穩定系數計算公式為

R=A2/A1（1）

式中：R為穩定系數；A1為離心前的吸光度；A2為離心后的吸光度。

1.3.2 感官評價

選擇有感官評價經驗的10個同學，分別為7個女生，3個男生，從形態、色澤以及口感3個方面對橄欖蛋白飲料進行打分，感官評價標準詳見表1。

1.4 單因素實驗

基礎配方為料液比1∶12、蔗糖脂添加量為原料的0.06%、CMC-Na添加量為原料的0.06%、黃原膠添加量為原料的0.04%以及蔗糖添加量為原料的4%。在基礎配方條件下，分別考察料液比（1∶6、1∶8、1∶10、1∶12和1∶14）、蔗糖添加量（2%、3%、4%、5%和6%）、蔗糖脂添加量（0.02%、0.04%、0.06%、0.08%和0.10%）、單甘酯添加量（0.02%、0.04%、0.06%、0.08%和0.10%）、吐溫80添加量（0.02%、0.04%、0.06%、0.08%和0.10%）、CMC-Na添加量（0.02%、0.04%、0.06%、0.08%和0.10%）和黃原膠添加量（0.02%、0.04%、0.06%、0.08%和0.10%）對橄欖蛋白飲料的影響。

1.5 正交試驗

在單因素實驗的基礎上，選擇吐溫80、CMC-Na、黃原膠作為考察因素，以感官評分為評價標準，進行正交試驗，因素水平見表2。

1.6 數據處理與分析

本實驗采用Excel處理數據，Origin作圖。

2 結果與分析

2.1 單因素實驗分析

2.1.1 料液比

由圖1（a）可知，料液比在1∶6時，穩定系數較低，橄欖蛋白飲料較不穩定，通過改變料液比提高穩定性[6]；當料液比為1∶8～1∶12時，穩定系數上升，在料液比為1∶12時，穩定系數接近21.72%，隨后上升緩慢。由圖1（b）可知，在料液比為1∶12的時候，感官評分最高，為80分。因此，綜合穩定系數和感官評分考慮，確定橄欖蛋白飲料的料液比為1∶12。

2.1.2 蔗糖添加量

由圖2（a）可知，當蔗糖添加量為2%～6%時，橄欖蛋白飲料的穩定系數呈先增加后降低的趨勢。當蔗糖添加量為4%時，橄欖蛋白飲料的穩定系數最大，為14.80%，所以初步確定蔗糖脂添加量為4%。由圖2（b）可知，蔗糖添加量在4%時，感官評分最高，為77分，甜度適中，口感得分最大，符合較多人的喜好。因此，綜合穩定系數和感官分考慮，確定橄欖蛋白飲料的蔗糖添加量為4%。

2.1.3 蔗糖脂添加量

由圖3（a）可知，當蔗糖脂添加量為0.02%～0.10%時，橄欖蛋白飲料的穩定系數呈先上升后下降的趨勢；當蔗糖脂添加量為0.06%時，橄欖蛋白飲料的穩定系數最高，為15.42%，因此蔗糖脂最佳添加量定為0.06%。由圖3（b）可知，蔗糖脂添加量對感官評分的影響比較大，當蔗糖脂添加量為0.02%時，橄欖蛋白飲料的乳化程度較低，無論是形態、色澤還是口感，得分都很低，橄欖蛋白飲料易分層，靜置片刻，分層較明顯，下層顏色較深，呈深褐色，絮狀；中間幾乎澄清透明，帶有一點點乳白色；上層懸浮物較多。隨著蔗糖脂添加量的增加，乳化程度有所改善，但是效果不明顯，感官評分依然較低。但當蔗糖脂添加量上升到0.06%時，感官評分最高，為81分，橄欖蛋白飲料的形態改善較明顯，飲料基本均勻，不易分層，口感適中，橄欖味適中，顏色為乳白色偏一點褐色。隨著蔗糖脂添加量的繼續增加，飲料變得不均勻，不穩定，易分層，且口感得分也有所下降。因此，綜合穩定系數和感官評分考慮，確定橄欖蛋白飲料的蔗糖脂添加量為0.06%。

2.1.4 單甘酯添加量

由圖4（a）可知，當單甘酯添加量為0.02%～

0.10%時，橄欖蛋白飲料的穩定系數呈先增加后降低的趨勢，在單甘酯添加量為0.06%時，穩定系數達到最高，為21.04%。綜合單因素實驗考慮，因此確定單甘酯最佳添加量定為0.06%。由圖4（b）可知，當單甘酯添加量為0.06%時，感官評分最高，為80分。此時，橄欖蛋白飲料口感細膩，少顆粒物，乳化程度較好，橄欖蛋白飲料體系均勻，不易分層，呈乳白色，靜置1 d，基本不分層。因此，綜合穩定系數和感官評分考慮，確定橄欖蛋白飲料的單甘酯添加量為0.06%。

2.1.5 吐溫80添加量

由圖5（a）可知，當吐溫80添加量為0.02%～0.10%時，橄欖蛋白飲料的穩定系數呈先增加后降低的趨勢，吐溫80添加量在0.06%時，乳化效果最好，穩定系數最大，為27.05%，因此確定吐溫80最佳添加量為0.06%。由圖5（b）可知，當吐溫80添加量為0.02%～0.06%時，橄欖蛋白飲料的乳化程度隨著吐溫80添加量的增加而變好。當吐溫80添加量為0.06%時，感官評分最高，為87分。隨著吐溫80添加量的繼續增加，各指標呈下降趨勢，尤其是口感變苦。因此，綜合穩定系數和感官評分考慮，確定橄欖蛋白飲料的吐溫80添加量為0.06%。

2.1.6 CMC-Na添加量

由圖6（a）可知，當CMC-Na添加量為0.02%～0.10%時，橄欖蛋白飲料的穩定系數呈先增加后降低的趨勢，在CMC-Na添加量為0.06%時，橄欖蛋白飲料的穩定系數達到最大值，為20.04%，因此CMC-Na最佳添加量定為0.06%。由圖6（b）可知，當CMC-Na添加量為0.06%時，口感方面的評分最高，橄欖蛋白飲料口感更香醇；CMC-Na添加量對色澤的影響較小。當CMC-Na添加量為0.06%時，橄欖蛋白飲料的感官評分最大，為82分。因此，綜合穩定系數和感官評分考慮，確定橄欖蛋白飲料的CMC-Na添加量為0.06%。

2.1.7 黃原膠添加量

由圖7（a）可知，當黃原膠添加量為0.02%～0.10%時，橄欖蛋白飲料的穩定系數呈先增加后降低的趨勢，在黃原膠添加量為0.06%時，橄欖蛋白飲料的穩定系數最高，為19.05%，因此黃原膠最佳添加量定為0.06%。由圖7（b）可知，當黃原膠添加量為0.06%時，感官評分最高，為78分。當黃原膠添加量為0.02%～0.10%時，形態和口感兩方面變化趨勢近乎一致，色澤方面變化較小。因此，綜合穩定系數和感官評分考慮，確定橄欖蛋白飲料的黃原膠添加量為0.06%。

綜上，從穩定系數來看，乳化劑蔗糖酯、單甘酯、吐溫80的穩定系數分別為15.42%、21.04%和27.05%；從感官評分來看，蔗糖酯、單甘酯、吐溫80的感官評分分別為81分、80分、87分，因此，本實驗的乳化劑最終選擇吐溫80來進行后面的正交實驗。

2.2 正交實驗

因橄欖蛋白易絮凝分離，而添加CMC-Na可穩定蛋白質，形成透明穩定膠體，同時降低脂肪和水之間的表面張力，使脂肪充分乳化；黃原膠作為一種親水膠，可在液體和半固體制劑中作為增稠劑；吐溫80為《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》（GB 2760—2024）規定的可添加的乳化劑，添加在橄欖蛋白飲料中可使蛋白充分乳化，因此選定這3個因素進行正交實驗[7]。由表3可知，RA＞RB＞RC可知，吐溫80添加量對橄欖蛋白飲料的穩定系數的影響較大，黃原膠添加量對穩定系數影響較小。由k值得，最優組合為A2B2C2，穩定系數得分為30.01%，因此確定最終橄欖蛋白飲料的最佳配方為吐溫80添加量0.06%，CMC-Na添加量0.06%，黃原膠添加量0.06%。

2.3 不同滅菌時間的結果

由表4可知，滅菌時間在10 min以內，效果較好，不分層或無明顯分層現象。但當滅菌時間為5 min時，放置2 d后產生不良氣味；而滅菌時間為15 min時，蛋白質變性較嚴重，橄欖蛋白飲料色澤變暗，分層較嚴重，而且絮凝現象嚴重，飲料穩定性較差。因此，最終確定橄欖蛋白飲料滅菌條件為121 ℃，10 min。

3 結論

當橄欖蛋白飲料的料液比為1∶12時，感官評分最高；蔗糖添加量為4%時，橄欖蛋白飲料風味最佳。根據單因素實驗以及正交實驗確定復配穩定劑的最佳配方為吐溫80 0.06%、CMC-Na 0.06%、黃原膠添加量0.06%；在此配比下的橄欖蛋白飲料的穩定系數最高，穩定性最好。另外，最佳殺菌條件為121 ℃，10 min。

參考文獻

[1]QAMAR S，MANRIQUE Y J，PAREKH H，et al.Nuts， cereals， seeds and legumes proteins derived emulsifiers as a source of plant protein beverages： a review[J].Critical Reviews in Food Science and Nutrition，2020，60（16）：2742-2762.

[2]MANUS J，MILLETTE M，USCANGA B R A，et al.In vitro protein digestibility and physico‐chemical properties of lactic acid bacteria fermented beverages enriched with plant proteins[J].Journal of Food Science，2021，86（9）：4172-4182.

[3]TAN M，NAWAZ M A，BUCKOW R J F R I.Functional and food application of plant proteins–a review[J].Food Reviews International，2023，39（5）：2428-2456.

[4]?ZCAN M M，MATTH?US B.A review： benefit and bioactive properties of olive （Olea europaea L.） leaves[J].European Food Research and Technology，2017，243：89-99.

[5]NAWAZ M A，TAN M，?ISETH S，et al.An emerging segment of functional legume-based beverages： a review[J].Food Reviews International，2022，38（5）：1064-1102.

[6]NAZIR M，ARIF S，KHAN R S， et al.Opportunities and challenges for functional and medicinal beverages： current and future trends[J].Trends in Food Science amp; Technology，2019，88：513-526.

[7]CUI S，YANG Z，MCCLEMENTS D J，et al.Stability mechanism of Pickering emulsions co-stabilized by protein nanoparticles and small molecular emulsifiers by two-step emulsification with different adding sequences： from microscopic to macroscopic scales[J].Food Hydrocolloids，2023，137：108372.

作者簡介：耿云娣（1979—），女，江蘇泰州人，本科，工程師。研究方向：藥物分析。

通信作者：陳元芝（1977—），女，陜西安康人，碩士，高級工程師。研究方向：食品質量管理。E-mail： cjyn_cyz@163.com。