苦瓜籽复合蛋白饮料的工艺

王振强，申森，张耀光

（1.黄河水利职业技术学院，河南开封475003；2.河南省疾病预防控制中心，河南郑州450016）

苦瓜籽复合蛋白饮料的工艺

王振强1，申森1，张耀光2

（1.黄河水利职业技术学院，河南开封475003；2.河南省疾病预防控制中心，河南郑州450016）

通过对比实验确定苦瓜籽蛋白饮料的生产工艺参数。复合乳化剂总添加量为0.2%，稳定剂总添加量为0.55%，脱脂乳粉添加量为0.9%，乙基麦芽酚添加量为0.002%，异VC钠添加量为0.05%，木糖醇添加量为5%，最优HLB值为11，调配后调整饮料的pH至8左右，在75℃下30 MPa和40 MPa两次均质，5 min~15 min/115℃下杀菌。

苦瓜籽；蛋白饮料；稳定性

Abstract:By comparing experiment to determine the production process parameters of the bitter gourd protein beverage.The total added amount of emulsifier is 0.2%,the total added amount of stabilizer is 0.55%,the added amount of skim milk powder is 0.9%,the added amount of ethyl maltol is 0.002%,the added amount of VCdifferent natrium is 0.05%,the added amount of xylitol is 5%,the best HLB is 11,revising the drink pH is 8,at 75℃30 MPa and 40 MPa two homogeneous,at 5 min-15 min/115℃to sterilize.

Key words：bitter gourd;protein beverage;stability

苦瓜籽中含有丰富的蛋白质、维生素、氨基酸、矿物质以及植物胰岛素等多种生物活性成分，有很高的食用及药用价值，苦瓜籽蛋白饮料的研制，为消费者特别是糖尿病、高血脂病人提供了一种是安全有效、营养丰富、物美价廉的功能性饮料[1]。

1 材料与方法

1.1 材料

苦瓜籽、白砂糖：市售；木糖醇：天津奥凯实业有限公司；酪蛋白酸钠：甘肃华陵干酪素有限公司；黄原胶、蔗糖脂：天津裕昌科技有限公司；卡拉胶、柠檬酸：天津泰道科贸有限公司；MCC：杭州统园公司；海藻酸钠：上海化学试剂分装厂；乙醇：天津化学试剂二厂。

1.2 仪器与设备

PB1502-L电子天平：梅特勒-托利多仪器公司；KDF-2116多功能食品粉碎机：天津达康电器公司；JMS-50胶体磨：廊坊通用机械有限公司；IKA-T18高速分散机：广州IKA设备有限公司；WYT-4型糖度计：泉州光学仪器厂；HC-3018R高速冷冻台式离心机：科大创新有限公司；101-3型干燥箱：上海实验仪器厂生产；SP2102PC紫外分光光度计：上海光谱仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 苦瓜籽蛋白饮料工艺的研究

1.3.1.1 生产工艺流程

1.3.1.2 苦瓜籽去皮

苦瓜籽因其外皮含有大量的纤维素和脂肪，会对磨浆和苦瓜蛋白质的提取造成一定影响，所以必须去除苦瓜籽的外皮。

1.3.1.3 苦瓜籽浸泡

苦瓜籽在挑选、去壳后在一定浓度的溶液中浸泡以软化其籽仁的细胞结构，这样更有利于磨浆及脱去外皮。

1.3.1.4 苦瓜籽脱苦

苦瓜籽仁的脱苦在整个苦瓜籽蛋白饮料的生产中占有至关重要的作用，脱苦并不是完全脱去苦瓜的风味，若脱苦过度，苦瓜失去了其所应带有的特殊风味，所以必须选择合适的脱苦液。

1.3.1.5 苦瓜籽磨浆

在pH为9.0，温度在47℃时苦瓜籽蛋白溶解度最高，为保证较高的苦瓜蛋白提取率，实验采用50℃热水磨浆，将精磨后的原浆用一层纱布过滤，然后再将液体进行离心。

1.3.1.6 浆液离心

将过滤后的原浆放入离心机进行离心，将过滤中尚未除去的少量小颗粒滤渣和较多的脂肪颗粒除去。

1.3.1.7 抗氧化剂的添加[2]

苦瓜籽仁中脂肪含量很高，经磨浆和离心的饮料原浆与空气接触极易被氧化而变质，影响饮料感官品质和储藏期限，必须添加抗氧化剂。

1.3.2 苦瓜籽蛋白饮料稳定性研究[3]

1.3.2.1 稳定剂添加

实验选用了多种稳定剂进行了单因素和复配的对比实验，以最终确定所使用的稳定剂和最佳配比。

1.3.2.2 乳化剂添加

植物蛋白饮料乳化剂宜选用2种或2种以上乳化剂混合而成。复合乳化剂总的添加量以0.05%~0.3%进行对比实验，然后通过单一乳化剂的实验结果及苦瓜籽蛋白饮料HLB值在11左右为最优的特性计算确定最佳的复合乳化剂配比。

1.3.2.3 脱脂乳添加

由于苦瓜籽中脂肪含量很高且本品主要为糖尿病人提供，所以必须加入脱脂无糖乳粉。

1.3.2.4 甜味剂添加

功能性甜味剂在苦瓜籽蛋白饮料中的应用是本产品的主要特点之一，实验选用非常适宜于糖尿病人食用和低热量的木糖醇及阿斯巴甜为甜味剂，通过口感对比实验确定各种甜味剂的添加量。

1.3.2.5 饮料pH调整

实验生产蛋白饮料在调配后其pH在7左右，用10%NaHCO3调节其至8左右。

1.3.2.6 均质工艺研究

在适宜的高压均质条件下，可将蛋白质颗粒细化，并同时使油脂微粒和乳化剂充分结合，达到乳化效果。

1.3.2.7 杀菌工艺研究

实验通过不同温度下不同杀菌时间对饮料品质的影响对比确定最佳的杀菌条件。

1.3.2.8 饮料的感官品质评价

根据植物蛋白饮料卫生标准GB 16322-1996，采用模糊综合评定法，以风味、甜味、外观、色泽和口感5种品评指标对苦瓜籽蛋白饮料进行感官品质评定。评分标准：0分-最差、1分-极差、2分-非常差、3分-较差、4分-略差、5分-一般、6分-好，7分-较好、8分-非常好，9分-极好、10分-最好。

1.3.2.9 成品检测

对成品饮料进行色泽、口感、风味、组织状态等感官检验和蛋白质含量、脂肪含量、pH、糖度等理化检验。

2 结果与分析

2.1 生产工艺流程确定

2.1.1 浸泡工艺确定

经过实验对比，苦瓜籽浸泡工艺为：将剥去外壳的苦瓜籽仁放入20℃、1%NaHCO3溶液浸泡12 h~14 h。

2.1.2 苦瓜籽去皮工艺确定

经过实验研究确定去皮的最佳工艺为将苦瓜籽仁浸入1%NaHCO3溶液并加热煮沸1 min~2 min，使籽仁外皮与籽得到完全分离，然后将去皮液完全倒出并用冷水冲洗，最后在冷水中手工筛洗3次~4次。

2.1.3 脱苦工艺确定

经过实验对比，确定脱苦工艺为：将苦瓜籽在1%NaOH溶液中沸煮10 min~12 min。

2.1.4 磨浆工艺确定

2.1.4.1 磨浆温度的确定

磨浆温度的确定，见图1。

由图1可知，温度在47℃时苦瓜籽蛋白溶解度最高，为保证较高的苦瓜蛋白提取率，实验采用50℃热水磨浆。

2.1.4.2 磨浆仁水比确定

磨浆时不同的仁水比使磨出浆液在感官白度值和沉淀的影响见图2和图3。

由图2和图3可以看出，当仁水比为5倍~6倍时，感官白度值均较高，而6倍时沉淀层最少，实验时确定磨浆时最佳仁水比为6倍。

2.1.5 离心工艺确定

经过实验对比确定采用以3000r/min离心15min。

2.1.6 抗氧化剂确定

实验以异抗坏血酸钠作为抗氧化剂，添加量为0.05%，离心后即将其加入原浆中，使其尽早起到抗氧化的作用。混料后加入香精乙基麦芽酚，添加量为0.002%。

2.2 苦瓜籽蛋白饮料稳定性确定

2.2.1 乳化剂的添加确定[4]

2.2.1.1 HLB值的确定

为最终确定苦瓜籽蛋白饮料最佳的HLB值，根据沉淀指数和上浮指数，以不同HLB值的单甘酯或蔗糖酯为乳化剂按0.1%的量添加并进行对比实验，得出苦瓜籽蛋白饮料最优HLB值见图4。

由图4可以看出，HLB值为11~13时沉淀指数均较小且在11时最小，HLB值对上浮指数的影响很大，当其在10左右时上浮指数最小，综合考虑各因素，最终确定最优HLB值为11。

2.2.1.2 复合乳化剂配比确定

在确定苦瓜籽蛋白饮料最佳HLB值为11后，实验采用以单甘酯、蔗糖酯、吐温803种乳化剂按一定比例复配使饮料原浆HLB值达到11，确定添加量配比为单甘酯∶蔗糖酯∶吐温 80=5∶6∶1.7。

2.2.1.3 复合乳化剂添加量确定

复合乳化剂总添加量0.05%~0.30%，以沉淀指数和上浮指数为因素进行对比实验，不同添加量的乳化效果见图5。

由图5可以看出，上浮指数随乳化剂添加量的增大减少，沉淀指数随乳化剂添加量的增大而先降低再增大，确定复合乳化剂添加量为0.2%。

2.2.2 稳定剂添加量确定[5]

稳定剂添加量确定，见图6。

由图6知，卡拉胶和CMC的稳定效果较差，海藻酸钠效果最好，酪朊酸钠和黄原胶次之，将定效果较好的稳定剂混合，测试其稳定效果确定最优配方和添加量为：酪朊酸钠0.2%，黄原胶0.15%，海藻酸钠0.2%。

2.2.3 脱脂乳加入量确定

脱脂乳粉溶解后与已添加乳化稳定剂的饮料原浆混合，以口感和白度为指标进行对比实验，结果见图7。

由图7可知实验最佳脱脂乳粉添加量为0.9%，将其在热水中溶解后与原浆混合。

2.2.4 甜味剂添加量确定

经过口感对比实验确定各甜味剂最佳添加量为：白砂糖4%，木糖醇5%，阿斯巴甜0.02%，实验中发现，阿斯巴甜在高温条件下性质不稳定，添加了阿斯巴甜的饮料在经过高压杀菌后甜味丧失，而木糖醇性质稳定，添加了木糖醇的饮料不仅口感良好、甜味纯正，有令人舒爽的清凉感，而且符合苦瓜籽蛋白饮料的功能特性。实验选用木糖醇作为苦瓜籽蛋白饮料的甜味剂。

2.2.5 均质工艺确定

均质效果受到温度、压力、次数的影响，均质压力对饮料沉淀和上浮指数的影响见图8。

由图8可知，随着均质压力的增大，饮料稳定性不断增强，压力在40MPa左右时沉淀及上浮指数均较小，40 MPa以上变化不大。均质温度一般在70℃~90℃，实验确定最佳均质工艺：75℃，以30 MPa和40 MPa两次均质。

2.2.6 杀菌条件确定[6]

苦瓜籽蛋白饮料为中性蛋白饮料，所以必须采用高温杀菌。实验发现，饮料中添加的脱脂乳粉会发生美拉德反应而褐变影响感官品质。经过对比实验确定饮料的杀菌条件为5 min~15 min/115℃。

2.2.7 成品检测结果

感官检验：均匀的乳白色，无沉淀，无分层和悬浮物，具有苦瓜籽特有的风味，清凉爽口，口感柔和，无杂质。

理化检验：蛋白质0.78%、脂肪1.41%、pH 7.1、糖度4.7。

3 结论

1）苦瓜籽去皮工艺：将苦瓜籽在1%NaHCO3溶液中煮沸1 min~2 min，然后用冷水冲洗，最后在冷水中筛洗3次～4次；

2）苦瓜籽浸泡工艺：将去皮苦瓜籽仁在20℃、1%NaHCO3溶液浸泡12 h~14 h；

3）苦瓜籽脱苦工艺：将苦瓜籽在1%NaOH中沸煮10 min~12 min脱苦效果好；

4）脱脂乳添加量为0.9%，木糖醇作为甜味剂，添加量为5%；

5）最优HLB值为11，复合乳化剂添加量为0.2%，配比为单甘酯∶蔗糖酯∶吐温 80=5∶6∶1.7；

6）稳定剂配比为：酪朊酸钠0.2%、黄原胶0.15%、海藻酸钠0.2%；磨浆后添加异VC钠0.05%作为抗氧化剂，混料后加入香精乙基麦芽酚，添加量为0.002%；

7）调配后调整饮料pH至8左右，均质最佳工艺条件：75℃下30 MPa和40 MPa两次均质；杀菌条件为5 min~15 min/115℃。

8）感官检验：均匀的乳白色，无沉淀，无分层和悬浮物，具有苦瓜籽特有的风味，清凉爽口，口感柔和，无杂质。理化检验：蛋白质0.78%、脂肪1.41%、pH 7.1、糖度4.7。

[1]张秀红,李琪.植物蛋白饮料的营养、加工及发展前景[J].山西师范大学学报,2001(2):17-20

[2]雯竹.营养健康的植物蛋白饮料[J].中国食品工业,2002(5):44-45

[3]李正明,王兰君.植物蛋白生产工艺与配方[M].北京:中国轻工业出版社,1998:86-90

[4]吕心泉.复合乳化稳定剂及在食品中的应用[J].农牧食品开发,1999(3):20-23

[5]程闰达.植物蛋白饮料的稳定性研究[J].食品科学,1995(4):11-14

[6]李小华,阮美娟.榛子蛋白饮料的研究[J],中国食品学报,2003(8):45-48

Complex Protein Beverage Process of Bitter Gourd Seed

WANG Zhen-qiang1,SHEN Sen1,ZHANG Yao-guang2
（1.Yellow River Conservancy Technical Institute,Kaifeng 475003,Henan,China;2.Henan Center of Disease Control and Prevention,Zhengzhou 450016,Henan,China）

2011-11-10

王振强（1979—），男（汉），讲师，硕士，主要从事食品加工和检测分析教学与研究工作。