低脂榛仁蛋白饮料的研制

孙凯峰, 胡 伟

(1. 东北林业大学林学院，黑龙江哈尔滨 150040；2. 大连市育明高中，辽宁大连 116023)



低脂榛仁蛋白饮料的研制

孙凯峰1, 胡 伟2

(1. 东北林业大学林学院，黑龙江哈尔滨 150040；2. 大连市育明高中，辽宁大连 116023)

[目的]利用榛仁粕中的蛋白质加工低脂榛仁蛋白饮料，提高榛子的利用率。[方法]以榛仁粕为主要原料，脱脂奶粉、白砂糖等为辅料，制成低脂榛仁蛋白饮料。通过单因素和正交试验，优化产品配方。[结果]通过感官评定最终确定低脂榛仁蛋白饮料在榛仁粕11.00%、白砂糖4.00%、脱脂奶粉4.00%、蔗糖酯0.07%、最佳稳定剂黄原胶与CMC-Na质量比2∶1、总用量0.09%(m/V)条件下，饮品色泽呈乳白色，状态均匀。[结论]制得的低脂榛仁蛋白饮料具有榛仁独特的香气并且甜度适中，感官评价较高，市场前景较好。

榛仁粕；蛋白饮料；稳定剂

随着经济的发展，生活水平的不断提高，人们对食品的关注已经从食物的味道逐渐转移到食品的安全与营养。榛子仁作为一种营养丰富的坚果类食品，不仅味美醇香，还具有很高的药用价值，榛子仁中含有大量的不饱和脂肪酸，可以降低心血管疾病的发生概率，还具有抗衰老、美容养颜的功效[1-2]。榛子中还含有其他丰富的营养成分，据统计，每100 g干品榛仁中含有水分7.30 g，蛋白质22.00 g，脂肪44.80 g，粗纤维9.60 g，灰分3.50 g、碳水化合物14.70 g，胡萝卜素50.00 μg，核黄素0.15 mg，钙104.00 mg，钾244.00 mg，钠4.70 mg，镁420.00 mg，铁6.40 mg，锰12.94 mg，锌5.83 mg，铜3.03 mg，磷422.00 mg，硒0.78 μg，尼克酸2.90 μg[3-4]。

我国是榛子的原产地，有丰富的榛子资源[5]，经过物理压榨后榛子的加工和处理主要包括对榛子果实的食用、榨油以及入药，有很好的经济效益，但榛子仁在加工处理后剩下的榛仁粕大多被浪费。研究表明，榛仁粕中含有丰富的蛋白质、多糖、矿物质、维生素及少量脂肪等营养物质[6-7]。笔者以从榛仁粕中提取的蛋白质为原料研制出营养健康的低脂高蛋白的新型饮品，以提高榛子的利用率，减少资源的浪费。

1 材料与方法

1.1 材料 原料：榛仁粕，由内蒙古阿荣旗林业局提供；脱脂奶粉，完达山公司脱脂奶粉；白砂糖，市售。

主要试剂：黄原胶、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、蔗糖脂肪酸酯、三聚甘油硬脂肪酸酯、分子蒸馏单甘酯，以上试剂均为食用级试剂，使用标准符合GB2760《食品添加剂使用卫生标准》。

主要仪器设备：手持糖度计，泰斯特仪器有限公司；pH计，梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司；GYB60-6S型高压均质机，上海东华高压均质机厂；离心机、KDC-04消化炉、索氏提取器，上海安亭科学仪器厂；打浆机、食用锅、电磁炉。

1.2 工艺流程及操作要点

1.2.1 工艺流程。该试验研制的低脂榛仁蛋白饮料的加工工艺具体流程见图1。

图1 低脂榛仁蛋白饮料的加工工艺流程Fig.1 The processing technological course of low-fat hazelnut protein beverage

1.2.2 操作要点。原料的选择：选择的榛仁粕无变质、无异味、无哈败。打浆：用打浆机将原料与水按1∶10(W/V)，加入80～90 ℃的水打浆6～8 min。过滤：采用300目绢布对打浆后的浆液进行过滤，获得榛仁原浆。调配：将添加剂、稳定剂和白砂糖按一定比例混合于60～70 ℃下加水溶解，然后缓慢加入榛仁原浆中。均质：将调配好的浆液在20～25 MPa、30～40 ℃，均质15～20 min。罐装杀菌：将均质后的浆液灌装到无菌玻璃瓶中，在85 ℃、15～20 min条件下进行二次杀菌，获得成品。

1.3 方法

1.3.1 制浆工艺的单因素试验。

1.3.1.1 榛仁粕添加量的选择。在白砂糖3.30%，脱脂奶粉4.60%，黄原胶0.05%，CMC-Na 0.06%，蔗糖酯0.06%，榛仁粕用量分别为5.00%、10.00%、15.00%、20.00%、25.00%的条件下，按操作工艺进行制备、均质，罐装杀菌，采用感官评定的方法，分析榛仁粕添加量对饮料风味的影响。1.3.1.2 脱脂奶粉添加量的选择。在白砂糖3.30%，榛仁粕10.00%，黄原胶0.05%，CMC-Na 0.06%，蔗糖酯0.06%，脱脂奶粉添加量分别为0、2.00%、4.00%、6.00%、8.00%条件下，按操作工艺进行制备、均质，罐装杀菌，采用感官评定的方法，分析脱脂奶粉添加量对饮料风味的影响。 1.3.1.3 白砂糖添加量的选择。在榛仁粕10.00%，脱脂奶粉4.60%，黄原胶0.05%，CMC-Na 0.06%，蔗糖酯0.06%，白砂糖的添加量分别为1.00%、2.00%、3.00%、4.00%、5.00%条件下，按操作工艺进行制备、均质，罐装杀菌，采用感官评定的方法，分析白砂糖添加量对饮料风味的影响。1.3.1.4 稳定剂种类和添加量的选择。在饮料的加工和制作过程中，添加稳定剂可以提高饮料的稳定性。该试验选用CMC-Na和黄原胶这2种稳定剂分别进行单一试验。以榛仁粕10.00%，脱脂奶粉4.60%，白砂糖3.30%，蔗糖酯0.06%，CMC-Na和黄原胶的添加量分别为0.05%、0.10%、0.15%、0.20%，用水定容至100 mL，罐装后杀菌。将制得的产品离心、沉淀，以计算制品的离心沉淀率来评价稳定效果。

1.3.1.5 复合稳定剂配比的选择。按榛仁粕10.00%，脱脂奶粉4.60%，白砂糖3.30%，蔗糖酯0.06%，2种添加剂以一定的比例混合添加，CMC-Na和黄原胶质量比例分别配成1∶1、1∶2、1∶4、2∶3、2∶1、3∶2、4∶1，用水定容至100 mL，罐装，杀菌。以产品的离心沉降率来判定复合稳定剂的最佳比例。

1.3.1.6 乳化稳定剂种类和剂量的选择。乳化剂的添加有助于产品组织状态更加均匀。该试验考察了分子蒸馏单甘酯、三聚甘油硬脂肪酸酯、蔗糖酯这3种乳化剂对饮料组织分布状态的影响，用量都是0.06%，按上述工艺制备低脂榛仁饮料，同时做空白试验。以静置后的分层现象为指标，确定饮料组织状态最好的乳化剂。

选择最好的乳化剂进行单因素试验，确定乳化剂的添加量。配料比为榛仁粕10.00%，脱脂奶粉4.60%，白砂糖3.30%，CMC-Na 0.06%，黄原胶0.05%，乳化剂的用量分别为0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%，用水定容至100 mL，罐装，杀菌。静置一定时间后以分层现象为指标，确定最佳剂量。

1.3.1.7 正交试验优化饮料的配方。该试验采用L16(45)的正交设计[8]，以榛仁粕、脱脂奶粉、白砂糖、稳定剂、乳化剂的添加量为设计因素，对饮料的组织状态、色泽、口感、滋味气味进行感官评价，以确定饮料的最佳配比。低脂榛仁蛋白饮料的正交试验因素水平设计见表1。

表1 低脂榛仁蛋白饮料的正交试验因素与水平设计

1.3.2 饮料稳定性测定方法。稳定性测定采用离心沉淀法[9]，离心沉淀率越小，表明蛋白饮料的稳定性越好。将试验样品放置在室温条件下20 h后，取4 mL放置于已知质量的离心管中在3 000 r/min条件下离心10 min，去上清液，将离心管倒扣5 min，称重，获得沉淀的质量，每个样品平行测定3次，计算离心沉淀率。

离心沉淀率=m1/m2×100%

式中，m1为样品离心后剩余沉淀的质量(g)；m2为样品离心前的质量(g)。

1.3.3 感官评价标准。选取10名专业人员，对低脂榛仁蛋白饮料进行综合感官评价[10]，从饮料的组织状态、色泽、口感、滋味气味4个方面进行评价，评分标准见表2。

2 结果与分析

2.1 榛仁粕添加量的确定 榛仁粕的添加量直接影响到饮料是否具有适宜的榛仁奶香味，通过单因素试验确定榛仁粕对饮料风味的影响。

由图2可知，榛仁粕的添加量在5.00%～10.00%时，随着榛仁粕添加量的增加，风味逐渐变好，当榛仁粕含量达到10.00%时，感官评分最高，达到86.00分；但是榛仁粕的添加量大于10.00%时，随着添加量的增加，感官评分逐渐降低，至榛仁粕添加量为25.00%时，感官评分仅为74.56分。该结果表明，随着榛仁粕添加量逐渐增加，饮料中过重的榛仁味道影响到了奶香的味道，使人难以接受。该结果与吴晓菊等[11]在制备大豆巴旦木植物蛋白饮料时所确定的巴旦木添加量的研究结果一致，因此确定饮料中榛仁粕的最佳添加量为10.00%。

2.2 脱脂奶粉添加量的确定 该产品是一款低脂高蛋白奶制品饮料，因此在加工和配制过程中尽可能选择脂肪含量少的原料，脱脂奶粉的加入可以协调榛仁的芳香，使产品的气味更加协调丰富。为了获得既具有醇榛仁香又含有奶香的产品，该试验研究了脱脂奶粉的添加量对产品的影响。如图3所示，随着脱脂奶粉添加量的增加，感官评价的分数越来越高，当脱脂奶粉添加量达到4.00%时，制得的产品风味最好，气味协调，并且还具有浓郁的榛仁香气，感官评价获得了92.00分；当脱脂奶粉的添加量超过4.00%时，感官评分有所下降，并且榛仁的香气过于寡淡，奶香味过重。该结果表明，4.00%的脱脂奶粉添加量能够与榛仁粕的香气协调共存，制品风味气息最好，脱脂奶粉的添加量过大，会掩盖榛仁粕的香气，使饮料的口感滋味产生较重的奶腻味，并且随着奶粉添加量的增加，制品的成本变高。综合考虑，选择4.00%的脱脂奶粉为最佳添加量。

表2 低脂榛仁蛋白饮料感官评价指标及评分

图2 榛仁粕添加量对低脂榛仁蛋白饮料品质的影响Fig.2 Effects of added amount of hazelnut meal on quality of low-fat hazelnut protein beverage

图3 脱脂奶粉添加量对低脂榛仁蛋白饮料品质的影响Fig.3 Effects of added amount of dried skimmed milk on quality of low-fat hazelnut protein beverage

2.3 白砂糖添加量的确定 饮料的口感是否适宜，与产品的酸甜度有很重要的关系，在饮料制作中白砂糖有助于溶解稳定剂和乳化剂，还具有调节饮料风味的重要作用。该试验对白砂糖的添加量进行确定，试验结果如图4所示。由图4可以看出，当白砂糖的添加量从1.00%逐渐增加到3.00%时，低脂榛仁蛋白饮料的感官评分逐步增高，制品的甜度越来越适合人们的口感。当白砂糖的添加量进一步增加时，感官评分反而有所降低。该结果表明，白砂糖的添加量过多容易使制品甜度过高而不受欢迎，并且脱脂奶粉本身含有部分糖类。在3.00%的白砂糖添加量条件下，感官评分最高，为95.00分，故选择3.00%为白砂糖的确定添加量。

图4 白砂糖添加量对低脂榛仁蛋白饮料品质的影响Fig.4 Effects of added amount of sugar on quality of low-fat hazelnut protein beverage

2.4 稳定剂的确定 低脂榛仁蛋白饮料中富含大量的蛋白质、碳水化合物以及脂肪等物质，这些物质的存在赋予了该制品丰富的营养和良好的口感，但是这些物质混合在一起容易使制品产生分层、沉淀等不良现象。为了使制品的状态更加稳定，延长保质期，需要加入一定的稳定剂，使乳品的状态更加稳定[12]。

2.4.1 不同稳定剂最佳剂量的确定。由图5可知，当CMC-Na添加量在0.10%时，制品的离心沉降率达到12.00%的最低状态；当添加量高于0.10%或者低于0.10%时，制品的离心沉降率都显著升高，制品在放置20 h后有严重的沉淀现象，并且在添加量0.20%时离心沉淀最多。当稳定剂为黄原胶时，在添加量为0.10%时，制品的离心沉降率最低，为4.90%；随着黄原胶添加量逐渐增加，制品中产生的沉淀越来越多，组织状态不够均匀。与CMC-Na稳定剂的效果相比，黄原胶的稳定效果更好。

图5 不同稳定剂添加量对低脂榛仁蛋白饮料品质的影响Fig.5 Effects of added different amount of stabilizer on quality of low-fat hazelnut protein beverage

2.4.2 复配稳定剂添加量的确定。由于CMC-Na和黄原胶的单因素添加量在0.10%时效果最好，该试验对2种添加剂按一定比例复配在一起，加入到饮料中，总添加量为0.10%，探究复配的添加剂是否具有更好的效果。由图6可知，CMC-Na与黄原胶按不同比例复配后，对制品的稳定性产生了不同的效果，离心沉降率呈波动状态，当CMC-Na与黄原胶比例为4∶1时，复配的效果不如单独的黄原胶的稳定性，离心沉降率5.90%。其他比例的复配稳定剂的离心沉降率都低于0.10%黄原胶，其中当CMC-Na与黄原胶比例为1∶2时，即CMC-Na添加量为0.035%，黄原胶添加量为0.065%，榛仁蛋白饮料的稳定性最好，离心沉降率仅达到1.60%。该试验结果表明，复配的稳定剂大都比单一稳定剂的效果好，因此，在制备榛仁蛋白饮料时选用了CMC-Na与黄原胶这2种稳定剂按1∶2的比例添加。

图6 复配稳定剂的比例对低脂榛仁蛋白饮料稳定性的影响Fig.6 Effects of stabilizer ratio on stability of low-fat hazelnut protein beverage

2.5 乳化剂的种类及添加量的确定 乳化剂是一类既具有亲水基团又具有疏水基团的表面活性物质，它既能够连接疏水性物质还能溶于水溶液中，是减少体系势能、连接水溶性和脂溶性2类物质的重要桥梁[13]。低脂榛仁蛋白饮料中含有部分脂肪，在产品加工过程中不容易稳定存在，因此要选择合适的乳化剂使脂肪能够均匀分布在饮料中。该试验选用的3种乳化剂对产品产生的效果见表3。

表3 不同乳化剂对低脂榛仁蛋白饮料状态的影响

Table 3 Effects of different emulsifier on low-fat hazelnut protein beverage

乳化剂Emulsifier添加量Addedamount∥%静置后48h现象Stewingafter48h无乳化剂添加Withoutemulsifier0上层有较多油状物析出蔗糖酯Sucroseester0．06状态均匀，无分层现象分子蒸馏单甘酯Distilledmonoglyceride0．06无分层现象，但出现絮状沉淀三聚甘油硬脂肪酸脂Melaminehardfattyacidester0．06有0．2mL分层现象

由表3可知，加入乳化剂可以使饮料中的脂肪更加均匀地分布，其中蔗糖酯对脂肪的乳化效果最好，故选用蔗糖酯作为饮料的乳化剂。研究添加不同剂量的蔗糖酯对饮料的乳化效果得出，蔗糖酯添加量分别在0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%时，静置10 d后观察现象依次为有0.6 cm的分层；有0.4 cm的分层；无明显分层现象；液体状态不均匀，略有絮状；液体状态不均匀，有明显絮状沉淀。

由此可见，随着乳化剂添加量逐步增加，饮料的状态逐渐变得更好，但是当乳化剂添加量达到0.08%时，饮料的状态开始变得不均匀，并出现了絮状沉淀。蔗糖酯在0.06%时已经达到了产品所需要的状态，过多地添加乳化剂还会影响到产品的味道，故选用0.06%为最佳的乳化剂添加量。

2.6 最佳配方的确定 该试验选用了榛仁粕、脱脂奶粉、乳化剂、稳定剂以及白砂糖添加量5个因素作为研究对象，采用正交试验以感官评分为指标对5个因素的最佳添加量进行最终的优化，正交试验结果见表4。

由表4可知，白砂糖是影响饮料感官质量的最关键因素，其次是脱脂奶粉的添加量，乳化剂和稳定剂对饮料的感官质量影响较小。通过正交试验优化分析得到了榛仁蛋白饮料的最优组合为A4B3C4D1E3，即榛仁粕11.00%，脱脂奶粉4.00%，白砂糖4.00%，稳定剂总量0.09%，乳化剂0.07%。根据正交试验分析的结果，按可能是最优的配方即A4B3C4D1E3进行配制，通过感官评价分析结果平均得分为97.20分，是所有组合中的最高分，表明了该组合是饮料的最佳配方。

2.7 成品检验 感官检验：该产品为乳白色的均匀液体，口感柔和、细腻，甜度适中，具有榛仁独特的香味，无不良气味，无肉眼可见杂质。理化检验：总固形物含量10.90%～11.50%，蛋白质1.94%，脂肪3.29%，pH 6.80～7.80。 微生物检验：细菌总数<100 CFU/mL，大肠菌群<30 MPN/L，无致病菌检出。

表4 低脂榛仁蛋白饮料的正交试验结果

3 结论与讨论

榛仁粕是榛仁加工过程中的主要副产物，其中含有丰富的蛋白质，并且带有浓郁的榛仁香气，可用来加工产品，提高了榛仁副产物的利用率。以榛仁粕为主要原料的榛仁蛋白饮料具有榛仁特有的香味，组织状态细腻，口感柔和。其最佳配方是榛仁粕添加量11.00%，脱脂奶粉添加量4.00%，白砂糖添加量4.00%，稳定剂总添加量0.09%，乳化剂添加量0.07%，该产品中蛋白质的含量达到了1.94%，具有很高的营养价值，是一款低成本的高档健康饮品。

目前许多坚果果壳在加工过程中都被当做废弃物焚烧，但是许多研究表明，坚果果壳中含有丰富的营养成分，如多酚、黄酮、蛋白质、功能性多糖等，这些物质具有很高的营养价值，以后可以优化提取这些活性物质的工艺，用于功能性食品的开发，从而提高坚果资源的利用率。参考文献

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Development of Low-fat Hazelnut Protein Beverage

SUN Kai-feng1, HU Wei2

(1. School of Forestry, Northeast Forestry University, Harbin, Heilongjiang 150040; 2. Dalian Yuming Senior High School, Dalian, Liaoning 116023)

[Objective] Using protein in hazelnut meal to develop low-fat hazelnut protein beverage, the aim was to improve utilization rate of hazelnut. [Method] With hazelnut meal as main raw material, dried skimmed milk, sugar as auxiliary materials, low-fat hazelnut protein beverage was produced. Through single factor experiment and orthogonal test, the product formula was optimized. [Result] By the sensory evaluation, it was defined that the optimum conditions were: hazelnut powder 11.00%, defatted milk powder 4.00%, sugar 4.00%, SE 0.07%. The optimum composite stabilizer was composed of XG and CMC-Na with a ratio of 2∶1, the total amount of that was 0.09%(m/V). Under the above conditions, the beverage color was milky white with uniform state. [Conclusion] The obtained low-fat hazelnut protein beverage has unique aroma and moderate sweetness, the sensory evaluation is high and the market prospect is good.

Hazelnut meal; Protein beverage; Stabilizer

东北林业大学大学生创新项目。

孙凯峰(1993-)，男，山东威海人，硕士研究生，研究方向：林特产品精深加工。

2016-09-21

S 789.7;TS 275.4

A

0517-6611(2016)33-0094-05