鲤鱼多肽饮料开发研究

毕继才,林泽原,杨震,张诚诚,蔡志成,梁壮壮,崔震昆,张浩

（1.河南科技学院食品学院,河南新乡453003；2.河南科技学院新科学院,河南新乡453003）

饮料可分为浓浆、液体或固体,具有解渴、提供营养或提神作用[1],是人们日常生活中不可缺少的一种食品.肽（peptide）是指分子结构介于氨基酸和蛋白质之间的、以肽键连接而成的一类化合物[2].肽具有多种生物活性,可以增强免疫、抗氧化、抗肿瘤等生理作用,还可以降低人体血液中胆固醇、甘油三酯含量,防止肥胖症[3-6].肽还具有极高的可食用安全性,且易被机体消化吸收,已经成为当今国际食品界很有发展前景的功能因子[7-9].本试验采用酶解法提取得到鲤鱼小分子肽,这些小分子肽可以被直接吸收,具有较强的营养功能[10].宗玉霞等[11]通过木瓜酶水解的方法得出一种核桃多肽饮料.马龙等[12]利用酶解法研制出一种鸡骨蛋白多肽饮料.还有多位学者将提取的肽也添加在饮料中, 均得到不同功能性的多肽饮料,这为多肽饮料的研究提供了重要的科学性依据[13-15].

甜菊糖苷被誉为“世界第三糖源”,其甜度为蔗糖的200 倍以上,属于低热值天然甜味剂,具有辅助降血压降血脂、抑制人体血糖反应、改善食品品质等功能[16].市售饮料普遍具有高糖、高热量的缺点,所以本研究选择甜菊糖苷作为甜味剂.同时用食用香精、色素帮助饮料保持颜色、香气,增强风味[17],研究所使用的调色剂为“日落黄”,此色素着色能力强,色泽稳定,受环境因素影响小,且生产成本低,是目前食品工业所使用的主要色素添加剂[18].

本项目通过对多肽的功能性、饮料的调色、调香工艺、饮料的稳定性控制以及饮料的感官评定等方面进行了解,而后进行了一系列的试验研究,旨在开发一种功能性的淡水鱼源多肽饮料.

1 材料与方法

1.1 材料与设备

甜菊糖苷,食品级,曲阜香州甜菊制品有限公司；日落黄,食品级,上海染料研究所有限公司南通分公司；甜橙香精,食品级,芜湖市凯瑞香精有限公司；盐,中盐河南盐业物流配送有限公司；无水柠檬酸,食品级,潍坊英轩实业有限公司；鲤鱼多肽提取液,试验提取所得；蒸馏水.

FA124 电子天平,上海舜宇恒平科学仪器有限公司；DHG-9140A 电热恒温鼓风干燥箱,上海三发科学仪器有限公司；L420 台式低速离心机,湖南湘仪实验室仪器开发有限公司；移液枪,大龙仪器；ZBS-HD400-10 电磁灶,东莞市深业厨具有限公司.

1.2 试验方法

1.2.1 制作工艺流程 饮料制作的主要工艺流程是原水、消毒、净水、混料、添加多肽、灭菌、检测、包装和成品,具体操作流程见图1.

图1 饮料制作工艺流程Fig.1 Flow chart of beverage making process

1.2.2 评定方法 试验采用感官评定法对配制好的鲤鱼多肽饮料进行评定.评定方法依据寇莹等[19]感官评定法并稍作修改：取一定量调配好的鲤鱼多肽饮料,置入杯子内,打乱排列顺序,备用.评定小组由食品学院有感官评定基础的10 名年龄在20-22 岁的5 名男生和5 名女生组成.采用百分制评分法,按照表1,从香气、滋味、色泽、组织形态（各25 分）4 个方面进行评定打分.

表1 饮料感官评定标准Tab.1 Standard for Sensory Evaluation of Beverage

1.3 单因素试验

1.3.1 色素添加量的影响 用电子天平精确称取日落黄粉末0.1 g,用蒸馏水溶解后转移至1 000 mL 容量瓶内定容,配制得到0.1 g/L 的日落黄溶液（查国标得：日落黄最大添加量[20]为0.1 g/kg）.试验时将0.1 g/L的日落黄溶液进行多次稀释,分别得到质量浓度为0.050 00 g/L、0.025 00 g/L、0.012 50 g/L 和0.006 25 g/L的几组溶液.将每种浓度溶液的颜色与市售橙汁的颜色作对比,并进行感官评分,每组试验重复进行3次,取平均值（评定小组共10 人,满分为10 分）.

1.3.2 多肽添加量的影响 在配置好的饮料中的加入多肽液,然后改变饮料中鲤鱼多肽液的添加量（体积分数分别为10%、15%、20%、25%、30%）,最终来确定该饮料中鲤鱼多肽的最大添加量.方法是依据人群对饮料中的腥味的可接受性（所用的鲤鱼多肽具有腥味,且腥味与添加量成正比）,分别对各组样品进行感官评定（评定小组共10 人,满分为10 分）.该试验重复进行3 次,取平均值.

1.3.3 各风味物质添加量的影响 依次通过对柠檬酸、甜菊糖苷、和食盐的添加量中的3 个变量进行单因素试验,只改变其中一个因素的添加量,来研究各风味物质添加量对饮料感官品质的影响.试验最终对制得的各饮料样品进行感官评分（满分为10 分）,试验重复进行3 次,取平均值.各因素水平分别为：柠檬酸质量分数0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%；甜菊糖苷质量分数0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%；食盐 0.000 5 g、0.0010 g、0.001 5 g、0.002 0 g、0.002 5 g.

1.4 正交试验

在100 mL 日落黄水溶液中加入不同量的甜橙香精、甜菊糖苷、柠檬酸和食盐,经搅拌后,配置成饮料.依据单因素试验结果编制因素水平表,进行各组试验,并对试验中的各组样品分别进行感官评分,最后对所得数据进行统计分析.

1.5 饮料稳定性测定

用移液枪精确量取配置好的多肽饮料10 mL 加入15 mL 离心管中,在4 000 r/min 的离心机中离心15 min,弃去上清液,用电子天平准确称取沉淀物的质量,记下数据,计算沉淀量[20].

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 色素添加量的影响 色素添加量对饮料感官品质的影响结果见图2.

图2 色素添加量对饮料感官品质的影响Fig.2 Effect of pigment addition on sensory quality of beverage

由图2 可知,当日落黄溶液质量浓度为0.025 00 g/L 时,此时色泽评分最高,即日落黄溶液质量浓度为0.025 00 g/L 时,此时的多肽饮料颜色与市售橙汁颜色最为接近.因此,试验研究中饮料色素的质量浓度为0.025 00 g/L,实物如图3 中的样品3.

图3 色素不同添加量的样品Fig.3 Samples with different amounts of pigment

2.1.2 多肽添加量的影响 肽添加量对饮料感官品质的影响结果见图4.

图4 多肽添加量对饮料感官品质的影响Fig.4 Effect of peptide addition on sensory quality of beverage

由图4 可知,饮料的可接受性评分值,随鲤鱼多肽液添加量的增加而降低.当鲤鱼多肽添加体积分数在20%～30%时,可接受性评分值趋于稳定；当多肽添加体积分数大于30%时,评分值有明显下降趋势.因此确定,饮料中鲤鱼多肽液的最大添加体积分数为30%,此条件下的多肽饮料并无明显鱼腥味,腥味程度仍在大众人群可接受的范围内.

2.1.3 风味物质添加量对饮料感官品质的影响 风味物质添加量对感官品质的影响结果见图5.

图5 风味物质添加量对感官品质的影响Fig.5 Effect of flavor substance addition on sensory quality

由图5 可知,各风味物质均得出一最佳阈值.在此阈值内,饮料中各风味物质的味觉特征大众人群均可以接受.各风味物质的最佳味觉特征阈值分别为；甜菊糖苷0.18%；柠檬酸0.12%；食盐0.10%,此试验结论为饮料风味物质的正交试验提供了依据.

2.2 各风味物质添加量的正交试验

依据单因素试验结果编制因素水平表,见表2.

表2 风味物质正交试验因素水平表Tab.2 Level of factors of orthogonal test for flavor substances

风味物质正交试验结果见表3.

表3 风味物质正交试验结果Tab.3 Orthogonal design and results of flavor substances

由表3 可知,各风味物质的影响因素大小顺序为B>A>C,即柠檬酸>甜菊糖苷>食盐.所得风味物质的最优组合为A2B1C2.即甜菊糖苷0.20%、柠檬酸0.100%、食盐0.10%.此条件下制得的鲤鱼多肽饮料,口感均衡、香滑,口味酸甜,余味清爽,回味悠长.

2.3 验证实验

对正交试验优化后的条件进行验证实验,甜菊糖苷质量分数0.20%、柠檬酸质量分数0.100%、食盐质量分数0.10%的比例进行调配,然后进行对饮料进行感官评价,发现在此比例下调配的饮料感官评分较高,达到37.32,而此时的饮料整体的口感最好.

通过参考文献[21-25]并略作修改,得到多肽饮料复配稳定剂中的羧甲基纤维素钠添加质量分数为0.075%、黄原胶添加质量分数为0.075%、卡拉胶添加质量分数为0.05%时所制得的饮料的稳定性最好.在此条件下制得的饮料,沉淀少、无杂质,饮料的保质期得到适当延长.复配稳定剂的添加质量分数占该多肽饮料的0.2%.

2.4 饮料货架期及标准

货架期测定依据刘红等[26]提出的方法修改所得：饮料长期试验是把饮料密封于洁净玻璃瓶（玻璃瓶经高温煮沸消毒）包装中,然后放置在温度为25±2 ℃、相对湿度为60%±5%的环境中,试验时间即为样品的保质期,一般为12 个月.在长期试验中,每隔15 d 观察一次,来初步确定饮料保质期.此外,饮料中各食品添加剂的添加量,均符合国家的相应标准[27],饮料成品见图6.

图6 饮料成品Fig.6 Finished beverage products

由图6 可以看出,该饮料成品颜色为柔和的橙黄色,饮料的色泽也十分均匀,并无分层现象,且饮料质地均一,无沉淀、杂质.由以上直观现象分析可得,饮料中的各风味物质已经相互融合,且在复配稳定剂的作用下饮料的稳定性得到显著提升.

3 小结

本文通过对多肽的功能性,饮料的调色、调香工艺,饮料的稳定性控制以及饮料的感官评定等方面进行试验,得出一种鲤鱼多肽饮料的配方.饮料中各组分配比为：鲤鱼多肽溶液30%、甜橙香精0.8%、甜菊糖苷0.20%、柠檬酸0.100%、食盐0.10%、羧甲基纤维素钠-黄原胶-卡拉胶复配稳定剂0.20%.所制得的鲤鱼多肽饮料,色泽纯正,口味酸甜,口感均衡、香滑,余味清爽,回味悠长,适宜大众人群饮用.在此研究过程中得出鲤鱼多肽饮料复配稳定剂的各组分比例为羧甲基纤维素钠（CMC-Na）:黄原胶:卡拉胶=3:3:2,该复配稳定剂在鲤鱼多肽饮料的稳定性提升方面,具有显著效果.