松仁植物蛋白饮料工艺研究
2022-12-13沈晓溪解慧郝鑫张蕙杨刚
沈晓溪解慧 郝鑫 张蕙 杨刚
（吉林师范大学博达学院食品科学与工程学院，吉林四平 136000）
松仁中维生素E 含量高达30%，具有软化血管、延缓衰老的作用，是中老年人的理想保健食物，也是女士们美容养颜的理想食物。松仁中的磷、锰可预防老年痴呆等大脑衰老退化性疾病。经常食用松子可提高人体免疫力，起到强身健体的作用，对增肥人群来说更是有意想不到的好处。科学研究表明，松子的营养价值和药用价值很高，松仁中不但含有丰富的蛋白质、脂肪、碳水化合物，而且还含有钙、磷、铁等多种矿物质和维生素。因此，适量食用松子仁可强身健体，起到预防老年痴呆的作用，可作为老年人养生食物。
目前对植物蛋白的研究开发，尤其是生物蛋白的分离提纯、生物活性研究和机理研究仅停留在科研阶段，产学研一体化的发展还处在滞后且不够深入的状态，所以植物蛋白活性的探究和产业化发展任重道远。经研究表明，松仁蛋白多肽具有很好的生物活性，具有调节免疫系统的能力，对于降血脂也具有一定的功效，可重点面向如今社会激增的“三高”人群开发功能性食品。本文以松仁为原料研制一种符合现代消费者营养健康和营养追求的植物蛋白饮料。
1 材料与方法
1.1 主要材料与试剂
松仁，伊春中盟食品科技有限公司；白砂糖、净化水、市售。
复配增稠乳化剂、乳脂素，豪蓓特食品有限公司；酪蛋白酸钠，华龙乳制品有限公司；碳酸氢钠。
1.2 仪器与设备
电子分析天平、80型胶体磨、均质机、高剪切机、电热干燥箱、手持糖量计、灌装机等。
1.3 试验方法
1.3.1 工艺流程
1.3.2 操作要点
1.3.2.1 松仁浸泡
将脱皮松仁135 ℃高温烘烤20 min，洗净后放入水中浸泡，泡至无硬心，大约浸泡1 h。
1.3.2.2 磨浆
加入水于浸泡好的松仁中（质量比1∶12），用胶体磨进行磨浆，磨浆温度在60 ℃左右。磨浆后用筛网过滤。
1.3.2.3 化料
将稳定剂与部分白砂糖干混后在高剪切条件下加入70 ℃～75 ℃净化水，高速剪切10 min，使稳定剂充分溶解完全，加入剩余白砂糖充分溶解。
1.3.2.4 调配、定容
把上述稳定剂溶液和松仁溶液混合，加净化水定容；用小苏打调节pH值。
1.3.2.5 均质
调配定容后用均质机进行均质，均质温度70 ℃～75 ℃。
1.3.2.6 灌装、灭菌
灌装后，121 ℃灭菌10 min。
1.3.3 配方优化单因素试验
1.3.3.1 松仁添加量对植物蛋白饮料的影响
在白砂糖5.5%、复配增稠乳化剂0.3%、净化水91.21%、酪蛋白酸钠0.45%、碳酸氢钠0.02%、乳脂素0.02% 条件下，分别选用松仁添加量为1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%进行试验，以感官评定为评判指标确定最佳松仁添加量。
1.3.3.2 白砂糖添加量对植物蛋白饮料的影响
在松仁2.5%、复配增稠乳化剂0.3%、净化水91.21%、酪蛋白酸钠0.45%、碳酸氢钠0.02%、乳脂素0.02% 的条件下，分别选用白砂糖添加量为3.5%、4.5%、5.5%、6.5%、7.5%进行试验，以感官评定为评判指标确定白砂糖添加量。
1.3.3.3 复配增稠乳化剂添加量对植物蛋白饮料的影响
在松仁2.5%、净化水91.21%、白砂糖5.5%、酪蛋白酸钠0.45%、碳酸氢钠0.02%、乳脂素0.02%条件下，选择复配增稠乳化剂添加量分别为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%进行试验，以感官评定为评判指标确定复配增稠乳化剂添加量。
1.3.3.4 过滤目数对植物蛋白饮料的影响
在松仁2.5%、净化水91.21%、白砂糖5.5%、酪蛋白酸钠0.45%、碳酸氢钠0.02%、乳脂素0.02%、复配增稠乳化剂0.3%的条件下，松仁浆分别过100、150、200、250、300 目筛进行试验，以感官评定为评判指标确定松仁磨浆后的过滤目数。
1.3.3.5 均质压力对植物蛋白饮料的影响
生产植物蛋白饮料时，均质是关键步骤，因为松仁含有大量油脂，若不均质油脂难以乳化分散，使植物蛋白饮料出现分层现象。在松仁2.5%、净化水91.21%、白砂糖5.5%、酪蛋白酸钠0.45%、碳酸氢钠0.02%、乳脂素0.02%、复配增稠乳化剂0.3%条件下，分别设定均质压力为0 MPa～15 MPa、15 MPa～30 MPa、30 MPa～45 MPa、45 MPa～60 MPa、60 MPa～75 MPa 进行试验，以感官评定为评判指标确定均质压力。
1.3.3.6 均质次数对植物蛋白饮料的影响
在松仁2.5%、净化水91.21%、白砂糖5.5%、酪蛋白酸钠0.45%、碳酸氢钠0.02%、乳脂素0.02%、复配增稠乳化剂0.3%的条件下，分别均质0、1、2、3、4 次进行试验，以感官评定为评判指标确定均质次数。
1.3.4 正交试验设计
在前期试验基础上对松仁植物蛋白饮料品质的影响因素分析，选择松仁添加量、复配增稠乳化剂添加量、均质压力、均质次数4种因素进行4因素3水平正交试验，正交试验因素水平设计见下页表1。
表1 正交试验因素水平设计
1.4 感官评定
成立感官评定小组，从色泽、口感、状态等方面对各试验组植物蛋白饮料进行感官评定，感官评定标准见表2。
表2 松仁植物蛋白饮料感官评定标准
2 结果与分析
2.1 松仁添加量试验结果
松仁添加量对饮料品质的影响结果见表3。
表3 松仁添加对松仁植物蛋白饮料的影响
从表3 可以看出，随着松仁添加量的增加感官评分先上升后下降。当松仁添加量小于2.5%时，此时植物蛋白饮料含有松仁少，缺少松仁的纯正口感；当松仁添加量大于2.5%时，饮料油脂感重，出现脂肪上浮；当松仁添加量为2.5%时，饮料口感纯正，此时口感最佳，感官评分最高。
2.2 白砂糖添加量试验结果
白砂糖添加量对饮料品质的影响结果见表4。
表4 白砂糖添加量对松仁植物蛋白饮料的影响
表4 分析得出，随着白砂糖添加量的增加，感官评分呈先上升后下降的趋势。当白砂糖添加量少于5.5%时，植物蛋白饮料口感不佳，有浓厚的松仁味；当白砂糖添加量大于5.5%时，植物蛋白饮料过甜，影响松仁独特的味道；当白砂糖添加量为5.5%时，感官评分为最高，此时制品的口感最佳。
2.3 复配增稠乳化剂添加量试验结果
复配增稠乳化剂添加量对饮料品质的影响结果见表5。
表5 复配增稠乳化剂添加量对松仁植物蛋白饮料的影响
从表5 可以看出，随着复配增稠乳化剂添加量的增加感官评分呈先上升后下降的趋势。在复配增稠乳化剂添加量小于0.3%时，会导致植物蛋白饮料液渣分离，影响外观；当复配增稠乳化剂添加量大于0.3%时，会导致制品黏稠；当复配增稠乳化剂添加量为0.3%时，此时感官评分为最大值，松仁植物蛋白饮料状态最佳。
2.4 松仁磨浆后过滤目数试验结果
松仁磨浆后过滤目数对饮料品质的影响结果见下页图1。从图1 可以看出，随着过滤目数的增加感官评分先上升到一定峰值，再逐渐呈下降趋势。当目数于小200目时，饮料中松仁渣的量大大增加，影响口感；当目数大于200目时，饮料中无松仁渣，造成松仁浪费；当过滤目数为200 目时，制品口感良好，感官评分最高。
2.5 均质压力试验结果
均质压力对饮料品质的影响结果见下页图2。从图2 可以看出，随着均质压力增加感官评分呈先上升后下降趋势。当均质压力低于30 MPa～45 MPa时，会影响植物蛋白饮料的口感，导致脂肪上浮，静置一段时间后状态出现分层；当均质压力大于30 MPa～45 MPa 时脂肪球附聚，液体出现分层；当均质压力为30 MPa～45 MPa 时评分最高，此时制品不会有沉淀，也不会分层。
2.6 均质次数试验结果
均质次数对饮料品质的影响结果见表6。由表6可以看出，随着均质次数增加感官评分呈先上升后下降趋势。当均质次数小于2 次时，会影响植物蛋饮料的口感，导致饮料分层；当均质次数大于2 次时会引起脂肪附聚，结构分层；当均质次数为2 次时评分最高，此时制品不会有沉淀，也不会分层。
表6 均质次数对松仁植物蛋白饮料的影响
2.7 正交试验结果
根据松仁植物蛋白饮料的影响因素分析结果，确定松仁添加量、复配增稠乳化剂添加量、均质压力、均质次数等为试验因素，进行4 因素3 水平正交试验，结果见表7。
由表7 可知，影响产品配方的因素大小依次为C＞B＞A＞D。可见均质压力对产品配方的影响最大，其次是复配增稠乳化剂添加量和松仁添加量，而均质次数影响最小。通过分析可知松仁植物蛋白饮料的最佳配方为A2B2C3D2，即松仁添加量2.5%，复配增稠乳化剂添加量0.3%，均质压力30 MPa～45MPa，均质次数2次。
表7 正交试验结果
3 结论
试验结果表明，松仁植物蛋白饮料的最佳配方为：各组添加量分别是松仁2.5%、净化水91.21%、白砂糖5.5%、酪蛋白酸钠0.45%、碳酸氢钠0.02%、乳脂素0.02%、复配增稠乳化剂0.3%；最佳工艺条件为：松仁添加量2.5%，复配增稠乳化剂添加量0.3%，均质压力30 MPa～45 MPa，均质次数2 次。该工艺条件下制得的饮料口感醇厚，有独特的松仁香味，酸甜适中，无分层。
