功能性风味饮料配方的研究

袁伟岗，李明月，孙保剑，田田，王笛，刘军

山东禹王生态食业有限公司（禹城 251200）

功能性饮料是近几年比较火爆的饮品，是一种通过调整饮料中核心营养物质比例，在一定程度上对人体功能具有调节作用的一种饮料。随着人们消费观念的转变，功能性饮料逐渐成为大众消费，近几年一直保持着稳步增长的态势，市场份额逐步提高，是饮料市场中增长较快的子板块之一。

产品的功能性一直是功能性饮料市场的核心竞争因素，功能性饮料如果不突出“功能”特点，其本质与常规饮料无差异，其产品的研究方向必然是健康、营养、好喝，因此产品得以走向市场并得到大众喜爱。

人们通常会在熬夜、加班、运动、驾车的时候，选择饮用具有抗疲劳功效的饮料，以提神、补充体内能量，这类产品类似于人体体液，能被身体快速吸收，及时补充因大量运动、出汗而流失的水分和电解质（盐分），使体液达到平衡状态。全民健康逐渐成为一种时尚，我国人口众多，功能性饮料产品逐步迎来消费热潮。

大豆肽粉是以优质蛋白粉为原料，经酶解转化成的低分子生物活性肽，具有多种生理活性，对人体生命活动具有一定的益处[1]，如抗氧化、抗疲劳[2]、降血脂[3]、提高心血管活性[4]、调节免疫力、平衡肠道微生态、改善骨质疏松[5]等功能特性。徐祖杰等[6]的研究表明补充大豆肽可显著提高小鼠运动能力，改善一次性力竭运动诱导的心肌氧化应激损伤，提高抗氧化能力，其机制可能与Keap1-Nrf2信号通路的激活有关。于亚莉等[7]的研究同样表明，在不同的大豆肽低（0.25 g/kg）、中（0.5 g/kg）、高（2.5 g/kg）剂量下，小鼠力竭游泳时间显著提高。

从生理学分析，疲劳的产生与肌肉的分解、消耗有一定的关系。有研究表明，运动后在适当的时间下快速补充氨基酸能促进肌肉合成[8]。大豆低聚肽结构简单，分子量多为1 000以下，这种小分子活性肽可以以完整的形式直接进入小肠被小肠吸收，消化吸收快、生物利用率高[9]，试验表明，在摄入大豆肽后30~60 min内会全部被人体吸收[10]，且人体能量不被消耗，能快速恢复肌体能量，抑制疲劳。补充蛋白质的形式最好是饮料，因此应用于蛋白质饮料生产是一条新的开辟途径。

好喝是大众消费的前提，一款功能性饮料最重要的指标是口感、风味，而大豆肽由于在水解的过程中会造成疏水氨基酸的暴露，产生苦味及其他不良风味，适口性差，如何通过合适的酸甜感来遮掩这种不良风味非常重要。因此，文章在兼顾功能特性和良好口感方面，通过调配配方，研究酸甜可口、风味独特、口感柔和的大豆肽功能性风味饮料，来迎合市场需求。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

蔗糖（山东星光糖业）；大豆肽粉（诺利如一生物公司）；柠檬酸（潍坊英轩实业）；柠檬酸钠（潍坊英轩实业）；复合营养素（郑州瑞普生物公司）；复合果味香精（杭州安赛生物科技）。

ML4002电子天平[梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司]；HR1613手持搅拌机（飞利浦电子香港有限公司）；PT-30T微型管式杀菌机（沃特睐博）；MLS-3780灭菌锅（SANYO Electric Co.，Ltd.）。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

蔗糖热水溶解→调配→调酸→二次调配→定容→调香→UHT杀菌→无菌灌装

1.2.2 操作要点

溶糖：用适量的80~85 ℃热纯水，先投入蔗糖；搅拌时间：5~6 min；调酸：将稀释好的柠檬酸加入到调配灌中，加酸时调配罐温度＜35 ℃；定容温度：25~35 ℃；灭菌：将定容后的料液，在UHT 105 ℃下，灭菌20 s。

1.2.3 单因素试验

1.2.3.1 蔗糖占比对产品口感的影响

柠檬酸、大豆肽粉及复合果味香精的占比分别固定为0.35%，0.4%和0.1%，根据产品最终的口感评价测评，研究蔗糖占比（10.5%，11.0%，11.5%，12.0%和12.5%）对产品口感品质的影响。

1.2.3.2 柠檬酸占比对产品口感的影响

蔗糖、大豆肽粉及复合果味香精的占比分别固定为11.5%，0.4%和0.1%，根据产品最终的口感评价测评，研究柠檬酸占比（0.25%，0.30%，0.35%，0.40%和0.45%）对产品口感品质的影响。

1.2.3.3 大豆肽粉占比对产品口感的影响

蔗糖、柠檬酸及复合果味香精的占比分别固定为11.5%，0.35%和0.1%，根据产品最终的口感评价测评，研究大豆肽粉的占比（0.2%，0.4%，0.6%，0.8%和1.0%）对产品口感品质的影响。

1.2.3.4 复合果味香精占比对产品口感的影响

蔗糖、柠檬酸及大豆肽粉的占比分别固定为11.5%，0.35%和0.4%，根据产品最终的口感评价测评，研究复合果味香精的占比（0.06%，0.08%，0.1%，0.12%和0.14%）对产品口感品质的影响。

1.2.4 正交试验

根据单因素预试结果，拟定四因素，即蔗糖占比（A）、柠檬酸占比（B）、大豆肽粉占比（C）及复合果味香精占比（D）[14]，每种因素选择三水平，采用正交设计方法，确定最优配方。

表1 L9(34)正交试验因素水平表 单位：%

1.2.5 口感评价标准

从产品的光泽、口感、味道、状态等维度进行功能性风味饮料品质评价，选择10名口感品评经验者进行评价，以100满分计，取平均值作为最终结果，评分标准见表2。

表2 口感评价标准

1.3 数据处理

试验采用SPSS 18.0统计分析软件以及Excel对数据进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 功能性风味饮料单因素试验

2.1.1 蔗糖对产品口感品质的影响

功能性饮料中抗疲劳的配方是相互作用的，蔗糖能够为机体提供能量，并维持血糖平衡。同时蔗糖作为一种常用的食品添加剂，在饮料体系中起着调和众口的作用。蔗糖的占比对产品口感的影响如图1所示。随着蔗糖占比的增加，口感评价呈现直线上升趋势，配方占比为11.5%时，口感评价达到最大值95分；之后，随着占比的逐步增加，口感评价开始出现下降趋势。蔗糖对产品口感体系的影响分析如下：蔗糖的分子结构主要呈现为羧基与羟基，它们受蛋白质微粒表面吸附，增加蛋白质微粒和介质的亲和力，进一步提高产品的稳定性。随着蔗糖的增加，饮料体系浓度逐渐增加，体系口感成分发生变化，酸甜口感平衡逐渐由酸呈现偏甜，继续增加，蔗糖的过度添加，饮料口感逐渐失去酸甜感协调、口感温和的特点，口感逐渐呈现厚重感，同时蔗糖的原料成本也会上涨，因此蔗糖的较佳占比为11.5%。

图1 蔗糖占比对饮料口感的影响

2.1.2 柠檬酸对产品口感品质的影响

柠檬酸能够使饮料风味丰满。从图2可以看出，当柠檬酸占比在0.25%~0.35%的范围时，口感评价呈上升趋势，当占比为0.35%时，口感评价95分，达最大值。当柠檬酸占比大于0.35%时，口感评价出现直线下降趋势。其原因是：随着柠檬酸占比的增加，释放氢离子较多导致体系内pH降低，同时也影响了蔗糖的转化，酸甜口感失调，导致整个产品体系的稳定性随着柠檬酸占比的增加而波动。因此，柠檬酸的较佳占比为0.35%。

图2 柠檬酸对饮料口感的影响

2.1.3 大豆肽粉对产品口感品质的影响

从图3可以看出，随着大豆肽粉的占比增加，口感评价呈先平缓然后再下降的趋势，当大豆肽粉占比为0.4%时，口感评价为94分，为试验组中不影响口感的最大占比。当大豆肽粉占比达到0.8%时，口感评价呈直线下降趋势。分析认为：随着大豆肽粉的增加，蛋白营养物质在增加，大豆肽粉本身酶解中产生的风味物质逐步突显出来，特别是其本身因酶解产生的苦味和豆腥味，同时产品整体的稳定性随着占比增加出现沉淀等状态，造成不适的稳定感觉。因此，较佳的占比为0.4%。

图3 大豆肽粉对饮料口感的影响

2.1.4 复合果味香精对产品口感品质的影响

复合果味香精对产品口感体系的影响如图4所示。随着复合营养素占比的增加，口感评价呈现上升再下降趋势，当占比为0.1%时，口感评价达到最高值94分。之后，随着占比的进一步增加，口感评价呈现下降趋势。这是因为，随着配方占比的逐渐提高，果味的增加会造成产品体系的酸甜失调，影响最终产品的风味和口味，因此，复合果味香精的较佳占比为0.1%。

图4 复合果味香精占比对饮料口感的影响

2.2 功能性风味饮料配方优化

2.2.1 正交试验

表3 饮料配方优化正交试验设计及结果

由k值可知：最佳方案为A1B2C1D1，即蔗糖占比11.0%、柠檬酸占比0.35%、大豆肽粉占比0.3%、复合果味香精占比0.08%。由R值可知：各因素对饮料口感评分影响程度的主次顺序为A＞B＞D＞C，即蔗糖占比为主要影响因素，其次为柠檬酸占比，再次为复合果味香精占比，大豆肽粉占比影响最小。因最佳因素组合A1B2C1D1不在正交表中，所以需要对最佳因素组合进行验证试验，重复试验3次，饮料口感评分为96分，试验结果稳定可靠，因素组合A1B2C1D1为口感评分高的较优组合。

2.2.2 正交试验结果方差分析

对正交试验数据进行方差分析，结果如表4所示。结果表明：在功能性风味饮料生产过程中，蔗糖占比是显著因素，而柠檬酸、大豆肽粉和复合果味香精均为不显著因素。

表4 正交试验结果方差分析

3 结论

通过单因素试验及正交试验确定功能性风味饮料的配方：蔗糖占比11.0%，柠檬酸占比0.35%，大豆肽占比0.3%，以及复合果味香精占比0.08%，此时口感评分为96分。在此配方下研制出的功能性风味饮料酸甜感协调、风味独特、口感柔和，且具有一定的抗疲劳的功能特性。