黑豆乳復合乳化增稠劑的研究

郭明月，王瓊波，王 凱

（1.漯河醫學高等專科學校，河南漯河462002；2.漯河技師學院，河南漯河462002）

黑豆乳復合乳化增稠劑的研究

郭明月1，王瓊波1，王 凱2

（1.漯河醫學高等專科學校，河南漯河462002；2.漯河技師學院，河南漯河462002）

以黑豆乳為基礎研究對象，以穩定系數為指標，經過單一試驗和復配試驗確定了最佳復合乳化劑的使用量；采用單因素試驗選擇增稠劑的種類后，正交設計試驗確定了最佳復合增稠劑的使用量。研究結果表明，復合乳化劑使用量為單甘酯0.12%、蔗糖酯HLB-13 0.08%，此條件下穩定系數為95.6%；復合增稠劑的使用量為CMC-Na 0.20%、黃原膠0.10%、明膠0.10%，此條件下穩定系數為98.3%。

飲料；乳化劑；增稠劑；復配

植物蛋白飲料（plant protein beverage）是用有一定蛋白質含量的植物果實、種子或果仁等為原料，經加工制得（可經乳酸菌發酵）的漿液中加水或加入其他食品配料制成的飲料[1]。

植物蛋白飲料含有豐富的蛋白質、脂肪、維生素等人體生命活動中必需的營養物質，其含有大量的亞油酸和亞麻酸，不含膽固醇。長期飲用對血管壁上沉積的膽固醇具有溶解作用；不含乳糖，不會產生“乳糖不耐癥”等過敏問題；其含有纖維素，能防止血液中鈉離子的升高，有助于防止高血壓，能促進腸的蠕動，不為盲腸消化吸收，有防止消化道癌癥及其他癌癥的功效。

添加乳化劑可以增加植物蛋白飲料的乳化穩定性，大量研究證實，同時添加乳化劑和增稠劑對產品穩定性起到更好的效果[11-12]。通過添加增稠劑可以提高黏度、增加可溶性固形物含量和縮小密度差，從而可以解決產品的分層和沉淀問題[5，12]。

為此，本研究主要從生產企業中選取常用的乳化劑和增稠劑為對象，優化各個乳化劑和增稠劑的最佳配比，得到復合乳化增稠劑的最優配比。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黑豆：漯河市售；凈化水：實驗室制備；吐溫80、單甘酯、羧甲基纖維素鈉（carboxymethyl cellulose-Na，CMC-Na）、瓊脂、黃原膠：廣州市佳力士食品有限公司；蔗糖酯HLB-13、海藻酸丙二酯：（中日合資）柳州三柳食品化工有限公司；硬脂酰乳酸鈉：河南奧尼斯特食品有限公司；海藻酸鈉：青島明月海藻科技有限公司；明膠：羅賽絡明膠有限公司；以上均為食品級添加劑。

1.2 儀器與設備

JA5003電子分析天平：上海精密科學儀器有限公司；FA1004型電子天平：上海上天天平儀器廠；H01-2A磁力攪拌器：上海穎浦儀器儀表制造有限公司；JYZ-D520-JR九陽料理機：山東濟南九陽股份有限公司；JM 60A1-1膠體磨：溫州市七星乳品設備廠；HH-4電熱恒溫水浴鍋：常州普達儀器有限公司；YXQ-2S-100A全自動高壓滅菌鍋：上海博訊實業有限公司；TDL-5-A臺式離心機：上海安亭科學儀器廠；UV-2000紫外可見分光光度：尤尼柯上海儀器有限公司。

現階段，隨著我國中小河流水文測站迅猛增加，帶來一系列問題：因無人員編制，導致常規駐站式測流方法缺乏可行性；洪水發生時，工作人員無法及時趕到測流斷面現場實測洪峰；纜道、橋、船等傳統的測流方法可操作性差；水位—流量建立相關線法，由于無法過河測流，相關關系線的建立無法保證。解決以上問題最好的辦法是實現流量實時在線自動化監測。

1.3 方法

1.3.1 黑豆乳制取基本工藝流程[13]

黑豆→挑揀→稱量→清洗→浸泡→磨漿→過濾→調配（乳化劑、增稠劑）→均質→殺菌→冷卻→黑豆乳

1.3.2 黑豆乳的制取

挑選無蟲害黑豆，稱量后清洗干凈，黑豆與水按料水比1∶3（g∶m L）用0.25%NaHCO3水溶液浸泡8～10 h，采用干豆水比為1∶8（g∶m L）用多功能料理機磨漿，采用4層紗布過濾豆乳，棄去豆渣，得到黑豆乳[13]。

1.3.3 優化配比

在黑豆乳中分別加入一定量或一定配比的單一或復合乳化劑和增稠劑，并加入適量的糖或甜味劑調味，攪拌均勻后在高壓均質機中進行均質處理，均質條件為：均質壓力18～20 MPa，均質溫度70～75℃。

1.3.4 穩定性分析[5，14-15]

穩定系數（R）：樣品經3 000 r/min離心10 min，取中間液稀釋100倍后，用分光光度計在波長600 nm處測定吸光度值A2，與離心前的吸光度值A1的比值即為穩定系數R（R= A2/A1×100%）。

穩定系數越大，說明該飲料的穩定性越好。

2 結果與分析

2.1 乳化劑的應用效果

2.1.1 單一乳化劑穩定效果

選用吐溫80、單甘酯、蔗糖酯HLB-13、硬脂酰乳酸鈉作為試驗對象，通過單因素試驗，在添加量為0.2%的情況下，采用相同加工工藝和產品配方制得飲料，試驗結果見表1。

表1 單一乳化劑對飲料穩定性的影響Table 1 Effect o f single emulsifier on beverage stability

由表1可知，加入吐溫80、單甘酯、蔗糖酯HLB-13、硬酯酰乳酸鈉等乳化劑均起到不同的穩定效果，通過檢測穩定系數（R）值，得出較好的乳化劑是單甘脂和蔗糖酯HLB-13。因此，選單甘脂和蔗糖酯HLB-13作為復配乳化劑。

2.1.2 復合乳化劑的調配

在添加量為0.2%不變的情況下，以單甘脂和蔗糖酯HLB-13兩種乳化劑不同比例進行復配，復配試驗方案和結果分析見表2。

表2 復合乳化劑對飲料穩定性的影響Table 2 Effect of compound emulsifier on beverage stability

添加不同配比的復合乳化劑，對飲料的穩定效果有不同的影響。由表2可知，復合乳化劑的最佳組合是單甘酯0.12%，蔗糖酯HLB-13 0.08%，在此條件下穩定系數為95.6%。

2.2 增稠劑的應用效果

2.2.1 單一增稠劑穩定效果

選用應用較廣的黃原膠、CMC-Na、海藻酸鈉、明膠、瓊脂、海藻酸丙二酯為研究對象進行試驗。在固定添加各增稠劑的量為均為0.4%的條件下，進行穩定性分析，測得穩定系數（R），如圖1所示。

圖1 單一增稠劑對飲料穩定效果的影響Fig.1 Effect of single thickener on beverage stability

由圖1可知，在飲料中添加量同為0.4%的6種增稠劑得到不同的穩定效果，從測得的穩定系數（R）可知，對復合飲料穩定性效果較好的增稠劑依次是：CMC-Na、黃原膠、明膠、海藻酸鈉、瓊脂、海藻酸丙二酯，因此選用CMC-Na、黃原膠、明膠作為復配增稠劑。

2.2.2 復合增稠劑的調配

以CMC-Na、黃原膠、明膠3種增稠劑添加量為3個評價因素，飲料的穩定系數為評價指標，進行3因素3水平L9（33）正交試驗，考察增稠劑添加量對飲料的穩定系數的影響，正交試驗結果與分析見表3，方差分析見表4。

表3 復合增稠劑配方優化正交試驗結果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal tests for com pound thickener formula optimization

表4 正交試驗結果方差分析Tab le 4 Variance analysis of orthogonal tests results

由表3可知，各增稠劑對穩定系數影響的主次關系為C＞B＞A，復合增稠劑的最優組合為A3B2C2，即CMC-Na為0.20%、黃原膠為0.10%、明膠為0.10%。進行驗證試驗，測得穩定系數為98.3%。

由表4方差分析結果表明，各個增稠劑對穩定系數都有不同程度的影響，其中明膠對復合增稠劑的穩定性有顯著性影響（P＜0.05），其他因素對結果影響均不顯著。

3 結論

乳化劑和增稠劑復合后的效果明顯優于單一的乳化劑和增稠劑。通過單因素和正交試驗，獲得適合于黑豆蛋白飲料復合乳化劑的最佳使用量為0.2%，其配比為單甘酯0.12%，蔗糖酯HLB-13 0.08%；復合增稠劑的最佳使用量為CMC-Na 0.20%、黃原膠0.10%、明膠0.10%，在此條件下測得穩定系數為98.3%。

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Application of compound emulsifier and thickener on black bean milk

GUO Mingyue1,WANG Qiongbo1,WANG Kai2
(1.Luohe Medical College,Luohe 4620022,China;2.Luohe Technician College,Luohe 462002,China)

Using black bean m ilk as research object and stability coefficient as evaluation index,the optimum com pound emulsifier addition was determined by single factor experiment for single and compound emulsifier optimization.The thickener species were selected by single factor experiment,and the optimum compound thickener addition was determined by orthogonal experiment.Results showed that the optimum compound emulsifier was monoglycerides 0.12%,sucrose fatty acid ester HLB-13 0.08%,and the stability coefficient was 95.6%.The optimum compound thickener were CMC-Na 0.20%,xanthan gum 0.10%,gelatin 0.10%,under this condition,the stability coefficient was 98.3%.

beverage;emulsifier;thickener;compound

TS257.4

A

0254-5071（2015）03-0080-03

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.03.018

2015-02-09

河南省教育廳科學技術科學技術研究重點項目（14B550007）

郭明月（1979-），女，講師，碩士，主要從事食品營養和飲料加工方面的教學與研究。