植物蛋白飲料穩定性及其分析方法研究進展

胡明明,潘開林,牛躍庭,楊峻豪

(1.大馬棕櫚油技術研發(上海)有限公司/MPOB,上海 201108;2.南昌大學食品科學與技術國家重點實驗室,江西南昌 330047)

植物蛋白飲料是指以一定含量蛋白的植物種子、果實或者果仁等作為原材料,通過加工制得漿液,并向其中添加水,或其他食品配料而制成的飲料,比如豆奶、核桃露、花生露、椰子汁等[1]。植物蛋白飲料包括豆乳類飲料、椰子乳(汁)飲料、杏仁乳(露)飲料、花生乳(露)飲料以及其他植物蛋白飲料。植物蛋白飲料具有豐富的營養,同動物蛋白乳飲料相比,其含有較高的不飽和脂肪酸并且膽固醇含量低,故其對預防心腦血管疾病、糖尿病等疾病有積極的意義[26]。

植物蛋白飲料為一種富含脂肪的蛋白質膠體,也是一個復雜的熱力學不穩定的體系,其中不只有由蛋白質形成的懸溶液,并且有由乳化脂肪形成的乳濁液,此外,還有由鹽、糖等形成的真溶液。然而,在植物蛋白飲料生產儲藏中,易出現蛋白質沉淀以及脂肪上浮等不穩定性的現象,對產品的感觀品質影響重大,所以,如何保證植物蛋白飲料的穩定性是科研或實際生產中急需解決的關鍵技術。植物蛋白飲料穩定性的影響因素種類較多,本文針對植物蛋白飲料穩定性機理及其主要影響因素,如物理、化學以及微生物因素等進行了探討與分析,并就近年來針對植物蛋白飲料的穩定性的測定方法進行了總結歸納,以供植物蛋白飲料研發人員以及生產企業提供一定的參考與依據。

1 植物蛋白飲料的穩定性及失穩機理

植物蛋白飲料為由多種物質組成的復雜乳狀液體系,其中包括溶液、膠體、懸浮液,很容易在生產貯藏中出現失穩現象[7]。究其原因則是植物蛋白本身的理化性質與乳狀液體系中各組分之間的相互作用決定的。植物蛋白主要成分為清蛋白、球蛋白,少量的谷蛋白及醇溶蛋白。球蛋白溶于中性鹽溶液而不溶于水,清蛋白可溶于水,但是兩者熱穩定性較差。在植物蛋白飲料的生產加工時,熱處理容易使部分蛋白變性,天然蛋白質的構象發生改變,溶解性能降低且穩定性變差,進而原體系中蛋白質與其他成分之間固有的平衡被破壞,從而使蛋白質分子間、蛋白質同體系中的其他組分容易產生作用而失穩,出現乳析、沉降、絮凝、奧斯特瓦爾德熟化或者凝結的現象[8]。在貯藏過程中,體系中各粒子的垂直運動均遵守Stokes法則[9],各組分之間的密度差、介質粘度以及粒子大小等都會影響體系穩定性,在相互間引力及表面張力作用下,體系中的粒子趨于聚結變大,此趨勢隨貯藏時間延長而加劇,最終產生失穩。

2 影響植物蛋白飲料穩定性的因素

2.1 物理因素對植物蛋白飲料穩定性的影響

2.1.1 熱處理 植物蛋白飲料含有豐富的營養,可為微生物生長繁殖提供優良的培養基,故生產植物蛋白飲料時,熱處理是不可或缺的。殺菌是生產時的主要熱處理過程。如果殺菌不徹底,植物蛋白飲料容易因微生物生長繁殖而腐敗變質;如果殺菌溫度過高,因蛋白飲料有熱敏感性,當溫度高于臨界值時蛋白將會展開,暴露內部部分蛋白。這些基團會增大蛋白之間的引力,因而導致膠體發生液滴絮凝與結合作用,使蛋白發生變性,另外高溫會使脂肪的氧化速度加快,這將直接影響飲料的風味與穩定性。所以有必要在植物蛋白飲料加工中選擇恰當的熱處理方式。

李萌萌等[10]研究了5種不同的滅菌方式對紅樹莓乳飲料穩定性的影響,結果顯示采用超高壓殺菌(350 MPa,30 ℃下殺菌15 min)的紅樹莓乳飲料穩定性最好。Rustom等[11]研究了兩種不同的超高溫瞬時滅菌(UHT)技術對花生飲料的理化性質、營養及感官的影響,發現長時間的殺菌處理會降低花生飲料的粘度、使其色澤變暗,從而影響花生飲料的穩定性。

2.1.2 機械微粒化 在植物蛋白飲料的生產過程中,常用膠體磨與高壓均質機使植物蛋白飲料充分混合，微粒化及乳狀液充分乳化。由Stokes理論可以得出,粒子自然上浮或者沉降的速度同粒子半徑的平方及兩相之間的比重差成正相關,同液體的粘度成負相關。膠磨及均質可以使飲料粒度有效降低,進而提高其穩定性。植物蛋白飲料高壓均質時的壓力愈大,微粒化的程度就愈高,飲料穩定性也就愈好。吳金鋆等[12]對全豆蛋白飲料進行三種不同微細化處理,并研究其穩定性影響,結果發現,經均質微細化處理的飲料穩定性相比干法磨粉處理及膠體磨處理的飲料更高,但三種微細化處理后的體系穩定性都高于未經膠體磨處理的體系。

2.1.3 濃度 根據膠體穩定性基本定律可知,兩個獨立膠體顆粒之間的相對距離是影響膠體懸浮體系穩定性主要要素,而膠體濃度決定了相對距離的大小。在植物蛋白的乳狀液中,單位體積含有的蛋白質粒子愈多,濃度也就愈大,蛋白質粒子之間相對距離就愈小;反之亦然。分子作用力(又稱范德華力)及同符號的雙電層間的靜電排斥力是膠體粒子之間主要相互作用力。當液體濃度保持恒定，引力位能的絕對值小于分散介質粒子的斥力位能時,有利于膠體溶液維持穩定。反之,當分子作用力大于雙電層斥力時,蛋白質粒子就會慢慢相互靠近、凝聚,使絮狀沉淀物出現。植物蛋白飲料中決定分子作用力及雙電層斥力的主要因素為溶液濃度。當然,植物蛋白飲料的最佳穩定濃度值也和其制備原料相關[13]。

2.1.4 粒度 植物蛋白飲料穩定性同介質粒度的大小密切相關。若粒度較大,便很容易在其重力作用下沉淀析出。根據Stokes定律,每一粒子所受向下重力應等于沉降介質的浮子與摩擦阻力之和。該法則適合粒子直徑大于0.2 μm的情況。若粒子直徑小于0.2 μm,便在溶液中產生布朗運動,具備了穩定溶液的性質。由Stokes可知,粒子自然上浮或者沉降的速度和粒子密度、粒子的直徑、介質的密度及介質的粘度相關。對某一特定植物蛋白飲料而言,粒子密度是常量;而介質密度及介質粘度變化小，可視為常量。因此,植物蛋白飲料粒子直徑愈大,其沉降的速度也就愈大,反之亦然。植物蛋白飲料常見的非酸敗沉淀分層現象，大部分是因其粒子的直徑比較大,加快沉降速度,使其沉降平衡被破壞[9]。

2.2 化學因素對植物蛋白飲料穩定性的影響

2.2.1 pH 蛋白質分子能以靜電引力、疏水作用及氫鍵等多種形式和水結合。溶液pH可顯著影響蛋白質水化作用。當溶液pH與蛋白質等電點愈接近,蛋白質的水化能力也就愈差,其溶解度也愈小,蛋白質分子也愈易和溶液內其余組分彼此聚集凝結,形成析出物。反之,當溶液pH與蛋白質的等電點愈偏離時,其水合作用愈好,蛋白質也愈容易解離成親水膠體,其溶解度也隨之增大,溶液穩定更好[14]。

不同植物蛋白質等電點各有差異。大多數植物蛋白質的等電點在pH4～6之間。所以,在保證口感及風味的前提下,植物蛋白飲料應該使其pH盡量偏離此植物蛋白的等電點。

2.2.2 電解質 植物蛋白質主要成分為醇溶蛋白、球蛋白與谷蛋白,均屬鹽溶性蛋白質,能溶于稀酸或者稀堿,但不溶于水。眾所周知,由多個氨基酸分子以多肽鏈形式連接成的蛋白質分子表面分布著很多極性基團。其解離的基團有屬多價電解質的氨基、羥基、巰基及咪唑基等。用中性鹽如CaCl2、NaCl、K2SO4等溶解植物蛋白時,溶解情況隨中性鹽的濃度及種類差異而不同。一價鹽如KCl、NaCl等可促使植物蛋白的溶解。植物蛋白質在二價金屬鹽溶液如MgSO4、CaCl2等中的溶解度則較小。這是因為Mg2+、Ca2+使離子態蛋白質粒子之間產生橋聯作用，形成較大膠團,進而趨于凝聚沉淀,使蛋白質的溶解度降低,最終使植物蛋白飲料的穩定性破壞[15]。

2.2.3 穩定劑 通常,乳化劑及增稠劑被作為穩定劑應用于植物蛋白飲料生產中,以增強其水化性能、黏度或者乳化性。食品乳化劑為一種表面活性物質,可使乳狀液中脂肪分布均勻,溶液趨于穩定。然而,不同乳化劑的乳化能力各有差異。在實踐中,通常用親水親油平衡值(HLB值)衡量乳化劑的乳化性能。植物蛋白飲料組分各異,單純用某種單體乳化劑很難達到理想的穩定性要求,故常用按一定比例混合的多種乳化劑及其助劑,來提高飲料的穩定性。王妮妮等[16]在研究各種乳化劑對調制乳飲料穩定性能的影響中,探索了六種常用乳化劑單一和復配添加對含谷物調制乳飲料乳化穩定性的影響。發現含谷物調制乳飲料添加0.03%雙乙酰酒石酸單雙甘油酯(DATEM)同0.08%單硬脂酸甘油酯(DMG)的復配劑時可提高其乳化穩定性。

增稠劑常被用來提高食品粘度以保持飲料均勻穩定的懸浮及乳濁狀態。由Stokes定理可知,沉降速度同溶液粘度成負相關,增稠劑可使分散介質粘度增加,以防液滴并合,使顆粒沉降速率降低,減少蛋白質及固體顆粒的凝聚,從而使乳濁液中的分散粒子穩定,使植物蛋白質飲料的穩定性提高。

不同穩定劑產生的效果各有差異,如粘度、口感等,植物蛋白飲料的生產過程中,相比只添加某一種穩定劑,同時添加多種穩定劑的效果一般更佳。徐效圣等[17]研究了四種增稠劑對核桃乳的穩定性影響發現乳化增稠復合劑配方為果膠0.15%、黃原膠0.15%、海藻酸鈉0.3%,而且具有較高的穩定性。

2.2.4 糖類和多元醇 糖常被加入到蛋白飲料中,因為糖可形成糖膜于蛋白質分子表面,使蛋白質和水的親和性提高,還可增加其溶解度,使絮凝沉淀減少。生產蛋白飲料時,添加少量的糖(5%～8%),不僅能使植物蛋白飲料穩定性得以提高,還可改善其風味。楊曉倩[18]就糖對乳飲料體系穩定性影響進行探索,發現蔗糖、乳糖及葡萄糖的加入能不同程度地提高乳飲料的熱處理穩定性。貯藏期間,加入糖也可使蛋白的沉降顯著減緩,對乳飲料體系貯藏穩定性有積極的影響,且在保持酪蛋白溶解性能方面效果顯著。Kim等[19]探索了蔗糖對β乳球蛋白乳狀液的穩定性影響,發現乳狀液均質后,立即加入蔗糖,乳狀液絮凝穩定性會隨蔗糖濃度的增加而增加;當乳狀液老化幾小時后再加入蔗糖,反而會促進乳狀液絮凝。

2.3 微生物因素對植物蛋白飲料穩定性的影響

微生物通常對植物蛋白飲料穩定性有很多的影響。植物蛋白飲料富含蛋白、脂肪及糖類等,是優良的微生物培養基,并且含大量的游離水,pH一般在7左右,尤其適合微生物生長、繁殖。微生物可以利用蛋白飲料的營養成分生長繁殖,使蛋白飲料中的糖、蛋白質等物質分解,pH發生變化,風味劣變,破壞其良好的穩定性,發生渾濁,產生分層和沉淀現象。

引起植物蛋白飲料腐敗的細菌主要包括假單孢菌屬(Pseudomonas)、變形桿菌屬(Proteus)、梭狀芽孢桿菌屬(Clostridium)等。這些細菌可在以蛋白質為主體的食品上生長良好,即使沒有碳源糖類存在。菌體細胞自溶后分泌出的胞外蛋白酶也可將蛋白質分解。

大部分酵母菌分解蛋白質的能力極其微弱,但也可利用有機酸。當植物蛋白飲料中多糖或者有機酸較多時,若封閉不嚴或者殺菌不充分,則有可能引起酵母菌繁殖發酵。

大部分霉菌能夠分解碳水化合物、脂肪以及蛋白質。相比細菌,霉菌如青霉菌(Penicillium)、毛霉菌(Mucor)、曲霉屬(Aspergillus)等菌類更能利用天然蛋白質。植物蛋白飲料中存在大量糖分時,則更能夠促進脂肪酶及蛋白酶的生長,使蛋白飲料腐敗變質的速度加快[20]。

3 植物蛋白飲料穩定性的測定方法

植物蛋白飲料生產加工過程中易出現蛋白沉淀及脂肪上浮,直接影響飲料質量,使其口感與外觀變差,縮短保質期等。如今市場競爭激烈,因此,人們急需尋找一種快速、準確、直觀、可靠的分析方法以確認飲料的穩定性。目前,植物蛋白飲料穩定性的分析方法主要包括以下幾種。

3.1 觀察法

觀察法是把待測物放在一定環境溫度下,在一定時間段內觀察其出現油析或者沉淀現象時所消耗的時間。靜置觀察法最大的優點是可以準確地、直觀地及可靠地觀察到結果,但缺點同樣明顯,即速度慢且周期長。故有靜置觀察法的改進——高溫靜置觀察法,溫度升高時會加劇蛋白飲料體系中粒子的熱運動,增大粒子間碰撞機率,也增大了粒子聚結的可能性,因此,相比常溫放置,出現油析或者沉淀的時間要短得多。高溫靜置觀察法常被用來縮短植物蛋白飲料穩定性實驗的觀察周期。

3.1.1 靜態觀察法 王妮妮等[16]在研究不同種類的乳化劑對調制乳飲料乳化穩定性影響中,將制備的乳飲料樣品常溫靜置儲存在20～25 ℃的條件下,定期觀察乳飲料是否出現分層、析水、脂肪上浮、凝膠或沉淀現象,判斷其穩定性。柴明艷[21]對比了大豆牛奶雙蛋白乳制品在室溫20 ℃條件和42 ℃恒溫條件下的穩定性,通過觀察并測量析水量及沉淀量來判斷。孟令潔等[22]在研究不同穩定劑對黑米乳飲料穩定的影響中,通過在常溫下觀察是否會產生分層、懸浮、結塊、絮凝,沉淀等判斷其穩定性。

3.1.2 感官指標判定 李勝等[23]在探討銀耳芝麻植物蛋白飲料的穩定性時,通過對飲料流動性、瓶上部脂肪上浮量、瓶底部沉淀量這3個指標進行感官評分來綜合判定飲料穩定性,總得分愈高,飲料穩定性也就愈高;王順余等[24]在探索玉米汁飲料的穩定性時,飲料穩定性的判定方法為以有無析水、絮凝明顯度、沉淀量多少,并結合口感、色澤、氣味及稠度等感官指標。

3.2 離心法

在進行離心時,植物蛋白飲料體系中粒子主要受到來自離心力的作用,體系中粒子運動同樣遵循Stokes定律。對同一種體系,其粒子半徑、密度差、體系粘度可視為常量,故可用離心力條件下其沉降速率比值判定植物蛋白飲料體系的穩定性。

3.2.1 穩定系數的測定 在陳麗花等[25]提高胡蘿卜豆奶飲料穩定性的研究，朱振元等[26]蛹蟲草功能飲料穩定性的研究,王春霞等[27]大豆植物蛋白飲料穩定性研究中,以穩定系數判定蛋白飲料穩定性的高低,具體操作即稱取一定量的蛋白飲料樣品于離心管中,在某一固定離心速度下,離心一段時間,接著取上清液稀釋一定的倍數后,用紫外可見分光光度計(UV)在一定波長下,測量吸光度,并與離心前的吸光度的比值作為其穩定系數,若穩定系數越高,則說明蛋白飲料穩定性越好。穩定系數的計算公式為:

式(1)

3.2.2 離心沉淀率的測定 在張桂芳等[28]小米飲料穩定性的研究、吳映梅等[29]優化薏苡仁飲料穩定劑配方、王蔚瑜等[30]甜玉米飲料穩定性研究、以及王富剛[31]紅棗與核桃復合蛋白飲料的工藝研究中,蛋白飲料穩定性的高低用離心沉淀率來判定,其具體操作即為稱取一定量的樣品置于離心管中,在某一固定離心速度下,離心一段時間,并把上清液倒掉,倒置離心管,幾分鐘后把管壁上剩余液體吸掉,精確稱量沉淀質量,并算出離心沉淀率。若離心沉淀率越小,也就說明飲料穩定性越好。離心沉淀率的計算公式為:

式(2)

3.2.3 離心沉淀量的測定 周小理[32]在探索小米杏仁奶的穩定性時,小米杏仁奶的穩定性高低由離心后沉淀重量來判定,其具體操作即:取小米杏仁奶樣品10 mL于離心管中,在3200 r/min下離心15 min,然后取出棄除上清液,把沉淀物轉移到干燥皿中干燥至恒重,準確稱取沉淀重量,重量愈小說明穩定性就愈高。

3.2.4 離心沉降厚度的測定 劉福林等[33]在研制野巴旦杏蛋白飲料時,利用Stokes定律可知沉降速度同粘度成負相關,即粘度愈大則沉降速度就愈慢。野巴旦杏蛋白飲料的穩定性采用其離心分離的沉降厚度大小來判定,假如蛋白飲料沉降厚度愈小,則表明其穩定性也就愈高,反之亦然。

3.2.5 離心脂肪上浮率的測定 李立[34]在研究芝麻風味復合蛋白飲料的穩定性時,以復合蛋白飲料離心后其脂肪上浮率判定穩定性高低,具體操作即為將制得的復合蛋白飲料在靜置24 h后,取10 mL置于帶刻度離心管中,然后于3000 r/min轉速下離心10 min,并讀出上浮體積,算出其脂肪上浮率。若脂肪上浮率越小,則表明復合蛋白飲料穩定性就越好。脂肪上浮率計算公式如下:

式(3)

3.2.6 離心懸浮比的測定 吳金鋆[12]在研究復合型全豆植物蛋白飲料工藝時,以蛋白飲料離心懸浮比來判定穩定性高低,具體操作即為將放置一段時間的飲料,分別精確稱取上層及底層10 g,并在3000 r/min下離心15 min,然后稱量其離心沉淀量,算出離心懸浮比。離心懸浮比可以快速反映出整體顆粒懸浮分布的均勻性,通常若離心懸浮比越高,也就表明自然分層率越低,飲料就越穩定。離心懸浮比的計算公式如下:

式(4)

3.3 儀器檢測分析

3.3.1 分光光度計檢測 分光光度法是按照物質分子對某特定波長處或者一定波長范圍內電磁波的吸收特性建立起來的一種定性、定量以及結構分析方法。在對植物蛋白飲料穩定性進行分析時,分光光度計檢測通常結合離心法使用,以蛋白飲料稀釋液離心后的吸光度同離心前吸光度的比值作為穩定系數來判斷植物蛋白飲料穩定性。

3.3.2 顯微鏡檢測 顯微鏡在食品科學領域主要是用來觀察食品的微觀結構,探索食品組分間的相互作用以及測定食品顆粒大小。顯微鏡檢測是一項新興技術,可以在微觀的層面上對植物蛋白飲料穩定性提供依據。

劉萌芳等[35]通過顯微鏡觀察橙汁液、過濾前后枸杞汁料液狀態,得到2種物料溶解時的顯微結構,更好地驗證了均質對料液穩定的影響。王慧榮等[36]將顯微鏡技術應用于豆奶飲料生產環節中,通過顯微鏡觀察飲料生產各環節的狀態,并以此確定飲料的品質及生產飲料的穩定性。

3.3.3 電導率檢測 電導率是表示溶液傳導電流的能力,若可溶解性離子越多,電阻越小,則電導率越大。電導率主要反映水中粒子的總量,與電解質濃度呈正比,電導率的大小也在一定程度上反映水質好壞[37]。一般情況下,最好控制水體電導率在10以內,若電導率過高,則意味著水體中金屬離子過多,然而植物蛋白飲料水溶性好壞和該類蛋白的等電點密切相關,這些金屬離子會影響飲料pH變化,間接影響其穩定性。劉平等[38]采用便攜式電導率儀測定茶飲料中茶湯的電導率大小,以指示茶湯含電解質情況,在一定程度上可指示老化作用后水樣對茶湯穩定性的影響。

3.3.4 粘度、密度檢測 粘度、密度檢測是分析飲料體系穩定性的一種常用方法。根據Stokes定理可知,粒子上浮或者自然沉降的速度同粒子半徑的平方及兩相間的比重差成正相關,與液體粘度成負相關。故在粒子半徑及兩相比重相對不變的條件下,粘度會影響植物蛋白飲料的穩定性。粘度的增大可降低體系中液滴間的碰撞幾率,進而使植物蛋白飲料的穩定性得以提高。鄭永杰等[39]以粘度為穩定性指標研究了不同膠體對番茄果汁飲料穩定性的影響。朱振元等[26]在研究蛹蟲草功能飲料的穩定性時,結合粘度和穩定系數兩個穩定性指標,確定了蛹蟲草功能飲料生產工藝中穩定劑的最佳復配比例及添加量。

3.3.5 粒子分布、形狀檢測 粒徑分析是用來檢測植物蛋白飲料體系穩定性有效方法之一。對于植物蛋白飲料而言,溶液中的蛋白粒子粒徑愈大,就愈易出現聚集分層現象,使飲料體系穩定性破壞。因此,植物蛋白飲料的穩定性可以通過觀察粒子的大小以及聚結狀態來大致判斷。徐偉等[40]用Zetasizer Nano ZS型納米粒度儀測定毛酸漿原果汁的粒徑分布并聯合掃描電子顯微鏡觀察均質對毛酸漿原果汁穩定性的影響。孟令潔等[22]采用HYDRO2000NW激光粒度分析儀比較黑米乳飲料在不同時間的粒徑分布以及體積的變化，來推測黑米乳飲料的穩定性趨勢。李向東等[41]采用LS13320粒徑分析儀來探索穩定劑對含乳飲料穩定性影響。

3.3.6 電泳或Zeta電位檢測 Zeta電位也稱電動電位,是指剪切面的電位,常用來表征膠體分散體系穩定性,可度量顆粒間相互排斥和吸引的強度。體系的ζ電位絕對值越高,說明其顆粒間排斥力強,顆粒較分散不易發生聚集,因而體系越穩定。如果電位絕對值越低(接近0),說明帶電粒子間排斥力弱,容易發生聚集,從而導致體系不穩定。測量Zeta電位的常用方法包括電泳法、電滲法、超聲波法及流動電位法,其中應用最為廣泛的是電泳法。楊曉倩等[42]通過乳飲料體系在25 ℃和 35 ℃條件下0、7、14、28 d的SDSPAGE電泳圖分析鈣螯合鹽對乳飲料加工與貯藏穩定性的影響。AcedoCarrillo等[43]應用ZetaMeter來測定不同pH與鹽濃度下的Zeta電位以判定體系穩定性。

3.3.7 實時動態光譜分析法 實時動態光譜分析技術應用Stocks定理以及朗伯比爾定律分析產品穩定性,主要用儀器發射近紅外光對樣品進行同步掃描,并且表征產品,直接客觀地反映產品分層、沉降、絮凝、聚合或者相分離等狀態的變化[44]。實時動態光譜分析法是一種結合多種因素的新技術,是植物蛋白飲料穩定性分析的變革,此法同時具有準確、可靠、快速、直觀的優點。王銀娟等[45]通過Expert Turbiscan穩定性掃描儀研究發酵乳飲料體系穩定性,如上浮、沉淀及顆粒大小的變化。王瑩等[46]應用德國LUM公司生產的LUmisizer全功能穩定性分析儀對花生蛋白飲料樣品的穩定性進行光學掃描分析,直觀、快速、準確。

3.4 植物蛋白飲料穩定性的測定方法比較

植物蛋白飲料不僅為含有多種營養成分的營養型飲料,同時又是包含蛋白、脂肪的熱不穩定體系。在植物蛋白飲料的生產貯藏過程中易出現沉淀分層、脂肪上浮、蛋白質變性等不穩定現象,因此,評價植物蛋白飲料品質的關鍵指標是其穩定性。評價植物蛋白飲料穩定性的方法有前面所述如觀察法、離心法、粘度檢測、顯微鏡檢測、粒徑分布檢測、電泳、Zeta電位檢測、光譜分析等眾多方法,應根據產生不穩定現象的原因選擇直觀、準確、快速的適當方法去評價植物蛋白飲料穩定性。本文對目前植物蛋白飲料穩定性常用測定方法的特點(包括快速性、準確性、直觀性、可靠性、經濟性五方面)進行總結與比較,如表1所示。

表1 植物蛋白飲料穩定性的測定方法比較Table 1 The comparison of analysis method of stability of plant protein beverage

從表1可以看出,各種測定方法的特點各不相同。其中,觀察法的優點很突出,是所有方法中最經濟、最直觀、最準確及最可靠的,但同樣其缺點也很明顯,即測定速度也是最慢的。如今,企業研發水平突飛猛進,新產品更新不斷,測定速度較慢的靜置觀察法已經不適合用來判斷產品穩定性。離心法的判斷速度很快,且被廣泛應用,然而人為因素及每個人的評判標準的差異性將影響結果的準確性及可靠性。分光光度計法、顯微鏡法、電導率檢測法等直接分析法,可對蛋白飲料穩定性指標進行直接分析,但這幾種直接方法和觀察法一樣需等到蛋白飲料出現穩定性問題以后,對其檢測分析方能準確反映其穩定性,故檢測速度也相對較慢。電泳或Zeta電位檢測法、粒子尺寸分布及形狀檢測法、粘度及密度檢測法等間接分析法,可通過測定蛋白飲料的相關指標間接估測樣品未來穩定性的變化,故其檢測速度很快,但需要研究人員作推理分析,因此,這幾種間接方法的準確性、直觀性、可靠性相對較差。實時動態光譜分析法最大的優點是可以快速、準確、直觀、可靠地分析判斷蛋白飲料的穩定性,同樣地,其缺點也很突出,其對儀器要求比較高,測定所需的穩定性分析儀價格昂貴,經濟性最差[44]。

綜上所述,植物蛋白飲料穩定性的評價方法各有差異,且每種檢測方法或技術側重點不同,各具優缺點,建議相關研究人員根據實際需求及自身條件,選擇一種或者多種方法判斷產品的穩定性，以提高評判的準確度與可信度,與此同時,還可以建立樣本數據庫,擴大檢測樣本量,不斷探索與完善各種方法技術并綜合運用,最終形成一套權威的、全面的、各方認可的評判系統,使植物蛋白飲料的穩定性問題得到真正解決。

4 展望

植物蛋白飲料不僅為一種含脂肪豐富的蛋白質膠體,同時又是一個較復雜的熱不穩定體系。植物蛋白飲料穩定性的影響因素包括如機械應力、熱處理等物理因素以及電解質、pH等化學因素。在生產和研究中,準確、可靠、快速、直觀的穩定性分析方法能大大縮短生產及研發植物蛋白飲料的周期,提高工作效率。應該綜合考慮各方面因素,合理控制并利用這些因素,采用最佳產品配方,最優工藝,不斷提高產品質量。

[1]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會. GB 107892007 飲料通則[S]. 北京:中國標準出版社,2007.

[2]孔令剛,吳淑芳. 植物蛋白快消品網絡營銷策略研究[J]. 現代商業,2013(15):5859.

[3]Mouecoucou J,Fremont S,Sanchez C,et al.Invitroallergenicity of peanut after hydrolysis in the presence of polysaccharides[J]. Clinical and Experimental Allergy,2004,34(9):14291437.

[4]Zhao G,Liu Y,Zhao M,et al. Enzymatic hydrolysis and their effects on conformational and functional properties of peanut protein isolate[J]. Food Chemistry,2011,127(4):14381443.

[5]Amal B S. Influence of food matrix on the viability of probiotic bacteria:A review based on dairy and nondairy beverages[J]. Food Bioscience,2016,13(1):18.

[6]Codinatorrella I,Guamis B,Zamora A,et al. Microbiological stabilization of tiger nuts’ milk beverage using ultrahigh pressure homogenization. A preliminary study on microbial shelf-life extension[J]. Food Microbiology,2018,69(4):143150.

[7]周雪松,曾建新,蔣文真. 植物蛋白飲料增穩研究[J]. 糧食與油脂,2007(5):1012.

[8]周超進. 漢麻蛋白飲料研發及其穩定性機理的研究[D]. 四川:四川農業大學,2011.

[9]郭明月. 植物蛋白飲料穩定性及其測定方法綜述[J]. 飲料工業,2014,17(12):3437.

[10]李萌萌,呂長鑫,楊華,等. 粒徑分析法優化均質及殺菌工藝對紅樹莓乳飲料穩定性影響[J]. 食品工業科技,2014,35(13)：229232.

[11]Rustom I Y S,Lopezleiva M H,Nair B M. Nutritional,sensory and physicochemical properties of peanut beverage sterilized under two different UHT conditions[J]. Food Chemistry,1996,56(1):4553.

[12]吳金鋆. 復合全豆植物蛋白飲料的穩定性及流變特性研究[D]. 廣東:華南理工大學,2010:1324.

[13]Mirhosseinia H,Tan C P,Aghlara A,et al. Influence of pectin and CMC on physical stability,turbidity loss rate,cloudiness and flavor release of orange beverage emulsion during storage[J]. Physicochemical and Engineering,2008,73(1):8391.

[14]李驪璇. 植物蛋白飲料穩定性的相關研究[J]. 農業工程,2011,1(3):5860.

[15]張文杰,陳錦屏. 植物蛋白飲料穩定性影響因素分析[J].糧油食品科技,2009,17(6):4850.

[16]王妮妮,孫超,付永剛,等. 探索不同乳化劑對含谷物調制乳飲料乳化穩定性的影響[J]. 飲料工業,2014,17(2):3134.

[17]徐效圣,張志強,許銘強,等. 乳化劑和增稠劑對核桃乳飲料穩定性的影響[J]. 中國食品添加劑,2013(2):219223.

[18]楊曉倩. 鈣螯合物和糖對配置型乳飲料體系穩定性的影響[D]. 無錫:江南大學,2013:1340.

[19]Kim H J,Decker E A,Mcclements D J. Influence of sucrose on droplet flocculation in hexadecane oilinwater emulsions stabilized by betalactoglobulin[J]. Journal of Agriculture and Food Chemistry,2003,51(3):766772.

[20]周超進,何錦風,蒲彪. 植物蛋白飲料穩定性影響因素和分析方法的研究[J]. 食品工業科技,2011,32(1):377384.

[21]柴明艷. 大豆牛奶雙蛋白乳制品及含乳飲料的穩定性研究[D]. 青島:中國海洋大學,2012:4261.

[22]孟令潔,苗君蒞,張鋒華,等. 使用粒徑分析儀分析黑米乳穩定性[J]. 食品工業,2012,33(4):2630.

[23]李勝,王彩蘊,鄭鳳榮. 銀耳芝麻蛋白飲料的工藝及穩定性研究[J]. 北方園藝,2013(4):143147.

[24]王順余,吳淑清. 渾濁型玉米汁飲料穩定劑研究[J]. 長春大學學報,2009(10):6365.

[25]陳麗花,丁曉鳳. 提高胡蘿卜豆奶飲料穩定性的研究[J].食品工業,2013,34(11):3438.

[26]朱振元,劉雪蕊,孫會輕,等. 蛹蟲草功能飲料穩定性的研究[J]. 食品安全質量檢測學報,2016,7(7):29142919.

[27]王春霞,高鵬,王曉梅,等. 調配型大豆植物蛋白飲料的穩定性研究[J]. 中國食品添加劑,2014(8):121127.

[28]張桂芳,陳羽紅,郭希娟,等. 小米飲料穩定性的研究[J].食品研究與開發,2016,37(12):377384.

[29]吳映梅,王明力,李珊珊. 薏苡仁飲料穩定劑配方優化[J]. 中國釀造,2014(2):145148.

[30]王蔚瑜,周雪松,馬橋康,等. 甜玉米飲料穩定性的研究[J]. 中國食品添加劑,2016(1):109113.

[31]王富剛. 紅棗與核桃復合蛋白飲料加工工藝研究[J]. 北方園藝,2013(10):136139.

[32]周小理. 小米杏仁奶及穩定性的研究[J]. 食品工業,2002(4):3335.

[33]劉福林,馮世江,王利,等. 野巴旦杏蛋白飲料的研制[J].石河子大學學報(自然科學版),2002(4):327329.

[34]李立. 芝麻風味復合蛋白飲料穩定性研究[J]. 飲料工業,2014,17(9):5052.

[35]劉萌芳,陶樂仁,萬劍嘯,等. 在飲料加工中引入顯微鏡分析的初步探索[J]. 農產品加工,2009(3):170173.

[36]王慧榮,萬劍嘯,艾初香. 應用顯微技術分析加工工藝對豆奶品質的影響[J]. 食品工業,2011(12):3235.

[37]周貝,張曉玲,陶煉,等. 天然礦泉水溶解性總固體與電導率的相關性探討[J]. 飲料工業,2014,17(9):5456.

[38]劉平,尹軍峰,許勇泉,等. 典型市售水對烘青綠茶茶湯主要理化成分及品質的影響[J]. 食品科學,2013,34(23):3640.

[39]鄭永杰,李碩,郭成宇,等. 番茄果汁飲料穩定性的研究[J]. 東北農業大學學報,2014,45(2):6876.

[40]徐偉,王貴新. 均質對毛酸漿果汁穩定性的影響及其粒徑形態表征[J]. 食品科學,2016,37(4):6872.

[41]李向東,李娟. 粒徑分析法研究穩定劑對含乳飲料穩定性的影響[J]. 食品科學,2011,32(13):5861.

[42]楊曉倩,劉小鳴,周鵬. 鈣螯合鹽對乳飲料加工與貯藏穩定性的影響[J]. 乳業科學與技術,2012,35(3):48.

[43]Acedocarrillo J I,Rosasdurazo A,Herreraurbina R,et al. Zeta potential and drop growth of oil in water emulsions stabilized with mesquite gum[J]. Carbohydrate Polymers,2006,65(3):327336.

[44]楊學宏. 穩定性分析的變革—實時動態光譜分析[J]. 中國乳業,2008(7):5253.

[45]王銀娟,王曉君,田芬,等. 乳清濃縮蛋白改善脫脂發酵乳飲料的穩定性[J]. 乳業科學與技術,2014,37(6):15.

[46]王瑩,王瑛瑤,劉建學,等. 低溫花生粕蛋白制備及其飲料穩定性分析[J]. 食品科學,2014,35(20):2630.