新型雙蛋白杏仁乳飲料加工工藝研究

文/吳達雄 王 軍＊ 林少寶 郭 健 楊曉泉 許嘉偉 黎恒希

（1 廣州風行乳業股份有限公司；2 華南理工大學食品科學與工程學院）

隨著經濟快速發展，人民生活水平提高，新的消費觀念正主導當前乳制品、飲品等液態食品的市場發展方向。源于傳統飲食文化、以身心健康為目標的植物蛋白飲料越來越受到年輕消費群體的青睞。目前，越來越多的植物蛋白資源在不同食品中得以應用[1]。研究結果表明，植物蛋白有助于預防糖尿病、高血壓、心臟病等慢性疾病，而且植物蛋白造成的環境、可持續發展和動物保護等問題也少于動物蛋白[2]。

市面上常見的植物蛋白飲料普遍存在低蛋白、高碳水化合物和口感粗糙等問題，對健康和營養等消費趨勢重視不足。蛋白質是日常飲食中極其重要的營養成分，只有攝入充足的蛋白質才能維持機體的正常生理活動。近年來，高蛋白食品以能夠提供飽腹感和持久能量的功能在體重管理、運動康復和保持肌肉質量等方面廣受關注[3]。對于植物來源的蛋白質，高濃度條件下熱處理過程中發生的聚集行為和體系黏度增加往往導致最終產品的口感變差[4]，不為消費者所接受。微?；鞍祝∕icro-Particulated Protein）能夠以高剪切熱處理改變蛋白質的聚集方式，從而使蛋白質形成具有微米尺度及剛性結構的顆粒[5，6]，將其添加至飲料中，有望實現在提高蛋白質含量的同時不影響體系黏度、保持其爽滑口感的目的。

本文以營養豐富、兼具一定藥用價值的杏仁為原料，通過烘烤、研磨及打漿等工藝獲得杏仁乳，并與乳清蛋白來源的微粒化蛋白復配制得雙蛋白乳飲料，在提高蛋白質含量的同時，賦予最終產品良好的口感及平衡的必需氨基酸組成，并考察了各工藝環節對產品穩定性及風味的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

脫衣杏仁（市售），微粒化乳清蛋白（Simplesse 100，CP Kelco公司），白砂糖（市售），ι-卡拉膠（煙臺市潤隆海洋生物制品有限公司）。

1.2 儀器

頂置式攪拌器RW20（德國IKA公司），分散均質機T25（德國IKA公司），高壓微射流均質機（美國MFIC公司），激光粒度儀Mastersizer 3000E（英國Malvern公司），旋轉流變儀RheoStress 600（美國Thermo Fisher公司），紫外分光光度計Genesys 10s（美國Thermo Fisher公司），便攜式球形分光光度儀Ci6X（美國X-rite公司）。

表1 雙蛋白杏仁乳飲料的感官評分標準

1.3 工藝流程及要點

1.3.1 工藝流程

原料→烘烤→研磨→杏仁粉→攪拌浸提→過濾→杏仁乳→調配→均質→殺菌→冷卻→雙蛋白杏仁乳飲料。

1.3.2 操作要點

挑選新鮮、飽滿且乳白有光澤的杏仁，置于120 ℃下烘烤20 min，經粉碎機研磨獲得杏仁粉。將杏仁粉和去離子水以1∶4的料液比混合，室溫下攪拌浸提1 h，用紗布對固形物及泡沫進行過濾，獲得杏仁乳。加入微?；榍宓鞍住⒖ɡz和蔗糖等進行調配，充分攪拌使其溶解，使用高壓微射流均質機以50 MPa均質2 次，120 ℃下滅菌20 min，冷卻至室溫，4 ℃保藏。

1.4 檢測方法

（1）蛋白質含量測定：按《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》（GB 5009.5-2016）中方法測定（N×6.25）。

（2）脂肪含量測定：按《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》（GB 5009.6-2016）中方法測定。

（3）色差分析：采用便攜式球形分光光度儀測定，以白色背景板作標準白。

（4）微粒粒度分布分析：采用激光粒度儀測定其粒度分布，分散介質為水，微粒的折射率設置為1.59。

（5）黏度分析：采用旋轉流變儀，選取直徑為35 mm的平板探頭，板間隙設置為1 mm，在25 ℃下記錄液體在剪切速率在0.01～100 s-1范圍內的黏度變化。

（6）穩定性分析：準確稱取1.0 g雙蛋白乳飲料置于2 mL離心管中，3 000 r/min離心10 min，移除上清液后置于105 ℃烘箱中干燥至恒重，記錄沉淀的質量，計算沉淀占離心前樣品重量的百分比，即離心沉淀率。

1.5 雙蛋白杏仁乳飲料的配方優化

采用L9（34）正交試驗設計進行配方優化。各因素水平分別為：A微粒化乳清蛋白添加量（2%、3%、4%）；B穩定劑添加量（0.005%、0.010%、0.015%），C白砂糖添加量（1%、3%、5%）。

根據色澤、組織狀態、口感、香氣和滋味等5個品質指標（表1）對雙蛋白杏仁乳飲料進行感官評分。

2 結果與討論

2.1 烘烤對杏仁乳品質的影響

杏仁富含蛋白質和油脂。經檢測，本文所用杏仁原料的蛋白質和脂肪含量分別為26.6%和48.3%。在如此高含量的情況下，兩者能在杏仁中穩定存在得益于其天然形成的結構，即油脂被親脂蛋白質乳化包裹。在制作杏仁乳過程中，杏仁不可避免地被破碎，蛋白質在水相中溶出，導致原有結構被破壞，油脂與蛋白質分離。后續的制備需對其進行均質，使蛋白質或添加的表面活性劑將油脂乳化，防止油脂析出上浮。在此重組結構過程中，油脂會與杏仁中部分氧化酶接觸，誘發油脂氧化，影響產品風味。因此，本文參考傳統植物奶的制作方法，在研磨前先對杏仁進行烘烤，使其中相關氧化酶鈍化失活，同時使杏仁產生烘烤香味，并就烘烤對制得杏仁乳的蛋白質含量、風味、顏色、固形物粒度分布及黏度等方面的影響進行了探討。

高溫烘烤會引起杏仁中蛋白質變性，一方面導致其中的酶失活，另一方面可能會導致蛋白質發生聚集而影響蛋白質在浸提過程的溶出。表2結果顯示，與未經烘烤制得的杏仁乳相比，烘烤制得杏仁乳的蛋白質獲得率從69.5%提高至70.9%，但差異不顯著，表明烘烤并未顯著影響杏仁蛋白質在水相中的溶出率；烘烤制得杏仁乳的油脂獲得率從78.7%增加至88.0%，說明烘烤能提高杏仁乳中油脂的含量；同時，烘烤可為杏仁乳帶來明顯的烘烤香氣。

表2 烘烤杏仁對所得杏仁乳油脂、蛋白質含量及風味的影響

表3 烘烤杏仁對所得杏仁乳色差的影響

圖1 烘烤杏仁對制得杏仁乳外觀的影響

除了影響杏仁中蛋白質的空間構象，高溫烘烤也有可能導致一些酶促或非酶促反應（美拉德反應）的發生，從而使制得杏仁乳的顏色加深、變暗，降低消費者的接受程度。與未經烘烤制得的杏仁乳相比，烘烤制得杏仁乳的外觀及顏色沒有肉眼可辨別的差異（圖1），均呈乳白、細膩、近似牛奶狀的外觀。色差分析可以對樣品顏色進行細致及定性的描述，表3結果顯示，烘烤導致杏仁乳的亮度稍有下降，由80.79±0.11下降至79.40±0.03，總體而言，兩者色差數值沒有顯著差別，表明烘烤并沒有顯著影響制得杏仁乳的外觀及顏色，與對其外觀觀察的結果一致。

蛋白飲料的口感與其顆粒的粒度分布及黏度有關。體系中顆粒粒徑太小，難以被人體口腔所感知；而顆粒過大，會帶來如沙粒般的粗糙口感。只有粒度大小及黏度適宜，才能使飲料擁有順滑如牛奶般的口感。杏仁乳的顆粒粒度分布結果表明（圖2），杏仁乳的顆粒粒度主要集中在2 個范圍，分別是0.01～2 μm和2～50 μm，與未經烘烤制得的杏仁乳相比，烘烤制得杏仁乳的粒度分布曲線沒有發生明顯變化，表明烘烤并未對杏仁乳中的顆粒粒度產生顯著影響。用旋轉流變儀測定杏仁乳的黏度結果如圖3所示，杏仁乳黏度隨剪切速率增加而降低，呈剪切變稀的趨勢；烘烤所得杏仁乳的黏度稍有降低，這可能是由于烘烤熱處理使杏仁蛋白質變性而發生聚集，形成了表面較惰性的聚集體，使其與體系中其他顆粒發生相互作用的趨勢大大降低。因此，烘烤杏仁沒有顯著改變制得杏仁乳的外觀色澤、蛋白質獲得率、顆粒粒度分布，卻為杏仁乳帶來烘烤香氣及良好的黏度穩定性，有利于提高杏仁乳飲料的品質。

2.2 添加微?；榍宓鞍讓﹄p蛋白杏仁乳飲料穩定性的影響

圖2 烘烤對杏仁乳顆粒粒度分布的影響

圖3 烘烤對杏仁乳黏度的影響

表4 微?；鞍讓﹄p蛋白乳飲料色差的影響

對烘烤后的杏仁進行粉碎、攪拌、浸提獲得杏仁乳，然后將其與微?；榍宓鞍?、卡拉膠（穩定劑）和白砂糖進行復配，再經均質、殺菌等操作制得雙蛋白杏仁乳飲料。微?；鞍资且约羟袩崽幚淼姆绞绞沟鞍踪|形成具有微米尺度（1～10 μm）、低黏度、低成膠性的顆粒，加入微?；鞍准忍岣吡诵尤嗜榈牡鞍踪|含量，賦予飲料順滑口感，同時也豐富了飲料的蛋白質組成，提高營養價值。微?；榍宓鞍滋砑恿繉χ频秒p蛋白乳飲料外觀、色差及黏度的影響分別見表4、圖4和圖5。圖4結果顯示，隨著微?；鞍缀吭黾樱?%～4%），雙蛋白乳飲料沒有肉眼可辨別的差異，均呈乳白、均勻且細膩的乳狀外觀。表4色差結果顯示，雖然乳飲料的亮度隨微?；鞍滋砑恿吭黾佣杂邢陆担伾采杂屑由?，但差異并不顯著，表明微粒化蛋白并沒有顯著改變飲料的外觀及色澤。圖5結果表明，當微粒化蛋白添加量較低時（1%～2%），對乳飲料黏度的增加影響并不明顯，但在高剪切速率區域（10～100 s-1），乳飲料的黏度仍隨微粒化蛋白添加量的增加而增加；當微粒化蛋白添加量較高時（3%～4%），顯著提高了乳飲料的黏度，表明微粒化蛋白添加量較低時并未顯著改變乳飲料的黏度，而當其添加量超過3%時，體系固形物顯著增加，乳飲料的黏度顯著上升。

圖4 微?；鞍讓﹄p蛋白乳飲料外觀的影響

2.3 雙蛋白杏仁乳飲料配方的優化

本文選取微粒化乳清蛋白、穩定劑及白砂糖添加量3 個因素進行正交試驗，各組合乳飲料的感官評分、離心沉淀率及極差分析見表5。結果顯示，影響雙蛋白杏仁乳飲料口感風味的因素主次關系為微粒化蛋白添加量＞白砂糖添加量＞穩定劑添加量，微?；鞍缀桶咨疤欠謩e對乳飲料的黏度及滋味產生較顯著的影響。圖5結果表明，當微?；鞍滋砑恿砍^3%時，乳飲料黏度明顯上升；而表5結果也表明，含3%微?；鞍椎娜轱嬃系母泄僭u分明顯下降，這顯然是由于微粒化蛋白添加導致黏度增加。當白砂糖添加量達3%以上時，感官評分出現明顯提高，表明適當增加甜度有利于改善乳飲料甜度，但在目前崇尚健康的消費觀念下，過度添加甜味并不能進一步提高乳飲料的接受程度。另一方面，由于微?；鞍琢６容^大（1～10 μm），如果想在長時間貨架期內使其穩定懸浮于體系中，需要添加穩定劑，本文以ι-卡拉膠作為穩定劑。表5結果表明，穩定劑添加量對于感官評分基本沒有影響，而離心沉淀率結果也表明，乳飲料穩定性更取決于微?；鞍椎奶砑恿?，當飲料中微?；鞍缀扛邥r，其黏度增加，穩定性也隨之提高。但是，穩定劑對于體系穩定性有一定影響，與添加0.005%穩定劑的乳飲料相比，添加0.010%穩定劑的乳飲料的離心沉淀率明顯下降，表明添加穩定劑對于制得穩定的雙蛋白乳飲料還是有必要的；但進一步提高穩定劑添加量后，乳飲料的穩定性有所下降，這可能是由于杏仁蛋白及微?；鞍着c帶負電的ι-卡拉膠通過靜電吸引相互作用而形成復合物，導致體系穩定性下降，因此，穩定劑的添加需要在合適的范圍內。

圖5 微?；鞍讓﹄p蛋白杏仁乳飲料黏度的影響

表5 雙蛋白杏仁乳飲料配方正交試驗結果

3 結論

本文通過烘烤、研磨、浸提等工藝制得杏仁乳，并將其與微?；榍宓鞍?、卡拉膠、白砂糖等復配，再經均質、殺菌制得雙蛋白杏仁乳飲料。最佳配方為微粒化蛋白2%、卡拉膠0.010%、白砂糖3%。制得的乳飲料外觀乳白細膩、具有順滑的口感和杏仁烘烤香氣，是蛋白質含量較高、健康的新型雙蛋白植物乳飲料。