常溫復合植物蛋白發酵飲品研究

林小琴

（廈門惠爾康食品有限公司，福建廈門 361004）

0 引言

近年來，植物蛋白飲品一直備受消費者的青睞，隨著消費者需求的變化，市場上也出現一些創新的產品來增加消費者的購買欲望。例如，最近農夫山泉新推出的植物基酸奶，以大豆、堅果、椰子為主要原料，是國內首款真正意義上的植物酸奶，主打零膽固醇、含有非飽和脂肪酸、對健康更有益處等概念。國外對于植物蛋白發酵制品的接受度已經很高，如瑞典Oatly的燕麥酸奶、Ripple Foods的鷹嘴豆酸奶、Silk的巴旦木酸奶、澳洲Cocobella椰子酸奶等。目前，我國市場上植物蛋白發酵飲品比較少見，市場前景還很大，進行植物蛋白發酵飲品的開發研究具有非常重要的意義。

豌豆蛋白是以蛋白和淀粉為主的特色植物蛋白資源，在粉絲加工中淀粉做成了粉條，但是其中的蛋白質直接廢棄，或者是作為廉價的飼料處理掉了，造成蛋白資源浪費和環境污染[1]。豌豆蛋白為優質植物蛋白，賴氨酸含量高，其中生物價為48%～64%，功效比（PER） 為0.6～1.2。豌豆蛋白的氨基酸組成比較平均，接近FAO/WHO推薦的標準模式，因而是一種較好的必需氨基酸來源[2]。水稻是人類重要的糧食作物之一，其營養組成有著其他事物不可替代的作用。但是其加工副產品中80%左右的大米蛋白卻未能有效開發，造成蛋白資源的浪費。大米蛋白質與其他谷物相比雖然含量偏低，但其必需氨基酸構成較為完整，是禾谷類糧食中品質最好的蛋白質[3]。大米蛋白生物價高達77，可以與牛肉、魚（生物價76） 和蝦相媲美。大米蛋白是一種過敏性低、營養價值高，且來源廣、產量大、成本低的優質植物蛋白質。椰子果肉富含蛋白質、脂肪、碳水化合物、礦物質、氨基酸和維生素等多種人體必需的營養物質[4]。椰子因不含膽固醇，具有保健功能且其特有的濃郁椰香風味和醇厚的口感深受廣大消費者的喜愛。

以椰漿、豌豆大米蛋白混合粉為主要原料發酵基礎料液，然后取部分發酵基料進行口感風味調試，制成常溫復合植物蛋白發酵飲品，含有優質蛋白質，比例合適、營養均衡，且產品酸甜適口，含有發酵椰汁獨特的風味，口感清爽順滑，適合作為佐餐的飲品，為純植物蛋白發酵飲品的工業化推廣提供一定的理論參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豌豆大米蛋白混合粉、佳樂椰漿、發酵劑、復合穩定劑、檸檬酸。

電子天平，上海雷韻試驗儀器制造有限公司產品；FA25型高速剪切機，弗魯克FLUKO公司產品；APV15MR-8TA型高壓均質機，德國APV公司產品；Armfield-FT74X UHT型殺菌設備，英國Armfield公司產品。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

（1）發酵液基料的制備。豌豆大米蛋白混合粉、椰漿→溶解→預熱（60～65℃） →均質（18～20 MPa） →殺菌（95℃，5 min） → 冷卻（42～43℃） →接種→發酵（發酵到pH值4.4） → 冷卻（＜20℃） →發酵液基料。

（2）復合植物蛋白發酵飲品的制備。發酵液基料→破乳→均質（18～20 MPa）

復合穩定劑 +白砂糖→剪切 （65～70℃，1 500 r/min，5～8 min） → 混合（＜25℃） →冷卻→調酸→定容→均質（50℃，20～25 MPa） → UHT殺菌（131℃，5 s） →常溫灌裝→封口→成品。

1.2.2 操作要點

（1）發酵液基料的制備。將溶解后的豌豆大米混合粉和椰漿混合預加熱至65℃，進行均質，均質壓力為18～20 MPa；然后在95℃條件下滅菌5 min；將滅菌后的料液溫度降為42～43℃，發酵8～10 h直至發酵液基料pH值為4.4，得到發酵液基料，將發酵液基料冷卻至20℃左右待用。

（2） 復合植物蛋白發酵飲品的制備。取部分發酵液基料進行破乳均質，均質壓力18～20 MPa，均質完待用；將復合穩定劑與白砂糖預混后，用65～70℃熱水進行剪切，剪切速度為1 500 r/min，5～8 min；將剪切好的穩定劑料液與均質完的發酵液基料混合冷卻至25℃，將稀釋好的檸檬酸溶液以霧狀邊攪拌混合液邊加入，調酸后定容；將定容好的料液預熱至50℃進行均質，均質壓力設為18～20 MPa，然后通過131℃，5 s UHT殺菌設備，在無菌操作臺上灌裝，封蓋后即得成品。

1.3 發酵液基料調制試驗

發酵液基料的主要原料有椰漿、豌豆大米蛋白混合粉、發酵劑。椰漿、豌豆大米蛋白混合粉具有獨特的香味和口感。發酵原料的配比和發酵劑用量的多少將直接影響發酵乳的凝乳時間、組織狀態、口感風味。試驗進行了單因素試驗和正交試驗，發酵以pH值4.4為發酵終點，通過產品感官評價得到最佳的原料配比和發酵劑用量。

1.3.1 發酵液基料調制單因素試驗

（1）椰漿添加量對發酵液基料品質的影響。將豌豆大米蛋白混合粉添加量3.0%，發酵劑的添加量0.005%，椰漿添加量分別為30%，40%，50%，60%，70%，根據發酵液基料的感官評分，研究椰漿添加量對發酵液基料品質的影響。

（2）豌豆大米蛋白混合粉添加量對發酵液基料品質的影響。固定椰漿添加量50%，發酵劑添加量0.005%，豌豆大米蛋白混合粉添加量分別為1.0%，2.0%，3.0%，4.0%，5.0%，根據發酵液基料的感官評分，研究豌豆大米蛋白混合粉添加量對發酵液基料品質的影響。

（3） 發酵劑添加量對發酵液基料品質的影響。固定椰漿添加量50%，豌豆大米蛋白混合粉的添加量4.0%，發酵劑添加量分別為0.003%，0.004%，0.005%，0.006%，0.007%，根據發酵液基料的感官評分，研究發酵劑添加量對發酵液基料品質的影響。

1.3.2 發酵液基料調制正交試驗

在單因素試驗的基礎上設計正交試驗。

正交試驗因素與水平設計見表1。

表1 正交試驗因素與水平設計/%

1.4 復合植物蛋白發酵飲品調制試驗

發酵液基料、白砂糖、檸檬酸及復合穩定劑的添加量將直接影響產品最終的酸甜比適口性、風味口感和產品的貨架期穩定性。進行了單因素試驗和正交試驗，以飲品感官評價得到最佳的各原輔材料配比。

1.4.1 復合植物蛋白發酵飲品調制單因素試驗

（1）發酵液基料添加量對發酵液基料品質的影響。固定白砂糖添加量10%，檸檬酸添加量0.11%，復合穩定劑添加量0.6%，發酵液基料添加量分別為10%，15%，20%，25%，30%，根據復合植物蛋白發酵飲品的感官評分，研究發酵液基料添加量對飲品品質的影響。

（2） 白砂糖添加量對發酵液基料品質的影響。固定發酵液基料添加量20%，檸檬酸添加量0.11%，復合穩定劑添加量0.6%，白砂糖添加量分別為8%，9%，10%，11%，12%，根據復合植物蛋白發酵飲品的感官評分，研究白砂糖添加量對飲品品質的影響。

（3） 檸檬酸添加量對發酵液基料品質的影響。固定發酵液基料添加量20%，白砂糖添加量11%，復合穩定劑添加量0.6%，檸檬酸添加量分別為0.07%，0.09%，0.11%，0.13%，0.15%，根據復合植物蛋白發酵飲品的感官評分，研究檸檬酸添加量對飲品品質的影響。

（4）復合穩定劑添加量對發酵液基料品質的影響。固定發酵液基料添加量20%，白砂糖添加量11%，檸檬酸添加量0.11%，復合穩定劑添加量分別為0.4%，0.5%，0.6%，0.7%，0.8%，根據復合植物蛋白發酵飲品的感官評分，研究復合物穩定劑添加量對飲品品質的影響。

1.4.2 復合植物蛋白發酵飲品調制正交試驗

在單因素試驗的基礎上設計正交試驗。

L9（34）正交試驗因素與水平設計見表2。

表2L（934）正交試驗因素與水平設計/%

1.5 感官評價標準

對發酵液基料進行隨機編號，由8～10人組成品評小組對產品進行感官評價，評分中去掉最高分和最低分，求均值取整后的計分結果即為產品的感官評分值。

感官評分見表3。

（6）土的變形參數一般用土的模量表示?？偟膩碇v，土的模量與應力歷史、應力和應變水平、排水條件和應力路徑方向等有關。根據參數對比，舊路基壓縮模量Es比新路基大。

表3 感官評分

2 結果與分析

2.1 發酵液基料調制單因素試驗結果及分析

椰漿添加量對發酵液基料品質的影響見圖1，豌豆大米蛋白混合粉添加量對發酵液基料品質的影響見圖2，發酵劑添加量對發酵液基料品質的影響見圖3。

圖1 椰漿添加量對發酵液基料品質的影響

圖2 豌豆大米蛋白混合粉添加量對發酵液基料品質的影響

圖3 發酵劑添加量對發酵液基料品質的影響

椰漿、豌豆大米蛋白混合粉是產品主要組成成分和營養來源，也直接影響產品的組織狀態、口感風味，當達到一定的比例添加量時，可以滿足菌種發酵所需的營養，產生發酵特有的風味和口感，但如果添加量過多，發酵液基料會出現較大的豆腥味，基料的穩定性也變差。發酵劑的添加量也直接影響發酵液基料的風味。添加量過少時，不利于生長優勢的形成，發酵時間過長，容易染上雜菌；添加量過多，產酸的速度過快，凝乳過程中蛋白質易脫水收縮，使乳清析出較多，同時也會增加生產成本。結果表明，椰漿在50%時感官評分最高，為93分；豌豆大米蛋白混合粉在4.0%時感官評分最高，為92分；發酵劑添加量0.005%時感官評分最高，為94分。

2.2 發酵液基料調制正交試驗結果及分析

根據單因素試驗中每個因素的評分結果，選用L9（34）正交表安排試驗。

發酵液基料調制正交試驗結果及方差分析見表4。

結果表明，椰漿添加量K2＞K3＞K1，椰漿添加量為50%時，發酵液產品最佳；豌豆大米蛋白混合粉添加量，豌豆大米蛋白混合粉添加量為3.0%時，發酵液產品最佳，與單因素試驗最佳添加量（4.0%）不一致，這是因為在發酵過程中各因素互相作用，以正交試驗結果為準；發酵劑添加量K2＞K1＞K3，發酵劑添加量為 0.005%時，發酵液產品最佳；正交試驗極差A＞B＞C，發酵液基料最佳復配方案為A2B1C2，即椰漿添加量50%，豌豆大米蛋白混合粉添加量3.0%，發酵劑添加量0.005%，在此條件下發酵的發酵基料口感良好、風味純正、質地細膩。

2.3 復合植物蛋白發酵飲品調制單因素試驗

發酵液基料添加量對發酵液基料品質的影響見圖4，白砂糖添加量對發酵液基料品質的影響見圖5，檸檬酸添加量對發酵液基料品質的影響見圖6，復合穩定劑添加量對發酵液基料品質的影響見圖7。

表4 發酵液基料調制正交試驗結果及方差分析

圖4 發酵液基料添加量對發酵液基料品質的影響

圖6 檸檬酸添加量對發酵液基料品質的影響

圖5 白砂糖添加量對發酵液基料品質的影響

圖7 復合穩定劑添加量對發酵液基料品質的影響

2.4 復合植物蛋白發酵飲品調制正交試驗

根據單因素試驗中每個因素的評分結果，選用L9（34）正交表進行試驗。

復合植物蛋白發酵飲品調制正交試驗結果及方差分析見表5。

表5 復合植物蛋白發酵飲品調制正交試驗結果及方差分析

3 結論

經單因素試驗及正交試驗確定發酵液基料的參數為采用椰漿添加量50%，豌豆大米蛋白混合粉添加量3.0%，發酵劑添加量0.005%進行發酵，以此為發酵液基料；復合植物蛋白發酵飲品配比為發酵液基料添加量20%，白砂糖添加量12%，檸檬酸添加量0.11%，復合穩定劑添加量0.7%。在此條件下制得的產品口感清爽順滑、風味獨特且穩定性良好。