一種高鈣營養蛋白質粉的開發及特性研究

江雨婷

（上海晨冠乳業有限公司，上海201401）

0 引言

我國人口老齡化現象不斷加劇，老年人營養狀況影響著健康狀況，所以通過攝取優質蛋白質、不飽和脂肪酸、微量營養素，幫助老年人改善健康狀況對老年人意義重大[1-4]。動物蛋白質含有人體必需8種氨基酸，接近人體需求，吸收效率好[5]。植物蛋白必需氨基酸含量較豐富，降低體內膽固醇，添加動植物雙蛋白營養均衡提供人體所有必需氨基酸[6-7]。大豆分離蛋白具有高營養、良好的溶解性、乳化性等功能特性，磷脂是一種有效的表面活性劑和穩定劑，磷脂作為乳化劑和大豆分離蛋白復合有利于維持蛋白溶液良好的乳化活性[8]。加工過程中，為防止結塊產生通常添加二氧化硅作為抗結劑，提高流動性，防止結塊產生[9-10]。中老年人還受鈣攝入量不足以及生物利用率降低的困擾。同時調控鈣代謝的甲狀旁腺素和維生素D合成不足，更導致老年人更容易缺鈣，容易引發骨質疏松和骨折[2，11]。故中老年人鈣等其他微量營養素的補充也很重要。而此次研制的高鈣營養蛋白質粉能滿足中老年營養品市場需求，具有廣闊前景。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

大豆分離蛋白：SUPRO 787、SUPRO 603、D-150、D150L、L-100、Bespro 610、D801、G805，來源于杜邦、益海嘉里、南通光合、哈高科公司樣品；碳酸鈣（800目）、碳酸鈣（400目）、磷酸氫鈣，來源于上海勵成公司和帝斯曼公司；低聚異麥芽糖，來源于保齡寶公司；魚膠原蛋白肽，來源于日本Nitta Gelatin Inc；二氧化硅，來源于金能科技公司；L-抗壞血酸鈉：來源于帝斯曼公司；益生菌，來源于科漢森和丹尼斯克公司；其他原料均市場購買。

1.2 產品基礎配方

產品基礎配方見表1。

1.3 試驗方法

1.3.1 大豆分離蛋白篩選試驗方案

（1）大豆分離蛋白原料評價試驗方法。

比較8種大豆分離蛋白的沖調性，選擇風味、沖調性較好的大豆分離蛋白原料。

（2）改善溶解性試驗方法。

大豆分離蛋白原料中添加乳化劑磷脂，以期更好地改善溶解性。添加比例分別為0.1%（質量百分比，下同）、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%，比較添加不同比例磷脂的大豆分離蛋白沖調性差異。

表1 基礎配方

1.3.2 產品干粉團塊研究方案

為改善高鈣營養蛋白質粉的干粉團塊問題，在產品中試驗添加抗結劑二氧化硅，二氧化硅添加量設定為0.3%、0.6%、0.9%，通過對產品感官特性評價，確定二氧化硅添加量。

產品感官特性評價方法：室溫條件下取20 g干粉樣品于透明器皿內，選擇5位感官評價員評價樣品；在200 mL的燒杯中量取100 mL 45℃左右溫開水，倒入12.5 g稱量好的樣品，對攪拌均勻的沖調液進行評價，最后統計樣品的評價結果和可接受度，結果如表2所示。

表2 樣品感官特性評分標準[12-13]

1.3.3 碳酸鈣預混工藝研究方案

在高鈣營養蛋白質粉小試樣品粉末中出現了白色小點，經分析為樣品混合過程中出現的碳酸鈣（800目）抱團現象。預計通過重新篩選鈣劑型、改變碳酸鈣預混方式解決該問題。

（1）鈣劑型篩選方案。

觀察碳酸鈣（800目）、碳酸鈣（400目）、磷酸氫樣品的干粉、沖調性及沖調后靜置的狀態，篩選較好劑型。

（2）碳酸鈣預混方式研究方案。

以全脂乳粉和碳酸鈣進行手工預混，分別以1∶1、1∶2、1∶5、1∶10的比例混合碳酸鈣與全脂乳粉，手工混合，上下左右各50次。觀察預混樣品中團塊改善情況，確定合適的預混比例。

1.3.4 產品試制及特性研究試驗方案

（1）產品試制工藝流程。

①準備預混料過程。

將預混料A（碳酸鈣、部分全脂乳粉）和預混料B（濃縮乳清蛋白、魚膠原蛋白肽、益生菌、復配營養強化劑、二氧化硅等），分別采用人工預混。

②混合過程。

首先將稱量好的全脂乳粉和麥芽糊精倒入混料機，其次加入預混料A和預混料B，最后加入大豆分離蛋白和木糖醇，混合5 min。

③包裝過程。

混料結束后，產品進入包裝間，按照成品規格依次灌裝并封口。對產品感官、理化、微生物等指標檢測驗證。

（2）試制樣品混合均勻性驗證方案。

混合結束后，根據倒粉順序隨機取3點對高鈣營養蛋白質粉進行取樣，檢測鈣含量，計算樣品的干混均勻度。

（3）試制樣品感官品嘗及接受度測試試驗方案。

組織20名感官品鑒員對試生產樣品進行評價，并對樣品接受度進行評分，評分標準如表3。

表3 樣品感官及接受度評價標準

（4）樣品理化、衛生、微生物指標檢測。

對完成包裝的樣品取樣檢測，按照GB 7101和企業標準Q/SBAX 0003S《上海市食品安全企業標準高鈣營養蛋白質粉（固體飲料）》要求檢測。

2 結果與分析

2.1 大豆分離蛋白篩選試驗結果

針對8種大豆分離蛋白原料的風味、沖調性，篩選出風味和溶解性較好的大豆分離蛋白。

2.1.1 大豆分離蛋白原料評價

對8種型號的大豆分離蛋白（SUPRO 787、SUPRO 603、D-150、D150L、L-100、Bespro 610、D801、G805）的風味、沖調性評價結果見表4。

表4評價結果顯示，SUPRO 603和G805的沖調液過于黏稠，風味很差；L-100、Bespro 610、D801溶解性不是很好，且風味一般；SUPRO 787、D-150、D150L溶解性一般，風味較好，且SUPRO 787綜合評價最佳。

表4 大豆分離蛋白原料評價結果

2.1.2 改善溶解性試驗

經過對大豆分離蛋白原料評價，SUPRO 787評價結果最佳，但仍存在沖調后有團塊的問題。故進行添加磷脂改善溶解性試驗。

以0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%的比例在大豆分離蛋白中添加磷脂，比較6種樣品的溶解性差異。試驗結果顯示，溶解性差異不大，添加0.1%～0.6%比例的磷脂并未能很好改善溶解性問題，且添加磷脂的大豆分離蛋白沖調液會有少許油脂漂浮，故配方中不添加磷脂。

2.2 產品干粉團塊研究結果

因產品中的干粉組織狀態存在團塊問題。試驗設計在產品中添加抗結劑二氧化硅，添加量分別為0.3%、0.6%、0.9%，根據感官試驗結果，確定二氧化硅添加量為0.6%。感官評價結果如表5。

表5 干粉的感官評價結果

試驗結果表明，添加二氧化硅能有效改善樣品狀態，且對沖調液存在的團塊問題也有一定改善效果。

2.3 碳酸鈣預混工藝研究結果

2.3.1 鈣劑型篩選結果

碳酸鈣（800目）、碳酸鈣（400目）、磷酸氫鈣的干粉、沖調性及沖調后靜置的狀態見表6。

三種原料評價結果顯示（見表6），碳酸鈣（400目）與碳酸鈣（800目）沖調性質最好，溶解后杯底沉淀較少，磷酸氫鈣溶解后以及靜置3 min后沉淀較多。綜合考慮碳酸鈣（800目）在產品混合時出現抱團問題，故采用碳酸鈣（400目）作為鈣的來源。

表6 不同劑型鈣的感官評價結果

2.3.2 碳酸鈣預混方式研究結果

分別以1∶1、1∶2、1∶5、1∶10的比例將碳酸鈣（400目）與全脂乳粉預混，上下左右各50次手工混合。試驗結果如下：

預混比例確認。碳酸鈣：全脂乳粉=1∶1、1∶2、1∶5時，預混粉末未出現碳酸鈣白色團塊，混合比例=1∶10時出現團塊。由于現有干混設備每次干混重量為100 kg左右，而碳酸鈣添加量為0.75 kg/100 kg，實際生產操作中手工預混比例=1∶1或1∶2時更便于操作。

最終混合驗證結果。分別使用碳酸鈣與全脂乳粉按照1∶1、1∶2比例的預混料配制高鈣營養蛋白質粉樣品，以不預混配制的高鈣營養蛋白質粉樣品對比觀察，以碳酸鈣：全脂乳粉=1∶1或1∶2的預混料配置的終產品未出現碳酸鈣白色團塊。故試制時采用1∶1比例預混以減少產品粉末出現白點現象。

2.4 產品試制及特性研究試驗結果

根據上述試驗結果確定高鈣營養蛋白質粉的原料、配方、預混工藝等，開展高鈣營養蛋白質粉的試生產試驗。干混試制50 kg高鈣營養蛋白質粉，驗證干混效果，并根據GB 7101和企業標準Q/SBAX 0003S《上海市食品安全企業標準高鈣營養蛋白質粉（固體飲料）》對產品關鍵指標檢測分析。

2.4.1 試制樣品混合均勻性驗證結果

干混結束后，根據倒粉順序隨機取3點對試制產品取樣，檢測鈣含量，檢測結果見表7。驗證結果表明樣品的干混均勻度為99.16%，由此可確認此次試生產樣品混合是均勻的。

表7 干混均勻度檢測及分析結果

2.4.2 試制樣品感官品嘗及接受度測試試驗結果

試制樣品干粉評價結果：高鈣營養蛋白質粉顏色為乳黃色，光澤偏暗，顆粒、組織狀態、豆香味均正常，甜味微甜，沒有乳香味，沒有澀味，有輕微苦味。具體評價結果如圖1所示。

試制樣品沖調液評價結果：高鈣營養蛋白質粉沖調濃度為25 g/200 mL，沖調液顏色為乳黃色，光澤偏暗，豆香味正常，甜味微甜，沒有乳香味，有輕微的澀味和苦味，溶解后有少量沉淀物。具體評價結果如圖2所示。

試制樣品接受度測試試驗結果：試驗結果顯示參與感官評價試驗的20人有17人能接受高鈣營養蛋白質粉，接受度較好。具體評價結果如圖3所示。

圖1干粉感官評價結果

圖2沖調液感官評價結果

圖3 產品接受度評價結果

2.4.3 樣品理化、衛生、微生物指標檢測結果

表8-表10檢測結果顯示，高鈣營養蛋白質粉試制樣品的理化、衛生、微生物等關鍵指標檢測結果合格。

表8 樣品理化指標檢測結果

表9 樣品衛生指標檢測結果

表10 樣品微生物指標檢測結果

3 討論

通過試驗，確定了高鈣營養蛋白質粉的大豆分離蛋白原料，產品的生產配方，解決了實際生產中碳酸鈣混合抱團問題，確定了生產的工藝流程。研究結果表明，試生產的高鈣營養蛋白質粉產品混合均勻，感官特性良好，接受度高，理化衛生及微生物指標檢測合格。制得的高鈣營養蛋白質粉能夠滿足中老年人營養需求，適合中老年人群食用。