鄧淑晶,霍寶瑜,楊建銳,張俊華,江志強
廣州白云山光華制藥股份有限公司(廣州 510285)
固體飲料由于其風味獨特,可以根據個人口味沖調,同時具有攜帶方便、易保存、營養豐富等特點,越來越受到廣大消費者的喜愛[1-2]。蛋白固體飲料是固體飲料分類中的一種,其是一類以乳和(或)乳制品,或其他動物來源的可食用蛋白等為原料,添加或不添加其他食品原輔料和食品添加劑,經加工制成的固體飲料[3]。
海洋魚肉低聚肽粉是以海洋魚肉為原料,用酶解法生產,相對分子量低于1 000 U的低聚肽為主要成分的粉末狀產品[4]。海洋魚低聚肽是介于蛋白質與氨基酸之間的高分子化合物,除具有蛋白分子特性外,還具有一些生理性功能,如抗疲勞、抗氧化、免疫調節、降血壓、降血脂等[5-9]。
Ziegler等[10]評估寡肽和全蛋白在手術后腸內喂養中對氨基酸動力學的具體影響,結果發現與相應的全蛋白喂養相比,寡肽的喂養得到更高的氨基酸生物利用率。高雪峰等[11]將海洋魚低聚肽配合玉米、茯苓與蜂蜜制成液體飲品食品,以獲取魚肉營養。
試驗將海洋魚肉低聚肽粉作為主要原料,目的是實現快速梯度補給人體所需蛋白質營養,但海洋魚肉低聚肽粉魚腥味濃厚,口感欠佳。為改善海洋魚肉低聚肽粉作為主要原料帶來的口感缺陷,選用脫脂乳粉作為另一主要原料,其口感醇厚,稍帶乳香味,不僅能改善海洋魚肉低聚肽粉帶來的口感缺陷,而且能作為整體蛋白補充源,與海洋魚肉低聚肽粉一起形成蛋白營養梯度供給模式[12-13]。
此外,基于產品定位及目標人群,同時也為增強產品的協同功能作用,選用低聚異麥芽糖和赤蘚糖醇兩種零卡糖作為填充劑。低聚異麥芽糖難以被胃酶消化,甜度低、熱量低,基本上不增加血糖血脂,能促進腸道內雙歧桿菌增殖,抑制腸道有害菌及腐敗物質形成,增加維生素含量,提高機體免疫力[14-15]。赤蘚糖醇熱值低、人體耐受量大、副作用小,其對血糖幾乎不產生影響,適合糖尿病人食用;同時作為主要的填充輔料,能夠改善口感,可降低固體飲料的吸濕性,易于產品貯存,有效延長產品貨架期[16-17]。
為了保持固體飲料有良好的甜味感受,輔料中還選用甜菊糖苷作為代糖劑。甜菊糖苷進入人體代謝,不會增加人體血糖水平,長期食用有利于控制血糖[18]。同時,Gardana等[19]和Geuns等[20]分別研究甜菊糖苷進入人體后的代謝去向,甜菊苷在胃與腸道中的吸收量是極其微少的,到達結腸后,會被相關微生物降解為甜菊醇,在甜菊糖苷轉變成糖菊醇的過程中,會釋放出1個葡萄糖分子,但這個葡萄糖分子會被結腸內的細菌吸收。
海洋魚肉低聚肽粉(浙江海氏生物科技有限公司);脫脂乳粉(呼倫貝爾雀巢有限公司);低聚異麥芽糖(保齡寶生物股份有限公司);赤蘚糖醇(山東三元生物科技股份有限公司);甜菊糖苷(曲阜圣仁制藥有限公司)。
FSJ-A05N6型粉碎機(小熊電器股份有限公司);BJ 6100D型電子天平稱(Precisa Gravimetrics AG/Switzerland);U & M-Ⅱ多功能藥用試驗機(上海優譯機械科技有限公司);FL-20型熱風循環干燥柜(廣州雅達干燥設備廠);SY-400型手壓式封口機(永康市久先科技有限公司)。
1.2.1 工藝流程
1) 粉碎、過篩:將原料粉碎過0.300 mm(50目)篩。
2) 按照試驗、生產所需稱取原料:海洋魚肉低聚肽粉、脫脂乳粉、低聚異麥芽糖、赤蘚糖醇、甜菊糖苷。
3) 混合:將上述原料置于三維混合罐進行混合,混合時間20~30 min,確保物料混合均勻。
4) 干燥:將混合均勻物料置于60 ℃熱風循環烘箱中干燥約3 h,控制水分小于5%。
5) 包裝:產品包裝規格為10 g/袋,裝量范圍9.7~10.7 g;沖調水量為150 mL。
6) 樣品的檢驗與評價。
1.2.2 感官評定標準
由15名食品加工專業的人員組成感官評定小組,每人綜合評分后取平均值。每項滿分20分。固體飲料感官評分標準見表1。

表1 海洋魚肉低聚肽固體飲料感官評分標準
1.2.3 配方優化試驗單因素試驗
開發的固體飲料蛋白來源主要為海洋魚肉低聚肽粉和脫脂乳粉,兩者為機體梯度供應氨基酸、多肽和蛋白質。該產品定位之初,通過目標人群定位、成本核算及競品比較,設定海洋魚肉低聚肽粉和脫脂乳粉兩者用量占固體飲料總質量比例50%,其余為輔料及填充料。配方優化采用單因素試驗考察各因素對固體飲料感官品質的影響。
1.2.3.1 海洋魚肉低聚肽粉、脫脂乳粉原料比對固體飲料感官品質的影響
選定固定低聚異麥芽糖、赤蘚糖醇原料比1∶1,甜菊糖苷添加比例2%。考慮到該產品的蛋白營養的梯度供給、核心成分定位、低聚肽與整蛋白質含量競品間橫向對比等產品定位等因素,設定產品以海洋魚肉低聚肽粉為主成分,分別按照1.0∶1,1.1∶1,1.2∶1,1.3∶1和1.4∶1的比例進行添加,調整海洋魚肉低聚肽粉、脫脂乳粉原料比,考察不同海洋魚肉低聚肽粉、脫脂乳粉原料比對固體飲料的影響。
1.2.3.2 低聚異麥芽糖、赤蘚糖醇原料比對固體飲料感官品質的影響
固定海洋魚肉低聚肽粉、脫脂乳粉的原料比1∶1,甜菊糖苷添加比例2%,調整低聚異麥芽糖、赤蘚糖醇的原料比,分別按照3∶1,2∶1,1∶1,1∶2和1∶3的比例進行添加,考察不同低聚異麥芽糖、赤蘚糖醇原料比對固體飲料的影響。
1.2.3.3 甜菊糖苷添加比例對固體飲料感官品質的影響
固定海洋魚肉低聚肽粉、脫脂乳粉原料比1∶1,低聚異麥芽糖、赤蘚糖醇原料比1∶1,調整甜菊糖苷的添加比例,分別按照0.05%,0.10%,0.15%,0.20%和0.25%的比例進行添加,考察不同甜菊糖苷添加比例對固體飲料的影響。
1.2.4 海洋魚肉低聚肽固體飲料配方正交試驗
在單因素試驗基礎之上,為研制出最佳口感的固體飲料,采用正交試驗來優化各原輔料的配比。將海洋魚肉低聚肽粉和脫脂乳粉的添加比例、低聚異麥芽糖和赤蘚糖醇的添加比例、甜菊糖苷添加比例作為3個變量因素,以綜合感官評分為參考指標,設計的正交試驗設計因素水平見表2,正交試驗設計結果見表3。

表2 正交試驗因素水平表

表3 正交試驗表
對按照試驗配比研制而成的固體飲料進行感官指標、理化指標和微生物指標檢驗。感官指標具體見表1,理化指標主要有水分(%)、蛋白質(%)、低聚肽(以干基計,%)、鉛(以Pb計,mg/kg),微生物指標主要有菌落總數(CFU/g)、大腸菌群(CFU/g)、霉菌(CFU/g)、沙門菌(CFU/g)、金黃色葡萄球菌(CFU/g)。
2.1.1 海洋魚肉低聚肽粉、脫脂乳粉原料比對固體飲料感官評分的影響
海洋魚肉低聚肽粉、脫脂乳粉原料比對固體飲料的感官評分影響如圖1所示。海洋魚肉低聚肽粉具有一定的腥味和苦澀味,而脫脂乳粉口感醇厚,有一定的奶香味,兩者在添加比例相當的情況下,脫脂乳粉能有效改善海洋魚肉低聚肽粉帶來的口感缺陷。當海洋魚肉低聚肽粉添加量占比逐漸增大時,其口感缺陷難以掩蓋,該固體飲料的感官評分會逐漸降低。因此當脫脂乳粉的相對添加量較大時,口感會較好,也就是當輔料比例確定時,海洋魚肉低聚肽粉、脫脂乳粉原料比1∶1時,固體飲料擁有相對較高的感官評分。

圖1 不同海洋魚肉低聚肽粉、脫脂乳粉原料比對固體飲料的綜合感官評分影響圖
2.1.2 低聚異麥芽糖、赤蘚糖醇原料比對固體飲料感官評分的影響
低聚異麥芽糖、赤蘚糖醇原料比對固體飲料的感官評分影響如圖2所示。低聚異麥芽糖甜度為蔗糖的42%,甜味柔和,無異味,口感綿軟似蔗糖;赤蘚糖醇甜度為蔗糖的60%~70%,在口中溶解時有溫和的清涼感,無后苦感。兩者在添加比例相差不大的情況下,赤蘚糖醇清涼口感能恰當地掩蓋海洋魚肉低聚肽粉的腥味,而低聚異麥芽糖帶有淡淡的甜味,可部分中和海洋魚肉低聚肽粉的苦澀味,且具有水溶性膳食纖維功能,避免增加胃腸道功能負擔。當赤蘚糖醇添加量占比少時,海洋魚肉低聚肽粉口感缺陷難以掩蓋,該固體飲料感官評分降低;當赤蘚糖醇添加量占比多時,其清涼口感易喧賓奪主,與傳統蛋白質飲品的感官品質差異較大,消費市場接受度不高。因此當低聚異麥芽糖與赤蘚糖醇的添加比例相差不大時,即原料比1∶1時,該固體飲料擁有較好的感官評分。

圖2 不同低聚異麥芽糖、赤蘚糖醇原料比對固體飲料的感官評分影響圖
2.1.3 甜菊糖苷添加比例對固體飲料感官評分的影響
甜菊糖苷添加比例對固體飲料的感官評分影響如圖3所示。甜菊糖苷的甜度是蔗糖的200~450倍,是口感最接近蔗糖的天然甜味劑,熱值僅為蔗糖的1/300,但濃度高時會有異味感,因此甜菊糖苷的添加比例對該固體飲料的感官評分影響較大。當甜菊糖苷添加比例較少,在0.10%及以下時,甜味不足,該固體飲料口感不佳。隨著甜菊糖苷添加比例增大,口感逐漸變甜膩。添加比例在0.20%及以上時,甜味過濃,出現異味感。因此當甜菊糖苷添加比例在0.10%左右,該固體飲料擁有相對適宜的甜味。

圖3 不同甜菊糖苷添加比例對固體飲料的感官評分影響圖
根據單因素試驗結果,按照各試驗組的配比調配對應的海洋魚肉低聚肽固體飲料,各組試驗得到的綜合感官評分結果見表4。
由表4所得極差R的大小分析可知,各因素對固體飲料評分的影響大小為A>C>B,即海洋魚肉低聚肽粉∶脫脂乳粉>甜菊糖苷>低聚異麥芽糖∶赤蘚糖醇。最優的水平為A1B2C2,即當海洋魚肉低聚肽粉與脫脂乳粉的比例相同(各添加25%),低聚異麥芽糖與赤蘚糖醇的比例也相同(各添加24.925%),甜菊糖苷添加比例0.15%時,得到的固體飲料感官評分最優。

表4 正交試驗感官評價結果分析表
根據優化結果調配海洋魚肉低聚肽固體飲料,同時平行配制3組樣品,檢測各項理化指標,結果如表5所示。結果表明,優化配比制得的固體飲料各項理化指標及微生物指標均能夠滿足標準要求。

表5 最優試驗組固體飲料的質量檢查結果
研制一款采用海洋魚肉低聚肽粉和脫脂乳粉為主要蛋白來源且能夠快速、梯度供給機體所需蛋白營養的固體飲料健康食品。通過正交試驗對比研究相關原輔料配比對口感的影響。結果顯示,在一定蛋白含量的條件下,當海洋魚肉低聚肽粉和脫脂乳粉比例相當,均為25%,同時填充劑低聚異麥芽糖與赤蘚糖醇比例也相當,均為24.925%,甜菊糖苷添加比例0.15%時,研制而成的海洋魚肉低聚肽固體飲料的口感最優。口感評價結果顯示,在脫脂乳粉、低聚異麥芽糖和赤蘚糖醇的協同作用下,該產品產生適宜的奶香和甜味,很好地掩蓋海洋魚肉低聚肽粉的腥味和苦澀味。產品口感細膩、芳香,甜味適宜,是能夠在感官系統愉悅的情況下,快速吸收的海洋魚肉蛋白營養。
研制而成的海洋魚肉低聚肽固體飲料中不含脂肪和膽固醇,避免因進食肉類、蛋類而攝入過多的脂肪、膽固醇,從而對胃腸道造成的負擔。產品以適量的溫水溶解后,即可服用,無需進一步消化即可吸收,快速補充蛋白類營養,生物利用度高,食用安全。此外,該款固體飲料選擇了適合糖尿病人群食用的輔料填充料,同樣適合糖尿病人群食用,市場應用前景范圍廣。