膠原蛋白肽百香果汁飲料的工藝研究

韋倩妮

（北海職業(yè)學(xué)院，廣西北海 536000）

百香果又名西番蓮，是西番蓮科植物的果實(shí)，香氣獨(dú)特濃郁、營(yíng)養(yǎng)豐富，富含糖分、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素、膳食纖維和果膠等，有“果汁之王”的美譽(yù)，亦是天然香料，有很高的食用價(jià)值[1]。

膠原蛋白肽是蛋白質(zhì)經(jīng)過(guò)水解后得到的具有不同分子量的肽段，根據(jù)不同氨基酸組成，具備不同的生物活性，如免疫調(diào)節(jié)、血糖調(diào)節(jié)、抗氧化、抗骨質(zhì)疏松、ACE 抑制活性、促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)以及改善皮膚作用等[2-4]。膠原蛋白肽易被人體吸收，能有效發(fā)揮生理活性作用，展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。

中國(guó)的羅非魚(yú)養(yǎng)殖量多，加工量大，在加工過(guò)程中產(chǎn)生的魚(yú)頭、魚(yú)骨、魚(yú)鱗等大量下腳料多用于生產(chǎn)低值飼料、明膠，但研究發(fā)現(xiàn)其具有多種人體必需氨基酸，蛋白質(zhì)和鈣含量高，鈣、磷比適宜，是良好的鈣源[5]。為了將其高值化利用，不少學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)研究，如提取硫酸軟骨素等活性成分、制備螯合鈣劑、生產(chǎn)調(diào)味料以及水解蛋白質(zhì)等。羅非魚(yú)蛋白肽是低聚肽，其小分子肽含量較多，分子量在231～637 u 的蛋白肽約占低聚肽的74%[6]，具有較高的生物活性。本文以預(yù)先制備的羅非魚(yú)膠原蛋白肽水解液和百香果為原料，制作膠原蛋白肽百香果汁復(fù)合飲料，并對(duì)其工藝進(jìn)行研究。

1 材料與方法

1.1 材料

百香果、羅非魚(yú)，市售；白砂糖、檸檬酸、赤蘚糖醇、海藻酸鈉、β-環(huán)狀糊精、CMC-Na（羧甲基纖維素鈉）、黃原膠、果膠、瓜爾膠、魔芋精粉以及果膠酶，食品級(jí)。

1.2 儀器與設(shè)備

電子天平，上海力辰邦西儀器科技有限公司；破壁機(jī)，九陽(yáng)股份有限公司；高速離心機(jī)，四川蜀科儀器有限公司；恒溫水浴箱，上海齊欣科學(xué)儀器有限公司；均質(zhì)機(jī)，上海滬析實(shí)業(yè)有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

（1）工藝流程。制作膠原蛋白肽百香果汁復(fù)合飲料的工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 膠原蛋白肽百香果汁復(fù)合飲料的工藝流程圖

（2）操作要點(diǎn)。①百香果汁的制備。百香果洗凈、切開(kāi)，挖出果肉，打漿，加入0.2%果膠酶，置于40 ℃恒溫水浴箱中酶解60 min，用3 層200 目濾布過(guò)濾，得到的果汁進(jìn)行巴氏滅菌，備用。②膠原蛋白肽水解液。羅非魚(yú)切去魚(yú)肉，把下腳料魚(yú)頭和魚(yú)骨打漿，稱取13.3%魚(yú)骨漿與水配制發(fā)酵培養(yǎng)基，接入7.8%枯草芽孢桿菌種子液，在36.6 ℃恒溫培養(yǎng)箱中搖床培養(yǎng)30 h，得到水解液，于98℃恒溫水浴箱中滅酶5 min，離心，取上清。加入2.0%β-環(huán)狀糊精，在55 ℃水浴100 min，再加入0.5%活性炭，于40 ℃水浴40 min，進(jìn)行脫苦脫腥處理。離心，取上清，得到膠原蛋白肽水解液，備用。③復(fù)合飲料的制作。將按上述方法制備的百香果汁和膠原蛋白肽水解液以不同比例混合，加入適量的白砂糖、檸檬酸、赤蘚糖醇以及穩(wěn)定劑，調(diào)配、混勻，用均質(zhì)機(jī)均質(zhì)2 次，灌入玻璃瓶中，90 ℃保溫20 min，冷卻，封蓋，即得成品。

1.3.2 單因素試驗(yàn)

（1）百香果汁與蛋白肽水解液比例對(duì)果汁飲料品質(zhì)的影響。分別按百香果汁與蛋白肽水解液（質(zhì)量比）1∶3、1∶2、1∶1、2∶1 和3∶1 的比例調(diào)配果汁，加入12%白砂糖、0.06%檸檬酸和6%赤蘚糖醇，按上述工藝制作復(fù)合飲料，并進(jìn)行感官評(píng)定。

（2）赤蘚糖醇添加量對(duì)果汁飲料感官評(píng)價(jià)的影響。按百香果汁∶蛋白肽水解液=1∶1 調(diào)配果汁，加入0.06%檸檬酸和12%白砂糖，再分別加入2%、4%、6%、8%和10%赤蘚糖醇，按上述工藝制作復(fù)合飲料，并進(jìn)行感官評(píng)定。

（3）白砂糖添加量對(duì)果汁飲料感官評(píng)價(jià)的影響。按百香果汁∶蛋白肽水解液=1∶1 調(diào)配果汁，加入0.06%檸檬酸和6%赤蘚糖醇，再分別加入8%、10%、12%、14%和16%白砂糖，按上述工藝制作復(fù)合飲料，并進(jìn)行感官評(píng)定。

（4）檸檬酸添加量對(duì)果汁飲料感官評(píng)價(jià)的影響。按百香果汁∶蛋白肽水解液=1∶1 調(diào)配果汁，加入12%白砂糖和6%赤蘚糖醇，再分別加入0.02%、0.04%、0.06%、0.08%和0.10%檸檬酸，按上述工藝制作復(fù)合飲料，并進(jìn)行感官評(píng)定。

1.3.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1）飲料配方的正交試驗(yàn)。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以感官評(píng)分為指標(biāo)，進(jìn)行4 因素3 水平正交試驗(yàn)，因素水平見(jiàn)表1。

表1 飲料配方的正交試驗(yàn)因素水平表

（2）穩(wěn)定劑復(fù)配正交試驗(yàn)。在單一穩(wěn)定劑的基礎(chǔ)上，篩選出3 種穩(wěn)定效果比較好的穩(wěn)定劑進(jìn)行復(fù)配，通過(guò)正交試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化，因素水平表見(jiàn)表2。

表2 穩(wěn)定劑復(fù)配正交試驗(yàn)因素水平表

1.4 感官評(píng)價(jià)

建立6 人感官評(píng)價(jià)小組，按照表3的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)復(fù)合飲料的色澤、香氣、口感以及組織形態(tài)進(jìn)行評(píng)分。

表3 飲料的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 飲料配方的單因素試驗(yàn)

2.1.1 百香果汁與蛋白肽水解液比例對(duì)果汁飲料品質(zhì)的影響

由圖2可知，當(dāng)百香果汁與蛋白肽水解液質(zhì)量比為1∶2 時(shí)，果汁色澤悅目、適宜，口感最好，滋味比較協(xié)調(diào)；當(dāng)比例為1∶1、2∶1、3∶1 時(shí)，果汁偏酸；當(dāng)比例為1∶3 時(shí)，果汁顏色、香氣較淡、稍有異味。

圖2 不同百香果汁與蛋白肽水解液比例的復(fù)合飲料感官評(píng)分結(jié)果

2.1.2 赤蘚糖醇添加量對(duì)果汁飲料感官評(píng)價(jià)的影響

赤蘚糖醇是一種新型甜味劑，零熱量、穩(wěn)定性好、入口溫和，且有清涼感，適量加入能掩蓋魚(yú)類低聚肽的腥味[7]，對(duì)飲料風(fēng)味品質(zhì)的提高有一定幫助。由圖3可知，當(dāng)赤蘚糖醇添加量為6%時(shí)，果汁香味濃郁、口感柔和。赤蘚糖醇添加量小于6%時(shí)，水解液腥味掩蓋不足；當(dāng)添加量大于6%時(shí)，口感不夠柔和。

圖3 不同赤蘚糖醇添加量的復(fù)合飲料感官評(píng)分結(jié)果

2.1.3 白砂糖添加量對(duì)果汁飲料感官評(píng)價(jià)的影響

由圖4可知，白砂糖添加量小于14%時(shí)，果汁偏酸，隨著白砂糖添加量增多，甜度逐漸增加，當(dāng)白砂糖添加量為14%時(shí)，果汁口感柔和，酸甜適度；繼續(xù)增加白砂糖用量果汁黏稠感逐漸加強(qiáng)。

圖4 不同白砂糖添加量的復(fù)合飲料感官評(píng)分結(jié)果

2.1.4 檸檬酸添加量對(duì)果汁飲料感官評(píng)價(jià)的影響

由圖5可知，檸檬酸添加量較少時(shí)，酸甜比例不夠協(xié)調(diào)，添加量為0.06%時(shí)，果汁酸甜適中，滋味協(xié)調(diào)。繼續(xù)增加檸檬酸用量，果汁酸味增強(qiáng)。

圖5 不同檸檬酸添加量的復(fù)合飲料感官評(píng)價(jià)結(jié)果

2.2 飲料配方的正交試驗(yàn)

由表4可知，影響復(fù)合果汁感官評(píng)分的主次順序?yàn)锳（百香果汁與蛋白肽水解液比例）＞C（蔗糖添加量）＞D（檸檬酸添加量）＞B（赤蘚糖醇添加量）。由K值分析可得最優(yōu)方案為A2B1C1D2，與正交表中最優(yōu)組合（A2B3C1D2）結(jié)果不一致。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證后得出在A2B1C1D2組合條件下制作的復(fù)合果汁飲料感官評(píng)分為92.0 分，高于A2B3C1D2的感官評(píng)分，因此確定最佳配方為A2B1C1D2，該條件下制作的復(fù)合飲料果汁呈金黃色、果味清香、酸甜爽口，果汁飲料風(fēng)味良好。

2.3 穩(wěn)定性試驗(yàn)

2.3.1 穩(wěn)定劑的對(duì)比

為了提高果汁飲料的穩(wěn)定性，防止分層和沉淀產(chǎn)生，影響復(fù)合果汁品質(zhì)，需要添加穩(wěn)定劑。按最優(yōu)工藝條件制作復(fù)合果汁，分別加入0.10%的CMCNa、瓜爾膠、果膠、黃原膠、魔芋精粉以及海藻酸鈉，靜置2 d，對(duì)比不同穩(wěn)定劑的穩(wěn)定效果。由表5可知，CMC-Na、果膠、海藻酸鈉的穩(wěn)定效果較好，對(duì)果汁飲料口感影響較小。因此選取這3 種穩(wěn)定劑進(jìn)行正交試驗(yàn)。

表5 不同穩(wěn)定劑對(duì)果汁飲料穩(wěn)定性的影響

2.3.2 穩(wěn)定劑復(fù)配的正交試驗(yàn)

由表6可知，不同穩(wěn)定劑對(duì)穩(wěn)定性影響的主次順序?yàn)锳’（海藻酸鈉）＞C’（果膠）＞B’（CMC-Na），由K值分析可得最優(yōu)方案為A2B1C1。在此復(fù)配配方下進(jìn)行驗(yàn)證，得到平均感官評(píng)分為92.5 分，此時(shí)果汁飲料均勻一致，無(wú)分層和沉淀。

表6 穩(wěn)定劑復(fù)配正交試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

經(jīng)過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化，得到最佳工藝參數(shù)為百香果汁與蛋白肽水解液比例1∶2、赤蘚糖醇添加量4%、白砂糖添加量12%以及檸檬酸添加量0.06%；最佳穩(wěn)定劑復(fù)配的配方為海藻酸鈉添加量0.10%、CMC-Na 添加量0.07%、果膠添加量0.07%。本試驗(yàn)研制所得的羅非魚(yú)膠原蛋白肽百香果汁復(fù)合飲料色澤悅目、均勻不分層、果香味濃郁、酸甜可口以及營(yíng)養(yǎng)豐富，具有良好的市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，也為水產(chǎn)加工下腳料的高值化利用提供了參考。