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火麻蛋白肽复合饮料配方技术的研发

信息来源: 人气: 发表时间:2021-08-05 10:27
在我国,火麻作为一种典型的医食同源油料作物已有近3000年的历史。研究证实,火麻籽油具有抗氧化和保健作用,对便秘、高血脂、高血压等疾病有良好的预防作用。火麻籽中蛋白质含量高达20%-30%。火麻蛋白主要由球蛋白和白蛋白组成,二者均易被人体消化吸收,火麻蛋白还是一种全价蛋白,其中精氨酸、谷氨酸和含硫氨基酸含量尤为丰富。丛涛等[]研究火麻仁蛋白粉对生长期大鼠营养生理功能发现,火麻蛋白是一种优质的植物蛋白资源。近年来研究发现,蛋白质经消化道酶促水解后,主要以低肽的形式被吸收,比完全游离氨基酸更易、更快通过小肠黏膜被机体吸收利用[7),。此外,蛋白质在酶催化下有控制地酶解得到肽混合溶液,其溶解性、热稳定性等大幅改善。目前,国内外关于火麻蛋白肽的研究报道主要集中在火麻蛋白肽的酶解制备和抗氧化活性等方面。
火麻蛋白深加工产品主要为火麻蛋白饮科16-1),而关于火麻蛋白肽饮料的开发方面还未见报道。本研究主要采用碱性蛋白酶和中性蛋白酶分步酶解火麻蛋白,制备富含营养且易消化吸收的火麻蛋白肽液,通过与苹果汁、蔗糖、纯净水等调配,进一步考察稳定剂对复合饮料稳定性的影响,制备兼具口感和稳定性的火麻蛋白肽复合饮料,以期为火麻蛋白肽产品开发提供参考依据。
试验方法
火麻蛋白肽制备:脱脂火麻仁粉与水按质量体积比1:9过胶体磨,然后加入0.1 molL氢氧化钠进行碱提,提取温度60℃,提取pH 10,提取时间1 h,提取结束后用酸调pH 4.5进行沉降,沉降后的蛋白反复水洗至中性后进行真空冷冻干燥,得火麻蛋白。取一定量火麻蛋白按质量体积比1:10加入去离子水,然后加入8 000 U/性蛋白酶(以火麻蛋白干重计,下同),于pH 10、温度50℃条件下酶解4h,在95℃水浴灭酶5min,冷却至45℃,再加入8 000 U/g中性蛋白酶于pH 7条件下酶解4 h,灭酶,冷却,放置-4℃


冰箱待用。
苹果汁制备:苹果削皮后加入D-异抗坏血酸钠护色剂直接榨汁,并将其放置-4℃冰箱冷藏待用。
火麻蛋白肽饮料生产工艺流程火麻蛋白肽液、苹果汁一加水、蔗糖、稳定剂等调配→均质一灌装→杀菌(80 ℃,20 min)-冷却→
成品
稳定性试验
单一稳定剂的影响:根据经验及目前市场情况,选取稳定剂黄原胶和高酯果胶,分别添加0%、0.01%、0.02%、0.03%,0.04%0.05%0.06%,以及稳定剂耐酸型смC和六偏磷酸钠,分别添加0%、0.05%0.10%、0.15%,0.20%,0.25%0.30%,按优选基础配方生产饮料,测定产品的黏度及离心沉淀率,考察单一稳定剂的影响。
稳定剂的复配:在优选基础配方中加入一定量黄原胶、高酯果胶、六偏磷酸钠复配稳定剂生产饮料,对产品进行感官评定,考察复配稳定剂的影响,优化稳定剂复配比例。
结果与分析
基础配方正交试验结果:影响基础配方感官评分因素大小顺序为火麻蛋白肽液与苹果汁体积比>蔗糖添加量>D-异抗坏血酸钠添加量,最优基础配方组合为A,B,C2,即火麻蛋白肽液与苹果汁体积比14:16、蔗糖添加量8%(以饮料总质量计)、D-异抗坏血酸钠添加量0.03%(以饮料总质量计)。
黄原胶的影响:黄原胶是细胞外多糖,溶解于水中时主链和侧链通过氢键能够形成双螺旋结构,具有良好的亲水性、增稠性、假塑性和稳定性。在饮料加工中,黄原胶可作为增稠稳定剂,起到乳化和悬浮的作用18-20。从图1可以看出,随着黄原胶添加量的增加,饮料黏度增大,离心沉淀率减小,在黄原胶添加量为0.03%时离心沉淀率较小,且黏度较适宜。之后随黄原胶添加量增加,离心沉淀率整体增大,黏度降低。
耐酸型CMC的影响:作为一种阴离子多糖,CMC除了能增加产品黏度外,还可以在蛋白表面形成较薄的保护膜[21,具有增稳、乳化及黏结作用,被广泛应用于食品工业中。对同种饮料体系来说,不同CMC对其稳定效果不同,这主要取决于CMC自身的相对分子质量及取代度(DS),同时也受其他环境因素的影响,如体系pH、浓度、离子强度等,在实际应用中,为了饮料爽滑的口感,黏度不宜过大。从图2可以看出,添加耐酸型CMC饮料的离心沉淀率先呈下降趋势,这可能是因为本品pH为6左右,能与耐酸型CMC发生静电吸附,CMC在火麻蛋白肽表面提供静电排斥和空间位阻的作用,维持饮料体系稳定。耐酸型CMC添加量达到0.15%后,继续增大其添加量,离心沉淀率反而上升。表明CMC对火麻蛋白肽的吸附存在一个临界值,当达到这个值时体系趋于稳定,继续添加反而不利于产品体系的稳定。火麻蛋白肽复合饮料的黏度则随着耐酸型CMC添加量的增加先增大而后降低再趋于稳定。通过反复试验,发现耐酸型CMC在0.1%~0.2%添加范围对饮料的稳定效果较好,但是鉴于实际生产火麻蛋白肽饮料过程中添加CMC呈色不好,显暗,故下步不考虑添加CMC进行复配研究。
高酯果胶的影响:果胶是植物中的酸性多糖物质,在食品中常用作增稠剂、悬浮剂及乳化剂,根据其结构中半乳糖醛酸甲酯化的程度,可将果胶分为高酯果胶和低酯果胶。果胶常用于酸性饮料的生产中。研究表明,低酯果胶中的半乳糖醛酸以及分子的糖苷键易形成能接受Ca"的空间构型,用在富含钙离子的饮料中,不具有稳定效果,火麻仁中钙离子含量较高21,故选择高酯果胶。随着高酯果胶添加量的增大,饮料的黏度不断增大,离心沉淀率先下降而后又略有上升,其中高酯果胶添加量在0.03%左右较适宜。
结论
通过正交试验确定火麻蛋白肽复合饮料最佳基础配方为纯净水70%、火麻蛋白肽液-苹果汁30%(火麻蛋白肽液与苹果汁体积比14:16)、蔗糖8%、D-异抗坏血酸钠0.03%;最佳复配稳定剂为黄原胶0.03%、高酯果胶0.01%、六偏磷酸钠0.10%。按最佳基础配方和复配稳定剂生产的火麻蛋白肽复合饮料感官综合评分为73.82,在货架期内无明显絮状物沉淀及分层现象,流动性良好,产品稳定。