低温花生粕蛋白饮料的制备及其稳定性研究

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花生蛋白饮料是以花生分离蛋白为主要原料,辅以适量的乳化稳定剂、甜味剂、风味添加剂,经调配、搅拌、均质、灌装、杀菌等工序制备得到。产品风味浓郁、营养丰富深受消费者喜爱,但是以花生仁作为原料,使饮料油脂含量高、制备工艺繁琐复杂。另外,饮料的生产过程中出现的分层、沉淀、絮凝等现象,均是亟待解决的问题。本文首先通过单因素和正交实验优化低温花生粕制备花生分离蛋白工艺。原料粕粉碎后经过两次碱提和一次酸沉步骤制取花生分离蛋白,本研究对工艺中第一次碱提工艺的料液比、浸提温度、浸提时间、pH进行优化。通过对蛋白提取率的考察,确定单因素优化后的工艺条件为:料液比1:10、浸提温度50℃、浸提时间2.0h、pH为9.0。并且,在单因素试验的基础上,确定正交优化的条件,最终选择四因素三水平正交试验考察确定第一次碱提工艺条件:料液比1:11、浸提温度55℃、浸提时间2.5h、pH9.5,由极差大小得出四因素对于工艺影响大小次序为:pH>料液比>浸提温度>浸提时间。对最优工艺进行稳定性验证,相对于正交试验中提取率较高的3组工艺条件,研究发现同样在5次平行实验中,最优工艺具有更小的方差值,因此不难看出,此工艺条件较为稳定。其次,研究花生分离蛋白的理化性质,分别测量了粗蛋白含量、粗脂肪含量、水分与灰分含量、粗纤维含量,采用SDS-PAGE法分析其蛋白亚基种类,运用DSC测量蛋白的变性温度。同时,分析了花生分离蛋白产品的功能特性,包括氮溶指数(NSI)、持水/油性、乳化/乳化稳定性。研究表明,花生分离蛋白的蛋白含量远远高于低温花生粕符合市售产品的标准,粗脂肪等其它成份低于低温花生粕,与市售花生蛋白粉水平相当。SDS-PAGE显示,自制花生分离蛋白与市售花生分离蛋白特征条带一致。同样,DSC所测变性温度、氨基酸分析仪所测氨基酸组分显示一致,自制花生分离蛋白具有和市售花生分离蛋白相似的理化性质。再者,NSI值、乳化/乳化稳定性、持水/油性对比可看出,自制花生分离蛋白具有优良的功能特性,在NSI值与乳化稳定性方面表现尤为明显。然后,通过多种指标综合分析自制饮料产品的稳定性,确定产品的基础配方,并且研究加工工艺中关键环节的条件参数对产品品质的影响。确定出产品配方为:蔗糖添加量6%(质量百分数,下同),分散剂含量0.05%,乳化剂含量0.2%,稳定剂含量0.35%;确定均质条件为:一次均质(时间20s,压力25MPa)二次均质(时间90s,压力35MPa);灭菌条件为:温度121℃,时间15min。研究表明乳化稳定剂、均质工艺等对产品稳定性有着重要的影响,在对饮料产品的表观黏度、pH、离心沉淀率、粒径分析、LUM稳定仪分析、扫描电镜观察等分析评价中,不同配方比例及工艺参数所制的花生蛋白饮料产品品质差异明显。最后,为全面评价产品的品质,分别以外观、杂质、色泽、气味、滋味为指标设计感官评价表,比较不同香精添加量自制饮料的品质。得出1.5%添加量的饮料产品具有最高评分。同时,为判断饮料有效货架期,分别对不同贮藏条件下的饮料进行观察分析。结果表明,自制饮料在30天的室温储藏实验中外观、pH、离心沉淀率、粒径分布、表观黏度、相转变速率均较为缓和。在24天的高温加速贮藏实验中,前12天的各指标良好,后期出现少量油脂上浮现象。
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