閆宗偉

(吉林龍鼎源食品有限公司，吉林遼源 136399)

摘 要：植物蛋白飲料以其不含或含較少的膽固醇、富含蛋白質(zhì)和氨基酸、適量的不飽和脂肪酸、營(yíng)養成分較全等特點(diǎn)深受消費者歡迎。但由于其原料中蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物的影響，在生產(chǎn)及存儲過(guò)程中會(huì )出現蛋白質(zhì)沉淀、脂肪上漂等不穩定因素，給產(chǎn)品的觀(guān)感、口感帶來(lái)不利影響。因此測定及改善其穩定性是植物蛋白飲料生產(chǎn)環(huán)節上的重中之重。本文就影響植物蛋白飲料穩定性的因素及常用測定方法進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞：植物蛋白飲料;穩定性;影響因素;測定方法

植物蛋白飲料主要是由植物果仁、瓜果果肉經(jīng)加工制成的乳狀液體飲品，常使用大豆、花生、杏仁、核桃仁、松仁等富含蛋白質(zhì)且膽固醇較低的原材料，具有營(yíng)養豐富，綠色健康等優(yōu)點(diǎn)[1]。以松仁為原材料的植物蛋白飲料為例，松子富含脂肪、蛋白質(zhì)及碳水化合物，對預防糖尿病及心腦血管疾病有一定的作用，受到人們的喜愛(ài)。植物蛋白飲料因其含有蛋白質(zhì)膠體，從熱力學(xué)角度來(lái)說(shuō)系統相對復雜且不穩定，漿液中不僅含有蛋白質(zhì)懸溶液，還有乳化脂肪形成的乳濁液及鹽、糖形成的真溶液[2]。因此在生產(chǎn)及存儲中，易出現不穩定的現象，造成口味及觀(guān)感的改變。

1 植物蛋白飲料的穩定性

植物蛋白主要由清蛋白、球蛋白以及少量谷蛋白和醇溶蛋白構成，球蛋白可溶于水但不溶于中性鹽溶液，清蛋白則可溶于水。在加工受熱的情況下，某些蛋白構象發(fā)生改變，致使溶解性變低且穩定性變差，原體系中蛋白質(zhì)分子間的平衡被打破，出現沉降、絮凝等現象。

2 影響植物蛋白穩定性的物理及化學(xué)因素

2.1 物理因素

2.1.1　溫度

加熱是植物蛋白飲料生產(chǎn)中十分重要的一環(huán)，主要目的是殺菌，如果原溶液中的微生物不進(jìn)行殺滅，植物蛋白飲料便會(huì )因微生物的生長(cháng)繁殖而變質(zhì)。但溫度過(guò)低容易殺菌不徹底，溫度過(guò)高則會(huì )使蛋白展開(kāi)增大蛋白之間的引力，從而使膠體發(fā)生凝聚等結合現象。此外，溫度過(guò)高還會(huì )使原溶液之中的脂肪快速氧化，飲料口味與觀(guān)感皆會(huì )發(fā)生改變，因此只有經(jīng)過(guò)精密的專(zhuān)業(yè)統計計算，選擇合適的溫度后方可開(kāi)始殺菌。

2.1.2　濃度

有研究表明，膠體懸浮體系的穩定與兩個(gè)獨立的膠體顆粒相互作用及相對距離有很大聯(lián)系，相對距離的大小在宏觀(guān)角度就表現為濃度。在植物蛋白飲料中，蛋白粒子含量越多，濃度越大，粒子之間距離相對越小，反之則越大。當兩個(gè)膠體粒子處于同一空間時(shí)，由于范德華引力和靜電斥力的存在可以維持穩定，當體系濃度過(guò)大，斥力小于范德華力時(shí)，粒子開(kāi)始互相靠近并出現絮凝現象，宏觀(guān)上表現為出現蛋白質(zhì)沉淀。

2.1.3　粒度

植物蛋白屬于非純溶液，不具備布朗運動(dòng)特質(zhì)，因此粒子的大小對飲料穩定性有很大影響。斯托克法則表明，若粒子重力大于沉降介質(zhì)浮力與摩擦力之和，便會(huì )向下沉積出現底部沉淀。假若粒子粒度較小，便可產(chǎn)生布朗運動(dòng)，溶液便具備了穩定性。

2.2 化學(xué)因素

2.2.1　pH值

乳液體系維持穩定的關(guān)鍵因素是蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，由于氨基酸組成和空間構象不同，各蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)均有所不同。植物蛋白的等電點(diǎn)大多數為弱酸性，pH在4.0～6.5，個(gè)別蛋白會(huì )接近7.0[3]。蛋白質(zhì)能以多種形式與水結合，乳液pH值遠離等電點(diǎn)，則水化作用增強，乳液顯示穩定;反之，水化作用減弱，蛋白質(zhì)溶解度隨之減小，蛋白質(zhì)分子無(wú)法聚集水分子，容易相互堆積聚集成團。乳液的pH值與蛋白質(zhì)等電點(diǎn)pH的差值越大，解離效果越好，水膠體形成的越多，乳液也就更加穩定。

2.2.2　電解質(zhì)

醇溶蛋白、球蛋白與谷蛋白是植物蛋白質(zhì)的主要成分，屬于鹽溶性蛋白質(zhì)。植物蛋白不溶于水但能溶于濃度較低的酸或堿。蛋白質(zhì)分子通常由數個(gè)氨基酸分子組成多肽鏈形成，其表面分布多個(gè)極性基團，有氨基、咪唑基、胍基等多種解離基，屬于多價(jià)電解質(zhì)。利用CaCl2、NaCl、K2SO2等中性鹽進(jìn)行溶解時(shí)，中性鹽的濃度及種類(lèi)可影響溶解情況。植物蛋白質(zhì)在一價(jià)鹽溶液的溶解度較高，但在二價(jià)金屬鹽溶液中的溶解度則很小，這可能與Mg2+、Ca2+使得已處離子態(tài)的蛋白質(zhì)之間發(fā)生橋聯(lián)作用有關(guān)，膠團團塊較大并互相凝聚沉降，進(jìn)而溶解度降低，最終影響植物蛋白乳液的穩定性。

2.2.3　添加劑

一般植物蛋白乳液的添加劑有糖類(lèi)、乳化劑以及增稠劑。添加糖類(lèi)可使蛋白質(zhì)分子與水的親和性提高，在表面生成糖膜，還能使乳液中較為分散的介質(zhì)粘連，提高密度與粘度，間接地提高植物蛋白飲料的穩定性;乳化劑可使蛋白質(zhì)及油脂以微粒狀態(tài)均勻分散在溶液中，防止因分布不勻而導致絮凝影響穩定性;增稠劑具有膠體保護性與粘性，可使溶液中的蛋白微粒子懸浮，分散其粘度，提高穩定性。

2.3 原材料因素

高質(zhì)量原材料是植物蛋白飲料生產(chǎn)環(huán)節的核心因素，直接影響到飲品的風(fēng)味及營(yíng)養價(jià)值。目前常使用的原材料，如大豆、花生、椰子、杏仁及核桃等，除含有豐富的蛋白質(zhì)外，還含有較多的油脂，如花生油脂含量在25%左右，核桃的油脂含量更是高達60%[4]，因此在制作植物蛋白飲料時(shí)，油脂上浮是最為常見(jiàn)的情況。另外原材料的用量對乳制品飲料的穩定性也有較大的影響，以花生為原材料的飲料為例，若原漿中花生的添加量超過(guò)8%，在3個(gè)月內很難存在無(wú)油脂上浮的情況。因此，如果原材料油脂含量較高，應先進(jìn)行脫脂處理再進(jìn)行長(cháng)時(shí)間貯存，不進(jìn)行脫脂則盡快鮮銷(xiāo)。

3 常用測定方法

3.1 觀(guān)察法測定

在植物蛋白溶液中添加乳化劑與增稠劑后靜置，保持溫度恒定，待一段時(shí)間后觀(guān)察溶液中是否存在絮凝、沉積現象。該方法耗時(shí)較長(cháng)，極大地影響企業(yè)的生產(chǎn)效率，因此，目前多數植物蛋白飲料制造企業(yè)使用高溫靜置觀(guān)察法進(jìn)行測定。有研究指出，在高溫狀態(tài)下，粒子運動(dòng)速率加快，粒子間的碰撞更加頻繁，增加了出現絮凝的可能性，此方法需要精確控制溫度，不能太高，防止蛋白之間引力增強。

3.2 離心法測定

①穩定性。植物蛋白粒子受到離心力作用時(shí)脂肪上浮，取上層稀釋液后利用紫外分光光度計測量吸光度，并與進(jìn)行離心操作前的吸光度數值比較，得出結果即為穩定系數，所得結果越大表明穩定性越好。②離心沉淀率測定。取植物蛋白飲料成品并記錄質(zhì)量，于離心機中進(jìn)行離心操作，待離心完成后倒掉上清液，靜置30 min后吸附余下液體，對剩余沉淀物進(jìn)行稱(chēng)重測量，剩余沉淀物質(zhì)量與初始飲料質(zhì)量比值便是離心沉淀率，離心沉淀率越低表明該飲品穩定性

越好。

3.3 儀器測量

使用全功能穩定性分析儀對植物蛋白飲料進(jìn)行分析，測定其穩定性。儀器可通過(guò)剖面圖形式直觀(guān)展現溶液的分層、沉積、絮凝等信息，還可對溶液微粒子運動(dòng)速率及大小進(jìn)行檢測，粒子過(guò)大及運動(dòng)速率過(guò)快都容易出現絮凝、分層現象，以此判斷植物蛋白飲料的穩定性[5]。并且，金屬離子可影響飲料的pH值，間接影響其穩定性，儀器可通過(guò)電導率反映水中離子的總量，若溶液中可溶解離子較多，則電阻較小，導電率增大，以此觀(guān)察溶液中金屬離子的情況。

4 結語(yǔ)

植物蛋白飲料擁有豐富的脂肪以及蛋白質(zhì)，受到市場(chǎng)的歡迎，有關(guān)數據顯示，2020年植物蛋白飲料行業(yè)的收入為2 583億元，占整個(gè)飲料行業(yè)的24.2%，市場(chǎng)前景十分廣闊。但相對應的是，植物蛋白飲料因其復雜且不穩定的體系給生產(chǎn)廠(chǎng)家帶來(lái)了很大困擾。植物蛋白飲料的穩定性因素不僅包含物理及化學(xué)因素，還與原材料有一定關(guān)系，在生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)商應綜合考慮各種影響植物蛋白飲料穩定的因素，制定準確可靠直觀(guān)的解決方案，減少制作周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加產(chǎn)值收益。

參考文獻

[1]孟婷婷,周星,陸振猷,等.脂肪對低脂植物蛋白飲料風(fēng)味及體系穩定性的影響研究進(jìn)展[J].食品與機械,2019,35(7):220-225.

[2]胡明明,潘開(kāi)林,牛躍庭,等.植物蛋白飲料穩定性及其分析方法研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技,2018,39(6):334-339.

[3]高玉麗,左愛(ài)東,杜江美.復合植物蛋白飲料穩定性影響因素分析[J].飲料工業(yè),2017,20(2):51-54.

[4]韓越.混合蛋白體系的穩定性研究[D].哈爾濱:東北農業(yè)大學(xué),2016.

[5]劉亞瓊,馬艷莉,王頡.乳化劑和增稠劑對杏鮑菇花生復合植物蛋白飲料穩定性的影響[J].河北農業(yè)大學(xué)學(xué)報,2015,38(1):103-107.