CN114946981A - 一种超声复合酶解大豆蛋白乳状液制备的咖啡伴侣及其制备方法 - Google Patents

一种超声复合酶解大豆蛋白乳状液制备的咖啡伴侣及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超声复合酶解大豆蛋白乳状液制备的咖啡伴侣，其特征在于：它是将大豆蛋白配制成大豆蛋白水溶液，采用木瓜蛋白酶，经超声复合酶解处理得到大豆蛋白乳状液，再以大豆蛋白乳状液、植物油、蔗糖、稳定剂、乳化剂、淀粉或其酸解环化产物为原料制成的；各原料的重量百分比如下：大豆蛋白2～4wt％、植物油10～15wt％、蔗糖2～4wt％、稳定剂0.5～1wt％、乳化剂0.5～1wt％、淀粉或其酸解环化产物0.5～1wt％、余量为纯净水。本发明咖啡伴侣达到高效的乳化效果，使脂肪球非常细小，细小的脂肪球比表面积较大，和口腔味蕾的接触面大，加入咖啡中具有浓郁的豆香味，口感醇厚顺滑的特点，增白效果显著。

Description

一种超声复合酶解大豆蛋白乳状液制备的咖啡伴侣及其制备 方法
技术领域
本发明属于植物基咖啡伴侣制备领域，具体涉及一种超声复合酶解大豆蛋白乳状液制备的咖啡伴侣及其制备方法。
背景技术
咖啡伴侣是人们在饮用咖啡时，为了缓和咖啡浓烈的苦涩和酸味加入进去的，它可以改善咖啡的风味，使其口感细腻润滑。咖啡伴侣通常分为液态和粉末状两大类，液态的咖啡伴侣又分为乳脂和植脂两种，粉末状的咖啡伴侣也称为植脂末。目前，市场上的咖啡伴侣主要是以植脂末为主，液态的植脂咖啡伴侣较少。且市场上几乎所有的咖啡伴侣中的蛋白主要是酪蛋白酸钠中的酪蛋白，为动物蛋白，酪蛋白酸钠在咖啡伴侣、植脂奶油中的应用归功于其具有很强的乳化作用，可形成O/W脂肪球，并在表面形成一层亲水膜，从而防止脂肪的结块和聚集。酪蛋白酸钠还可以增加乳液的稠度和粘度，使制品的口感更加润滑，但是目前酪蛋白酸钠需求量大，价格高，且不适用于素食者及乳糖不耐受人群，因此寻找新的优质廉价功能性蛋白资源替代动物来源蛋白。
近年来有研究表明，大豆蛋白作为咖啡伴侣的壁材具备适宜的物理性质，渗透性、吸湿性、溶解性和稳定性，对芯材具有好的包埋作用，且大豆蛋白营养价值高，消化吸收好，资源丰富，通过科学的处理生产出专用功能性植物蛋白可有效提高大豆蛋白的应用性能。一些科技工作者也为此做了尝试：CN106173123A公开了一种水酶法乳状液制备咖啡伴侣的方法，涉及将大豆压片后进行挤压膨化预处理，将膨化物料与水混合得到混合液，加入碱性蛋白酶和风味蛋白酶进行酶解，然后离心分离得到上清液，加入β-环糊精、酪蛋白酸钠等配料进行乳化反应，高压均质处理后喷雾干燥，即可得到大豆咖啡伴侣。CN104146133A公开了一种植物甾醇咖啡伴侣制备方法，包括植物甾醇、植物油、酪蛋白酸钠等添加剂，能够有效抑制传统咖啡伴侣对健康不利影响，具有独特的优势正符合现在对食品“绿色、健康”的要求市场前景良好。CN101204216A公开了一种含有二十八烷醇的咖啡伴侣及其制备方法，该咖啡伴侣采用微胶囊形式，以蔗糖和β-环糊精为壁材，以二十八烷醇和棕桐油及其他组分为芯材，其主要特点为不含反式脂肪酸，具有抗疲劳、降低血胆固醇等生理作用，长期饮用能调节机体代谢、促进体质的改善。上述技术方案虽然在咖啡伴侣的处理方式及营养特性上进行了一些改进，但并未从根本上解决其在热咖啡中的稳定性的问题，这些咖啡伴侣也不能供素食者及乳糖不耐受人群食用。此外，咖啡伴侣传统的制备方法步骤较为繁琐，成本较高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，针对传统酶解水解度低和反应时间长的缺点，采用超声复合酶解大豆蛋白制备乳状液，通过超声处理产生机械、空化作用来促使蛋白肽键断裂，产生更多的酶切位点，缩短酶反应时间，提高水解度，使乳液具有良好的乳化性和稳定性，与咖啡搭配风味协调，口感醇厚。
本发明提供一种超声复合酶解大豆蛋白乳状液方法，以提高大豆蛋白乳化性，达到简化工艺、提高产品品质，减少成本，增加利润的目的。
发明人团队前期采用三种蛋白酶：碱性蛋白酶(酶活200U/mg)、中性蛋白酶(酶活100U/mg)、木瓜蛋白酶(酶活100U/mg)对大豆蛋白进行酶解，具体步骤：称取三份2.00g大豆蛋白，分别溶于40ml蒸馏水中，分别加入0.5g碱性蛋白酶(55℃、pH8.5)、中性蛋白酶(50℃、pH6.5)、木瓜蛋白酶(65℃、pH6.0)，在各酶的最适条件下进行酶解1.5h，95℃加热10min灭酶活力，8000r/min离心10min，取上清液，在500nm处测吸光度值。由实验结果可知，碱性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶酶解的得到的乳化液EAI/(m2.g-1)分别是90.69±7.41a、79.09±1.62b、96.83±8.67a，ESI/min分别是83.71±3.86b、71.06±1.91c、92.21±3.59a，可见木瓜蛋白酶能够显著提高大豆蛋白乳化液的乳化性，故选取木瓜蛋白酶酶解大豆蛋白。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种超声复合酶解大豆蛋白乳状液制备的咖啡伴侣，它是将大豆蛋白配制成大豆蛋白水溶液，采用木瓜蛋白酶，经超声复合酶解处理得到大豆蛋白乳状液，再以大豆蛋白乳状液、植物油、蔗糖、稳定剂、乳化剂、淀粉或其酸解环化产物为原料制成的；各原料的重量百分比如下：大豆蛋白2～4wt％、植物油10～15wt％、蔗糖2～4wt％、稳定剂0.5～1wt％、乳化剂0.5～1wt％、淀粉或其酸解环化产物0.5～1wt％、余量为纯净水；上述原料的总量为100％。
所述的大豆蛋白乳状液是由以下方法制得的：将大豆蛋白加热溶解，配制成浓度为2～4wt％的大豆蛋白水溶液，进行超声处理，再按照大豆蛋白溶液的0.4～0.6wt％的用量加入木瓜蛋白酶进行酶解，加热灭酶活，离心，取上清液，即为大豆蛋白乳状液。
所述的木瓜蛋白酶的酶活为10万U/g。
所述的酶解的温度为50～60℃，酶解的时间为60～90min。
木瓜蛋白酶最适pH在6～7，大豆蛋白水溶液的pH在6～8，考虑到木瓜蛋白酶在pH3～9.5都不会失活，故不需要调整大豆蛋白水溶液的pH。
所选的植物油为大豆油、菜籽油、玉米油中的一种或几种。
所选的稳定剂为海藻酸钠、六偏磷酸钠、磷酸氢二钾中的一种或几种，优选为海藻酸钠和六偏磷酸钠重量比为1:1的组合。
所选的乳化剂为聚甘油脂肪酸酯、海藻酸丙二醇酯中的一种或几种，优选为聚甘油脂肪酸酯和海藻酸丙二醇酯重量比为1:1的组合。
所选的淀粉为玉米淀粉，所述的淀粉酸解环化产物为β-环糊精。选用β-环糊精和大豆蛋白使用时，产生很好的相互作用，可掩盖大豆蛋白的一部分豆腥味，可以作为制备咖啡伴侣的良好的复合壁材。
本发明的另一个目的是提供一种超声复合酶解大豆蛋白乳状液制备的咖啡伴侣的制备方法，包括步骤：
步骤(1)、大豆蛋白预处理：将大豆蛋白加热溶解，进行超声处理，加入木瓜蛋白酶进行酶解，酶解后加热灭酶活力，离心，取上清液，即为大豆蛋白乳状液；
步骤(2)、将淀粉、蔗糖、稳定剂混合，并搅拌均匀；
步骤(3)、将植物油与乳化剂混合，70～85℃水浴加热5～10min；
步骤(4)、剪切：将步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)得到的物料混合，5000～8000rpm剪切2～5min；
步骤(5)、均质：步骤(4)得到的乳状液进行二级均质，一级均质的压力为150～200bar，二级均质的压力为100～150bar；一级均质后被破碎的小脂肪球具有聚集的倾向，二级均质能对一级均质的乳提供了有效的反压力，使一级均质后聚集的脂肪球打开，经过二级均质，脂肪球可以分散的更均匀；
步骤(6)、杀菌：步骤(5)得到的乳状液进行微波杀菌，
步骤(7)、成品：经过杀菌的乳状液密封包装，-4℃冰箱冷藏。
步骤(1)中，以纯净水为溶剂，60℃水浴使大豆蛋白加热溶解。
发明人通过预试验考察超声条件对大豆蛋白乳状液的乳化性能：将大豆蛋白配制成浓度为2wt％的大豆蛋白溶液(60℃水浴加热溶解)，如表1，设置6组超声处理，超声功率分别为150、300和450W，单次超声处理时间5s，间隔5s，超声持续时间分别为12和24分钟；加入木瓜蛋白酶(木瓜蛋白酶加入量为大豆蛋白溶液的0.5wt％)，在水浴锅中恒温50℃，酶解1h，95℃加热10min灭酶活力，以转速3300rpm离心10min，取上清液，考察乳化性能。超声处理后乳状液的乳化性能均有不同程度的提高。300W、12min处理的乳状液表现出最好的乳化性和乳液稳定，但较高的超声功率(450W)对乳状液的稳定性有负面影响，蛋白质聚集导致乳状液粒径增大，zeta电位值绝对值降低。
表1.不同处理方式下乳液的乳化活性指数及乳化稳定性
Figure BDA0003420987540000041
因此，所述的超声处理的条件为：超声功率为250～400W，单次超声处理时间5s，两次超声处理的间隔≥5s以便于散发热量，超声处理总时间为12～15min。
优选的，所述的超声处理的条件为：超声功率为300W，单次超声处理时间5s，两次超声处理的间隔5s，超声处理总时间为12min。
所述的超声处理的设备为超声波细胞粉碎机。
所述的加热灭酶活力为95℃加热10min灭酶活力。
所述的离心的转速为3300rpm，离心的时间为10～15min。
步骤(6)中，微波杀菌的条件为：微波炉中高火(微波炉的输出功率为500～600W)灭菌2～3min。
本发明的有益效果：
与传统酶解水解度低和反应时间长相比，本发明采用超声复合酶解大豆蛋白制备乳状液，超声处理是产生机械作用、空化作用来促使蛋白肽键断裂、破坏蛋白聚集颗粒间的非共价作用，从而引起天然蛋白分子聚集状态的改变；木瓜蛋白酶有利于大豆蛋白的表面活性，对大豆蛋白的乳化特性起积极作用。通过两者结合处理大豆蛋白，可以提高大豆蛋白的乳化性，使其更好的应用到咖啡伴侣中替代酪蛋白酸钠，为素食者及乳糖不耐受的人群食用咖啡伴侣提供了选择。
通过本发明制备的咖啡伴侣达到高效的乳化效果，使脂肪球非常细小，细小的脂肪球比表面积较大，和口腔味蕾的接触面大，因此产生的味感较强以达到良好效果，加入咖啡中具有浓郁的豆香味，口感醇厚顺滑的特点。通过本发明生产工艺得到的咖啡伴侣稳定性好，具有显著的增白效果。本发明制备出的咖啡伴侣可为咖啡伴侣的相关企业提供参考，对植物基咖啡伴侣研发提供依据，也扩大了大豆蛋白产品的开发及应用市场。
附图说明
图1为本发明一种超声复合酶解大豆蛋白乳状液制备咖啡伴侣的工艺流程图。
图2为不同处理方式下的咖啡伴侣粒径分布。
图3为不同处理方式下的咖啡伴侣Zeta电位分布。
图4为不同处理方式下咖啡伴侣光学显微镜图(40×)；其中，A表示实施例1、B表示实施例2、C表示实施例3、D表示对比例1、E表示对比例2、F对比例3、G对比例4。
图5为激光共聚焦显微镜下(126×)的咖啡伴侣个体图。
图6为激光共聚焦显微镜下(63×)的咖啡伴侣群体图。
图7为不同处理方式的咖啡伴侣感官评价得分。
图8为不同处理方式对咖啡伴侣电子鼻主成分分析图。
图9为不同处理方式对咖啡伴侣风味影响的雷达图。
图10为不同处理方式的咖啡伴侣加入咖啡中的电子鼻主成分析图。
图11为不同处理方式的咖啡伴侣对咖啡风味影响的雷达图。
图12为不同处理方式的咖啡伴侣的电子舌雷达图。
图13为不同处理方式得咖啡伴侣风味物质组成。
图14为不同处理方式对咖啡伴侣TSI的影响。
图15为不同处理方式的咖啡伴侣5d后TSI的变化。
图16为不同处理方式的咖啡伴侣表观粘度的变化。
图17为不同处理方式的咖啡伴侣频率扫描的变化。
具体实施方式
下面通过具体实施方案对本发明的技术方进行详细描述。
实施例采用山东禹王生态食业有限公司的大豆分离蛋白(型号：YP901D)，蛋白含量≥90.0％，脂肪≤1.0％，特点具有高吸水性，高凝胶性。
实施例1
一种超声复合酶解大豆蛋白乳状液制备的咖啡伴侣，制备方法如图1所示，步骤如下：
步骤(1)、大豆蛋白预处理：以纯净水为溶剂，将6g大豆蛋白配制成300g溶液(60℃水浴，加热溶解)，然后采用超声波细胞粉碎机，在超声功率300w下进行超声处理，单次超声处理时间5s，间隔5s再超声，共处理12min；加入木瓜蛋白酶(10万U/g，1.5g)，在水浴锅中50℃恒温酶解1h，酶解后，95℃加热10min灭酶活力，以转速3300rpm离心10min，取上清液，备用；
步骤(2)、将β-环糊精(3g)、白砂糖(6g)、海藻酸钠(1.5g)、六偏磷酸钠(1.5g)混合，并搅拌均匀，备用；
步骤(3)、将大豆油(30g)与聚甘油脂肪酸酯(1.5g)、海藻酸丙二醇酯(1.5g)混合，75℃水浴加热10min；
步骤(4)、剪切：将步骤(1)得到的上清液液与步骤(2)、步骤(3)的物料混合，7000rpm剪切5min，得到乳状液；
步骤(5)、均质：步骤(4)得到的乳状液进行二级均质，一级均质压力200bar，二级均质压力100bar；
步骤(6)、杀菌：步骤(5)得到的乳状液进行微波杀菌，中高火(500w)，微波2min。
步骤(7)、成品：经过杀菌的乳状液密封包装，-4℃冰箱冷藏。
实施例2
步骤(1)、大豆蛋白预处理：以纯净水为溶剂，将6g大豆蛋白配制为300g溶液(60℃水浴，加热溶解)，然后采用超声波细胞粉碎机，在超声功率300w下进行超声处理，单次超声处理时间5s，间隔5s再超声，共处理12min；加入木瓜蛋白酶(10万U/g，1.5g)，在水浴锅中50℃恒温酶解1h，酶解后，95℃加热10min灭酶活力，以转速3300rpm离心10min，取上清液，备用；
步骤(2)、将β-环糊精(3g)、白砂糖(9g)、海藻酸钠(1.5g)、六偏磷酸钠(1.5g)混合，并搅拌均匀，备用；
步骤(3)、将大豆油(30g)与聚甘油脂肪酸酯(1.5g)、海藻酸丙二醇酯(1.5g)混合，75℃水浴加热10min；
步骤(4)、剪切：将步骤(1)得到的上清液液与步骤(2)、步骤(3)的物料混合，7000rpm剪切5min，得到乳状液；
步骤(5)、均质：步骤(4)得到的乳状液进行二级均质，一级均质压力200bar，二级均质压力100bar；
步骤(6)、杀菌：步骤(5)得到的乳状液进行微波杀菌，中高火(500w)，微波2min。
步骤(7)、成品：经过杀菌的乳状液密封包装，-4℃冰箱冷藏。
实施例3
步骤(1)、大豆蛋白预处理：以纯净水为溶剂，将6g大豆蛋白配制为300g溶液(60℃水浴，加热溶解)，然后采用超声波细胞粉碎机，在超声功率300w下进行超声处理，单次超声处理时间5s，间隔5s再超声，共处理12min；加入木瓜蛋白酶(10万U/g，1.5g)，在水浴锅中50℃恒温酶解1h，酶解后，95℃加热10min灭酶活力，以转速3300rpm离心10min，取上清液，备用；
步骤(2)、将β-环糊精(3g)、白砂糖(6g)、海藻酸钠(1.5g)、六偏磷酸钠(1.5g)混合，并搅拌均匀，备用；
步骤(3)、将大豆油(36g)与聚甘油脂肪酸酯(1.5g)、海藻酸丙二醇酯(1.5g)混合，75℃水浴加热10min；
步骤(4)、剪切：将步骤(1)得到的上清液液与步骤(2)、步骤(3)的物料混合，7000rpm剪切5min，得到乳状液；
步骤(5)、均质：步骤(4)得到的乳状液进行二级均质，一级均质压力200bar，二级均质压力100bar；
步骤(6)、杀菌：步骤(5)得到的乳状液进行微波杀菌，中高火(500w)，微波2min。
步骤(7)、成品：经过杀菌的乳状液密封包装，零下4℃冰箱冷藏。
对比例1
步骤(1)、大豆蛋白预处理：以纯净水为溶剂，将6g大豆蛋白配制为300g溶液(60℃水浴加热溶解)；
步骤(2)、将β-环糊精(3g)、白砂糖(6g)、海藻酸钠(1.5g)、六偏磷酸钠(1.5g)混合，并搅拌均匀，备用；
步骤(3)、将大豆油(30g)与聚甘油脂肪酸酯(1.5g)、海藻酸丙二醇酯(1.5g)混合，75℃水浴加热10min；
步骤(4)、剪切：将步骤(1)得到的上清液液与步骤(2)、步骤(3)的物料混合，7000rpm剪切5min，得到乳状液；
步骤(5)、均质：步骤(4)得到的乳状液进行二级均质，一级均质压力200bar，二级均质压力100bar；
步骤(6)、杀菌：步骤(5)得到的乳状液进行微波杀菌，中高火(500w)，微波2min。
步骤(7)、成品：经过杀菌的乳状液密封包装，-4℃冰箱冷藏。
对比例2
步骤(1)、大豆蛋白预处理：以纯净水为溶剂，将6g大豆蛋白配制为300g溶液(60℃水浴加热溶解)，然后采用超声波细胞粉碎机，在超声功率300w下进行超声处理，单次超声处理时间5s，间隔5s再超声，共处理12min；
步骤(2)、将β-环糊精(3g)、白砂糖(6g)、海藻酸钠(1.5g)、六偏磷酸钠(1.5g)混合，并搅拌均匀，备用；
步骤(3)、将大豆油(30g)与聚甘油脂肪酸酯(1.5g)、海藻酸丙二醇酯(1.5g)混合，75℃水浴加热10min；
步骤(4)、剪切：将步骤(1)得到的上清液液与步骤(2)、步骤(3)的物料混合，7000rpm剪切5min，得到乳状液；
步骤(5)、均质：步骤(4)得到的乳状液进行二级均质，一级均质压力200bar，二级均质压力100bar；
步骤(6)、杀菌：步骤(5)得到的乳状液进行微波杀菌，中高火(500w)，微波2min。
步骤(7)、成品：经过杀菌的乳状液密封包装，-4℃冰箱冷藏。
对比例3
步骤(1)、大豆蛋白预处理：以纯净水为溶剂，将6g大豆蛋白配制为300g溶液(60℃水浴加热溶解)，加入木瓜蛋白酶(0.5wt％)，在水浴锅中恒温50℃，酶解1h，酶解后95℃加热10min灭酶活力，以转速3300rpm离心10min，取上清液，备用；
步骤(2)、将β-环糊精(3g)、白砂糖(6g)、海藻酸钠(1.5g)、六偏磷酸钠(1.5g)混合，并搅拌均匀，备用；
步骤(3)、将大豆油(30g)与聚甘油脂肪酸酯(1.5g)、海藻酸丙二醇酯(1.5g)混合，75℃水浴加热10min；
步骤(4)、剪切：将步骤(1)得到的上清液液与步骤(2)、步骤(3)的物料混合，7000rpm剪切5min，得到乳状液；
步骤(5)、均质：步骤(4)得到的乳状液进行二级均质，一级均质压力200bar，二级均质压力100bar；
步骤(6)、杀菌：步骤(5)得到的乳状液进行微波杀菌，中高火(500w)，微波2min。
步骤(7)、成品：经过杀菌的乳状液密封包装，-4℃冰箱冷藏。
对比例4
雀巢咖啡伴侣(香浓奶油球10ml*50粒，致敏物提示：含有乳制品，商品编号：70101266291)。
性能测试
1、粒径检测
采用激光粒度仪测定咖啡伴侣粒径。粒径大小是衡量乳液稳定性的重要指标，液滴粒径越小，乳析速度越慢，乳液就越稳定。从表2可以看出，对比例1、对比例2、对比例3之间差异不显著，与实施例1～3、对比例4具有显著性差异，从图2看出咖啡伴侣粒径集中分布在1～10μm之间，经过处理的咖啡伴侣粒径有明显减小的趋势，表明超声复合酶解可以减小溶质颗粒大小，使乳液更稳定，适合应用到液态咖啡伴侣生产中。
表2.不同处理方式的咖啡伴侣粒径的变化
Figure BDA0003420987540000091
注：不同小写字母代表不同列之间存在显著性差异(p<0.05)。
2、zeta电位检测
采用zeta电位仪测定咖啡伴侣zeta电位。通常zeta电位大于+30mV或小于-30mV时，液滴较稳定，乳液电位的绝对值越大，分子之间的排斥挤压作用使液滴粒径减小，有效阻止了液滴的聚集，乳液更容易保持稳定。从图3可以看出，经过不同处理方式咖啡伴侣，zeta电位绝对值都大于30mV，实施例1～3、对比例2～4咖啡伴侣的zeta电位绝对值在45～70mV范围内，相较于对比例1，实施例1～3、对比例2～4zeta电位的绝对值都呈现增大的趋势，结合之前的粒径表明乳液稳定性与粒径、电位具有一定的联系，粒径越小、电位绝对值较大时乳液更容易保持稳定。
3、微观结构检测
采用光学倒置显微镜40x、激光共聚焦显微镜，观察咖啡伴侣的微观结构。
激光共聚焦显微镜：室温下，采用Ar/Kr和He/Ne双通道激光模式，激发光波长分别是488nm和633nm,Nile Red(0.01％,w/v)和Nile Blue(0.1％,w/v)溶解在异丙醇里，制成染色液，1ml样品加入40μL染色液，混合均匀，放置12h，取染色的样品放在带凹槽的载玻片上，盖上盖玻片，并用甘油密封，采用40×和10×的目镜，1024×1024的分辨率进行图像采集，图像采集的范围是5μm-45μm之间，可避免玻片上污染物对图像的影响。
如图4，从光学显微镜下可以看出乳液颗粒分明的状态，对比例1～3咖啡伴侣出现少量液滴聚集粘连现象，实施例1～3咖啡伴侣的液滴分散均匀，大小均一，与对比例4咖啡伴侣微观图类似，说明乳液结构已形成。对实施例1进行激光共聚焦显微镜实验，如图5，通过激光共聚焦显微镜可以明显看到实施例1咖啡伴侣中乳液的结构，从乳液液滴的个体图像来看，a为488nm下的激发光下的绿色通道，可以看出在乳液液滴表面形成蛋白膜，这层高粘弹性薄膜有助于乳液液滴保持坚固、稳定的形态，阻止液滴聚集；b为633nm下的激发光下的红色通道，大豆油集中在被大豆蛋白包裹的球体内部；c为呈绿色的蛋白与呈红色的油脂叠加，为黄色，即为大豆蛋白包被的油滴的集中分布，说明大豆蛋白与大豆油稳定的乳液液滴结构已经形成。从实施例1的群体图像，图6(a为488nm下的激发光下的绿色通道，b为633nm下的激发光下的红色通道，c为呈绿色的蛋白与呈红色的油脂叠加)，可以清晰的看出咖啡伴侣的液滴没有出现聚集粘连现象，分散均匀，大小均一，也可说明乳液的结构稳定。
4、色差变化
采用手持色差计测试咖啡伴侣色差变化。表3为不同咖啡伴侣加入到咖啡中的色差变化(咖啡伴侣、黑咖啡和水的重量比＝25:1:80)，可以看出对比例1、对比例2、对比例3、实施例1～3的L*、a*、b*色度Cab、色调Hab没有显著性差异，与纯咖啡(东莞雀巢有限公司生产批号：1041125J1)相比，L*、a*、b*都显著增大，说明上述咖啡伴侣均具有增白效果，可以作为咖啡伴侣加到咖啡中，以减缓咖啡的苦涩味及对咖啡增白的效果。与市售咖啡伴侣(对比例4)相比，分别将对比例1、对比例2、对比例3、实施例1～3咖啡伴侣加入到咖啡中，色差变化与其均具有显著性差异，通过感官人员的品评，加入实施例1～3和对比例4的咖啡，没有太大区别，色差变化在可接受的范围。
表3.将不同处理方式的咖啡伴侣加到咖啡中的色差变化
Figure BDA0003420987540000101
Figure BDA0003420987540000111
注：不同小写字母代表不同列之间存在显著性差异(p<0.05)。
5、感官评价标准
表4.咖啡伴侣感官评价标准(单位：分)
Figure BDA0003420987540000112
通过9名感官品评人员从咖啡伴侣色泽、气味、口感、形态四个方面进行评价，根据咖啡伴侣感官评价表对实施例1～3、对比例1～4咖啡伴侣进行感官评分，结果见图7。实施例1～3、对比例2、对比例4咖啡伴侣之间没有显著性差异，说明人们也可以接受大豆蛋白为原料制备的咖啡伴侣。通过品尝，品评人员都觉得用大豆蛋白制作的咖啡伴侣，具有特殊的豆香味。
6、电子鼻测定实验
实验条件：采样时间间隔为1s/组，传感器自动清洗时间为120s，传感器归零时间为5s，进样流量为600mL/min，试验测试分析时间为60s。
表5.电子鼻传感器名称与其响应物质
Figure BDA0003420987540000121
电子鼻主要是模拟人类嗅觉工作原理对气味进行分析。与其他分析方法不同的是，电子鼻不是对样品中某一种或几种成分的定性定量结果，而是反映了样品整体的风味信息，通过电子鼻测试，得到实施例1～3及对比例1～4的主成分分析图(图8)，可以看出PC1占92.79％，PC2占2.55％，累计贡献率为95.34％，说明该数据可以很好的反应样品的整体信息，从雷达图(图9)可以看出实施例1～3、对比例1～4咖啡伴侣没有显著差异，R1-R10的气味趋势一致。将咖啡伴侣加到黑咖啡中(咖啡伴侣、黑咖啡和水重量比＝25:1:80)，主成分分析图(图10)得出，PC1为92.77％，PC2为2.68％，累计贡献率为95.45％，同样表明此数据可以反应样品的整体信息，与纯咖啡相比，咖啡伴侣对R1、R2、R3、R6的成分具有一定掩盖缓解的作用(图11)。因为大豆蛋白和咖啡中都含有R7成分，所以雷达图的R7较为突出。
7、电子舌测定
(1)样品预处理：将咖啡伴侣离心，取上清液，依次用0.45mm、0.22mm的膜过滤。
(2)传感器准备：味觉传感器(S)，参比液(30mmol/LKCl+0.3mmol/L酒石酸)，内部溶液(3.33mol/L氯化钾饱和氯化银)。
(3)传感器活化：使用前需将传感器浸泡至少24h，电极采用3.3mol/L的氯化钾溶液浸泡，味觉传感器采用参比液浸泡。
(4)组装电子舌，安装味觉传感器，放置样品及参比液。
(5)测定之前对传感器进行校验约30min；校验通过开始测量样品。
雷达图(图12)显示，与对比例4咖啡伴侣相比，实施例1～3及对比例1、2、3的咖啡伴侣在涩味和鲜味两个味道具有明显差异，实施例1～3及对比例1、2总体趋势和对比例4保持一致，据此认为大豆蛋白可以作为原料生产咖啡伴侣，且具有良好的效果。
8、GC-MS定性分析
采用气相色谱-质谱(型号：赛默飞Trace1300-ISQ)法测定不同处理方式的咖啡伴侣挥发成分，步骤如下：
(1)顶空SPME条件：准确称取5.0g样品于SPME顶空瓶中，旋紧瓶盖密封，插入装有纤维头的手动进样器，在50℃水浴磁力搅拌器中平衡15min后推出纤维头，萃取30min收回纤维头，快速取出萃取头并立即插入GC仪进样口(温度250℃)中，进样热解吸5min。
(2)GC条件：色谱柱为HP-5MS 5％Phenyl Methyl Siloxane弹性石英毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm)；升温程序：柱箱温度40℃，保留4min，以6℃/min升温至100℃，再以10℃/min升温至230℃，保持7min；载气为高纯度He(99％)；载气流量1mL/min；不分流进样；溶剂延迟时间3.0min。
(3)MS条件：离子源温度200℃；四级杆温度150℃；传输线温度：250℃；检测电压：350V；离子化模式:EI+；发射电流：200μA；电子能量70eV。
(4)定性方法：将未知化合物的质谱图与NIST.11L谱库中的质谱对比，生成报告。筛选匹配度≥700的数据结果。
结果见图13，表明，咖啡伴侣的挥发成分包括酮类、酯类、酸类、醇类、醛类和烃类，主要的香气成分烃类和醛类，实施例1～3及对比例1～3烃类占总香气成分，分别是78.86％、77.96％、80.26％、48.60％、46.51％、75.67％。其中实施例1～3咖啡伴侣中烃类占比较大的物质有八甲基环四硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、十甲基环五硅氧烷，八甲基环四硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、十甲基环五硅氧烷，实施例1～3咖啡伴侣中醛类占比较大的物质为反式-2,4-癸二烯醛、正己醛。可以看出实施例1～3的烃类占比最高，有利于增强咖啡伴侣的香气。
9、乳析指数
取20mL咖啡伴侣于玻璃管中，密封储藏于4℃，14d后，测定咖啡伴侣的乳析出情况，上层为乳析层，下层为清液层(Hs)，乳液总高度(H)。
根据公式计算乳析指数(CI)：CI(％)＝Hs/H*100
乳析指数为0时，乳液表现较高的稳定性，乳析指数越大，乳液越不稳定。表4为不同处理方式的咖啡伴侣的乳析指数，各咖啡伴侣的乳析指数存在显著性差异。实施例1～3咖啡伴侣的乳析指数接近于对比例4市售咖啡伴侣，说明实施例1～3咖啡伴侣较为稳定，对比例1～3咖啡伴侣的乳析指数较大，表明对比例1～3不太稳定。
表6.不同处理方式的咖啡伴侣乳析指数的变化
Figure BDA0003420987540000141
注：不同小写字母代表不同列之间存在显著性差异(p<0.05)
10、乳液整体稳定性
Turbiscan稳定性分析仪可以在不破坏乳液的情况下，通过测量脉冲近红外的透射光和背散射光去表征乳液的稳定性，进行实验时，将20mL咖啡伴侣加入到专用的测试瓶中，放入仪器中进行垂直扫描，透射率探测器接受相对于光源以180°角通过色散的光，背散射透射器接收以45°角向后散射的光，经过多次扫描可以获得乳液絮凝，分层等状态的扫描图谱，扫描时间：每30min扫描一次，持续12h，乳液在-4℃冰箱经过不同储藏时间后，再进行2h持续扫描，以探究乳液的长期稳定性。
Turbiscan稳定性指数(turbiscan stability index，TSI)值可以用来衡量乳液的稳定性，一般来说TSI曲线斜率和数值越大表示乳液发生分离的速度越快，乳液稳定性越差。图14为不同处理方式的咖啡伴侣在12h之内的TSI变化，表明咖啡伴侣的TSI值随着时间的延长呈现增加的趋势，在7h后，对比例1～3咖啡伴侣的TSI值均显著性增加，而实施例1～3在12h内都保持同样的斜率增加；测定12h后，对比例1～3、实施例1～3咖啡伴侣的TSI值分别为2.94、2.69、2.52、2.25、2.24、2.22，表明实施例1～3咖啡伴侣的稳定性更好。图15显示了咖啡伴侣-4℃冰箱储藏5d后的稳定性的变化，可以看出各咖啡伴侣的TSI值在1h后逐渐趋于平缓，说明咖啡伴侣越来越稳定，2h后各咖啡伴侣TSI值为：对比例1>对比例3>对比例2>实施例3>实施例1>实施例2，说明在储存5d后，实施例1～3的稳定性依然是较稳定的。
11、流变行为
(1)、表观粘度的测定
取样品于旋转流变仪感应板上，平板直径为40mm，间距为15mm，剪切速率0.01～100s-1，选取30个取样点，温度为25℃，平衡时间为1min。测试前需将待测样品置于室温下放置30min，取2mL乳液于平板间隙并在样品四周覆盖硅油。
(2)、G’和G”的测定
取样品于旋转流变仪感应板上，平板直径为40mm，检测间隙为15mm，应变力为0.5％的条件下进行频率扫描，频率范围为0.1～10Hz，测定温度为25℃，以角频率为横坐标，弹性模量(G’)和黏性模量(G”)为纵坐标，绘制曲线。
根据Stoke定律，当乳液体系黏度较大时，液滴的上浮速率减缓，有利于乳液保持更好的稳定性。由图16可以看出，经不同处理方式的咖啡伴侣表观黏度随剪切速率的增加而下降，发生了非牛顿流体的剪切稀化现象。乳液表观黏度都是呈先升高后降低的趋势，对比例3的乳液表观黏度最大，实施例1～3与对比例4的表观粘度较接近，更有利于溶解在咖啡中。
从图17可以看出，乳液的G’、G”随频率的增加而呈现增加的趋势，实施例1～3及对比例1～4都是G”>G’，表现为粘性为主，由于蛋白颗粒对油滴的稳定作用，蛋白形成稳定的网络结构，从而提高乳液黏度，进而增强了乳液稳定性。

Claims (10)

1.一种超声复合酶解大豆蛋白乳状液制备的咖啡伴侣，其特征在于：它是将大豆蛋白配制成大豆蛋白水溶液，采用木瓜蛋白酶，经超声复合酶解处理得到大豆蛋白乳状液，再以大豆蛋白乳状液、植物油、蔗糖、稳定剂、乳化剂、淀粉或其酸解环化产物为原料制成的；各原料的重量百分比如下：大豆蛋白2～4wt％、植物油10～15wt％、蔗糖2～4wt％、稳定剂0.5～1wt％、乳化剂0.5～1wt％、淀粉或其酸解环化产物0.5～1wt％、余量为纯净水。
2.根据权利要求1所述的超声复合酶解大豆蛋白乳状液制备得咖啡伴侣，其特征在于：所选的植物油为大豆油、菜籽油、玉米油中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的超声复合酶解大豆蛋白乳状液制备的咖啡伴侣，其特征在于：所选的稳定剂为海藻酸钠、六偏磷酸钠、磷酸氢二钾中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的超声复合酶解大豆蛋白乳状液制备的咖啡伴侣，其特征在于，所选的乳化剂为聚甘油脂肪酸酯、海藻酸丙二醇酯中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的超声复合酶解大豆蛋白乳状液制备的咖啡伴侣，其特征在于：所选的淀粉为玉米淀粉，淀粉酸解环化产物为β-环糊精。
6.根据权利要求1所述的超声复合酶解大豆蛋白乳状液制备得咖啡伴侣，其特征在于：所述的大豆蛋白乳状液是由以下方法制得的：将大豆蛋白加热溶解，配制成浓度为2～4wt％的大豆蛋白水溶液，进行超声处理，再按照大豆蛋白溶液的0.4～0.6wt％的用量加入木瓜蛋白酶进行酶解，加热灭酶活，离心，取上清液，即为大豆蛋白乳状液。
7.一种超声复合酶解大豆蛋白乳状液制备的咖啡伴侣的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤(1)、大豆蛋白预处理：将大豆蛋白加热溶解，进行超声处理，加入木瓜蛋白酶进行酶解，加热灭酶活力，离心，取上清液，即为大豆蛋白乳状液；
步骤(2)、将淀粉、蔗糖、稳定剂混合，并搅拌均匀；
步骤(3)、将植物油与乳化剂混合，70～85℃水浴加热5～10min；
步骤(4)、剪切：将步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)得到的物料混合，5000～8000rpm剪切2～5min；
步骤(5)、均质：步骤(4)得到的乳状液进行二级均质，一级均质的压力为150～200bar，二级均质的压力为100～150bar；
步骤(6)、杀菌：步骤(5)得到的乳状液进行微波杀菌，
步骤(7)、成品：经过杀菌的乳状液密封包装，-4℃冷藏。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，超声功率250W～400W，单次超声处理时间5s，两次超声处理的间隔≥5s，超声处理总时间为12～15min；优选的，超声功率为300W，单次超声处理时间5s，两次超声处理的间隔5s，超声处理总时间为12min。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，酶解的温度为50～60℃，酶解的时间60～90min；离心的转速为3300rpm，离心的时间为10～15min。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤(6)中，微波杀菌的条件为：微波炉中高火灭菌2～3min。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104397318A (zh) * 2014-12-01 2015-03-11 黑龙江省大豆技术开发研究中心 耐酸高乳化性能的大豆分离蛋白的制备方法及其制品
CN106070715A (zh) * 2016-07-09 2016-11-09 东北农业大学 一种调和油粉末油脂的制备方法
CN106173123A (zh) * 2016-07-09 2016-12-07 东北农业大学 一种水酶法乳状液制备咖啡伴侣的方法
CN111227057A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 丰益(上海)生物技术研发中心有限公司 含豆粉的植脂末及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104397318A (zh) * 2014-12-01 2015-03-11 黑龙江省大豆技术开发研究中心 耐酸高乳化性能的大豆分离蛋白的制备方法及其制品
CN106070715A (zh) * 2016-07-09 2016-11-09 东北农业大学 一种调和油粉末油脂的制备方法
CN106173123A (zh) * 2016-07-09 2016-12-07 东北农业大学 一种水酶法乳状液制备咖啡伴侣的方法
CN111227057A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 丰益(上海)生物技术研发中心有限公司 含豆粉的植脂末及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王静: "专用大豆蛋白的制备及应用研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *
陈林: "物理预处理-蛋白酶控制水解联合改性对大豆分离蛋白功能特性的影响研究", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 *

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