胶原蛋白肽百香果汁饮料的工艺研究

韦倩妮

（北海职业学院，广西北海 536000）

百香果又名西番莲，是西番莲科植物的果实，香气独特浓郁、营养丰富，富含糖分、有机酸、蛋白质、矿物质、维生素、膳食纤维和果胶等，有“果汁之王”的美誉，亦是天然香料，有很高的食用价值[1]。

胶原蛋白肽是蛋白质经过水解后得到的具有不同分子量的肽段，根据不同氨基酸组成，具备不同的生物活性，如免疫调节、血糖调节、抗氧化、抗骨质疏松、ACE 抑制活性、促进细胞生长以及改善皮肤作用等[2-4]。胶原蛋白肽易被人体吸收，能有效发挥生理活性作用，展现出良好的应用前景。

中国的罗非鱼养殖量多，加工量大，在加工过程中产生的鱼头、鱼骨、鱼鳞等大量下脚料多用于生产低值饲料、明胶，但研究发现其具有多种人体必需氨基酸，蛋白质和钙含量高，钙、磷比适宜，是良好的钙源[5]。为了将其高值化利用，不少学者对其进行了相关研究，如提取硫酸软骨素等活性成分、制备螯合钙剂、生产调味料以及水解蛋白质等。罗非鱼蛋白肽是低聚肽，其小分子肽含量较多，分子量在231～637 u 的蛋白肽约占低聚肽的74%[6]，具有较高的生物活性。本文以预先制备的罗非鱼胶原蛋白肽水解液和百香果为原料，制作胶原蛋白肽百香果汁复合饮料，并对其工艺进行研究。

1 材料与方法

1.1 材料

百香果、罗非鱼，市售；白砂糖、柠檬酸、赤藓糖醇、海藻酸钠、β-环状糊精、CMC-Na（羧甲基纤维素钠）、黄原胶、果胶、瓜尔胶、魔芋精粉以及果胶酶，食品级。

1.2 仪器与设备

电子天平，上海力辰邦西仪器科技有限公司；破壁机，九阳股份有限公司；高速离心机，四川蜀科仪器有限公司；恒温水浴箱，上海齐欣科学仪器有限公司；均质机，上海沪析实业有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

（1）工艺流程。制作胶原蛋白肽百香果汁复合饮料的工艺流程见图1。

图1 胶原蛋白肽百香果汁复合饮料的工艺流程图

（2）操作要点。①百香果汁的制备。百香果洗净、切开，挖出果肉，打浆，加入0.2%果胶酶，置于40 ℃恒温水浴箱中酶解60 min，用3 层200 目滤布过滤，得到的果汁进行巴氏灭菌，备用。②胶原蛋白肽水解液。罗非鱼切去鱼肉，把下脚料鱼头和鱼骨打浆，称取13.3%鱼骨浆与水配制发酵培养基，接入7.8%枯草芽孢杆菌种子液，在36.6 ℃恒温培养箱中摇床培养30 h，得到水解液，于98℃恒温水浴箱中灭酶5 min，离心，取上清。加入2.0%β-环状糊精，在55 ℃水浴100 min，再加入0.5%活性炭，于40 ℃水浴40 min，进行脱苦脱腥处理。离心，取上清，得到胶原蛋白肽水解液，备用。③复合饮料的制作。将按上述方法制备的百香果汁和胶原蛋白肽水解液以不同比例混合，加入适量的白砂糖、柠檬酸、赤藓糖醇以及稳定剂，调配、混匀，用均质机均质2 次，灌入玻璃瓶中，90 ℃保温20 min，冷却，封盖，即得成品。

1.3.2 单因素试验

（1）百香果汁与蛋白肽水解液比例对果汁饮料品质的影响。分别按百香果汁与蛋白肽水解液（质量比）1∶3、1∶2、1∶1、2∶1 和3∶1 的比例调配果汁，加入12%白砂糖、0.06%柠檬酸和6%赤藓糖醇，按上述工艺制作复合饮料，并进行感官评定。

（2）赤藓糖醇添加量对果汁饮料感官评价的影响。按百香果汁∶蛋白肽水解液=1∶1 调配果汁，加入0.06%柠檬酸和12%白砂糖，再分别加入2%、4%、6%、8%和10%赤藓糖醇，按上述工艺制作复合饮料，并进行感官评定。

（3）白砂糖添加量对果汁饮料感官评价的影响。按百香果汁∶蛋白肽水解液=1∶1 调配果汁，加入0.06%柠檬酸和6%赤藓糖醇，再分别加入8%、10%、12%、14%和16%白砂糖，按上述工艺制作复合饮料，并进行感官评定。

（4）柠檬酸添加量对果汁饮料感官评价的影响。按百香果汁∶蛋白肽水解液=1∶1 调配果汁，加入12%白砂糖和6%赤藓糖醇，再分别加入0.02%、0.04%、0.06%、0.08%和0.10%柠檬酸，按上述工艺制作复合饮料，并进行感官评定。

1.3.3 正交试验设计

（1）饮料配方的正交试验。在单因素试验的基础上，以感官评分为指标，进行4 因素3 水平正交试验，因素水平见表1。

表1 饮料配方的正交试验因素水平表

（2）稳定剂复配正交试验。在单一稳定剂的基础上，筛选出3 种稳定效果比较好的稳定剂进行复配，通过正交试验进行优化，因素水平表见表2。

表2 稳定剂复配正交试验因素水平表

1.4 感官评价

建立6 人感官评价小组，按照表3的感官评价标准，对复合饮料的色泽、香气、口感以及组织形态进行评分。

表3 饮料的感官评价标准

2 结果与分析

2.1 饮料配方的单因素试验

2.1.1 百香果汁与蛋白肽水解液比例对果汁饮料品质的影响

由图2可知，当百香果汁与蛋白肽水解液质量比为1∶2 时，果汁色泽悦目、适宜，口感最好，滋味比较协调；当比例为1∶1、2∶1、3∶1 时，果汁偏酸；当比例为1∶3 时，果汁颜色、香气较淡、稍有异味。

图2 不同百香果汁与蛋白肽水解液比例的复合饮料感官评分结果

2.1.2 赤藓糖醇添加量对果汁饮料感官评价的影响

赤藓糖醇是一种新型甜味剂，零热量、稳定性好、入口温和，且有清凉感，适量加入能掩盖鱼类低聚肽的腥味[7]，对饮料风味品质的提高有一定帮助。由图3可知，当赤藓糖醇添加量为6%时，果汁香味浓郁、口感柔和。赤藓糖醇添加量小于6%时，水解液腥味掩盖不足；当添加量大于6%时，口感不够柔和。

图3 不同赤藓糖醇添加量的复合饮料感官评分结果

2.1.3 白砂糖添加量对果汁饮料感官评价的影响

由图4可知，白砂糖添加量小于14%时，果汁偏酸，随着白砂糖添加量增多，甜度逐渐增加，当白砂糖添加量为14%时，果汁口感柔和，酸甜适度；继续增加白砂糖用量果汁黏稠感逐渐加强。

图4 不同白砂糖添加量的复合饮料感官评分结果

2.1.4 柠檬酸添加量对果汁饮料感官评价的影响

由图5可知，柠檬酸添加量较少时，酸甜比例不够协调，添加量为0.06%时，果汁酸甜适中，滋味协调。继续增加柠檬酸用量，果汁酸味增强。

图5 不同柠檬酸添加量的复合饮料感官评价结果

2.2 饮料配方的正交试验

由表4可知，影响复合果汁感官评分的主次顺序为A（百香果汁与蛋白肽水解液比例）＞C（蔗糖添加量）＞D（柠檬酸添加量）＞B（赤藓糖醇添加量）。由K值分析可得最优方案为A2B1C1D2，与正交表中最优组合（A2B3C1D2）结果不一致。经试验验证后得出在A2B1C1D2组合条件下制作的复合果汁饮料感官评分为92.0 分，高于A2B3C1D2的感官评分，因此确定最佳配方为A2B1C1D2，该条件下制作的复合饮料果汁呈金黄色、果味清香、酸甜爽口，果汁饮料风味良好。

2.3 稳定性试验

2.3.1 稳定剂的对比

为了提高果汁饮料的稳定性，防止分层和沉淀产生，影响复合果汁品质，需要添加稳定剂。按最优工艺条件制作复合果汁，分别加入0.10%的CMCNa、瓜尔胶、果胶、黄原胶、魔芋精粉以及海藻酸钠，静置2 d，对比不同稳定剂的稳定效果。由表5可知，CMC-Na、果胶、海藻酸钠的稳定效果较好，对果汁饮料口感影响较小。因此选取这3 种稳定剂进行正交试验。

表5 不同稳定剂对果汁饮料稳定性的影响

2.3.2 稳定剂复配的正交试验

由表6可知，不同稳定剂对稳定性影响的主次顺序为A’（海藻酸钠）＞C’（果胶）＞B’（CMC-Na），由K值分析可得最优方案为A2B1C1。在此复配配方下进行验证，得到平均感官评分为92.5 分，此时果汁饮料均匀一致，无分层和沉淀。

表6 稳定剂复配正交试验结果

3 结论

经过单因素试验和正交试验优化，得到最佳工艺参数为百香果汁与蛋白肽水解液比例1∶2、赤藓糖醇添加量4%、白砂糖添加量12%以及柠檬酸添加量0.06%；最佳稳定剂复配的配方为海藻酸钠添加量0.10%、CMC-Na 添加量0.07%、果胶添加量0.07%。本试验研制所得的罗非鱼胶原蛋白肽百香果汁复合饮料色泽悦目、均匀不分层、果香味浓郁、酸甜可口以及营养丰富，具有良好的市场前景和经济价值，也为水产加工下脚料的高值化利用提供了参考。