功能性風(fēng)味飲料配方的研究

袁偉崗，李明月，孫保劍，田田，王笛，劉軍

山東禹王生態(tài)食業(yè)有限公司（禹城 251200）

功能性飲料是近幾年比較火爆的飲品，是一種通過調(diào)整飲料中核心營養(yǎng)物質(zhì)比例，在一定程度上對人體功能具有調(diào)節(jié)作用的一種飲料。隨著人們消費觀念的轉(zhuǎn)變，功能性飲料逐漸成為大眾消費，近幾年一直保持著穩(wěn)步增長的態(tài)勢，市場份額逐步提高，是飲料市場中增長較快的子板塊之一。

產(chǎn)品的功能性一直是功能性飲料市場的核心競爭因素，功能性飲料如果不突出“功能”特點，其本質(zhì)與常規(guī)飲料無差異，其產(chǎn)品的研究方向必然是健康、營養(yǎng)、好喝，因此產(chǎn)品得以走向市場并得到大眾喜愛。

人們通常會在熬夜、加班、運動、駕車的時候，選擇飲用具有抗疲勞功效的飲料，以提神、補充體內(nèi)能量，這類產(chǎn)品類似于人體體液，能被身體快速吸收，及時補充因大量運動、出汗而流失的水分和電解質(zhì)（鹽分），使體液達到平衡狀態(tài)。全民健康逐漸成為一種時尚，我國人口眾多，功能性飲料產(chǎn)品逐步迎來消費熱潮。

大豆肽粉是以優(yōu)質(zhì)蛋白粉為原料，經(jīng)酶解轉(zhuǎn)化成的低分子生物活性肽，具有多種生理活性，對人體生命活動具有一定的益處[1]，如抗氧化、抗疲勞[2]、降血脂[3]、提高心血管活性[4]、調(diào)節(jié)免疫力、平衡腸道微生態(tài)、改善骨質(zhì)疏松[5]等功能特性。徐祖杰等[6]的研究表明補充大豆肽可顯著提高小鼠運動能力，改善一次性力竭運動誘導(dǎo)的心肌氧化應(yīng)激損傷，提高抗氧化能力，其機制可能與Keap1-Nrf2信號通路的激活有關(guān)。于亞莉等[7]的研究同樣表明，在不同的大豆肽低（0.25 g/kg）、中（0.5 g/kg）、高（2.5 g/kg）劑量下，小鼠力竭游泳時間顯著提高。

從生理學(xué)分析，疲勞的產(chǎn)生與肌肉的分解、消耗有一定的關(guān)系。有研究表明，運動后在適當(dāng)?shù)臅r間下快速補充氨基酸能促進肌肉合成[8]。大豆低聚肽結(jié)構(gòu)簡單，分子量多為1 000以下，這種小分子活性肽可以以完整的形式直接進入小腸被小腸吸收，消化吸收快、生物利用率高[9]，試驗表明，在攝入大豆肽后30~60 min內(nèi)會全部被人體吸收[10]，且人體能量不被消耗，能快速恢復(fù)肌體能量，抑制疲勞。補充蛋白質(zhì)的形式最好是飲料，因此應(yīng)用于蛋白質(zhì)飲料生產(chǎn)是一條新的開辟途徑。

好喝是大眾消費的前提，一款功能性飲料最重要的指標(biāo)是口感、風(fēng)味，而大豆肽由于在水解的過程中會造成疏水氨基酸的暴露，產(chǎn)生苦味及其他不良風(fēng)味，適口性差，如何通過合適的酸甜感來遮掩這種不良風(fēng)味非常重要。因此，文章在兼顧功能特性和良好口感方面，通過調(diào)配配方，研究酸甜可口、風(fēng)味獨特、口感柔和的大豆肽功能性風(fēng)味飲料，來迎合市場需求。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

蔗糖（山東星光糖業(yè)）；大豆肽粉（諾利如一生物公司）；檸檬酸（濰坊英軒實業(yè)）；檸檬酸鈉（濰坊英軒實業(yè)）；復(fù)合營養(yǎng)素（鄭州瑞普生物公司）；復(fù)合果味香精（杭州安賽生物科技）。

ML4002電子天平[梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司]；HR1613手持?jǐn)嚢铏C（飛利浦電子香港有限公司）；PT-30T微型管式殺菌機（沃特睞博）；MLS-3780滅菌鍋（SANYO Electric Co.，Ltd.）。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

蔗糖熱水溶解→調(diào)配→調(diào)酸→二次調(diào)配→定容→調(diào)香→UHT殺菌→無菌灌裝

1.2.2 操作要點

溶糖：用適量的80~85 ℃熱純水，先投入蔗糖；攪拌時間：5~6 min；調(diào)酸：將稀釋好的檸檬酸加入到調(diào)配灌中，加酸時調(diào)配罐溫度＜35 ℃；定容溫度：25~35 ℃；滅菌：將定容后的料液，在UHT 105 ℃下，滅菌20 s。

1.2.3 單因素試驗

1.2.3.1 蔗糖占比對產(chǎn)品口感的影響

檸檬酸、大豆肽粉及復(fù)合果味香精的占比分別固定為0.35%，0.4%和0.1%，根據(jù)產(chǎn)品最終的口感評價測評，研究蔗糖占比（10.5%，11.0%，11.5%，12.0%和12.5%）對產(chǎn)品口感品質(zhì)的影響。

1.2.3.2 檸檬酸占比對產(chǎn)品口感的影響

蔗糖、大豆肽粉及復(fù)合果味香精的占比分別固定為11.5%，0.4%和0.1%，根據(jù)產(chǎn)品最終的口感評價測評，研究檸檬酸占比（0.25%，0.30%，0.35%，0.40%和0.45%）對產(chǎn)品口感品質(zhì)的影響。

1.2.3.3 大豆肽粉占比對產(chǎn)品口感的影響

蔗糖、檸檬酸及復(fù)合果味香精的占比分別固定為11.5%，0.35%和0.1%，根據(jù)產(chǎn)品最終的口感評價測評，研究大豆肽粉的占比（0.2%，0.4%，0.6%，0.8%和1.0%）對產(chǎn)品口感品質(zhì)的影響。

1.2.3.4 復(fù)合果味香精占比對產(chǎn)品口感的影響

蔗糖、檸檬酸及大豆肽粉的占比分別固定為11.5%，0.35%和0.4%，根據(jù)產(chǎn)品最終的口感評價測評，研究復(fù)合果味香精的占比（0.06%，0.08%，0.1%，0.12%和0.14%）對產(chǎn)品口感品質(zhì)的影響。

1.2.4 正交試驗

根據(jù)單因素預(yù)試結(jié)果，擬定四因素，即蔗糖占比（A）、檸檬酸占比（B）、大豆肽粉占比（C）及復(fù)合果味香精占比（D）[14]，每種因素選擇三水平，采用正交設(shè)計方法，確定最優(yōu)配方。

表1 L9(34)正交試驗因素水平表 單位：%

1.2.5 口感評價標(biāo)準(zhǔn)

從產(chǎn)品的光澤、口感、味道、狀態(tài)等維度進行功能性風(fēng)味飲料品質(zhì)評價，選擇10名口感品評經(jīng)驗者進行評價，以100滿分計，取平均值作為最終結(jié)果，評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 口感評價標(biāo)準(zhǔn)

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗采用SPSS 18.0統(tǒng)計分析軟件以及Excel對數(shù)據(jù)進行處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 功能性風(fēng)味飲料單因素試驗

2.1.1 蔗糖對產(chǎn)品口感品質(zhì)的影響

功能性飲料中抗疲勞的配方是相互作用的，蔗糖能夠為機體提供能量，并維持血糖平衡。同時蔗糖作為一種常用的食品添加劑，在飲料體系中起著調(diào)和眾口的作用。蔗糖的占比對產(chǎn)品口感的影響如圖1所示。隨著蔗糖占比的增加，口感評價呈現(xiàn)直線上升趨勢，配方占比為11.5%時，口感評價達到最大值95分；之后，隨著占比的逐步增加，口感評價開始出現(xiàn)下降趨勢。蔗糖對產(chǎn)品口感體系的影響分析如下：蔗糖的分子結(jié)構(gòu)主要呈現(xiàn)為羧基與羥基，它們受蛋白質(zhì)微粒表面吸附，增加蛋白質(zhì)微粒和介質(zhì)的親和力，進一步提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。隨著蔗糖的增加，飲料體系濃度逐漸增加，體系口感成分發(fā)生變化，酸甜口感平衡逐漸由酸呈現(xiàn)偏甜，繼續(xù)增加，蔗糖的過度添加，飲料口感逐漸失去酸甜感協(xié)調(diào)、口感溫和的特點，口感逐漸呈現(xiàn)厚重感，同時蔗糖的原料成本也會上漲，因此蔗糖的較佳占比為11.5%。

圖1 蔗糖占比對飲料口感的影響

2.1.2 檸檬酸對產(chǎn)品口感品質(zhì)的影響

檸檬酸能夠使飲料風(fēng)味豐滿。從圖2可以看出，當(dāng)檸檬酸占比在0.25%~0.35%的范圍時，口感評價呈上升趨勢，當(dāng)占比為0.35%時，口感評價95分，達最大值。當(dāng)檸檬酸占比大于0.35%時，口感評價出現(xiàn)直線下降趨勢。其原因是：隨著檸檬酸占比的增加，釋放氫離子較多導(dǎo)致體系內(nèi)pH降低，同時也影響了蔗糖的轉(zhuǎn)化，酸甜口感失調(diào)，導(dǎo)致整個產(chǎn)品體系的穩(wěn)定性隨著檸檬酸占比的增加而波動。因此，檸檬酸的較佳占比為0.35%。

圖2 檸檬酸對飲料口感的影響

2.1.3 大豆肽粉對產(chǎn)品口感品質(zhì)的影響

從圖3可以看出，隨著大豆肽粉的占比增加，口感評價呈先平緩然后再下降的趨勢，當(dāng)大豆肽粉占比為0.4%時，口感評價為94分，為試驗組中不影響口感的最大占比。當(dāng)大豆肽粉占比達到0.8%時，口感評價呈直線下降趨勢。分析認(rèn)為：隨著大豆肽粉的增加，蛋白營養(yǎng)物質(zhì)在增加，大豆肽粉本身酶解中產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)逐步突顯出來，特別是其本身因酶解產(chǎn)生的苦味和豆腥味，同時產(chǎn)品整體的穩(wěn)定性隨著占比增加出現(xiàn)沉淀等狀態(tài)，造成不適的穩(wěn)定感覺。因此，較佳的占比為0.4%。

圖3 大豆肽粉對飲料口感的影響

2.1.4 復(fù)合果味香精對產(chǎn)品口感品質(zhì)的影響

復(fù)合果味香精對產(chǎn)品口感體系的影響如圖4所示。隨著復(fù)合營養(yǎng)素占比的增加，口感評價呈現(xiàn)上升再下降趨勢，當(dāng)占比為0.1%時，口感評價達到最高值94分。之后，隨著占比的進一步增加，口感評價呈現(xiàn)下降趨勢。這是因為，隨著配方占比的逐漸提高，果味的增加會造成產(chǎn)品體系的酸甜失調(diào)，影響最終產(chǎn)品的風(fēng)味和口味，因此，復(fù)合果味香精的較佳占比為0.1%。

圖4 復(fù)合果味香精占比對飲料口感的影響

2.2 功能性風(fēng)味飲料配方優(yōu)化

2.2.1 正交試驗

表3 飲料配方優(yōu)化正交試驗設(shè)計及結(jié)果

由k值可知：最佳方案為A1B2C1D1，即蔗糖占比11.0%、檸檬酸占比0.35%、大豆肽粉占比0.3%、復(fù)合果味香精占比0.08%。由R值可知：各因素對飲料口感評分影響程度的主次順序為A＞B＞D＞C，即蔗糖占比為主要影響因素，其次為檸檬酸占比，再次為復(fù)合果味香精占比，大豆肽粉占比影響最小。因最佳因素組合A1B2C1D1不在正交表中，所以需要對最佳因素組合進行驗證試驗，重復(fù)試驗3次，飲料口感評分為96分，試驗結(jié)果穩(wěn)定可靠，因素組合A1B2C1D1為口感評分高的較優(yōu)組合。

2.2.2 正交試驗結(jié)果方差分析

對正交試驗數(shù)據(jù)進行方差分析，結(jié)果如表4所示。結(jié)果表明：在功能性風(fēng)味飲料生產(chǎn)過程中，蔗糖占比是顯著因素，而檸檬酸、大豆肽粉和復(fù)合果味香精均為不顯著因素。

表4 正交試驗結(jié)果方差分析

3 結(jié)論

通過單因素試驗及正交試驗確定功能性風(fēng)味飲料的配方：蔗糖占比11.0%，檸檬酸占比0.35%，大豆肽占比0.3%，以及復(fù)合果味香精占比0.08%，此時口感評分為96分。在此配方下研制出的功能性風(fēng)味飲料酸甜感協(xié)調(diào)、風(fēng)味獨特、口感柔和，且具有一定的抗疲勞的功能特性。