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        核桃油和核桃蛋白固體飲料中試工藝優(yōu)化

        2018-10-24 03:13:28祝兆帥王鈺森毛吾蘭孫儷娜
        農(nóng)產(chǎn)品加工 2018年19期
        關(guān)鍵詞:豆膠阿拉伯膠核桃油

        祝兆帥,王鈺森,毛吾蘭,孫儷娜

        (1. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機械化研究所,新疆烏魯木齊 830000;2. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830000)

        核桃原名胡桃,又稱家核桃,落葉喬木,是一種木本油料植物,核桃果仁是世界四大名干果之一。核桃仁含有營養(yǎng)價值極高的油脂,還含有優(yōu)質(zhì)豐富的蛋白質(zhì);核仁消化率達(dá)87.2%,含有8種必需氨基酸,是一種非常好的蛋白質(zhì)資源[1]。

        目前,核桃油的提取方法主要有冷榨法、浸出法、水代法、熱榨法、超臨界流體萃取法等[2]。冷榨法是在不破壞核桃原有營養(yǎng)成分前提下的一種物理壓榨方法[3],目前國際上德國的冷榨技術(shù)較為先進(jìn),德國的IBG Monforts 公司研發(fā)的KOMET冷榨機主要用于軟質(zhì)物料的冷榨效果方面[4-5],該法適用于核桃油的提取。

        核桃蛋白的效價與動物蛋白相近,且氨基酸種類齊全、氨基酸含量豐富,其中包括多種人體必需氨基酸,尤其是精氨酸、谷氨酸、組氨酸、酪氨酸等含量非常高,8 種必需氨基酸的含量比例合理,接近聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO) 和世界衛(wèi)生組織(WHO)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)氨基酸配比,具有很高的食用價值和保健功能[6]。試驗利用冷榨工藝將核桃營養(yǎng)成分進(jìn)行較大程度地保留,同時對核桃粕的開發(fā)與利用具有重要意義。

        1 材料與方法

        干核桃,新疆阿克蘇“新新2號”干核桃;瓜爾豆膠、阿拉伯膠、β-環(huán)糊精、木糖醇,均購于烏魯木齊南公園添加劑市場。

        6PK-600型核桃剝殼機、5XG-2000型風(fēng)選機,新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機械化研究所產(chǎn)品;7356733型自動封蓋機、3759421型FILTER 4N、205397型DD 85 G,IBG Monforts Oekotec GmbH產(chǎn)品;CM- L1810SZ型全自動送料切割機,上海創(chuàng)鳴激光設(shè)備廠產(chǎn)品;YK33-500型單柱液壓機,南通凱旋液壓機有限公司產(chǎn)品;YBLY-100A型板框式加壓濾油機,江蘇海力機械有限公司產(chǎn)品;XY-600B型粉碎機,永康市小寶電器有限公司產(chǎn)品;DJM-110LA型膠體磨、GYB-500N型均質(zhì)機,上海東華高壓均質(zhì)機廠產(chǎn)品;ZDDN-II型全自動凱氏定氮儀,上海洪紀(jì)儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品;OPD-8型噴霧干燥機,上海大川原干燥設(shè)備有限公司產(chǎn)品。

        2 試驗方法

        2.1.1 核桃油制作工藝流程

        干核桃→破殼→風(fēng)選→切?!湔ァ卫湔ァ诌^濾→精濾→灌裝→成品。

        2.1.2 核桃出油率

        采用稱質(zhì)量法,出油率計算公式如下:

        2.2.1 核桃蛋白固體飲料制作工藝流程

        核桃粕→粉碎→添加穩(wěn)定劑→磨漿→均質(zhì)→噴霧干燥→封裝→成品。

        2.2.2 核桃蛋白固體飲料配方優(yōu)化

        (1) 核桃蛋白固體飲料配方單因素試驗。①瓜爾豆膠添加量單因素試驗。在核桃蛋白粉中按0.1%,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%比例(按核桃蛋白粉質(zhì)量計算) 添加瓜爾豆膠,混合后與水按1∶10比例進(jìn)行沖調(diào),混合均質(zhì)后進(jìn)行感官評定。②阿拉伯膠添加量單因素試驗。在核桃蛋白粉中按0.5%,1.0%,2.0%,3.0%,4.0%,5.0%比例(按核桃蛋白粉質(zhì)量計算) 添加阿拉伯膠,混合后與水1∶10比例進(jìn)行沖調(diào),混合均質(zhì)后進(jìn)行感官評價。③β-環(huán)糊精添加量單因素試驗。在核桃蛋白粉中按0.5%,1.0%,2.0%,3.0%,4.0%比例(按核桃蛋白粉質(zhì)量計算)添加β-環(huán)糊精,混合后與水按1∶10比例進(jìn)行沖調(diào),混合均質(zhì)后進(jìn)行感官評價。

        (2) 核桃蛋白固體飲料配方正交試驗。因素與水平設(shè)計采用L9(32)正交試驗,考查穩(wěn)定劑添加量對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響。

        正交試驗因素與水平設(shè)計見表1。

        表1 正交試驗因素與水平設(shè)計

        采用凱氏定氮法[7]測定核桃粕中的蛋白含量,試樣中蛋白質(zhì)含量按下列公式(1) 計算:

        式中:X——樣品中每100 g蛋白質(zhì)的含量,g/100 g;

        V1——樣品消耗鹽酸或硫酸標(biāo)準(zhǔn)液的體積,mL;

        V2——空白試驗時試劑消耗的鹽酸或硫酸標(biāo)準(zhǔn)液的體積,mL;

        C——硫酸或鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定摩爾濃度,mol/L;

        V3——吸取的消化液的體積,mL;

        M——試樣的取樣量,g;

        F——氮換算為蛋白質(zhì)的系數(shù);

        核桃蛋白的F值為5.3,蛋白含量以干基計。

        3 結(jié)果與分析

        試驗中使用干核桃100 kg進(jìn)行試驗,一次壓榨產(chǎn)核桃油28 kg,二次壓榨產(chǎn)核桃油20 kg,共產(chǎn)核桃油48 kg,經(jīng)粗濾機與板框過濾機2次過濾,產(chǎn)2.8 kg核桃粕,共得到成品核桃油45.20 kg,出油率為45.20%。

        采用凱氏定氮法測得脫脂后核桃蛋白粉蛋白含量為48.50%。

        3.3.1 核桃蛋白固體飲料配方單因素試驗

        (1) 瓜爾豆膠的單因素試驗。

        瓜爾豆膠單因素試驗見表2。

        表2 瓜爾豆膠單因素試驗

        瓜爾豆膠添加量為0.1%和0.5%時產(chǎn)品穩(wěn)定性較差,添加量為0.1%,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%時產(chǎn)品性狀穩(wěn)定時間均較短,添加量較多時出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象,不適用于核桃粕蛋白固體飲料添加。

        (2) 阿拉伯膠單因素試驗。

        阿拉伯膠單因素試驗見表3。

        表3 阿拉伯膠單因素試驗

        阿拉伯膠添加量為1.0%時,產(chǎn)品性狀穩(wěn)定時間較好,且品嘗口感較好,由此可以看出阿拉伯膠添加量1.0%附近最佳。后續(xù)試驗將在此基礎(chǔ)上選擇阿拉伯膠添加量為0.75%,1.00%,1.25%的不同核桃蛋白固體飲料進(jìn)行正交試驗方差分析。

        (3) β-環(huán)糊精單因素試驗。

        β-環(huán)糊精單因素試驗見表4。

        β-環(huán)糊精在添加量為2.0%時,產(chǎn)品性狀穩(wěn)定時間較好,且品嘗口感較好,由此可以看出β-環(huán)糊精添加量2.0%附近最佳。后續(xù)試驗將在此基礎(chǔ)上選擇β-環(huán)糊精添加量為1.5%,2.0%,2.5%的不同核桃蛋白固體飲料進(jìn)行正交試驗方差分析。

        3.3.2 正交試驗結(jié)果分析

        綜合評分標(biāo)準(zhǔn)見表5,正交試驗結(jié)果見表6,主體間效應(yīng)的檢驗見表7。

        由表5可知,A2B2為最優(yōu)組合,其原料含量為1.0%阿拉伯膠、2.0% β-環(huán)糊精,由此推出核桃粕為主料向核桃粕中加入最少量穩(wěn)定劑,使蛋白粉不易沉淀且不因穩(wěn)定劑加入過多而影響口感。制作的蛋白粉中加入穩(wěn)定劑為1.0%阿拉伯膠、2.0% β-環(huán)糊精、甜味劑為40%木糖醇與核桃粕進(jìn)行混合穩(wěn)定性最為適宜且口感較為適中。

        表5 綜合評分標(biāo)準(zhǔn)

        表6 正交試驗結(jié)果

        表7 主體間效應(yīng)的檢驗

        由方差分析可知,該模型的p<0.05,因此具有統(tǒng)計學(xué)意義,因素A在3個不同水平上對核桃蛋白乳飲料的感官有特性具有顯著性影響(p<0.05),因素B對核桃蛋白乳飲料的感官特性影響不顯著。由表6可得最佳組合為A2B2,即阿拉伯膠添加量1.0%,β-環(huán)糊精添加量2.0%。

        4 討論與結(jié)論

        瓜爾豆膠在單因素試驗中沒有尋找到合適的添加量,由于瓜爾豆膠主鏈上沒有非極性基團,大部分伯羥基和仲羥基都位于主鏈的外側(cè),而且半乳糖支鏈上的醇羥基都具有活性,因此瓜爾豆膠上具有較多的氫鍵結(jié)合點,形成氫鍵的能力比較強[8]。而核桃等堅果均為堿性食物,預(yù)測由于pH值問題,所以瓜爾豆膠不適用。

        核桃蛋白粉研制階段,配方調(diào)試時選用溫度為40 ℃溫水進(jìn)行沖泡再進(jìn)行觀察,避免高溫蛋白質(zhì)變性,常溫水使用不利于蛋白質(zhì)溶解。在實驗室配方調(diào)試結(jié)束后進(jìn)行車間中試,在過膠體磨時調(diào)節(jié)膠體磨固定磨體與高速旋轉(zhuǎn)磨體孔間隙,來達(dá)到制作出均勻順滑的蛋白質(zhì)液體。均質(zhì)時調(diào)節(jié)壓力為30 MPa,保證向均質(zhì)機持續(xù)注水,降低均質(zhì)機溫度預(yù)防過熱導(dǎo)致機器損壞。噴霧干燥機使用時一定要保證密閉性,霧化器保證每天加油保證潤滑,對霧化器下端霧化盤進(jìn)行定時清洗。進(jìn)料時對液體不斷攪拌,保證進(jìn)入噴霧干燥機中液體均勻。經(jīng)冷壓榨后,計算得出核桃粕中的蛋白含量為48.496%。未處理過的核桃含蛋白質(zhì)19.23%,核桃脫脂粉含蛋白質(zhì)64.69%。

        5 結(jié)論

        通過對核桃仁進(jìn)行2次壓榨,干核桃仁出油率為45.20%,對核桃蛋白固體飲料配方進(jìn)行正交試驗得出添加1.0%阿拉伯膠,2.0% β-環(huán)糊精,40%木糖醇(按核桃蛋白粉質(zhì)量計算),得到的核桃蛋白固體飲料沖調(diào)性良好,感官品質(zhì)佳。

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