王濤 韓曉江 彭曉邦 楊夢(mèng)佳

(商洛學(xué)院健康管理學(xué)院陜西商洛 726000)

核桃營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富，油脂占比可達(dá)75%，其中不飽和脂肪酸占比90%以上，富含油酸、亞油酸；核桃蛋白占比20%～25%，包含全部必需氨基酸在內(nèi)的18種氨基酸［1-3］。核桃能夠治療高膽固醇、高血糖，還具有清潤(rùn)血管、防止血栓的功效；同時(shí)能夠滋養(yǎng)腦部神經(jīng)，修復(fù)受損細(xì)胞，提高大腦的記憶力，具有強(qiáng)健頭腦的功效［4-5］。據(jù)研究報(bào)道，核桃還具有預(yù)防乳腺癌，改善血管內(nèi)皮等作用［6］。

夏威夷果又稱澳洲堅(jiān)果，富含多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，脂肪含量占比78%以上，其中不飽和脂肪酸含量較多；蛋白質(zhì)占比8%左右，可為機(jī)體提供必需氨基酸［7-8］；郭剛軍等［9］研究發(fā)現(xiàn)，夏威夷果蛋白質(zhì)氨基酸評(píng)分較高，必需氨基酸含量豐富且營(yíng)養(yǎng)均衡；可溶性糖占比5.9%，還富含K、P、Zn、Ca、Mg、Cu、Mn、Fe等礦物質(zhì)；具有抗氧化、降血糖、抗衰老等保健功能，可調(diào)節(jié)血脂代謝、有效預(yù)防心血管疾病［10-12］。

目前，對(duì)乳飲料研究相對(duì)較多，但利用熱帶盛產(chǎn)的堅(jiān)果和本地核桃進(jìn)行研究開發(fā)則相對(duì)較少。本研究以夏威夷果為原料，結(jié)合核桃、牛奶營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，開展影響乳飲料口感的單因素試驗(yàn)；利用正交優(yōu)化得出配方參數(shù)，同時(shí)對(duì)研制開發(fā)的乳飲料穩(wěn)定性進(jìn)行研究，優(yōu)化得出最佳復(fù)合穩(wěn)定劑參數(shù)，研制開發(fā)功能更加齊全的健康乳飲料，為澳洲堅(jiān)果、核桃深加工利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試材與試劑

核桃、夏威夷果、脫脂奶粉、白砂糖均購(gòu)置于華潤(rùn)萬(wàn)家超市；食品級(jí)黃原膠、卡拉膠、海藻酸鈉購(gòu)自河南萬(wàn)邦實(shí)業(yè)有限公司。

1.1.2 試驗(yàn)儀器

ZG-LHS01榨汁機(jī)；WIGGENS BIOCEN 22微量臺(tái)式離心機(jī)；萬(wàn)分之一分析天平；HH-S恒溫水浴鍋；LHS-18B高壓力蒸汽滅菌鍋；LC-PJ-400無(wú)菌均質(zhì)機(jī)。

1.2 方法

1.2.1 主要工藝流程

核桃仁（夏威夷果仁）選擇→浸泡（烘烤）→去皮→磨漿榨汁→過濾→核桃汁（夏威夷果汁）→脫脂奶粉沖調(diào)→添加白砂糖、穩(wěn)定劑，調(diào)配→均質(zhì)→滅菌→冷卻→成品。

1.2.2 操作要點(diǎn)

1.2.2.1 核桃汁的制備

選取飽滿的核桃仁，于1.5%NaOH熱水溶液中浸泡5 min，去皮，用清水沖洗3遍，以1∶4（m∶V）料液比進(jìn)行磨漿，過100目篩［13］。

1.2.2.2 夏威夷果汁的制備

選取色澤較好、新鮮原味的夏威夷果，以120℃烘烤20 min；利用粉碎機(jī)粉碎，將夏威夷果粉和去離子水以料液比1∶4（m∶V）混合，攪拌，得到夏威夷果汁，待用［14-16］。

1.2.2.3 調(diào)配

將夏威夷果汁、核桃汁、脫脂牛奶按比例進(jìn)行調(diào)配，添加白砂糖改善其口感，以黃原膠為穩(wěn)定劑，定容至100 mL。

1.2.2.4 均質(zhì)及殺菌

對(duì)調(diào)配的樣品高壓均質(zhì)，即采取壓力25 Mpa、溫度55℃進(jìn)一步破碎樣品中脂肪球和固體小顆粒；均質(zhì)后灌裝、殺菌、冷卻、成品。

1.2.3 單因素試驗(yàn)

選取夏威夷果汁（B）添加量10%、白砂糖6%、脫脂牛奶30%，考察單因素核桃汁5%、10%、15%、20%、25%、30%添加量對(duì)飲品口感的影響；選核桃汁添加量10%，白砂糖6%、脫脂牛奶30%，考察單因素夏威夷果汁5%、10%、15%、20%、25%、30%添加量對(duì)飲品口感的影響；選取核桃汁（A）添加量10%、夏威夷果汁10%、白砂糖6%，考察脫脂牛奶（C）10%、20%、30%、40%、50%、60%添加量對(duì)飲品口感的影響。

1.2.4 核桃、夏威夷果汁復(fù)合乳飲料正交優(yōu)化及感官評(píng)定

分別以核桃汁、夏威夷果汁、脫脂牛奶液為試驗(yàn)因素，每因素選取三水平，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)。由10名經(jīng)過培訓(xùn)的學(xué)生，根據(jù)表1中感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)［17］，對(duì)復(fù)合乳飲料進(jìn)行感官評(píng)分。

表1 復(fù)合乳飲料感官評(píng)分表

1.2.5 穩(wěn)定劑單因素試驗(yàn)

通過優(yōu)化，分別考察黃原膠、卡拉膠、海藻酸 鈉3種 穩(wěn) 定 劑0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%添加量對(duì)乳飲料穩(wěn)定性的影響。

準(zhǔn)確稱取添加過穩(wěn)定劑的復(fù)合乳飲料質(zhì)量（M2）（g），于4℃靜置12 h，以4 000 r/min離心10 min，得沉淀物；高溫干燥后準(zhǔn)確稱取其質(zhì)量（M1），根據(jù)公式（1）計(jì)算沉淀率［18-21］

1.2.6 響應(yīng)面優(yōu)化乳飲料復(fù)合穩(wěn)定劑穩(wěn)定效果實(shí)驗(yàn)

根據(jù)黃原膠、卡拉膠、海藻酸鈉單因素試驗(yàn)結(jié)果，選擇穩(wěn)定劑最適添加量的10%、20%、30%為低、中、高3個(gè)水平，設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn)，以沉淀率為響應(yīng)值，響應(yīng)面優(yōu)化最佳配比，試驗(yàn)因素及水平見表2。

經(jīng)3種不同穩(wěn)定劑單因素試驗(yàn)后，以黃原膠（X1）最佳添加量、卡拉膠（X2）最佳添加量、海藻酸鈉（X3）最佳添加量為因素，根據(jù)表2設(shè)計(jì)的響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平，使用Design-Expert 7.0軟件進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化分析，以感官評(píng)分作為響應(yīng)值。

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平表

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素對(duì)復(fù)合乳飲料的影響

單因素添加量對(duì)復(fù)合乳飲料感官得分的影響見圖1～3。夏威夷果汁添加量10%時(shí)，評(píng)分最高（圖2），由于實(shí)驗(yàn)所用的是原味夏威夷果，添加較少時(shí)果香味較低，添加較高會(huì)掩蓋核桃味道，加上夏威夷果為熱帶堅(jiān)果，有很大一部分消費(fèi)者對(duì)其嗜好可能偏低；核桃汁15%，牛奶添加量40%時(shí)，感官最佳，口感清爽，不油膩，核桃乳香味，奶香味俱佳。

圖1 核桃汁添加量對(duì)復(fù)合乳飲料的影響

圖2 夏威夷果汁添加量對(duì)復(fù)合乳飲料的影響

圖3 牛奶添加量對(duì)復(fù)合乳飲料的影響，

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

在復(fù)合乳飲料單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選擇三因素三水平進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及感官評(píng)分結(jié)果見表3，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行方差分析。單因素對(duì)感官評(píng)分影響最大的是夏威夷果汁，影響最小的是脫脂牛奶，主次順序依次是B＞A＞C，最優(yōu)組合為B2A2C3，由此確定復(fù)合乳飲料夏威夷果汁添加量10%，核桃汁添加量15%，牛奶添加量50%。由表4可知，僅因素A、B對(duì)產(chǎn)品感官得分的影響顯著，這可能與評(píng)定人員日常飲食習(xí)慣有一定的關(guān)系。

2.3 復(fù)合穩(wěn)定劑單因素試驗(yàn)結(jié)果

由圖4可知，3種穩(wěn)定劑沉淀率總體呈現(xiàn)隨著添加量的增加先降低后增加的變化趨勢(shì)，卡拉膠添加0.1%、海藻酸鈉添加0.2%時(shí)、黃原膠添加0.15%，單因素沉淀率最低；隨后添加量增加，沉淀率又會(huì)呈現(xiàn)偏高的趨勢(shì)；然而，添加量過高也會(huì)對(duì)乳飲料中的穩(wěn)定體系造成破壞。

表3 核桃、夏威夷果汁、牛奶配比正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表及結(jié)果

表4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果方差分析表

圖4 不同穩(wěn)定劑對(duì)復(fù)合乳飲料穩(wěn)定性的影響

2.4 復(fù)合穩(wěn)定劑響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸擬合處理，響應(yīng)方差分析結(jié)果如表6所示，得二次回歸方程：

由表6可知，回歸模型p＜0.000 1，模型極顯著，表明復(fù)合乳飲料的沉淀率和3個(gè)因素之間的回歸模型顯著，模型R2=0.977 8，表明回歸方程有較高的擬合度。模型一次項(xiàng)X1、X2、X3，交互項(xiàng)X1X2、X1X3，二次項(xiàng)X1

2、X2

2、X32的p值均小于0.01，達(dá)到極顯著水平；交互項(xiàng)X2X3的p值為0.028 1，處于顯著水平。根據(jù)所建模型F值可知：三因素對(duì)復(fù)合乳飲料穩(wěn)定性的影響效果大小為海藻酸鈉添加量（X3）＞卡拉膠添加量（X2）＞黃原膠添加量（X1）。

表5 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

利用Design-Expert7.0軟件對(duì)響應(yīng)面優(yōu)化工藝結(jié)果進(jìn)行擬合分析，黃原膠0.032%、卡拉膠0.018%、海藻酸鈉0.053%，預(yù)測(cè)得最小沉淀率為0.405%；為驗(yàn)證優(yōu)化結(jié)果的可靠性，在該條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，實(shí)際測(cè)得核桃、夏威夷果復(fù)合乳飲料沉淀率為0.413%，與理論預(yù)測(cè)相對(duì)誤差1.9%，表明實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模型擬合良好，在實(shí)驗(yàn)過程中能使沉淀率達(dá)到最低，此響應(yīng)面模型具有可行性。

3 結(jié)論

表6 響應(yīng)面方差分析表

以核桃、夏威夷果、牛奶為原料研制開發(fā)復(fù)合乳飲料，通過感官評(píng)定及優(yōu)化可知，10%夏威夷果汁、15%核桃汁、50%脫脂牛奶條件下，飲品感官最佳；同時(shí)對(duì)復(fù)合乳飲料穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過單因素試驗(yàn)及響應(yīng)面分析得知，黃原膠0.032%、卡拉膠0.018%、海藻酸鈉0.053%的條件下沉淀率可達(dá)到0.413%。