孟凡德，戴姝琰，李歡康，魏長慶，劉文玉*

1. 新疆兵團第五師農(nóng)業(yè)科學研究所/第五師科技局（博樂 833400）；2. 石河子大學食品學院/新疆植物藥資源利用教育部重點實驗室（石河子 832000）

核桃油具有多不飽和脂肪酸高的特點[1]，被廣泛應用于國內(nèi)食品市場，常見有核桃油包裝食用油，適用于孕婦及嬰幼兒等特殊群體，同時企業(yè)研發(fā)出核桃油特種食品，如核桃油微咀嚼片、核桃油健腦軟膠囊，可作為保健食品食用。此外，核桃油藥物制劑及其營養(yǎng)制劑，如碘油、核桃油脂肪乳靜脈注射、滴耳液[2]也被用于制藥領域。

胡蘿卜汁也被廣泛研究。童軍茂等[3]提出復合胡蘿卜汁的加工技術研究；楊勇等[4]采用蘆薈和胡蘿卜為原料，研制出一種口味獨特又具有保健功能的復合飲料；曾獻春等[5]開發(fā)研制新疆地產(chǎn)胡蘿卜汁乳酸菌發(fā)酵飲料，用鮮榨胡蘿卜原汁作原料，同時將保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌與之結(jié)合發(fā)酵胡蘿卜汁，制得一款口感良好、營養(yǎng)豐富的乳酸菌飲品；徐輝艷[6]指出由胡蘿卜和柑橘復合制得的保健飲品的最佳配方；趙輝[7]指出胡蘿卜汁添加量25%、蘋果汁添加量20%、綿白糖添加量5%、檸檬酸添加量0.07%時，胡蘿卜蘋果復合飲料感官評分最高，達到87.82分。

市場上有多種復合飲品，如核桃花生牛奶、南瓜胡蘿卜汁等[8]，但結(jié)合脂溶性營養(yǎng)素和水溶性營養(yǎng)素的復合飲品還未出現(xiàn)。基于此，試驗研究一款油類和果蔬汁復合飲品，為使油相與水相很好地結(jié)合并穩(wěn)定保藏，需添加一定量的乳化劑，乳化劑的選擇和使用根據(jù)產(chǎn)品的口感和黏稠度決定[9]，在果蔬汁中添加核桃油，使其更具特色、營養(yǎng)，加大消費者購買力，在滿足營養(yǎng)需求的同時，也能為核桃油的開發(fā)利用和飲料企業(yè)的良好發(fā)展鋪路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

核桃油（實驗室壓榨制得）；新鮮胡蘿卜（市售）；蔗糖酯（食品級，新疆恒朝生物技術有限公司）；聚甘油脂肪酸酯（食品級，新疆恒朝生物技術有限公司）；羧甲基纖維素鈉（食品級，江蘇采薇生物科技有限公司）；黃原膠（食品級，南京松冠生物科技有限公司）；無水檸檬酸（食品級，新疆恒朝生物技術有限公司）；三氯甲烷（分析純，新疆中泰化學股份有限公司）；冰乙酸（分析純，河北利華生物科技有限公司）；碘化鉀（分析純，武漢遠城科技發(fā)展有限公司）；硫代硫酸鈉（分析純，濟南歐密生物科技有限公司）。

1.2 儀器與設備

萬分之一電子天平（杭州艾普儀器設備有限公司）；磁力攪拌器（上海力辰邦西儀器有限公司）；榨汁機（九陽股份有限公司）；DK-8D數(shù)顯恒溫水浴鍋（金壇市醫(yī)療儀器廠）；X7多功能酶標儀（上海閃譜生物科技有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程與操作要點

1.3.1.1 工藝流程

1.3.1.2 操作要點

1) 原材料預處理。胡蘿卜經(jīng)過清洗、切分后，為防褐變并提高出汁率，在水浴鍋中100 ℃預煮5 min，榨汁后用4層紗布進行過濾，得到胡蘿卜汁，備用。

2) 乳化。將核桃油與復合乳化劑混合均勻，在70 ℃下邊攪拌邊加入溫水（溫水應純凈無雜質(zhì)[10]）直至形成均勻乳化體系。

3) 混合、調(diào)配。將白砂糖、檸檬酸、復合穩(wěn)定劑加水溶解，緩慢加入乳化好的飲料中并充分攪拌。

4) 殺菌、冷卻及檢測。將飲料灌裝、封口于潔凈處理的玻璃瓶中，然后于水浴鍋中殺菌處理10 min，逐級冷卻，檢驗、貯藏[11]。

1.3.2 核桃油添加量的確定

初步確定以蒸餾水質(zhì)量計，白砂糖6%、檸檬酸0.2%、復合穩(wěn)定劑0.3%、復合乳化劑0.5%[12]的添加量保持不變，結(jié)合人體每日正常攝入的油量分析添加合理的核桃油量，分別添加5%，6%，7%，8%和9%的核桃油。核桃油與乳化劑在70 ℃均勻攪拌下緩慢加入溫水，達到很好的乳化狀態(tài)，乳化后加入胡蘿卜汁中混合均勻。選取10名經(jīng)過培訓的品評員（5男5女，年齡30～45歲），進行感官品質(zhì)評定，初步確定核桃油的添加量[13]。

1.3.3 乳化劑的確定

試驗選用蔗糖酯和聚甘油脂肪酸酯，按一定比例將2種乳化劑混合并均質(zhì)，發(fā)揮2種乳化劑的增效作用和優(yōu)勢。添加6%白砂糖、7%核桃油、0.2%檸檬酸、0.3%復合穩(wěn)定劑，分別按一定添加量比例（0.15∶0.35，0.2∶0.3，0.25∶0.25，0.3∶0.2和0.35∶0.15）加入到飲料，確定最優(yōu)的乳化劑添加比后，以0.40%，0.45%，0.50%，0.55%和0.60%的添加量添加復合乳化劑，通過感官評定等方式確定最佳添加量。

1.3.4 穩(wěn)定劑的確定

樣品屬于酸性飲料，因此選擇羧甲基纖維素鈉與黃原膠作為復合穩(wěn)定劑，更好地增強飲料的穩(wěn)定性。添加6%白砂糖、7%核桃油、0.2%檸檬酸、0.5%復合乳化劑，在0.05∶0.25，0.1∶0.2，0.15∶0.15，0.2∶0.1和0.25∶0.05中確定最佳羧甲基纖維素鈉與黃原膠的添加比，確定最佳穩(wěn)定劑添加比后，分別以0.20%，0.25%，0.30%，0.35%和0.40%的添加量添加羧甲基纖維素鈉與黃原膠，通過感官評定的方式確定最佳添加量。在140 ℃條件下測定其熱穩(wěn)定性。

1.3.5 白砂糖添加量的確定

砂糖用作甜味劑，增加飲料的甜味，以獲得良好的口感。白砂糖添加量過少時，飲料甜味不足；添加量過多會膩，掩蓋飲料的原味。因此，確定白砂糖的添加量很重要。查閱文獻確定白砂糖添加范圍，選取5個添加量作單因素，分別是4%，5%，6%，7%和8%，進行感官評定。

1.3.6 檸檬酸添加量的確定

檸檬酸作為酸度調(diào)節(jié)劑，調(diào)節(jié)飲料的酸度，同時還具有護色的作用[14]，但檸檬酸添加量過高會導致飲料的pH降低，若不注意添加量，會導致穩(wěn)定性變差。參照GB 2760—2014《食品安全國家標準 食品添加劑使用標準》[15]，添加合適的量以達到最優(yōu)糖酸比，選取0.10%，0.15%，0.20%，0.25%和0.30%作為添加量，進行感官評定。

1.3.7 正交試驗

在單因素試驗基礎上，進行正交優(yōu)化試驗，以A（白砂糖添加量）、B（檸檬酸添加量）、C（復合乳化劑添加量）、D（復合穩(wěn)定劑添加量）為試驗因素，采用L9(34)正交試驗對核桃油胡蘿卜汁復合飲料的配方進行優(yōu)化[16]。

表1 L9(34)正交試驗因素與水平 單位：%

1.3.8 穩(wěn)定性及理化指標檢測

1.3.8.1 光穩(wěn)定性測定

光照試驗是穩(wěn)定性研究中的重要組成部分，考察樣品對光的敏感性，對于產(chǎn)品的開發(fā)具有重要的指導意義，是產(chǎn)品包裝選擇和存儲條件的依據(jù)之一。放置于太陽光下一段時間后，對比其顏色變化并觀察穩(wěn)定情況，用酶標儀測其吸光度，對比在510 nm暗處與光照下檢測到的吸光度變化。

1.3.8.2 熱穩(wěn)定性測定

根據(jù)GB 5009.23—2016《食品安全國家標準 食品酸度的測定》中的pH計法測定，平行3次以減小誤差。熱穩(wěn)定性檢測考察樣品是否能在高溫條件下保持穩(wěn)定不變質(zhì)，設定不同溫度將樣品置于水浴鍋中30 min，進行感官評分并觀察是否發(fā)生明顯變化，如顏色改變、出現(xiàn)明顯分層、產(chǎn)生沉淀等。

1.3.8.3 過氧化值（POV）的測定

參照GB 5009.227—2016《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》[17]。

1.3.8.4 酸價的測定

參照GB 5009.229—2016《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》[18]。

1.3.9 感官評定標準

表2 感官評定標準表

1.3.10 數(shù)據(jù)處理

試驗平行重復3次（n=3），利用Origin 2018進行數(shù)據(jù)處理及繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 核桃油添加量的確定

如圖1所示，10名品評員中有4名認為7%核桃油添加量為最佳，有3名對核桃油添加量為6%核桃油胡蘿卜汁給予高分，有2名認為核桃油添加量8%的核桃油胡蘿卜汁具有良好的風味，1名認為5%核桃油胡蘿卜汁較好。通過評定初步確定核桃油添加量為7%，此時乳化狀態(tài)達到最佳，飲料油香味及口感適中，并且結(jié)合人體每日攝入正常油量，該添加量符合添加標準。

圖1 10名品評員認為的核桃油最優(yōu)添加量

2.2 基本配方單因素試驗

2.2.1 乳化劑添加量及添加比對飲料感官品質(zhì)的影響

為達到更好的乳化體系，根據(jù)核桃油初步確定的添加量來確定乳化劑添加量及添加比例。2種乳化劑復合具有增效作用，能更好地發(fā)揮乳化劑乳化效果，保持溶液均勻無雜質(zhì)。乳化劑的添加量影響乳化效果，添加量不夠，溶液依舊呈現(xiàn)分層的狀態(tài)，添加量過大會產(chǎn)生雜質(zhì)。

從圖2可看出，復合乳化劑添加量0.5%時，溶液均勻無雜質(zhì)，乳化效果最佳。乳化劑添加量大于0.5%，雖將核桃油與胡蘿卜汁乳化完全，卻有不溶白色小顆粒；乳化劑添加量小于0.5%，乳化不完全，表面依舊有油滴存在。由圖3可知，蔗糖酯添加量0.3%、聚甘油脂肪酸酯添加量0.2%時，乳化效果最明顯，其他添加組合略差。

圖2 復合乳化劑的添加量對飲料感官評分的影響

圖3 蔗糖酯和聚甘油脂肪酸酯的添加比對飲料感官評分的影響

2.2.2 穩(wěn)定劑添加量及添加比對飲料感官品質(zhì)的影響熱穩(wěn)定性與光穩(wěn)定性是考察飲料品質(zhì)的重要標準[19]。添加穩(wěn)定劑可增大飲料的黏度，從而減少沉淀，使飲料的穩(wěn)定性得到大幅提升。使用2種穩(wěn)定乳化劑復配有增效作用，能更好地增加穩(wěn)定性，保持溶液均勻無雜質(zhì)。從圖4看出，穩(wěn)定性隨添加量增加呈先上升后下降趨勢。復合穩(wěn)定劑添加量0.3%時，穩(wěn)定性較高；添加量高于0.3%時，穩(wěn)定性雖增強，但口感較差；添加量低于0.3%時，穩(wěn)定性變差，飲料出現(xiàn)沉淀。羧甲基纖維素鈉添加量0.2%、黃原膠添加量0.1%時，飲料穩(wěn)定性達到最佳；若黃原膠添加量增加，會導致飲料變黏稠，口感下降，甚至出現(xiàn)些許沉淀。

圖4 復合穩(wěn)定劑添加量對飲料感官評分的影響

圖5 羧甲基纖維素鈉與黃原膠添加比對飲料感官評分的影響

2.2.3 白砂糖添加量對飲料感官品質(zhì)的影響

由圖6可知，隨著白砂糖添加量增加，飲料的感官品質(zhì)呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。白砂糖添加量6%時，飲料甜度適中，感官評分最高；白砂糖添加量高于6%時，飲料口感過甜，香味被掩蓋；添加量少于6%時，甜味不足，達不到最佳口感。

圖6 白砂糖添加量對飲料感官評分的影響

2.2.4 檸檬酸添加量對飲料感官品質(zhì)的影響

由通過確認的最優(yōu)糖酸比和圖7中數(shù)據(jù)可看出，檸檬酸添加量最優(yōu)為0.2%，此時的復合飲品風味獨特，具有酸甜可口的口感。當添加量大于0.2%時，酸味過重，影響口感；當添加量小于0.2%時，酸味不夠，也達不到最佳糖酸比，口感欠佳。

圖7 檸檬酸的添加量對飲料感官評分的影響

2.3 正交優(yōu)化試驗

由表3可知，A、B、C、D共4個因素對核桃油胡蘿卜汁飲料的感官評分具有顯著影響，它們對感官品質(zhì)的影響程度為B＞A＞C=D，最優(yōu)組合為A2B2C2D2，選擇白砂糖添加量6%，檸檬酸添加量0.2%，復合穩(wěn)定劑添加量0.3%，其中羧甲基纖維素鈉添加量0.2%、黃原膠添加量0.1%，復合乳化劑添加量0.5%，其中蔗糖酯添加量0.3%、聚甘油脂肪酸酯添加量0.2%。此時的核桃油胡蘿卜汁色澤鮮艷明亮，口感酸甜可口，并且有較好的穩(wěn)定性。

表3 正交試驗結(jié)果分析

2.4 最佳參數(shù)驗證試驗

根據(jù)正交試驗優(yōu)化結(jié)果得到的最佳配方進行試驗，重復3次試驗，進行感官評分，所得到的結(jié)果如表4所示。

表4 正交試驗結(jié)果驗證

與正交試驗所得結(jié)果進行對比，驗證試驗所得到的感官評分高于正交試驗，說明正交試驗得到的最佳參數(shù)具有可行性。

2.5 穩(wěn)定性檢測結(jié)果與分析

2.5.1 光穩(wěn)定性

將放置于太陽光下的核桃油胡蘿卜汁與室內(nèi)暗處存放的樣品對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)顏色幾乎無差別，放置1個月，設置對照組，用酶標儀測其吸光度，每隔2 d測1次，對比數(shù)據(jù)。

由圖8可知，吸光度從3.0上升到4.0左右，吸光度變化很小，因此核桃油胡蘿卜汁復合飲品光穩(wěn)定性良好。

圖8 吸光度隨存放時間的變化

2.5.2 熱穩(wěn)定性

考慮到運輸及存放過程中溫度變化，設定不同溫度于冰箱及水浴鍋中放置30 min，觀察現(xiàn)象并進行感官評分。

從圖9可以看出，隨著溫度上升，感官評分會下降，如果溫度過高，會出現(xiàn)煮爛的胡蘿卜味，在現(xiàn)實情況下溫度不會過高，因此在10～45 ℃下不會發(fā)生太大的變化，并觀察現(xiàn)象無明顯變化，因此熱穩(wěn)定性良好。

圖9 溫度對飲料感官評分的影響

2.6 理化指標檢測結(jié)果與分析

2.6.1 過氧化值

經(jīng)過放置一段時間后的觀察和檢測，國標中要求其過氧化值應≤0.15 g/100 g，測量其中3組消耗硫代硫酸鈉標準溶液0.40，0.50和0.60 mL，計算其過氧化值，結(jié)果為0.016 8，0.022 5和0.028 5 g/100 g，根據(jù)放置不同時間的樣品測定結(jié)果發(fā)現(xiàn)范圍在0.016 8～0.041 5 g/100 g，不同時間的所有樣品過氧化值均小于0.15 g/100 g，因此核桃油胡蘿卜汁符合國標中過氧化值的要求。

2.6.2 酸價

根據(jù)滴定所需標準溶液的體積2.60 mL，試樣添加量5.22 g，NaOH標準溶液濃度0.1 mol/L，NaOH摩爾質(zhì)量39.996 g/moL。計算出酸價，結(jié)果為2.0 mg/g，參照GB 2716—2018《食品安全國家標準 植物油》，食用植物油酸價應≤3 mg/g，在標準范圍之內(nèi)，因此符合國標要求。

3 結(jié)論

以蒸餾水質(zhì)量計，7%核桃油、6%白砂糖、0.2%檸檬酸、0.2%羧甲基纖維素鈉、0.1%黃原膠、0.3%蔗糖酯、0.2%聚甘油脂肪酸酯為最佳配方。該飲料色澤鮮艷明亮呈橘紅色；口感清爽，酸甜可口，無異味；經(jīng)過對其穩(wěn)定性與理化指標的測定，光穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性良好，過氧化值與酸價也符合國家標準要求。