益智核桃奶粉的研制

施婭楠，畢晶，王震，黃艾祥

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，昆明650201；2.新希望鄧川蝶泉乳業(yè)有限公司，云南大理671204）

0　引言

核桃又名羌桃，是一種營(yíng)養(yǎng)豐富的益智果[1]。脂肪酸包含十三種成分[1-2]，其中亞油酸70.7%，亞麻酸12.4%，所含的微量元素鋅和錳還是腦垂體的重要成分[6-9]。

以核桃的高值化利用出發(fā)，將營(yíng)養(yǎng)豐富的核桃與生活中不可或缺的牛奶相結(jié)合，使人體以最快捷的方式獲取核桃及牛奶不可替代的營(yíng)養(yǎng)。但目前市場(chǎng)上只有少量核桃牛奶、奶粉和核桃復(fù)合蛋白飲料產(chǎn)品，其原因是多方面的，如脂肪上浮、蛋白質(zhì)沉淀，核桃奶粉儲(chǔ)藏等問題，本文就此做了一些探討。

本研究通過單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)益智核桃奶粉的工藝配方進(jìn)行篩選，并研究了干燥方式對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，旨在使蛋白質(zhì)及脂肪含量，鋅、錳、亞麻酸、亞油酸等具有益智健腦作用的物質(zhì)得到較好保留，提高核桃奶粉的使用性能及儲(chǔ)藏性能。

1　實(shí)驗(yàn)

1.1　材料

鮮牛奶，核桃仁，白砂糖，檸檬酸，麥芽糊精，碳酸氫鈉，卵磷脂，氫氧化鈉。

1.2　儀器設(shè)備

RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，TDL-5-A離心機(jī)，DHG-9070A真空冷凍干燥機(jī)，KDY-9810凱氏定氮儀，LPG-08高速離心噴霧干燥機(jī)，ZM-100反壓高溫滅菌鍋，DJM膠體磨，60-6S高壓均質(zhì)機(jī)。

2　單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1　工藝參數(shù)確定

脫皮工藝：采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%氫氧化鈉溶液脫皮，添加量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%，0.5%，1%，1.5%（以核桃質(zhì)量計(jì)）；各水平蒸煮時(shí)間均為1，2，3，4 min。漂白工藝：采用檸檬酸漂白，添加量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%，1.5%，2%，2.5%（以核桃質(zhì)量計(jì)）；各水平漂白時(shí)間均為1，2，3，4；磨漿溫度為50，55，60，65℃；各水平磨漿時(shí)間均為1，2，3，4 min進(jìn)行組合實(shí)驗(yàn)；以感官評(píng)定為標(biāo)準(zhǔn)確定最佳處理方案。

表1　感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.2　配方確定

原料篩選：選取新鮮核桃仁、干核桃仁進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，添加量均占鮮奶質(zhì)量的6%；白砂糖添加量為2%，3%，4%，5%（以鮮奶質(zhì)量計(jì)）；麥芽糊精添加量為3%，4%，5%，6%，7%（以核桃質(zhì)量計(jì)）；根據(jù)感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，得出最佳處理方案。

2　產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)

通過比較噴霧干燥和冷凍干燥核桃奶粉的感官、理化及微生物指標(biāo)，評(píng)價(jià)益智核桃奶粉產(chǎn)品質(zhì)量[14,16]。

2.1　感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

參考中華人民共和國(guó)核桃乳行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(QB/T 2301—1997)以及相關(guān)文獻(xiàn)等對(duì)核桃復(fù)溶產(chǎn)品的色澤、風(fēng)味、口感、組織狀態(tài)五大指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)分[5]，見表1

2.2　理化指標(biāo)的測(cè)定

脂肪的測(cè)定參照GB 5413.27《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)嬰幼兒脂肪酸的測(cè)定》。

蛋白質(zhì)的測(cè)定參照GB 5009.5《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》。

脂肪酸的測(cè)定根據(jù)GB 5413.27-2010的乙酰氯—甲醇甲酯化法經(jīng)氣相色譜儀分離檢測(cè)，外標(biāo)法定量[17-18]。

礦物質(zhì)元素的測(cè)定 礦物質(zhì)元素根據(jù)NY/T 1653-2008《蔬菜、水果及制品中礦質(zhì)元素的測(cè)定電感耦合等離子體發(fā)射光譜法》進(jìn)行測(cè)定[19]。

2.3　衛(wèi)生指標(biāo)的測(cè)定

根據(jù)GB25191-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制乳》對(duì)益智核桃奶粉的菌落總數(shù)，大腸桿菌和芽孢進(jìn)行檢測(cè)。

3　結(jié)果與分析

3.1　工藝參數(shù)

3.1.1核桃仁皮去除方法

由表2可知，添加不同比例的N aOH溶液對(duì)核桃仁脫皮具有一定的效果，當(dāng)添加量為1%處理時(shí)間3min時(shí)，堿液浸泡處理核桃仁皮效果最佳。

徐效圣[7]采用N a2CO3與Ca2(OH)2混合配合熱燙的方法進(jìn)行去皮，當(dāng)N a2CO3與Ca2(OH)2的濃度比例為4∶10配合熱燙時(shí)間3 min脫皮率較高，混合液中Ca2(OH)2的濃度變化對(duì)核桃仁的影響較大，堿性過高時(shí)對(duì)核桃仁的腐蝕性增強(qiáng)，核桃仁變軟、變棉褐變加重，與本實(shí)驗(yàn)采用氫氧化鈉溶液脫皮效果一致，但就操作而言，氫氧化鈉法更加簡(jiǎn)便。

3.1.2核桃仁漂白的方法

檸檬酸既可用來中和去仁皮時(shí)未沖洗干凈的氫氧化鈉，對(duì)核桃仁還有一定程度的漂白作用。由表3可以看出，檸檬酸添加量為2%，配合漂白時(shí)間2 min漂白效果最好。

3.1.3磨漿條件對(duì)成品質(zhì)量的影響

膠磨作用是將原料中蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)膠體，并通過改變核桃原漿顆粒的直徑大小來影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定程度，膠磨時(shí)間太長(zhǎng)引起部分蛋白質(zhì)變性，并且過細(xì)的核桃渣會(huì)堵塞漿渣分離機(jī)的網(wǎng)眼，影響后續(xù)加工，根據(jù)感官結(jié)果，在55℃條件下磨漿3 min成品質(zhì)量能達(dá)較好水平（表4）。

表2　處理方法對(duì)核桃仁脫皮效果的影響

3.2　配方篩選

3.2.1干核桃仁及新鮮核桃仁對(duì)成品的影響

核桃仁原料篩選的結(jié)果如圖1所示。以新鮮核桃仁作為原料加工的奶粉在濃郁奶香中攜有淡淡的核桃清香，既不失奶粉實(shí)質(zhì)也不乏核桃風(fēng)味；乳白色微灰、細(xì)膩爽滑、清爽甘甜，更易于被消費(fèi)者接受，感官評(píng)價(jià)平均綜合得分為22分。以干核桃仁作為原料加工的核桃奶粉經(jīng)過加熱后會(huì)產(chǎn)生特殊氣味，掩蓋了牛奶香氣，乳白色微褐、有輕微的油膩感，感官評(píng)價(jià)平均綜合得分為17分。

圖1　干核桃仁及新鮮核桃仁對(duì)成品的影響

3.2.2白砂糖添加量對(duì)成品的影響

圖2為白砂糖添加量對(duì)益智核桃奶粉品質(zhì)的影響。由圖2可以看出，甜度過淡或過濃則會(huì)影響核桃奶粉的風(fēng)味及口感，甚至還會(huì)致使核桃牛奶粉產(chǎn)生異味及發(fā)生褐變。白砂糖的添加量為2%時(shí)，乳白色微灰，有細(xì)微的腥味；添加量為3%時(shí)所得成品為乳白色微灰，濃郁奶香中攜有淡淡的核桃香甜，微甜。添加量為4%時(shí)所得成品為乳白色，略顯微灰，甜味適中，與奶香、核桃風(fēng)味充分協(xié)調(diào)。添加量為5%時(shí)所得成品為乳白色微褐，甜味過濃，搶奪了核桃的清香與奶味的純正。

圖2　白砂糖添加量對(duì)品質(zhì)的影響

3.2.3麥芽糊精、卵磷脂的篩選及干燥工藝對(duì)成品的影響

圖3為麥芽糊精、卵磷脂的篩選及干燥工藝對(duì)對(duì)益智核桃奶粉品質(zhì)的影響。由圖3可看出知，麥芽糊精用于冷凍干燥時(shí)對(duì)奶粉的速溶性優(yōu)于噴霧干燥，復(fù)溶后常溫下靜置24 h無明顯沉淀，乳白色偏微灰，口感細(xì)膩柔滑、奶香濃郁，有淡淡的核桃香。經(jīng)噴霧干燥的核桃奶粉，溫水溶解時(shí)有大量小粉球漂浮，冷水幾乎不可溶。相同的工藝使用卵磷脂得到的成品，溶解時(shí)有大量較大顆粒沉淀，乳白色偏微黃，口感粗糙，水乳分離明顯。

圖3　麥芽糊精、卵磷脂的篩選及干燥工藝的影響

3.2.4麥芽糊精添加量

麥芽糊精添加量及對(duì)益智核桃牛奶粉品質(zhì)的影響如表5和圖4所示。由表5和圖4可以看出，麥芽糊精的添加有一定范圍，過少其增強(qiáng)速溶性的效果不明顯，過多則會(huì)造成分層現(xiàn)象，麥芽糊精添加量4%，5%，6%之間差異顯著，添加量為5%時(shí)從口感、風(fēng)味、色澤、穩(wěn)定性、溶解性四項(xiàng)指標(biāo)對(duì)益智核桃乳粉進(jìn)行打分，綜合得分23.00分。

3.3　感官指標(biāo)

選取最佳工藝制作的益智核桃乳粉進(jìn)行感官評(píng)定，從口感、風(fēng)味、色澤、穩(wěn)定性、溶解性四項(xiàng)指標(biāo)對(duì)益智核桃乳粉進(jìn)行打分，綜合得分24.00分。最終產(chǎn)品感官接受度較高，產(chǎn)品色澤呈均勻一致，乳白色偏微灰；具有濃郁的奶香味；組織狀態(tài)呈均勻一致細(xì)小、無結(jié)塊、無肉眼可見雜質(zhì)，沖調(diào)性較好，潤(rùn)濕下沉快，沖調(diào)后無團(tuán)塊，復(fù)溶后靜置24 h無沉淀。

表3　檸檬酸添加量對(duì)核桃仁漂白效果的影響

表4　磨漿條件對(duì)成品質(zhì)量的影響

表5　麥芽糊精添加量

圖4　麥芽糊精添加量對(duì)品質(zhì)的影響

3.4　益智核桃奶粉理化指標(biāo)

3.4.1蛋白質(zhì)、脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)

核桃及牛奶中豐富的蛋白質(zhì)和脂肪，其中不飽和脂肪酸有益于人體大腦的發(fā)育及體質(zhì)的增強(qiáng)。經(jīng)冷凍干燥的核桃奶粉蛋白質(zhì)和脂肪保存較好，由圖5和圖6可以看出，蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.5%，符合GB19644-2010關(guān)于調(diào)制乳粉的標(biāo)準(zhǔn)（蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥16.5%），脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)29.2%，符合GB19644-2010關(guān)于乳粉的標(biāo)準(zhǔn)（脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥26.0%）。

圖5　不同干燥方式的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)

圖6　不同干燥方式的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)

3.4.2不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)

益智核桃牛奶中的不飽和脂肪酸（亞油酸、亞麻酸）均是大腦組織細(xì)胞的主要結(jié)構(gòu)脂肪，具有能排除血管壁內(nèi)新陳代謝產(chǎn)生的雜質(zhì)，使血液凈化，幫助松弛大腦和神經(jīng)系統(tǒng)的緊張狀態(tài)，消除疲勞，改善記憶等多種功效。由圖7和圖8可以看出，經(jīng)冷凍干燥處理的核桃奶粉亞油酸、亞麻酸的含量高于噴霧干燥，其中γ-亞麻酸得到較好保存。

3.4.3礦物質(zhì)元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)

成品的礦物元素檢測(cè)，其中磷（以p計(jì)）、鋅（以Zn計(jì)）、鐵（以Fe計(jì)）、錳（以M n計(jì)）、鎂(以M g計(jì))、鈣(以Ca計(jì))、銅(以Cu計(jì))、鈉(以Na計(jì))、鉀(以K計(jì))。檢測(cè)結(jié)果如圖9所示。目前市場(chǎng)上較熱銷的“智力牛奶加鈣核桃粉”鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)100 m g/100g，鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)100 m g/100g，相比較在未添加任何營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的情況下。本研究成品中的天然礦物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較可觀，益智礦物質(zhì)P的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，鈣鎂比例適宜。

圖7　不同干燥方式的亞麻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)

圖8　不同干燥方式的脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)

圖9　不同干燥方式的礦質(zhì)元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)

3.5　衛(wèi)生指標(biāo)

衛(wèi)生指標(biāo)如表6所示。噴霧干燥和冷凍干燥益智核桃牛奶的微生物指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果都符合GB25191-2010關(guān)于調(diào)制乳粉的標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)調(diào)查顯示，堅(jiān)果類食品最突出的問題即芽孢所帶來的危害，為了避免此類微生物攜帶于食品中給消費(fèi)者帶來危害，根據(jù)相關(guān)芽孢的檢測(cè)，噴霧干燥和冷凍干燥均未檢測(cè)到芽孢。

表6　衛(wèi)生指標(biāo)

4　結(jié)論

核桃奶粉速溶性好，色澤風(fēng)味佳，口感細(xì)膩，蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.5%，脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)29.2%，含亞麻酸6.79%，亞油酸0.14%，鋅25.4m g/kg，錳10.2m g/kg，是一種營(yíng)養(yǎng)豐富、香味濃郁的飲品。益智核桃奶粉的研制為核桃深加工及核桃奶粉益智成分的研究提供參考依據(jù)。

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