紅棗核桃植物蛋白飲料加工工藝研究*

吉洋洋 何愛(ài)民 李 娜 趙端陽(yáng) 王春燕 高 山

1（河北綠嶺康維食品有限公司，河北臨城 054300）

2（河北省(邢臺(tái))核桃產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，河北臨城 054300）

3（河北省核桃工程技術(shù)研究中心，河北臨城 054300）

4（河北科技大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，河北石家莊 050000）

核桃是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的堅(jiān)果，富含多種氨基酸、必需脂肪酸及礦物質(zhì)、維生素等，具有健腦益智、美容養(yǎng)顏、調(diào)節(jié)血脂、增強(qiáng)免疫力等多重功效。紅棗具有健脾益氣、補(bǔ)血安神等功效。以河北太行薄皮核桃和新疆駿棗為主要原料，制作一種風(fēng)味突出、營(yíng)養(yǎng)全面的風(fēng)味核桃蛋白飲品，同時(shí)添加脫脂乳粉，達(dá)到動(dòng)植物蛋白互補(bǔ)。

本文從生產(chǎn)工藝中物料配比和飲料的穩(wěn)定性方面進(jìn)行研究，旨在探討物料特性對(duì)其品質(zhì)風(fēng)味的影響。

1 材料與方法

1.1 原輔材料

優(yōu)質(zhì)薄皮核桃，河北綠嶺果業(yè)有限公司提供；新疆駿棗、白砂糖、脫脂乳粉、蜂蜜、碳酸鈉、磷脂、單雙甘脂、蔗糖酯SE-11、黃原膠、羧甲基纖維素鈉，食品級(jí)原料，均為市售。

1.2 儀器與設(shè)備

膠體磨、均質(zhì)機(jī)、高速剪切機(jī)、UHT 殺菌機(jī)、利樂(lè)包裝機(jī)、離心機(jī)、分析天平、阿爾貝折光儀、722 型分光光度儀、生化培養(yǎng)箱、常規(guī)玻璃儀器等。

1.3 方法

1.3.1 紅棗核桃蛋白飲料生產(chǎn)工藝流程

1.3.2 操作要點(diǎn)

1.3.2.1 原料預(yù)處理

核桃仁采用堿式去皮處理后，顏色發(fā)深，蛋白質(zhì)變性，溶解度下降，脂肪酸價(jià)和過(guò)氧化值升高，產(chǎn)品口感和風(fēng)味發(fā)生變化，且堿液去皮造成的廢水COD 值達(dá)到17.5 g/L 以上，需經(jīng)處理后方可排放。因此本試驗(yàn)采用物理去皮法，在保持核桃仁風(fēng)味不變的同時(shí)，降低污水排放量。

紅棗去核后，135 ℃烤20 min，獲得紅棗特有焦香味，然后在浸提罐中加入熱水，熱水溫度85 ℃，水料比4∶1，浸提時(shí)間40 min，浸提液取出后，加入熱水，二次浸提30 min，浸提液合并倒入暫存容器中，經(jīng)100 目篩過(guò)濾后，用碳酸鈉調(diào)整料液pH 值到6.8～7.2 之間。

1.3.2.2 磨漿

將去皮后的核桃仁，與水按照1∶5 的比例進(jìn)行磨漿，在漿液中加入0.5%磷脂，防止油液分層，保溫備用，漿液目數(shù)達(dá)到60 目以上。

1.3.2.3 輔料處理

將白砂糖、乳化穩(wěn)定劑（加適量白砂糖混勻）等輔料依次倒入，進(jìn)行攪拌溶解，保溫85 ℃，過(guò)濾備用。

1.3.2.4 調(diào)配

通過(guò)正交法L9（34） 四因素三水平試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以感官評(píng)價(jià)為判定指標(biāo)，確定紅棗、核桃仁、白砂糖、脫脂乳粉的添加比例。

1.3.2.5 殺菌、灌裝

分別采用二次滅菌工藝和利樂(lè)包裝工藝對(duì)料液進(jìn)行殺菌和灌裝，并對(duì)比評(píng)價(jià)其感官指標(biāo)，產(chǎn)品穩(wěn)定性，綜合評(píng)價(jià)確定采用UHT 瞬時(shí)高溫方式殺菌，保證產(chǎn)品不因高溫長(zhǎng)時(shí)間殺菌導(dǎo)致風(fēng)味變化，同時(shí)對(duì)比發(fā)現(xiàn)UHT 瞬時(shí)殺菌對(duì)乳化穩(wěn)定劑的乳化、黏度影響輕微。

表1 L9（34） 正交試驗(yàn)因素水平表

1.3.2.6 復(fù)合乳化穩(wěn)定劑的配比

選取單雙甘油酯、蔗糖脂肪酸酸酯、黃原膠和羧甲基纖維素鈉，進(jìn)行單因素穩(wěn)定性試驗(yàn)，通過(guò)分光光度法，測(cè)定離心前后吸光度值，并進(jìn)行比較，判定其穩(wěn)定性，確定單因素適宜添加量，并設(shè)計(jì)四因素三水平正交試驗(yàn)，確定其復(fù)合配比。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 作圖進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用SPSS 軟件進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單雙甘油酯添加量對(duì)料液乳化穩(wěn)定性的影響

使用碳酸鈉將料液pH 值調(diào)至6.8～7.2，分別選擇單雙甘油酯添加量為0.020%、0.025%、0.030%、0.035%、0.040%、0.045%、0.050%進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)離心后吸光度值對(duì)比，計(jì)算對(duì)應(yīng)穩(wěn)定系數(shù)，結(jié)果如圖1 所示。

圖1 單雙甘油酯添加量對(duì)料液穩(wěn)定性影響

由圖1 可知，單雙甘油酯添加量在0.035%時(shí)，產(chǎn)品穩(wěn)定性較好，隨后隨著用量增加，穩(wěn)定性趨于平穩(wěn)。

2.2 脂肪酸酯對(duì)料液乳化穩(wěn)定性的影響

將料液pH 值調(diào)至6.8～7.2，分別選擇蔗糖脂肪酸酯添加量為0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.60%、0.08%、0.10%進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)穩(wěn)定系數(shù)對(duì)比其對(duì)料液穩(wěn)定性的影響，結(jié)果如圖2 所示。

圖2 蔗糖脂肪酸酯添加量對(duì)料液穩(wěn)定性的影響

由圖2 可知，隨著蔗糖脂肪酸酯添加量增加，料液穩(wěn)定性增強(qiáng)，添加量達(dá)到0.04%以后，穩(wěn)定性增強(qiáng)不明顯。

2.3 黃原膠添加量對(duì)料液穩(wěn)定性的影響

將料液pH 值調(diào)至6.8～7.2，選擇黃原膠添加量0.010%、0.015%、0.020%、0.025%、0.030%、0.035%、0.040%進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)穩(wěn)定系數(shù)對(duì)比驗(yàn)證其對(duì)料液穩(wěn)定性影響，結(jié)果如圖3 所示。

圖3 黃原膠添加量對(duì)料液穩(wěn)定性的影響

由圖3 可知，黃原膠添加量影響料液穩(wěn)定性，黃源膠添加量增加，料液黏度增加，穩(wěn)定性增強(qiáng)。

2.4 羧甲基纖維素鈉對(duì)料液穩(wěn)定性的影響

將料液pH 值調(diào)至6.8～7.2，選擇羧甲基纖維素鈉添加量分別為0.020%、0.025%、0.030%、0.035%、0.040%、0.045%、0.050%進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如圖4 所示。由圖4 可知，不同羧甲基添加量影響料液的穩(wěn)定性，且變化趨勢(shì)較為明顯，隨著添加量增加，穩(wěn)定性增加，但是口感黏稠，因此確定其最佳用量在0.030%～0.040%之間。

圖4 羧甲基纖維素鈉對(duì)料液穩(wěn)定性的影響

綜合以上試驗(yàn)結(jié)果，考慮到各物料之間的協(xié)同增效作用，以及對(duì)產(chǎn)品口感的影響，分別選擇其最佳使用量區(qū)間值，采用L9（34） 正交試驗(yàn)方法進(jìn)行驗(yàn)證，確定最佳比例，試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)見表2，試驗(yàn)結(jié)果見下頁(yè)表3。

表2 L9（34） 正交試驗(yàn)因素水平表

2.5 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

紅棗、核桃仁、白砂糖、脫脂乳粉添加量正交試驗(yàn)結(jié)果見下頁(yè)表4。

由表4 可知，影響紅棗核桃植物蛋白飲料感官指標(biāo)各因素主次關(guān)系為A＞D＞B＞C，即紅棗添加量量＞脫脂乳粉添加量＞核桃仁添加量＞白砂糖添加量。最佳工藝組合為：A3B2C1D2，即紅棗添加量7%，核桃仁添加量3.0%，白砂糖添加量5%，脫脂乳粉添加量1.0%，在此工藝條件進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，樣品市調(diào)NPS 值達(dá)到30%以上評(píng)價(jià)最佳。

由下頁(yè)表3 可知，影響產(chǎn)品穩(wěn)定性因素主次關(guān)系：A＞D＞C＞B，即單雙甘油酯的使用量為第一因素，其次是羧甲基纖維素鈉，依次為黃原膠，蔗糖脂肪酸酯，乳化劑和乳化劑之間，以及與穩(wěn)定劑之間有協(xié)同效應(yīng)。最佳添加比例為A3B2C3D3,即單雙甘油酯0.03%，蔗糖脂肪酸酯0.04%，黃原膠0.03%，羧甲基纖維素鈉0.04%，乳化劑綜合HLB 值為8.0左右，其穩(wěn)定系數(shù)最高。

表3 穩(wěn)定劑配比L9（34） 正交試驗(yàn)結(jié)果表

表4 物料配比L9（34） 正交試驗(yàn)結(jié)果表

3 結(jié)論

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證得到紅棗、核桃復(fù)合植物蛋白飲料最佳加工工藝為∶駿棗和核桃仁配比7∶3，pH值6.8～7.2，復(fù)合乳化穩(wěn)定劑配比為單雙甘油脂肪酸酯∶蔗糖脂肪酸酯∶黃原膠∶羧甲基纖維素鈉3∶4∶3∶4，添加量0.14%，殺菌方式采用超高溫瞬時(shí)殺菌，殺菌溫度140 ℃，時(shí)間6 s，此工藝條件下復(fù)合蛋白飲料風(fēng)味濃郁，口感順滑，產(chǎn)品狀態(tài)穩(wěn)定。