核桃油營(yíng)養(yǎng)胡蘿卜汁的開(kāi)發(fā)

孟凡德，戴姝琰，李歡康，魏長(zhǎng)慶，劉文玉*

1. 新疆兵團(tuán)第五師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所/第五師科技局（博樂(lè) 833400）；2. 石河子大學(xué)食品學(xué)院/新疆植物藥資源利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（石河子 832000）

核桃油具有多不飽和脂肪酸高的特點(diǎn)[1]，被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)食品市場(chǎng)，常見(jiàn)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(shí)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(yíng)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(lǐng)域。

胡蘿卜汁也被廣泛研究。童軍茂等[3]提出復(fù)合胡蘿卜汁的加工技術(shù)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(dú)特又具有保健功能的復(fù)合飲料；曾獻(xiàn)春等[5]開(kāi)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(shí)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(yíng)養(yǎng)豐富的乳酸菌飲品；徐輝艷[6]指出由胡蘿卜和柑橘?gòu)?fù)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(píng)果汁添加量20%、綿白糖添加量5%、檸檬酸添加量0.07%時(shí)，胡蘿卜蘋(píng)果復(fù)合飲料感官評(píng)分最高，達(dá)到87.82分。

市場(chǎng)上有多種復(fù)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(yíng)養(yǎng)素和水溶性營(yíng)養(yǎng)素的復(fù)合飲品還未出現(xiàn)?；诖?，試驗(yàn)研究一款油類和果蔬汁復(fù)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(yíng)養(yǎng)，加大消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)力，在滿足營(yíng)養(yǎng)需求的同時(shí)，也能為核桃油的開(kāi)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(shí)驗(yàn)室壓榨制得）；新鮮胡蘿卜（市售）；蔗糖酯（食品級(jí)，新疆恒朝生物技術(shù)有限公司）；聚甘油脂肪酸酯（食品級(jí)，新疆恒朝生物技術(shù)有限公司）；羧甲基纖維素鈉（食品級(jí)，江蘇采薇生物科技有限公司）；黃原膠（食品級(jí)，南京松冠生物科技有限公司）；無(wú)水檸檬酸（食品級(jí)，新疆恒朝生物技術(shù)有限公司）；三氯甲烷（分析純，新疆中泰化學(xué)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(yuǎn)城科技發(fā)展有限公司）；硫代硫酸鈉（分析純，濟(jì)南歐密生物科技有限公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

萬(wàn)分之一電子天平（杭州艾普儀器設(shè)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(jī)（九陽(yáng)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(biāo)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(diǎn)

1.3.1.1 工藝流程

1.3.1.2 操作要點(diǎn)

1) 原材料預(yù)處理。胡蘿卜經(jīng)過(guò)清洗、切分后，為防褐變并提高出汁率，在水浴鍋中100 ℃預(yù)煮5 min，榨汁后用4層紗布進(jìn)行過(guò)濾，得到胡蘿卜汁，備用。

2) 乳化。將核桃油與復(fù)合乳化劑混合均勻，在70 ℃下邊攪拌邊加入溫水（溫水應(yīng)純凈無(wú)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(fù)合穩(wěn)定劑加水溶解，緩慢加入乳化好的飲料中并充分?jǐn)嚢琛?/p>

4) 殺菌、冷卻及檢測(cè)。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(jí)冷卻，檢驗(yàn)、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(jì)，白砂糖6%、檸檬酸0.2%、復(fù)合穩(wěn)定劑0.3%、復(fù)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(dá)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(guò)培訓(xùn)的品評(píng)員（5男5女，年齡30～45歲），進(jìn)行感官品質(zhì)評(píng)定，初步確定核桃油的添加量[13]。

1.3.3 乳化劑的確定

試驗(yàn)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(shì)。添加6%白砂糖、7%核桃油、0.2%檸檬酸、0.3%復(fù)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(fù)合乳化劑，通過(guò)感官評(píng)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(fù)合穩(wěn)定劑，更好地增強(qiáng)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(fù)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(guò)感官評(píng)定的方式確定最佳添加量。在140 ℃條件下測(cè)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(guò)少時(shí)，飲料甜味不足；添加量過(guò)多會(huì)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(xiàn)確定白砂糖添加范圍，選取5個(gè)添加量作單因素，分別是4%，5%，6%，7%和8%，進(jìn)行感官評(píng)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(shí)還具有護(hù)色的作用[14]，但檸檬酸添加量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致飲料的pH降低，若不注意添加量，會(huì)導(dǎo)致穩(wěn)定性變差。參照GB 2760—2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》[15]，添加合適的量以達(dá)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(jìn)行感官評(píng)定。

1.3.7 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn)，以A（白砂糖添加量）、B（檸檬酸添加量）、C（復(fù)合乳化劑添加量）、D（復(fù)合穩(wěn)定劑添加量）為試驗(yàn)因素，采用L9(34)正交試驗(yàn)對(duì)核桃油胡蘿卜汁復(fù)合飲料的配方進(jìn)行優(yōu)化[16]。

表1 L9(34)正交試驗(yàn)因素與水平 單位：%

1.3.8 穩(wěn)定性及理化指標(biāo)檢測(cè)

1.3.8.1 光穩(wěn)定性測(cè)定

光照試驗(yàn)是穩(wěn)定性研究中的重要組成部分，考察樣品對(duì)光的敏感性，對(duì)于產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義，是產(chǎn)品包裝選擇和存儲(chǔ)條件的依據(jù)之一。放置于太陽(yáng)光下一段時(shí)間后，對(duì)比其顏色變化并觀察穩(wěn)定情況，用酶標(biāo)儀測(cè)其吸光度，對(duì)比在510 nm暗處與光照下檢測(cè)到的吸光度變化。

1.3.8.2 熱穩(wěn)定性測(cè)定

根據(jù)GB 5009.23—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品酸度的測(cè)定》中的pH計(jì)法測(cè)定，平行3次以減小誤差。熱穩(wěn)定性檢測(cè)考察樣品是否能在高溫條件下保持穩(wěn)定不變質(zhì)，設(shè)定不同溫度將樣品置于水浴鍋中30 min，進(jìn)行感官評(píng)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(guò)氧化值（POV）的測(cè)定

參照GB 5009.227—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中過(guò)氧化值的測(cè)定》[17]。

1.3.8.4 酸價(jià)的測(cè)定

參照GB 5009.229—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中酸價(jià)的測(cè)定》[18]。

1.3.9 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

表2 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)表

1.3.10 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)平行重復(fù)3次（n=3），利用Origin 2018進(jìn)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(píng)員中有4名認(rèn)為7%核桃油添加量為最佳，有3名對(duì)核桃油添加量為6%核桃油胡蘿卜汁給予高分，有2名認(rèn)為核桃油添加量8%的核桃油胡蘿卜汁具有良好的風(fēng)味，1名認(rèn)為5%核桃油胡蘿卜汁較好。通過(guò)評(píng)定初步確定核桃油添加量為7%，此時(shí)乳化狀態(tài)達(dá)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(biāo)準(zhǔn)。

圖1 10名品評(píng)員認(rèn)為的核桃油最優(yōu)添加量

2.2 基本配方單因素試驗(yàn)

2.2.1 乳化劑添加量及添加比對(duì)飲料感官品質(zhì)的影響

為達(dá)到更好的乳化體系，根據(jù)核桃油初步確定的添加量來(lái)確定乳化劑添加量及添加比例。2種乳化劑復(fù)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(wú)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(guò)大會(huì)產(chǎn)生雜質(zhì)。

從圖2可看出，復(fù)合乳化劑添加量0.5%時(shí)，溶液均勻無(wú)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(shí)，乳化效果最明顯，其他添加組合略差。

圖2 復(fù)合乳化劑的添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響

圖3 蔗糖酯和聚甘油脂肪酸酯的添加比對(duì)飲料感官評(píng)分的影響

2.2.2 穩(wěn)定劑添加量及添加比對(duì)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(biāo)準(zhǔn)[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(fù)配有增效作用，能更好地增加穩(wěn)定性，保持溶液均勻無(wú)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(shì)。復(fù)合穩(wěn)定劑添加量0.3%時(shí)，穩(wěn)定性較高；添加量高于0.3%時(shí)，穩(wěn)定性雖增強(qiáng)，但口感較差；添加量低于0.3%時(shí)，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(shí)，飲料穩(wěn)定性達(dá)到最佳；若黃原膠添加量增加，會(huì)導(dǎo)致飲料變黏稠，口感下降，甚至出現(xiàn)些許沉淀。

圖4 復(fù)合穩(wěn)定劑添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響

圖5 羧甲基纖維素鈉與黃原膠添加比對(duì)飲料感官評(píng)分的影響

2.2.3 白砂糖添加量對(duì)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(shì)。白砂糖添加量6%時(shí)，飲料甜度適中，感官評(píng)分最高；白砂糖添加量高于6%時(shí)，飲料口感過(guò)甜，香味被掩蓋；添加量少于6%時(shí)，甜味不足，達(dá)不到最佳口感。

圖6 白砂糖添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響

2.2.4 檸檬酸添加量對(duì)飲料感官品質(zhì)的影響

由通過(guò)確認(rèn)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(shí)的復(fù)合飲品風(fēng)味獨(dú)特，具有酸甜可口的口感。當(dāng)添加量大于0.2%時(shí)，酸味過(guò)重，影響口感；當(dāng)添加量小于0.2%時(shí)，酸味不夠，也達(dá)不到最佳糖酸比，口感欠佳。

圖7 檸檬酸的添加量對(duì)飲料感官評(píng)分的影響

2.3 正交優(yōu)化試驗(yàn)

由表3可知，A、B、C、D共4個(gè)因素對(duì)核桃油胡蘿卜汁飲料的感官評(píng)分具有顯著影響，它們對(duì)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(fù)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(fù)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(shí)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(yàn)結(jié)果分析

2.4 最佳參數(shù)驗(yàn)證試驗(yàn)

根據(jù)正交試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果得到的最佳配方進(jìn)行試驗(yàn)，重復(fù)3次試驗(yàn)，進(jìn)行感官評(píng)分，所得到的結(jié)果如表4所示。

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證

與正交試驗(yàn)所得結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證試驗(yàn)所得到的感官評(píng)分高于正交試驗(yàn)，說(shuō)明正交試驗(yàn)得到的最佳參數(shù)具有可行性。

2.5 穩(wěn)定性檢測(cè)結(jié)果與分析

2.5.1 光穩(wěn)定性

將放置于太陽(yáng)光下的核桃油胡蘿卜汁與室內(nèi)暗處存放的樣品對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)顏色幾乎無(wú)差別，放置1個(gè)月，設(shè)置對(duì)照組，用酶標(biāo)儀測(cè)其吸光度，每隔2 d測(cè)1次，對(duì)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(fù)合飲品光穩(wěn)定性良好。

圖8 吸光度隨存放時(shí)間的變化

2.5.2 熱穩(wěn)定性

考慮到運(yùn)輸及存放過(guò)程中溫度變化，設(shè)定不同溫度于冰箱及水浴鍋中放置30 min，觀察現(xiàn)象并進(jìn)行感官評(píng)分。

從圖9可以看出，隨著溫度上升，感官評(píng)分會(huì)下降，如果溫度過(guò)高，會(huì)出現(xiàn)煮爛的胡蘿卜味，在現(xiàn)實(shí)情況下溫度不會(huì)過(guò)高，因此在10～45 ℃下不會(huì)發(fā)生太大的變化，并觀察現(xiàn)象無(wú)明顯變化，因此熱穩(wěn)定性良好。

圖9 溫度對(duì)飲料感官評(píng)分的影響

2.6 理化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果與分析

2.6.1 過(guò)氧化值

經(jīng)過(guò)放置一段時(shí)間后的觀察和檢測(cè)，國(guó)標(biāo)中要求其過(guò)氧化值應(yīng)≤0.15 g/100 g，測(cè)量其中3組消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液0.40，0.50和0.60 mL，計(jì)算其過(guò)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(shí)間的樣品測(cè)定結(jié)果發(fā)現(xiàn)范圍在0.016 8～0.041 5 g/100 g，不同時(shí)間的所有樣品過(guò)氧化值均小于0.15 g/100 g，因此核桃油胡蘿卜汁符合國(guó)標(biāo)中過(guò)氧化值的要求。

2.6.2 酸價(jià)

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

3 結(jié)論

以蒸餾水質(zhì)量計(jì)，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(wú)異味；經(jīng)過(guò)對(duì)其穩(wěn)定性與理化指標(biāo)的測(cè)定，光穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性良好，過(guò)氧化值與酸價(jià)也符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。