益智核桃奶粉的研制

2018-03-26施娅楠毕晶王震黄艾祥

中国乳品工业 2018年1期

施娅楠，毕晶，王震，黄艾祥

（1.云南农业大学食品科学技术学院，昆明650201；2.新希望邓川蝶泉乳业有限公司，云南大理671204）

0　引言

核桃又名羌桃，是一种营养丰富的益智果[1]。脂肪酸包含十三种成分[1-2]，其中亚油酸70.7%，亚麻酸12.4%，所含的微量元素锌和锰还是脑垂体的重要成分[6-9]。

以核桃的高值化利用出发，将营养丰富的核桃与生活中不可或缺的牛奶相结合，使人体以最快捷的方式获取核桃及牛奶不可替代的营养。但目前市场上只有少量核桃牛奶、奶粉和核桃复合蛋白饮料产品，其原因是多方面的，如脂肪上浮、蛋白质沉淀，核桃奶粉储藏等问题，本文就此做了一些探讨。

本研究通过单因素实验对益智核桃奶粉的工艺配方进行筛选，并研究了干燥方式对产品质量的影响，旨在使蛋白质及脂肪含量，锌、锰、亚麻酸、亚油酸等具有益智健脑作用的物质得到较好保留，提高核桃奶粉的使用性能及储藏性能。

1　实验

1.1　材料

鲜牛奶，核桃仁，白砂糖，柠檬酸，麦芽糊精，碳酸氢钠，卵磷脂，氢氧化钠。

1.2　仪器设备

RE-52AA旋转蒸发仪，TDL-5-A离心机，DHG-9070A真空冷冻干燥机，KDY-9810凯氏定氮仪，LPG-08高速离心喷雾干燥机，ZM-100反压高温灭菌锅，DJM胶体磨，60-6S高压均质机。

2　单因素实验设计

2.1　工艺参数确定

脱皮工艺：采用质量分数为1%氢氧化钠溶液脱皮，添加量质量分数为0.3%，0.5%，1%，1.5%（以核桃质量计）；各水平蒸煮时间均为1，2，3，4 min。漂白工艺：采用柠檬酸漂白，添加量质量分数为1.0%，1.5%，2%，2.5%（以核桃质量计）；各水平漂白时间均为1，2，3，4；磨浆温度为50，55，60，65℃；各水平磨浆时间均为1，2，3，4 min进行组合实验；以感官评定为标准确定最佳处理方案。

表1　感官评分标准

1.2　配方确定

原料筛选：选取新鲜核桃仁、干核桃仁进行对比实验，添加量均占鲜奶质量的6%；白砂糖添加量为2%，3%，4%，5%（以鲜奶质量计）；麦芽糊精添加量为3%，4%，5%，6%，7%（以核桃质量计）；根据感官评定标准，得出最佳处理方案。

2　产品质量检测

通过比较喷雾干燥和冷冻干燥核桃奶粉的感官、理化及微生物指标，评价益智核桃奶粉产品质量[14,16]。

2.1　感官评定标准

参考中华人民共和国核桃乳行业标准(QB/T 2301—1997)以及相关文献等对核桃复溶产品的色泽、风味、口感、组织状态五大指标进行综合评分[5]，见表1

2.2　理化指标的测定

脂肪的测定参照GB 5413.27《食品安全国家标准婴幼儿脂肪酸的测定》。

蛋白质的测定参照GB 5009.5《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》。

脂肪酸的测定根据GB 5413.27-2010的乙酰氯—甲醇甲酯化法经气相色谱仪分离检测，外标法定量[17-18]。

矿物质元素的测定矿物质元素根据NY/T 1653-2008《蔬菜、水果及制品中矿质元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法》进行测定[19]。

2.3　卫生指标的测定

根据GB25191-2010《食品安全国家标准调制乳》对益智核桃奶粉的菌落总数，大肠杆菌和芽孢进行检测。

3　结果与分析

3.1　工艺参数

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溶液对核桃仁脱皮具有一定的效果，当添加量为1%处理时间3min时，碱液浸泡处理核桃仁皮效果最佳。

徐效圣[7]采用N a2CO3与Ca2(OH)2混合配合热烫的方法进行去皮，当N a2CO3与Ca2(OH)2的浓度比例为4∶10配合热烫时间3 min脱皮率较高，混合液中Ca2(OH)2的浓度变化对核桃仁的影响较大，碱性过高时对核桃仁的腐蚀性增强，核桃仁变软、变棉褐变加重，与本实验采用氢氧化钠溶液脱皮效果一致，但就操作而言，氢氧化钠法更加简便。

3.1.2核桃仁漂白的方法

柠檬酸既可用来中和去仁皮时未冲洗干净的氢氧化钠，对核桃仁还有一定程度的漂白作用。由表3可以看出，柠檬酸添加量为2%，配合漂白时间2 min漂白效果最好。

3.1.3磨浆条件对成品质量的影响

胶磨作用是将原料中蛋白质转化为蛋白质胶体，并通过改变核桃原浆颗粒的直径大小来影响蛋白质的稳定程度，胶磨时间太长引起部分蛋白质变性，并且过细的核桃渣会堵塞浆渣分离机的网眼，影响后续加工，根据感官结果，在55℃条件下磨浆3 min成品质量能达较好水平（表4）。

表2　处理方法对核桃仁脱皮效果的影响

3.2　配方筛选

3.2.1干核桃仁及新鲜核桃仁对成品的影响

核桃仁原料筛选的结果如图1所示。以新鲜核桃仁作为原料加工的奶粉在浓郁奶香中携有淡淡的核桃清香，既不失奶粉实质也不乏核桃风味；乳白色微灰、细腻爽滑、清爽甘甜，更易于被消费者接受，感官评价平均综合得分为22分。以干核桃仁作为原料加工的核桃奶粉经过加热后会产生特殊气味，掩盖了牛奶香气，乳白色微褐、有轻微的油腻感，感官评价平均综合得分为17分。

图1　干核桃仁及新鲜核桃仁对成品的影响

3.2.2白砂糖添加量对成品的影响

图2为白砂糖添加量对益智核桃奶粉品质的影响。由图2可以看出，甜度过淡或过浓则会影响核桃奶粉的风味及口感，甚至还会致使核桃牛奶粉产生异味及发生褐变。白砂糖的添加量为2%时，乳白色微灰，有细微的腥味；添加量为3%时所得成品为乳白色微灰，浓郁奶香中携有淡淡的核桃香甜，微甜。添加量为4%时所得成品为乳白色，略显微灰，甜味适中，与奶香、核桃风味充分协调。添加量为5%时所得成品为乳白色微褐，甜味过浓，抢夺了核桃的清香与奶味的纯正。

图2　白砂糖添加量对品质的影响

3.2.3麦芽糊精、卵磷脂的筛选及干燥工艺对成品的影响

图3为麦芽糊精、卵磷脂的筛选及干燥工艺对对益智核桃奶粉品质的影响。由图3可看出知，麦芽糊精用于冷冻干燥时对奶粉的速溶性优于喷雾干燥，复溶后常温下静置24 h无明显沉淀，乳白色偏微灰，口感细腻柔滑、奶香浓郁，有淡淡的核桃香。经喷雾干燥的核桃奶粉，温水溶解时有大量小粉球漂浮，冷水几乎不可溶。相同的工艺使用卵磷脂得到的成品，溶解时有大量较大颗粒沉淀，乳白色偏微黄，口感粗糙，水乳分离明显。

图3　麦芽糊精、卵磷脂的筛选及干燥工艺的影响

3.2.4麦芽糊精添加量

麦芽糊精添加量及对益智核桃牛奶粉品质的影响如表5和图4所示。由表5和图4可以看出，麦芽糊精的添加有一定范围，过少其增强速溶性的效果不明显，过多则会造成分层现象，麦芽糊精添加量4%，5%，6%之间差异显著，添加量为5%时从口感、风味、色泽、稳定性、溶解性四项指标对益智核桃乳粉进行打分，综合得分23.00分。

3.3　感官指标

选取最佳工艺制作的益智核桃乳粉进行感官评定，从口感、风味、色泽、稳定性、溶解性四项指标对益智核桃乳粉进行打分，综合得分24.00分。最终产品感官接受度较高，产品色泽呈均匀一致，乳白色偏微灰；具有浓郁的奶香味；组织状态呈均匀一致细小、无结块、无肉眼可见杂质，冲调性较好，润湿下沉快，冲调后无团块，复溶后静置24 h无沉淀。

表3　柠檬酸添加量对核桃仁漂白效果的影响

表4　磨浆条件对成品质量的影响

表5　麦芽糊精添加量

图4　麦芽糊精添加量对品质的影响

3.4　益智核桃奶粉理化指标

3.4.1蛋白质、脂肪质量分数

核桃及牛奶中丰富的蛋白质和脂肪，其中不饱和脂肪酸有益于人体大脑的发育及体质的增强。经冷冻干燥的核桃奶粉蛋白质和脂肪保存较好，由图5和图6可以看出，蛋白质量分数为18.5%，符合GB19644-2010关于调制乳粉的标准（蛋白质量分数≥16.5%），脂肪质量分数29.2%，符合GB19644-2010关于乳粉的标准（脂肪质量分数≥26.0%）。

图5　不同干燥方式的蛋白质质量分数

图6　不同干燥方式的脂肪质量分数

3.4.2不饱和脂肪酸质量分数

益智核桃牛奶中的不饱和脂肪酸（亚油酸、亚麻酸）均是大脑组织细胞的主要结构脂肪，具有能排除血管壁内新陈代谢产生的杂质，使血液净化，帮助松弛大脑和神经系统的紧张状态，消除疲劳，改善记忆等多种功效。由图7和图8可以看出，经冷冻干燥处理的核桃奶粉亚油酸、亚麻酸的含量高于喷雾干燥，其中γ-亚麻酸得到较好保存。

3.4.3矿物质元素质量分数

成品的矿物元素检测，其中磷（以p计）、锌（以Zn计）、铁（以Fe计）、锰（以M n计）、镁(以M g计)、钙(以Ca计)、铜(以Cu计)、钠(以Na计)、钾(以K计)。检测结果如图9所示。目前市场上较热销的“智力牛奶加钙核桃粉”钙质量分数100 m g/100g，钠质量分数100 m g/100g，相比较在未添加任何营养强化剂的情况下。本研究成品中的天然矿物质质量分数较可观，益智矿物质P的质量分数较高，钙镁比例适宜。