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全果核桃蛋白饮料的稳定性研究

作者:健鹰食品    文章来源:本站原创    更新时间:10-31 



1.上海健音食品科技有限公司(上海  201802); 2. 河北衡水老白干酒业股份有限公司(衡水 053000);3. 杭州宏胜饮料集团有限公司(杭州 311215)

摘  要  用正交试验法研究了全果核桃蛋白饮料加工的最佳工艺条件。试验结果表明:以4%核桃、6.8%白砂糖和0.35%RB2型稳定剂为原料,将其pH值调节至7.3~7.7,然后加热至70℃均质,均质压力为35MPa/5~10MPa,加工而成的核桃蛋白饮料稳定性良好,在0~4℃冷藏、常温和37℃恒温箱条件下能保存30天后,用离心法和静置观察法检测其乳化稳定性,未见明显的油脂上浮和沉淀,仍然为均匀一致的乳状液。

关键词  全果核桃蛋白饮料;稳定性;正交试验

 

Study on stability of whole Walnut Milk Beverage

Liu Xiao-hong1, Wu Sheng-li2, Wan Jian-zhen1,Chen Wen-bao1, Xu Hui3

1. Shanghai Jianyin Food Science and Technology Co.,Ltd., (Shanghai  201802 );

2. Hebei Hengshui Laobaigan Liquor Co.,Ltd., (Hengshui  053000);

3. Hangzhou Hongsheng beverage Group Co.,Ltd., (Hangzhou 311215)

Abstract The aim of this paper is to determine the parameter of processing technique of whole walnut milk beverage through orthogonal test. The result showed that the optimal formula of the beveerage is determined as follows:walnut4%, sugar6.8% and mixed stabilizers0.35%, and the optimal processing technique is determined as follows: pH 7.3~7.7, homogenizing condition is 35MPa/5~10MPa at 70℃. According to the result of emulsion stability by means of centrifuging and measuring cylinder methods, the walnut milk beverage has  good stability after 30days preserved at 0~4℃, 37℃ and normal temperature.

Keywords: walnut milk beverage, stability, sensory evaluation, orthogonal test

 

    核桃(Juglaus.Regia L.)是胡桃科植物,又名胡桃、羌桃,万岁子,是胡桃科核桃属多年生落叶乔木,有“木本油料王”之称[1]。据《本草纲目》记载,核桃具有补气养血、润噪痰、益命门、健胃和补脑等多种功效,被历代医家和养生学家视为益寿精品。核桃仁中含有18.2%粗蛋白、68.5%脂肪、4.2%粗纤维、7.3%碳水化合物以及1.3%灰分,其中核桃仁中脂肪主要由软脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸等组成[1-3]。随着核桃的营养价值不断地被消费者挖掘,核桃的加工产品日趋增多,而作为大众消费品的核桃蛋白饮料市场也在迅速扩大。而为了保证核桃蛋白饮料的稳定性,产品多为核桃果仁经过过滤加工而成,不仅去除核桃果仁中的膳食纤维,蛋白质、油脂等营养成分也有所损失。本文改进了核桃蛋白饮料的加工工艺,对全果核桃蛋白饮料稳定性进行研究,。

1         材料与方法

 

1.1 仪器设备

    MX试验室高剪切混合乳化机:上海沐轩实业有限公司;80-2型离心机:上海手术机械厂;PHS-3B酸度计:上海精科实业有限公司;HPX-9082 MBE型数显不锈钢电热培养箱:上海博迅实业有限公司医疗设备厂;试验室小型高压均质机:上海东华高压均质机厂;DJM50LA型胶体磨:上海东华高压均质机厂;SYQ-DSX-280B型手提式不锈钢压力蒸汽灭菌器:上海申安医疗器械厂;美菱冰箱。

1.2 试验材料

    核桃仁:云南薄片,赞皇县绿福康农产品有限责任公司;复合稳定剂:由蔗糖脂肪酸酯、单硬脂酸甘油酯、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠组成,上海健音食品科技有限公司;白砂糖(食品级),氢氧化钠(分析纯),碳酸氢钠(食品级),柠檬酸(食品级)。

1.3 工艺要点

1.3.1 核桃仁预处理  剔除虫蛀、损伤、霉烂变质的核桃仁,用清水漂洗除去泥砂和残壳等异物。

1.3.2 核桃仁去皮  将核桃仁倒入热的3%氢氧化钠溶液中煮沸5~6min,迅速捞出,立即用高压水枪冲去核桃仁皮。

    漂白:将去皮后的核桃仁迅速倒入0.3%柠檬酸溶液中浸渍10min,以中和残碱,漂白果仁。

    漂洗:用清水漂洗核桃仁至pH 6.5以上。

1.3.3 核桃磨浆   将去皮后的核桃仁加入8倍、80℃热水,用组织破碎机粗磨,然后过三遍胶体磨细磨,使核桃浆的细度达到250目。

1.3.4 调配   按照配方的比例准确称量白砂糖、复合稳定剂混合搅拌均匀后,加入定量的热水,用高速剪切乳化机进行剪切溶解,然后将温度相当的核桃浆与之混合搅拌均匀,定容后再用NaHCO3调节料液的pH值,然后加入香精。

1.3.5 均质   将调配后的料液加热至一定的温度,用高压均质机进行均质。

1.3.6 灌装、杀菌冷却   将均质后的料液定量,然后用圆筒型玻璃瓶灌装250mL,封盖后放入手提式高温高压杀菌釜杀菌,杀菌温度为121℃,杀菌时间20min。杀菌结束后采用水浴冷却。

1.3.7 成品保存   将冷却后的样品写上标签,分别放入0~4℃冷藏、常温和37℃恒温箱保存观察。

2         试验结果与分析[4-5]

2.1 稳定性的测定

    核桃蛋白饮料不稳定的现象有浮油,絮凝和沉淀。因此,可以根据乳状液浮油和沉淀的量来判断核桃蛋白饮料的稳定性。

2.1.1 静置观察法

取250mL左右的样品,分别放入0~4℃冷藏、常温和37℃恒温箱静置30天后,量取上层浮油与下层沉淀的体积。

乳化稳定性以公式表示为:

2.1.2 离心法

    取10mL左右的样品,用转速3500rpm离心30min后读取乳状液总高度及离心杯上层浮油与下层沉淀的高度。

    乳化稳定性以公式表示为:

   

2.1.2 核桃蛋白饮料工艺及配方的确定

核桃仁中蛋白质与脂肪含量较高,乳状液的乳化效果与稳定效果直接影响产品的质量,乳化稳定剂的配比、乳状液的pH值以及均质条件是影响产品质量的重要因素,根据单因素试验结果,进行四因素三水平正交试验,分别用静置观察法与离心法判断产品的乳化稳定性,设计与结果见表3、表4。

表3  正交试验设计与结果(静置观察法)

试验号
    

因素
    

乳化

稳定性(%)

A稳定剂
    

B均质压

力/MPa
    

C均质温度/℃
    

D pH值

1
    

1(RB1)
    

1((30)
    

1(60)
    

1(6.5~6.8)
    

73.9

2
    

1
    

2(35)
    

2(70)
    

2(6.9~7.3)
    

82

3
    

1
    

3(40)
    

3(80)
    

3(7.3~7.7)
    

82.1

4
    

2(RB2)
    

1
    

2
    

3
    

89.6

5
    

2
    

2
    

3
    

1
    

91.3

6
    

2
    

3
    

1
    

2
    

78

7
    

3(RB3)
    

1
    

3
    

2
    

87.9

8
    

3
    

2
    

1
    

3
    

94.7

9
    

3
    

3
    

2
    

1
    

91.2

K1
    

238
    

251.4
    

246.6
    

256.4
    

 

K2
    

258.9
    

268
    

262.8
    

247.9
    

 

K3
    

273.8
    

251.3
    

261.3
    

266.4
    

 

k1
    

79.3
    

83.8
    

82.2
    

85.5
    

 

k2
    

86.3
    

89.3
    

87.6
    

82.6
    

 

k3
    

91.3
    

83.7
    

87.1
    

88.8
    

 

R
    

12
    

5.5
    

5.4
    

6.2
    

 

优水平
    

A3
    

B2
    

C2
    

D3
    

 

表4  正交试验设计与结果(离心法)

试验号
    

因素
    

乳化

稳定性(%)

A稳定剂
    

B均质压

力/MPa
    

C均质温度/℃
    

D pH值

1
    

1(RB1)
    

1((30)
    

1(60)
    

1(6.5~6.8)
    

73

2
    

1
    

2(35)
    

2(70)
    

2(6.9~7.3)
    

83

3
    

1
    

3(40)
    

3(80)
    

3(7.3~7.7)
    

85

4
    

2(RB2)
    

1
    

2
    

3
    

88

5
    

2
    

2
    

3
    

1
    

88

6
    

2
    

3
    

1
    

2
    

78

7
    

3(RB3)
    

1
    

3
    

2
    

85

8
    

3
    

2
    

1
    

3
    

94

9
    

3
    

3
    

2
    

1
    

91

K1
    

241
    

246
    

245
    

252
    

 

K2
    

254
    

265
    

262
    

246
    

 

K3
    

270
    

254
    

258
    

267
    

 

k1
    

80.3
    

82
    

81.7
    

84
    

 

k2
    

84.7
    

88.3
    

87.3
    

82
    

 

k3
    

90
    

84.7
    

86
    

89
    

 

R
    

9.7
    

6.3
    

5.6
    

7
    

 

优水平
    

A3
    

B2
    

C2
    

D3
    

 

   通过正交试验结果可以看出,静置观察法与离心法都显示出试验组合A3B2C3D3效果最好,用该组合进行试验,通过离心法测得稳定性为99%,静置观察法测得稳定性为99.6%。即此时选用稳定剂RB2,均质压力为35MPa/5~10MPa,均质温度为70℃,料液pH为7.3~7.7。各因素对核桃蛋白饮料稳定性影响大小依次为:稳定剂>pH值>均质压力>均质温度。

3         讨论[2,5-8]

3.1 乳化稳定剂的主要作用是在乳化过程中,与脂肪和蛋白质通过相互作用,影响油脂与蛋白质在水相中呈现的聚集状态。选择合适的乳化稳定剂不仅能降低界面张力,组织油脂的重新聚集,引起油脂上浮,又在一定程度上组织蛋白质颗粒相互聚集变大而产生沉淀。由蔗糖脂肪酸酯、单硬脂酸甘油酯、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠按照一定比例复合而成的乳化稳定剂,添加0.35%可以确保使核桃蛋白饮料保持良好的稳定效果;

3.2 从实验结果可以看出,均质条件对蛋白饮料的稳定性具有一定的影响。适当的均质压力不仅能将物料中蛋白粒子和其他大分子进行充分细化,也能起到有效的乳化作用,但是均质压力过高,物料中颗粒细度过小容易加速粒子的布朗运动,增加粒子相撞的概率,从而重新聚集而产生沉淀。 均质时物料的温度高一些可以促进脂肪球粉碎和分散效果更好,但是温度高饱和蒸汽压也高,均质时容易形成空穴效应,并且高温容易引起蛋白质变性,反而影响产品的稳定性;

3.3 pH值对蛋白饮料的稳定性较大,核桃蛋白的等电点为pH5左右,当料液的pH值离等电点越远,蛋白质的水化作用越强, 体系的稳定性越好。而核桃中丰富的不饱和脂肪酸经过高温高压杀菌处理后容易发生氧化,也将在一定程度上引起物料的pH值降低,因此在不影响产品口感和风味的前提下,物料的pH值尽量远离蛋白质的等电点;

3.4 以4%核桃、6.8%白砂糖和0.35%RB2型稳定剂为原料,不经过过滤加工全果核桃蛋白饮料,将其pH值调节至7.3~7.7,然后加热至70℃均质,均质压力为35MPa/5~10MPa,加工而成的核桃蛋白饮料稳定性良好,在0~4℃冷藏、常温和37℃恒温箱条件下能保存30天后,用离心法和静置观察法检测其乳化稳定性,未见明显的油脂上浮和沉淀,仍然为均匀一致的乳状液。

参考文献

[1] 陈勤等. 核桃仁的成分与药理研究进展[J].  安徽大学学报(自然科学版), 2005,29(1):86-89.

[2] 陈洁辉等. 核桃粉营养作用及其在蛋白饮料中的应用[J].中国食品添加剂,214~216.

[3] 王晓燕等. 核桃品种中脂肪酸的组成与含量分析[J].  营养学报, 2004,26(6):499-501.

[4] 刘淼。核桃仁水剂法取油工艺及核桃乳的研究[J]。 江南大学硕士毕业论文,35-36;

[5] 崔莉等。 核桃蛋白质功能性质的研究[J]。食品科学,2000,21(1):13-16.

[6] 苏静等. 无糖核桃乳饮料的工艺研究[J].  食品科学,2008,29(10):718-720.

[7] 程闰达等. 植物蛋白饮料的稳定性研究[J].  食品科学, 1995,16(4): 11-14.

[8] 任君等。 核桃杏仁复合乳酸饮料的研制[J]。 食品科学,2002,23(3):108-109.
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