黑芝麻紅棗復(fù)合乳飲料加工工藝及其穩(wěn)定性的研究

支 欣，李慧蕓，王 銳，王惠嵐，袁康明，趙 歡

黑芝麻含有多種人體必需氨基酸、維生素和礦物質(zhì)，其所含的脂肪大多為不飽和脂肪酸，有延年益壽的作用[1]，其所含VE可使皮膚柔嫩與光滑，還可起到治療便秘、滋潤皮膚的作用[2]。紅棗含有能抑制癌細(xì)胞、甚至可使癌細(xì)胞向正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化的物質(zhì)，如燁木酸、山植酸。紅棗中含有豐富的VC，長期食用紅棗的人很少患膽結(jié)石，并且能使體內(nèi)多余的膽固醇轉(zhuǎn)變?yōu)槟懼醄3]。

試驗以黑芝麻和紅棗、牛乳為原料，蜂蜜為輔料，對黑芝麻紅棗復(fù)合乳飲料的工藝及穩(wěn)定性進(jìn)行研究。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料與試劑

黑芝麻：市售，要求無蟲蛀、無霉變；紅棗：市售，要求無腐爛、無病蟲害；純牛乳：市售；蜂蜜、果膠酶、黃原膠、CMC-Na、海藻酸鈉、明膠、蔗糖酯，均為食品級。

1.2 試驗儀器與設(shè)備

XH-4型電熱鼓風(fēng)干燥箱，北京市亞士林科技有限公司產(chǎn)品；YXQ-LS-SII型高壓蒸汽滅菌器，濟(jì)南思卓醫(yī)療器械有限公司產(chǎn)品；TG-16G型離心機(jī)，常州市萬豐儀器制造有限公司產(chǎn)品；JMS-50型高壓均質(zhì)機(jī)，上海普麗盛融合機(jī)械設(shè)備有限公司產(chǎn)品；YTTQ型真空脫氣機(jī)，杭州億安機(jī)械設(shè)備有限公司產(chǎn)品；JJ-2型組織搗碎機(jī)，金壇區(qū)西城新瑞儀器廠產(chǎn)品；HH-6型電熱恒溫水浴鍋，上海鑫翁科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品。

1.3 工藝流程

①紅棗精選→清洗→烘烤→去核→浸提→過濾、澄清→紅棗汁；

②黑芝麻→烘烤→加水→打漿→過濾→黑芝麻漿；

③純牛乳； 穩(wěn)定劑和乳化劑

①+②+③→蜂蜜調(diào)配→均質(zhì)→脫氣→分裝→殺菌→成品。

1.4 操作要點

1.4.1 芝麻漿的制備

（1）烘烤。將黑芝麻放在電熱鼓風(fēng)干燥箱中進(jìn)行烘烤，溫度120℃，時間20 min，之后靜置冷卻到室溫。

（2）打漿、過濾。按照料液比1∶8的比例將黑芝麻與水混合，放入組織搗碎機(jī)進(jìn)行搗碎處理，過濾得到的黑芝麻漿備用[4]。

1.4.2 紅棗汁的制取

（1）清洗。用流水洗掉紅棗表面殘留的沙土等物質(zhì)，晾干。

（2）烘烤。將晾干后的紅棗放入電熱鼓風(fēng)干燥箱中，溫度110℃，烘烤15 min，直到紅棗烤制出特有的焦香味，經(jīng)烘烤后的紅棗有利于浸提[5]。

（3）浸提過濾。烘烤后的紅棗放入恒溫水浴鍋中，加水量以紅棗量的5倍為宜，溫度85℃，浸提60 min，使棗皮破裂，有利于內(nèi)容物的浸出[6]，放入組織搗碎機(jī)搗成糊狀，過濾得到紅棗汁備用。

1.4.3 調(diào)配

將準(zhǔn)備好的黑芝麻漿、紅棗汁、牛乳、蜂蜜和穩(wěn)定劑按照一定的比例混合均勻。

1.4.4 均質(zhì)

為防止沉淀產(chǎn)生，將混合后的料液加熱至60℃左右，在25 MPa的條件下均質(zhì)2次，以生產(chǎn)出口感和感官品質(zhì)均良好的產(chǎn)品[7]。

1.4.5 脫氣

為防止黑芝麻、紅棗和牛乳中含有的不飽和脂肪酸、VE等成分與空氣中的氧氣結(jié)合發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將制得的復(fù)合乳飲料倒進(jìn)真空強(qiáng)度為85～90 kPa的真空脫氣機(jī)中進(jìn)行脫氣，以減少復(fù)合乳飲料中的空氣含量[8]。

1.4.6 灌裝和殺菌

將脫氣后的黑芝麻紅棗乳飲料灌裝到220 mL的容器中密封。然后在121℃的高壓蒸汽滅菌器中保持15 min進(jìn)行殺菌處理，再迅速冷卻至室溫。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑芝麻烘烤工藝的確定

黑芝麻若不烘烤，直接研磨會產(chǎn)生苦味，香味也不濃郁，原因是黑芝麻中的酶未經(jīng)鈍化處理在研磨過程中會產(chǎn)生氧化物，在打漿前進(jìn)行烘烤處理可以克服此缺陷。如果在烤制的過程中溫度過高、過低或者時間掌握不恰當(dāng)會使黑芝麻產(chǎn)生焦味或香味不強(qiáng)。結(jié)果表明，當(dāng)溫度120℃，時間20 min時，效果最佳。

黑芝麻烘烤條件對復(fù)合乳飲料品質(zhì)的影響見表1。

2.2 黑芝麻漿添加量的確定

表1 黑芝麻烘烤條件對乳飲料品質(zhì)的影響

取4份試驗樣品，分別調(diào)配成100 mL復(fù)合飲料（其中以紅棗汁添加量10%，牛乳添加量30%和蜂蜜添加量4%為固定值），分別添加黑芝麻漿10%，20%，30%，40%。根據(jù)感官評分來確定黑芝麻漿的最佳添加量。

黑芝麻漿添加量對復(fù)合乳飲料的影響見圖1。

圖1 黑芝麻漿添加量對復(fù)合乳飲料的影響

由圖1可知，黑芝麻漿合適的添加量20%，在此比例下黑芝麻香味適中。

2.3 紅棗汁添加量的確定

紅棗汁添加量對復(fù)合乳飲料的影響見圖2。

圖2 紅棗汁添加量對復(fù)合乳飲料的影響

由圖2可知，當(dāng)紅棗汁的添加量在10%時，復(fù)合汁配比的感官評分相對較高。

2.4 純牛乳添加量的確定

純牛乳添加量對復(fù)合乳飲料的影響見圖3。

圖3 純牛乳添加量對復(fù)合乳飲料的影響

由圖3可知，當(dāng)純牛乳的量在30%時，復(fù)合乳的總體評價分?jǐn)?shù)最高。

2.5 蜂蜜添加量的確定

蜂蜜添加量對復(fù)合乳飲料的影響見圖4。

圖4 蜂蜜添加量對復(fù)合乳飲料的影響

由圖4可知，當(dāng)蜂蜜添加量在4%左右時，復(fù)合乳飲料的評價分?jǐn)?shù)最高，這時的口味也最佳。

2.6 確定最佳配方試驗

以單因素試驗結(jié)果作為復(fù)合飲料最佳配方正交試驗的設(shè)計依據(jù)。正交試驗的因素由黑芝麻漿添加量、紅棗汁添加量、牛乳添加量及蜂蜜添加量組成，在對這4種因素進(jìn)行L9（34）正交試驗后，把總體評價的分?jǐn)?shù)作為結(jié)果，由10名感官鑒評者對復(fù)合乳飲料進(jìn)行打分，所得分?jǐn)?shù)以平均分來作為最終評分。

黑芝麻紅棗復(fù)合乳飲料配比的正交試驗設(shè)計及其結(jié)論見表2。

表2 黑芝麻紅棗復(fù)合乳飲料配比的正交試驗設(shè)計及其結(jié)論

對所得出的數(shù)據(jù)采用極差的分析方法來加以處理并進(jìn)行比對[9]。由表2可知，這4個因素對黑芝麻紅棗復(fù)合乳飲料混合結(jié)果的影響順序為A＞B＞D＞C。通過綜合產(chǎn)品的感官評分，A2B2C3D2組合效果最佳，也就是說黑芝麻漿添加量20%，紅棗汁添加量10%，純牛乳添加量35%，蜂蜜添加量4%。但是組合A2B2C3D2沒有被設(shè)入到試驗組中，所以應(yīng)該對這個組合的數(shù)據(jù)加以補(bǔ)充并進(jìn)行相應(yīng)試驗，其最后得出的總體評分為89分。

2.7 確定最佳穩(wěn)定劑添加量試驗

根據(jù)丘華等人[10]研究的黑芝麻復(fù)合保健飲料的穩(wěn)定性研究和李立[11]研究的芝麻風(fēng)味復(fù)合蛋白飲料穩(wěn)定性研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)單一穩(wěn)定劑的穩(wěn)定性沒有復(fù)合穩(wěn)定劑的穩(wěn)定性好，所以使用其試驗結(jié)果中穩(wěn)定劑配比作為依據(jù)。設(shè)定復(fù)合飲料穩(wěn)定劑添加量的正交試驗因素。正交試驗因素由黃原膠、海藻酸鈉、明膠、蔗糖酯組成，選用L9（34）的正交試驗表，穩(wěn)定性的判斷標(biāo)準(zhǔn)由穩(wěn)定率作為依據(jù)。

穩(wěn)定性的測定：取一定量的復(fù)合飲料放入離心管中，在轉(zhuǎn)速4 000 r/min離心30 min。離心之后經(jīng)沉淀烘干并稱質(zhì)量，計算穩(wěn)定率[12]。計算公式如下：

正交試驗組合設(shè)計和試驗結(jié)果見表3，方差分析見表4。

表3 正交試驗組合設(shè)計和試驗結(jié)果

表4 方差分析

通過F值可知各因素對乳液穩(wěn)定性的影響大小順序為 C'＞B'＞D'＞A'，即影響最大的是明膠，其次是海藻酸鈉，再是蔗糖酯和黃原膠。根據(jù)表3的正交試驗結(jié)果得到各種穩(wěn)定劑的最佳比例組合為A'4B'4C'2D'3，即黃原膠添加量0.20%，海藻酸鈉添加量0.20%，明膠添加量0.10%，蔗糖酯添加量0.15%，此時配制的乳液穩(wěn)定性最佳，效果最為穩(wěn)定。

再設(shè)計一個驗證試驗：以黑芝麻漿、紅棗汁、純牛奶的配比2∶1∶3為原料，蜂蜜添加量4%，黑芝麻紅棗復(fù)合牛乳的穩(wěn)定劑添加量為明膠0.10%，海藻酸鈉0.20%，黃原膠0.20%，蔗糖酯0.15%，測得的穩(wěn)定性為98.4%，是所有試驗組里面穩(wěn)定性最好的一個組合，也證實了整個試驗的正確性和可靠性。

3 結(jié)論

通過試驗得出了黑芝麻的最佳烘制條件為溫度120℃，時間20 min；確定了黑芝麻紅棗復(fù)合乳飲料的最佳配方黑芝麻漿、紅棗汁、純牛奶的配比為2∶1∶3，蜂蜜添加量4%；黑芝麻紅棗復(fù)合牛乳的增稠劑和乳化劑復(fù)配最適添加量分別為明膠0.10%，海藻酸鈉0.20%，黃原膠0.20%，蔗糖酯0.15%。此時，該乳飲料達(dá)到最佳穩(wěn)定性為98.4%。

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