芝麻油微乳飲料的工藝研究

李 菁，何述棟，霍曉兵，戰(zhàn)希凡，孫漢巨，嚴(yán) 巖，馬友水

（1. 合肥學(xué)院生物食品與環(huán)境學(xué)院，安徽合肥 230601；2. 合肥工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，安徽合肥 230009；3. 安徽鳳陽(yáng)御膳油脂有限公司，安徽鳳陽(yáng) 233122）

芝麻是我國(guó)主要油料作物之一，有油料作物“皇后”之稱(chēng)，含油量平均為50%~55%，具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值[1]。芝麻油富含人體必需脂肪酸——亞油酸和油酸（各含40%~45%），是WHO公布的三大最佳食用油之一[2]。此外，芝麻油含有大量木脂素類(lèi)化合物（1 034 mg/L）、天然維E（44 mg/L）和植物甾醇等生物活性物質(zhì)[3]，具有保護(hù)生物膜的功能，并可提高脂蛋白的抗氧化性，尤其是對(duì)細(xì)胞氧化過(guò)程具有重要保護(hù)作用[4]。

目前，芝麻油仍然以調(diào)味油的方式使用，其他應(yīng)用研究報(bào)道較少。將芝麻油進(jìn)行乳化研發(fā)芝麻油微乳飲料，可為芝麻油的開(kāi)發(fā)食用開(kāi)辟新途徑，有利于放大芝麻的保健功能，成為食用方便、風(fēng)味突出、營(yíng)養(yǎng)特色的保健功能食品。以芝麻油為原料，對(duì)其進(jìn)行乳化，采用單因素試驗(yàn)探究芝麻油、β -環(huán)糊精、麥芽糖漿、檸檬酸添加量對(duì)飲料品質(zhì)的影響，采用正交試驗(yàn)探究穩(wěn)定劑與乳化劑的最佳配比，以確定飲料的最佳配方，旨在開(kāi)發(fā)一款主打抗氧化保健功能的新型飲料。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大豆卵磷脂、CMC-Na、檸檬酸，河南圣斯德實(shí)業(yè)有限公司提供；果膠，浙江一諾生物科技有限公司提供；單甘酯，西隴科學(xué)股份有限公司提供；麥芽糖漿，百鉆烘焙有限公司提供；芝麻油，中糧食品營(yíng)銷(xiāo)有限公司提供；β -環(huán)糊精，廣西陽(yáng)光美膳廚房調(diào)味有限公司提供。以上均為食品級(jí)。

B5002 型電子天平，上海良平儀器儀表有限公司產(chǎn)品；JRJ300-SH 型高速剪切乳化攪拌機(jī)、離心機(jī)，安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；HH-2 型數(shù)顯恒溫水浴鍋，上海亞榮生化儀器廠產(chǎn)品；膠體磨，中山市索耐斯電器有限公司產(chǎn)品；超高溫瞬時(shí)滅菌箱，上海市儀電有限公司產(chǎn)品；打漿機(jī)，廣東格蘭仕集團(tuán)有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 芝麻油微乳生產(chǎn)工藝流程

芝麻油微乳生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 芝麻油微乳生產(chǎn)工藝流程

由圖1 可知，首先將穩(wěn)定劑用95 ℃以上水溶解，并充分?jǐn)嚢?0~15 min 后，送入膠體磨中進(jìn)行膠磨處理。然后將穩(wěn)定劑、乳化劑、芝麻油以轉(zhuǎn)速2 000~3 000 r/min 攪拌乳化分散5 min[5-7]以形成初步混合乳化。再將β -環(huán)糊精加入混合乳化液中，充分?jǐn)噭蚝螅郎刂?5 ℃以上，同時(shí)邊攪拌混合乳化液邊將麥芽糖漿、檸檬酸緩慢加入其中攪勻[8-9]。接下來(lái)，將調(diào)配好的溶液經(jīng)高速剪切處理以提高產(chǎn)品穩(wěn)定性，使產(chǎn)品更加細(xì)膩。最后，灌裝殺菌，冷卻后即為成品。

1.2.2 原料配比對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)影響

固定大豆卵磷脂添加量0.5%，單甘酯添加量0.5%，CMC-Na 添加量0.10%，果膠添加量0.10%，剪切轉(zhuǎn)速8 000~10 000 r/min，剪切溫度75~85 ℃，剪切時(shí)間25 min。分別研究不同的芝麻油添加量（1.0%，1.5%，2.0%，2.5%，3.0%），β -環(huán)糊精添加量（1.5%，2.0%，2.5%，3.0%，3.5%），麥芽糖漿添加量（5.5%，6.5%，7.5%，8.5%，9.5%） 和檸檬酸添加量（0，0.01%，0.02%，0.03%，0.04%） 對(duì)芝麻油微乳飲料的感官品質(zhì)影響。

1.2.3 乳化劑與穩(wěn)定劑配比對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性的影響

乳化劑與穩(wěn)定劑復(fù)配可產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)[10]，采用大豆卵磷脂、單甘酯、CMC-Na、果膠進(jìn)行乳化劑穩(wěn)定劑的復(fù)配試驗(yàn)。按1.2.2 中條件進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)，制備成品。采用L（93）4正交試驗(yàn)，以穩(wěn)定性質(zhì)量比[11-16]為評(píng)價(jià)指標(biāo)，確定乳化劑與穩(wěn)定劑的最佳配比。

乳化劑與穩(wěn)定劑復(fù)配添加量?jī)?yōu)化正交試驗(yàn)因素水平見(jiàn)表1。

表1 乳化劑與穩(wěn)定劑復(fù)配添加量?jī)?yōu)化正交試驗(yàn)因素水平/%

1.2.4 產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)小組總計(jì)10 人，五男五女均接受過(guò)專(zhuān)業(yè)的感官評(píng)價(jià)訓(xùn)練，對(duì)成品的色澤、氣味、滋味和組織狀態(tài)進(jìn)行評(píng)分，結(jié)果取平均值，確定最佳原料配方。

感官評(píng)價(jià)[17]見(jiàn)表2。

表2 感官評(píng)價(jià)

1.2.5 產(chǎn)品穩(wěn)定性的測(cè)定

吸取10 mL 樣品于離心管中，以轉(zhuǎn)速4 000 r/min離心10 min，稱(chēng)量頂部油脂的質(zhì)量；移除上層液體后，再稱(chēng)取沉淀物的質(zhì)量，產(chǎn)品穩(wěn)定性質(zhì)量比計(jì)算公式如下[18-20]。

穩(wěn)定性質(zhì)量比= 1 -（浮油率+沉淀率）.

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)至少重復(fù)3 次，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用平均值表示，采用EXCEL 2019 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)優(yōu)化原料配比

2.1.1 芝麻油添加量對(duì)成品感官評(píng)價(jià)的影響

芝麻油添加量對(duì)成品感官評(píng)價(jià)的影響見(jiàn)圖2。

圖2 芝麻油添加量對(duì)成品感官評(píng)價(jià)的影響

由圖2 可知，隨著芝麻油添加量的增大，芝麻油微乳飲料的感官評(píng)分先增大后減小，當(dāng)芝麻油添加量為1.5%時(shí)，感官評(píng)分最高；當(dāng)芝麻油添加量超過(guò)1.5%時(shí)，芝麻油微乳飲料的油脂香過(guò)于突出，使得香味不夠協(xié)調(diào)，在滋味上有些油膩，隨著芝麻油添加量的不斷增大，成品出現(xiàn)了分層現(xiàn)象。因此，芝麻油最適添加量為1.5%。

2.1.2 β-環(huán)糊精添加量對(duì)成品感官評(píng)價(jià)的影響

由圖3 可知，芝麻油微乳飲料的感官評(píng)分隨著β-環(huán)糊精添加量的提高先增大后減小，當(dāng)β -環(huán)糊精添加量為2.5%時(shí)，感官評(píng)分最好。β -環(huán)糊精的添加可一定程度上改善產(chǎn)品的滋味，同時(shí)有利于芝麻油的乳化[11-12]。當(dāng)β -環(huán)糊精添加量小于2.5%時(shí)，芝麻油乳化不夠充分，存在一定的分層現(xiàn)象；當(dāng)添加量大于2.5%時(shí)，成品的油脂香味被過(guò)度掩蓋，導(dǎo)致香氣味不足。因此，選擇2.5%為β -環(huán)糊精的最適添加量。

圖3 β -環(huán)糊精添加量對(duì)成品感官評(píng)價(jià)的影響

2.1.3 麥芽糖漿添加量對(duì)成品感官評(píng)價(jià)的影響

麥芽糖漿添加量對(duì)成品感官評(píng)價(jià)的影響見(jiàn)圖4。

圖4 麥芽糖漿添加量對(duì)成品感官評(píng)價(jià)的影響

由圖4 可知，當(dāng)麥芽糖漿添加量小于8.5%時(shí)，成品的感官評(píng)分隨著麥芽糖漿添加量的增大而逐漸提高；在麥芽糖漿添加量為8.5%，評(píng)分達(dá)到最大值；但當(dāng)添加量超過(guò)8.5%時(shí)，成品的評(píng)分隨之減小。麥芽糖漿可作為甜味劑調(diào)節(jié)飲料的口感，當(dāng)麥芽糖漿添加量小于8.5%時(shí)，芝麻油微乳飲料的滋味整體偏油膩，不夠適口；當(dāng)麥芽糖漿添加量大于8.5%時(shí)，成品偏甜，滋味不夠調(diào)和。因此，麥芽糖漿的最適添加量為8.5%。

2.1.4 檸檬酸添加量對(duì)成品感官評(píng)價(jià)的影響

檸檬酸添加量對(duì)成品感官評(píng)價(jià)的影響見(jiàn)圖5。

圖5 檸檬酸添加量對(duì)成品感官評(píng)價(jià)的影響

由圖5 可知，成品的感官評(píng)分隨著檸檬酸添加量的增大而隨之減小，說(shuō)明檸檬酸的添加并不能改善芝麻油微乳飲料的口感，反而會(huì)帶來(lái)不良的滋味，當(dāng)檸檬酸添加量為0%時(shí)，成品的感官評(píng)分最高。因此，結(jié)合加工實(shí)際情況，選擇不添加檸檬酸。

2.2 正交試驗(yàn)優(yōu)化乳化劑與穩(wěn)定劑配比

通過(guò)2.1 的試驗(yàn)分析，確定原料的最優(yōu)配比為芝麻油添加量1.5%，β-環(huán)糊精添加量2.5%，麥芽糖漿添加量8.5%?；诖?，進(jìn)一步對(duì)大豆卵磷脂、單甘酯、CMC-Na、果膠的配比進(jìn)行正交優(yōu)化。

乳化劑與穩(wěn)定劑復(fù)配添加量正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 乳化劑與穩(wěn)定劑復(fù)配添加量正交試驗(yàn)結(jié)果

由表3 可知，各因素對(duì)成品穩(wěn)定性的影響的主次順序?yàn)镃MC-Na 添加量>果膠添加量>大豆卵磷脂添加量>單甘酯添加量。最優(yōu)條件組合為A2B1C1D2，即大豆卵磷脂添加量1%，單甘酯添加量0.5%，CMC-Na 添加量0.08%，果膠添加量0.1%，此時(shí)成品的穩(wěn)定性最優(yōu)。經(jīng)驗(yàn)證試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在A2B3C1D2的工藝條件下，成品穩(wěn)定劑質(zhì)量占比95.63%略高于A2B1C1D2條件下穩(wěn)定劑質(zhì)量占比94.87%。因此，從產(chǎn)品質(zhì)量的角度考慮，最終選擇最優(yōu)方案為A2B3C1D2，即大豆卵磷脂添加量1%，單甘酯添加量1.5%，CMC-Na 添加量0.08%，果膠添加量0.1%。

3 結(jié)論

通過(guò)單因素試驗(yàn)優(yōu)化了芝麻油微乳飲料的原料配比，確定最優(yōu)配比為芝麻油添加量1.5%，β -環(huán)糊精添加量2.5%，麥芽糖漿添加量8.5%。通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化了乳化劑和穩(wěn)定劑的配比，確定最佳添加量為大豆卵磷脂添加量1%，單甘酯添加量1.5%，CMC-Na 添加量0.08%，果膠添加量0.1%。在此配方條件下，選擇剪切轉(zhuǎn)速8 000~10 000 r/min，剪切溫度75~85 ℃，剪切時(shí)間25 min 加工芝麻油微乳飲料。所制備的芝麻油微乳飲料成品為乳白色液體，具有獨(dú)特的芝麻油香味，酸甜適中、口感細(xì)膩、質(zhì)地均勻。