杜仲籽油微乳飲料生產工藝研究

李 偉，張永康，王曉勍，嚴友兵

(1.湖南省獼猴桃產業化工程技術研究中心，湖南 吉首 416000； 2.湘西老爹生物有限公司，湖南 吉首 416000； 3.吉首大學，湖南 吉首 416000)

杜仲又名絲皮，為杜仲科(Actinidiaceae)杜仲屬(Actinidia)木質藤本植物。杜仲是世界藥食兩用的特色植物[1]。據國內外研究資料顯示，杜仲α-亞麻酸、綠原酸、桃葉珊瑚苷、硒等含量豐富，還含有多種無機鹽和蛋白質水解酶、杜仲堿等，具有很高的營養保健功能。

近年來，杜仲產業得到快速發展，特別在食用領域前景看好，衛生部已批準杜仲籽油(2009年第12號公告)為新食品原料。杜仲籽油富含不飽和脂肪酸，具有很好的保健功能，適宜長期食用。目前，杜仲籽油的食用研究尚處于起步階段，杜仲籽油微乳飲料可為杜仲普通食品的開發利用開辟新途徑，能夠放大杜仲的保健功能，提升杜仲的附加值，成為食用方便、風味突出、營養特色的保健功能食品。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 原料與試劑

杜仲翅果，由湘西老爹生物有限公司提供；麥芽糖漿、檸檬酸、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、果膠、單甘酯(GMS)、大豆卵磷脂、β-環糊精等均為市售，食用級。

1.1.2 儀器與設備

分析天平，JRJ300-SH高速剪切乳化攪拌機，超臨界萃取機，離心過濾機，水浴鍋，化膠罐，膠體磨，噴淋滅菌機，灌裝旋蓋機等。

1.2 試驗方法

1.2.1 杜仲籽油微乳飲料生產工藝流程(見圖1)

圖1 杜仲籽油微乳飲料生產工藝流程

1.2.2 操作要點

(1)杜仲籽油制備

杜仲翅果經低溫干燥、粉碎、超臨界萃取、油水分離、干燥后制得杜仲籽油，呈金黃色透明狀，無雜質。

(2)溶解化膠

將穩定劑用水溶解，加熱至95℃以上，充分攪拌10～15 min后，送入膠體磨進行膠磨處理。

(3)初步混合乳化

將穩定劑、乳化劑、杜仲籽油初步混合乳化，以2 000～3 000 r/min轉速攪拌乳化分散5 min。

(4)調配

將β-環糊精加入混合乳化液中，充分攪勻后，升溫至95℃以上，再邊攪拌混合乳化液邊將麥芽糖漿、酸液緩慢加入其中攪勻。

(5)高速剪切

調配后經高速剪切處理提高產品穩定性，使產品更加細膩。

(6)灌裝殺菌

剪切后立即灌裝殺菌，控制殺菌溫度85℃，殺菌時間25～30 min，冷卻后即為成品。

1.2.3 原料配比對產品的影響

杜仲籽油、β-環糊精、麥芽糖漿、檸檬酸的用量是影響產品風味、口感的主要因素，故采用四因素進行原料配比試驗。大豆卵磷脂用量1.0%、單甘酯用量1.0%、果膠用量0.12%、CMC-Na用量0.12%，剪切條件為剪切轉速8 000～10 000 r/min、剪切溫度75～85℃、剪切時間25 min，然后灌裝、殺菌制成成品，并對成品進行感觀評價。在前期單因素試驗基礎上，采用L9(34)正交試驗，以感官品質評分法對杜仲籽油微乳飲料的口感和風味進行綜合評分，確定原料的最佳配比。

1.2.4 乳化劑與穩定劑配比對產品穩定性的影響

乳化劑與穩定劑復配可產生協同增效[2]，采用大豆卵磷脂、單甘酯(GMS)、羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)、果膠，以此四因素進行乳化劑穩定劑的復配試驗。按1.2.3中條件進行后續試驗，制備成品。在前期單因素試驗基礎上，采用L9(34)正交試驗，以穩定性質量比為評價指標[3]，確定乳化劑與穩定劑的最佳配比。

1.2.5 高速剪切工藝參數的確定

高速剪切對產品穩定性及口感影響較大。采用單因素試驗選擇剪切轉速、剪切溫度和剪切時間，以沉淀率、浮油率為評價指標，確定高速剪切工藝的最佳參數。

1.2.6 產品穩定性的測定

準確量取10 mL樣品加入離心管中，以4 000 r/min 離心10 min，稱量頂部油脂質量；再棄上層清液，稱取沉淀物(濕劑)的質量，穩定性質量比計算公式為:

浮油率=油脂質量/10 mL飲料質量×100%

沉淀率[4]=沉淀質量/10 mL飲料質量×100%

穩定性質量比=1-(浮油率+沉淀率)

1.2.7 產品感官評價

由20名專業人員組成評價小組[5]，對產品感官品質進行綜合評分，采用100分制，取其平均值作為評分結果。感官評分標準見表1。

表1 感官評分標準

2 結果與討論

2.1 原料配比試驗

杜仲籽油、β-環糊精、麥芽糖漿及檸檬酸的原料配比的正交試驗因素水平見表2，正交試驗結果及分析見表3。

由表3可知，影響微乳飲料口感和風味的主要因素主次順序為A>B>C>D。優化組合為A2B2C2D1，即杜仲籽油用量2.0%、β-環糊精用量2.5%、麥芽糖漿用量7.5%、檸檬酸用量0.15%。對該條件進行3次驗證試驗，產品感官綜合評分均高于表3中的9組試驗，平均分為95.7。

表2 原料配比的正交試驗因素水平

表3 原料配比的正交試驗結果及分析

2.2 乳化劑與穩定劑的配比試驗

乳化劑與穩定劑配比的正交試驗因素水平見表4，正交試驗結果及分析見表5。

表4 乳化劑與穩定劑配比的正交試驗因素水平

表5 乳化劑與穩定劑配比的正交試驗結果及分析

由表5可知，影響微乳飲料穩定性的因素主次順序為B>A>D>C。優化組合為A2B2C3D3，即大豆卵磷脂用量1.0%、單甘酯用量1.0%、CMC-Na用量0.12%、果膠用量0.12%。對該條件進行3次驗證試驗，穩定性質量比平均值為99.1%。

2.3 剪切工藝對產品穩定性的單因素試驗

2.3.1 剪切轉速對產品穩定性的影響

在85℃下采用不同轉速分別進行剪切處理20 min，測定浮油率、沉淀率，結果見圖2。

圖2 剪切轉速對產品穩定性的影響

由圖2可知，剪切轉速越高，浮油率、沉淀率越低，但剪切轉速增加到8 000 r/min后，兩者變化都不明顯。綜合設備性能與經濟效益等因素考慮，轉速選用8 000～10 000 r/min進行剪切較為合適。

2.3.2 剪切溫度對產品穩定性的影響

在8 000 r/min下采用不同溫度分別進行剪切處理20 min，測定浮油率、沉淀率，結果見圖3。

圖3 剪切溫度對產品穩定性的影響

由圖3可知，隨著剪切溫度的升高，浮油率迅速降低后平穩，沉淀率快速下降后略有上升；剪切溫度在75～85℃時，二者最低。因此，剪切溫度控制在75～85℃之間效果較好。

2.3.3 剪切時間對產品穩定性的影響

在8 000 r/min、80℃下采用不同時間分別進行剪切處理，測定浮油率、沉淀率，結果見圖4。

由圖4可知，隨著剪切時間的延長，浮油率、沉淀率快速降低后趨于平穩。綜合考慮，剪切時間控制在25 min左右效果較好。

圖4 剪切時間對產品穩定性的影響

2.4 杜仲籽油微乳飲料的質量指標

以2.1、2.2、2.3中確定的最佳條件按1.2.1進行杜仲籽油微乳飲料的制備，測定其質量指標。

2.4.1 感官指標

色澤：呈乳白色，且均勻一致；風味：具有杜仲籽油特有脂香，香氣適宜，酸甜適中，口感潤滑，風味突出；組織形態：呈乳濁狀液體，質地均勻，無油脂上浮，不分層。

2.4.2 理化指標

總糖含量大于等于6%，總酸含量大于等于0.1%。

2.4.3 微生物指標

菌落總數100 cfu/mL，大腸菌群、霉菌、酵母菌及致病菌均未檢出，在參照標準GB 11673—2003范圍內。

3 結 論

對杜仲籽油微乳飲料制備工藝進行研究，得到的最佳原料配比為杜仲籽油用量2.0%、β-環糊精用量2.5%、麥芽糖漿用量7.5%、檸檬酸用量0.15%；乳化劑與穩定劑的最優組合為大豆卵磷脂用量1.0%、單甘酯用量1.0%、果膠用量0.12%、CMC-Na用量0.12%；剪切工藝對產品懸浮穩定性影響較大，采用8 000～10 000 r/min在75～85℃下進行剪切處理25 min的產品穩定效果較好。按上述條件制備的杜仲籽油微乳飲料成品為乳白色液體，具有獨特的杜仲籽油香味，酸甜適中，口感細膩，質地均勻，微生物指標達到國標要求。