咖啡核桃乳飲料的配方研究

李曉波

（內蒙古烏蘭察布職業學院馬鈴薯工程系，內蒙古烏蘭察布012000）

咖啡核桃乳飲料的配方研究

李曉波

（內蒙古烏蘭察布職業學院馬鈴薯工程系，內蒙古烏蘭察布012000）

對咖啡核桃乳飲料的生產工藝進行研究，通過單因素及正交試驗法對影響產品品質的因素進行探討，確定了咖啡核桃乳飲料的最佳工藝配方為乳粉14%，核桃漿10%，咖啡6%，檸檬酸0.1%，最佳穩定劑的配比為乳化劑0.20%，黃原膠0.06%，羧甲基纖維素鈉（CMC）0.20%，藻酸丙二醇酯（PGA）0.1%。

咖啡；核桃；乳飲料；生產工藝

咖啡（Coffea canephora）為茜西科（Rubiaceae）咖啡屬（Coffea）植物，原產于非洲中北部，為多年生常綠灌木或小喬木。研究表明，咖啡可抑制多種腫瘤的發生，在消化系統和心血管系統中也發揮著重要的作用[1-3]。核桃又名胡桃（Juglans regial L），屬胡桃科核桃屬植物。核桃仁是各類營養成分高度濃縮的聚合體，其中脂肪含量約為60%，蛋白質含量為15%左右，還含有豐富的多酚類物質。國內外研究表明核桃仁中的多酚類物質具有抗腫瘤、清除氧自由基以及降低血液中膽固醇含量、減少心血管疾病發生等作用[4-5]。牛奶是最古老的天然飲料之一，含有人體所需所有必需氨基酸，是一種營養豐富、易于消化吸收，可伴隨人一生的完全蛋白質食物[6]，但是牛奶缺乏B族維生素及VC、膳食纖維、必需脂肪酸等營養素。以咖啡、核桃仁及牛乳為主要原料制作出中西方相結合的乳飲料，并實現動植物營養互補，提高產品的營養價值，適合各類消費者飲用。

1 材料與方法

1.1 材料

咖啡：市售的原味雀巢咖啡，核桃：市售的紙皮核桃，脫脂乳粉：市售的蒙牛脫脂乳粉，綿白糖、檸檬酸、海藻酸鈉、果膠酶、CMC、PGA、焦糖色素、單甘酯、蔗糖酯均為食品級。

1.2 儀器與設備

Acculab電子天平：賽多利斯科學儀器（北京）有限公司；FS-1型可調高速勻漿機：江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司；DSK-14系列電熱恒溫水浴鍋：金壇市普瑞斯機械有限公司；LDZX型立式壓力蒸汽滅菌器上海申安醫療器械廠；DHG-9140A型電熱恒溫鼓風干燥箱：上海煜南儀器有限公司生產；DELTA320 pH計：Mettler Toledo上海有限公司；TGL-10C型高速臺式離心機：上海右一儀器有限公司；GL-8300真空脫氣機：上海耕聯機械制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

核桃→除雜→浸泡→去皮→清洗→破碎→滅酶→磨漿→穩定化處理→加咖啡、乳粉→調配→脫氣→均質→灌裝→殺菌→冷卻→成品

1.3.2 操作要點

1.3.2.1 選料

核桃的品質決定著核桃乳飲料的品質，選用無蟲蛀、無霉變、不溢油、當年核桃仁。將挑選的核桃在水中漂洗，除去泥沙和殘殼等[7]。

1.3.2.2 浸泡

在溫水（30℃～40℃）中浸泡30 min，使核桃仁充分吸水膨脹，軟化組織，降低磨漿時對設備的磨損。

1.3.2.3 脫皮

用0.5%NaOH溶液浸泡，在70℃～80℃下浸泡效果最好，需10 min～15 min就可達到皮仁分離，將堿液處理過的核桃仁用清水沖洗后，除去種皮，再用0.5%的鹽酸溶液浸泡2 min～3 min，然后放入0.1%檸檬酸和1%的食鹽混合液中浸泡5 min，以達到脫堿漂白的作用。

1.3.2.4 滅酶

將漿液加熱至85℃，15 min，破壞核桃仁中脂肪氧化酶，以免產生異味。

1.3.2.5 粗磨、乳化、精磨

用砂輪磨粗磨，料的比例為：核桃仁∶水∶維生素C∶亞硫酸氫鈉=1∶5∶0.000 2∶0.000 1，粗磨漿液用80目篩過濾，去濾渣[8]。

每100克核桃漿液添加0.3 g混合磷脂乳化。乳化后漿液經膠體磨精磨后過180目篩過濾，濾液即為核桃漿液。

1.3.2.6 穩定化處理

將乳化劑、穩定劑加入60℃左右的熱水中進行溶解、過濾，冷卻備用。

1.3.2.7 調配、脫氣、均質

按照配方的比例進行調配。為了防止飲料中氧氣的存在而導致維生素C等營養物的氧化及色澤的變化，須進行真空脫氣，以保證產品質量的穩定，脫氣的工藝條件為：真空度80 kPa～90 kPa，溫度為25℃。均質是改善成品乳的口感和穩定性的關鍵工序，調配好的乳漿加熱到60℃～70℃進行均質，第一次均質壓力為20 MPa，第二次均質壓力為30 MPa～32 MPa。

1.3.2.8 灌裝、殺菌

采用真空灌裝機灌裝，殺菌條件為110℃/15 min，反壓冷卻。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

以產品總質量100 g計，脫脂乳粉（10、15、20、25、 30 g）、核桃漿（5、10、15、20、25 g）、粉末狀速溶咖啡（2、4、6、8、10 g）、白砂糖（6、8、10、12、14 g）、檸檬酸（0.05、0.10、0.15、0.20 g）于燒杯中混合，用60℃～70℃溫水攪拌均勻，定容至100 mL后均質、殺菌冷卻后進行感官評定。

2.2 乳化穩定劑的選擇試驗

2.2.1 單一穩定劑的穩定效果

本試驗選用4種穩定劑，即CMC、PGA、黃原膠、海藻酸鈉，探討其單獨使用對咖啡核桃乳穩定性的影響，其結果見表1。

表1 單一穩定劑對咖啡核桃乳穩定性的影響Table 1Effects of single stabilizer on the stability of coffee walnut milk

表1表明，各穩定劑的濃度逐漸增大時，保持不分層的時間增長，作用最明顯的是CMC、PGA、黃原膠，海藻酸鈉作用效果較差，在以后試驗中不再采用。

2.2.2 乳化劑和穩定劑復合使用試驗

在上述實驗基礎上，選用復合乳化劑（單甘酯∶蔗糖酯=4∶6）、CMC、PGA、黃原膠進行L16（45）的正交試驗，其結果見表2。

表2 復合乳化穩定劑L16（45）正交試驗結果Table 2Orthogonal array design layout and results of composite emulsion stabilizer

續表2 復合乳化穩定劑L16（45）正交試驗結果Continue table 2Orthogonal array design layout and results of composite emulsion stabilizer

表2表明，對咖啡核桃乳穩定性影響最大的是CMC，其次是黃原膠，再次是復合乳化劑，最后是PGA，即復合乳化劑0.20%，黃原膠0.06%，CMC 0.20%，PGA 0.4%，按此組合生產的咖啡核桃乳的穩定系數為97.8%，時間長達三個月以上。

2.3 正交試驗

根據以上單因素試驗，確定以A（檸檬酸）、B（核桃漿）、C（咖啡）、D（乳粉）為條件的四因素四水平的正交試驗L16（45），通過感官評分，選最佳配方，咖啡核桃乳飲料生產工藝優化正交試驗因素水平表見表3，咖啡核桃乳配方L16（45）正交試驗結果見表4。

表3 咖啡核桃乳飲料生產工藝優化正交試驗因素水平表Table 3Coded and corresponding actual levels for the optimization parameters involved in orthogonal array design

表4 咖啡核桃乳配方L16（45）正交試驗結果Table 4Orthogonal array design layout and results

續表4 咖啡核桃乳配方L16（45）正交試驗結果Continue table 4Orthogonal array design layout and results

表4表明，因素作用的主次順序是B>D>C>A，即對咖啡核桃乳的感官特征影響最大的是核桃漿加量，其次是乳粉量，再次是咖啡，最后是檸檬酸量。最優化因素組合為A2B2C3D3，乳粉14%，核桃漿10%，咖啡6%，檸檬酸0.1%。

2.4 感官評定方法

選定10人作為感官鑒定小組，對產品色澤、滋味和氣味以及組織狀態進行綜合評分，感官評分標準見表5。

表5 咖啡核桃乳飲料綜合品質評分標準及細則Table 5Sensory evaluation standards of coffee walnut milkbeverage

2.4.1 乳粉加量對咖啡核桃乳感官品質的影響

乳粉加量對咖啡核桃乳感官品質的影響見圖1。

由圖1可知，隨著乳粉的加入量逐漸增加，咖啡核桃乳的感官評分越來越高，當乳粉的加入量達到14%時，感官評分最高。

圖1 乳粉加入量對咖啡核桃乳感官品質的影響Fig.1 Effect of milk power on the quality of coffee walnut milk beverage

2.4.2 核桃漿加量對咖啡核桃乳感官品質的影響

核桃漿加量對咖啡核桃乳感官品質的影響見圖2。

圖2 核桃漿加入量對咖啡核桃乳感官品質的影響Fig.2 Effect of walnut juice on the quality of coffee walnut milk beverage

由圖2可知，隨著核桃漿的加入量逐漸增加，咖啡核桃乳的感官評分越來越高，當核桃漿的加入量達到10%時，感官評分最高，隨著核桃漿的加入量繼續增加，感官評分呈下降的趨勢。

2.4.3 咖啡的加量對咖啡核桃乳感官品質的影響

咖啡的加量對咖啡核桃乳感官品質的影響見圖3。

圖3 咖啡加入量對咖啡核桃乳感官品質的影響Fig.3 Effect of coffee on the quality of coffee walnut milk beverage

由圖3可知，隨著咖啡的加入量逐漸增加，咖啡核桃乳的感官評分越來越高，當咖啡的加入量達到6%時，感官評分最高，隨著咖啡的加入量繼續增加，感官評分呈下降的趨勢。

2.4.4 檸檬酸的加量對咖啡核桃乳感官品質的影響

檸檬酸的加量對咖啡核桃乳感官品質的影響見圖4。

圖4 檸檬酸加入量對咖啡核桃乳感官品質的影響Fig.4 Effect of citric acid on the quality of coffee walnut milk beverage

由圖4可知，隨著檸檬酸的加入量逐漸增加，咖啡核桃乳的感官評分越來越高，當檸檬酸的加入量達到0.10%時，感官評分最高，隨著檸檬酸的加入量繼續增加，感官評分呈直線下降的趨勢。

2.5 咖啡核桃乳飲料的產品質量標準

2.5.1 感官指標

產品色澤均勻一致，呈咖啡色，味道適中，無異味，無沉淀，無分層。

2.5.2 理化指標

咖啡核桃乳各成分的理化指標見表6。

表6 咖啡核桃乳理化指標Table 6Physical and chemical indicators of coffee walnut milk beverage

2.5.3 微生物指標

咖啡核桃乳飲料的微生物指標符合國標GB11673—2003《含乳飲料衛生標準》。

3 結論

通過正交試驗得出咖啡核桃乳飲料的最佳配方是乳粉14%，核桃漿10%，咖啡6%，檸檬酸0.1%，各因素對咖啡核桃乳都有較大影響，影響次序為核桃漿＞乳粉＞咖啡＞檸檬酸，最佳穩定劑的配比為乳化劑0.20%，黃原膠0.06%，CMC 0.20，PGA 0.1%。

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Research on the Technology for the Production of Coffee Walnut Milk Beverage

LI Xiao-bo
（Inner Mongolia WuLanChaBu Vocational College，Potato Engineering Department，Wulanchabu 012000，Inner Mongolia，China）

In this paper，the production process of Coffee walnut milk beverage was studied，through the single factor and orthogonal tests，influence factors on the product quality were discussed.The optimal formula of coffee walnut milk beverage was milk powder 14%，walnut pulp 10%，Coffee 6%，citric acid 0.1%，the best stabilizer ratio of emulsifier 0.20%，xanthan gum 0.06%，Carboxymethylcellulose sodium（CMC）0.20%，Propylene glycol alginate（PGA）0.1%.

coffee；walnut；milk beverage；processing technology

2014-07-26

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.02.018

李曉波（1982—），女（漢），講師，碩士，研究方向：農產品加工與貯藏。