核桃豌豆奶的研制

李國平，王君能，朱文秀，孫旭芬，程偉忠，李博勝，吳淑清

（1.浙江李子園食品股份有限公司，浙江金華 321031；2.長春大學食品科學與工程學院，吉林長春 130022）

核桃又稱胡桃、羌桃，素有“萬歲子”“長壽果”“養生之寶”的美譽[1]。核桃含有豐富的微量元素、礦物質及多種維生素，具有抗氧化、補腎壯陽、健腦益智、美容養顏、預防膽結石和心血管疾病等功效[2-3]。豌豆在我國各地均有種植，除碳水化合物含量較高之外，還含有很多人體必需的礦物質元素、微量元素和維生素等，具有降低膽固醇、促進膽汁分泌和活躍肝功能等作用[4-5]。目前市場上二者的產品較為單一，并鮮有與乳飲料相結合的研究。因此本文以核桃、豌豆和牛奶作為主要原料制作乳飲料，采用單因素試驗、正交試驗優化工藝參數，同時為了突出乳飲料良好的穩定性能，對酶解條件進行了研究。利用該工藝制作的核桃豌豆奶，具有獨特的產品風味、多種營養物質，豐富了乳飲料的品類。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料與試劑

核桃仁、綠豌豆，購于沃爾瑪超市；純牛奶，內蒙古伊利實業集團股份有限公司；白砂糖，南京甘汁園糖業有限公司；碳酸氫鈉，食品級，吉林省杞參食品有限公司；耐高溫α-淀粉酶，4 萬U/g，長春大學食品學院工藝實驗室提供；羥甲基纖維素納（CMC），食品級，市售。

1.1.2 設備與儀器

721 型可見分光光度計，上海菁華科技儀器有限公司；XMT-DA 電熱恒溫水浴鍋，余姚市亞星儀器儀表有限公司；FA11204N 電子分析天平，精確度萬分之一，上海市精密儀器設備有限公司；JS80D-200 榨汁機，浙江蘇泊爾股份有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

圖1 工藝流程圖Fig.1 Technological flow sheet

1.2.2 操作要點

（1）原料選擇：選用優質、無病蟲害、顆粒飽滿的豌豆與核桃仁。

（2）浸泡豌豆：準確稱量豌豆然后放入容器中，浸泡在30℃水中，加入3 倍豌豆質量、濃度為0.5%的碳酸氫鈉溶液，浸泡16 h[6]。

（3）滅酶：將濃度為0.5%的碳酸氫鈉溶液加熱至沸騰，將浸泡好的豌豆放入其中熱燙一段時間后撈出，以滅活脂肪氧化酶。

（4）脫皮與磨漿：將滅酶結束的豌豆手搓去皮，然后加入去皮豌豆8 倍質量、溫度為85 ℃的水開始磨漿，一次磨漿1 min 后，單層紗布過濾；二次磨漿45 s，雙層紗布過濾，得到豌豆漿。

（5）酶解：將過濾好的豌豆漿加入耐高溫α-淀粉酶并在恒溫水浴鍋中水浴加熱，使其充分酶解。

（6）核桃仁磨漿：將核桃仁放入濃度2.0%、溫度75 ℃的碳酸氫鈉溶液中浸泡15 min，用冷水沖洗，之后手動脫皮[7]；再準確稱量去皮核桃仁的質量，加入其2 倍質量、溫度75～80 ℃的水進行磨漿，一次磨漿1 min 后，單層紗布過濾；二次磨漿45 s，雙層紗布過濾，得到核桃漿。

（7）調配：將酶解后的豌豆漿和過濾后的核桃漿按照一定比例混合在一起，并加入適量的牛奶和白砂糖調味。

（8）加熱殺菌：將調配好的核桃豌豆奶在100 ℃下殺菌煮沸5 min，冷卻得核桃豌豆奶。

1.3 單因素試驗

1.3.1 配方優化單因素試驗設計

（1）核桃漿與豌豆漿配比對核桃豌豆奶感官品質的影響

在牛奶添加量10.0%、白砂糖添加量3.0%的條件下，設計核桃漿∶豌豆漿分別為1∶1.0、1∶1.5、1∶2.0、1∶2.5、1∶3.0，以感官評分為評定標準，研究核桃漿與豌豆漿的配比對產品感官品質的影響。

（2）牛奶添加量對核桃豌豆奶感官品質的影響

在核桃漿∶豌豆漿為1∶2.0、白砂糖添加量3%的條件下，設計牛奶添加量分別為5.0%、7.5%、10.0%、12.5%、15.0%，以感官評分為評定標準，研究牛奶添加量對產品感官品質的影響。

（3）白砂糖添加量對核桃豌豆奶感官品質的影響

在核桃漿∶豌豆漿為1∶2.0、牛奶添加量10.0%的條件下，設計白砂糖添加量分別為1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%，以感官評分為評定標準，研究白砂糖添加量對產品感官品質的影響。

1.3.2 最佳酶解條件單因素試驗設計

（1）加酶量對核桃豌豆奶穩定系數的影響

在酶解溫度70 ℃、酶解時間3 h 的條件下，α-淀粉酶的添加量分別設為0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%，以穩定系數為評定標準，研究加酶量對穩定系數的影響。

（2）酶解溫度對核桃豌豆奶穩定系數的影響

在加酶量0.4%、酶解時間3 h 的條件下，酶解溫度分別設為50、60、70、80、90 ℃，以穩定系數為評定標準，研究酶解溫度對穩定系數的影響。

（3）酶解時間對核桃豌豆奶穩定系數的影響

在加酶量0.4%、酶解溫度70 ℃的條件下，酶解時間分別設為l、2、3、4、5 h，以穩定系數為評定標準，研究酶解時間對穩定系數的影響。

1.4 正交試驗

1.4.1 配方優化正交試驗設計

在單因素試驗的基礎上，選取核桃漿與豌豆漿的配比、牛奶添加量、白砂糖添加量三個影響因素，分別選取各個因素較優的三個水平進行L9(33)正交試驗，再以感官評分為評定指標，優化得到核桃豌豆奶最佳配方。

1.4.2 最佳酶解條件正交試驗設計

在單因素試驗的基礎上，選取α-淀粉酶的添加量、酶解溫度、酶解時間三個影響因素，分別選取各個因素較優的三個水平進行L9(33)正交試驗，以穩定系數為評定指標，優化得到酶解的最佳條件[8]。

1.5 感官評分標準

組織經感官評價專業培訓的10 名師生，對制作的核桃豌豆奶樣品進行感官評定，對其氣味、滋味及組織狀態進行評分，結果取平均值。感官評分標準見表1[10-12]。

表1 核桃豌豆奶感官評分標準Table 1 Sensory scoring standards for walnut and pea milk

1.6 測定指標與方法

穩定系數按照式（1）進行計算[13]。

式中，R-穩定性系數；A前-離心前在785 nm 下的吸光度；A后-離心過濾后在785 nm 下的吸光度。

采用pH 計直接測定產品的pH 值。

細菌菌落總數的測定參照《GB 4789.2—2016 食品微生物學檢驗菌落總數測定》[9]進行。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 配方優化單因素試驗

（1）核桃漿與豌豆漿配比對產品感官品質的影響

核桃漿與豌豆漿的配比對核桃豌豆奶感官品質的影響如圖2 所示。由圖可見，隨著核桃漿與豌豆漿的比例減小，核桃豌豆奶的評分呈現先上升后下降的趨勢。當核桃漿∶豌豆漿=1∶2.0 時，感官評分達到最大值，為89.2分，此時的核桃豌豆奶同時具有核桃與豌豆的香味，豆腥味不明顯，入口均勻細膩，色澤均勻，呈淡綠色。綜合考慮選取核桃仁漿與豌豆漿的配比分別為1∶1.5、1∶2.0、1∶2.5 進行正交試驗。

圖2 核桃漿與豌豆漿的配比對核桃豌豆奶感官品質的影響Fig.2 Effect of the ratio of walnut milk and pea milk on the sensory quality of walnut and pea milk

（2）牛奶添加量對產品感官品質的影響

牛奶添加量對核桃豌豆奶感官品質的影響如圖3 所示。由圖3 可知，隨著牛奶添加量的增加，核桃豌豆奶的評分呈現先上升后下降的趨勢。當牛奶添加量為10.0%時，感官評分達到最大值，為86.3 分，此時的核桃豌豆奶奶香適宜，口感最佳，色澤均勻。由此，綜合考量選取牛奶添加量分別為7.5%、10.0%、12.5%進行正交試驗。

圖3 牛奶添加量對核桃豌豆奶品質的影響Fig.3 Effect of milk addition on the quality of walnut and pea milk

（3）白砂糖添加量對產品品質的影響

白砂糖添加量對核桃豌豆奶感官品質的影響如圖4所示。由圖4 可知，隨著白砂糖添加量的增加，核桃豌豆奶的評分呈現先上升后下降的趨勢。當白砂糖添加量為3.0%時，感官評分達到最大值，為84.4 分，此時的核桃豌豆奶甜度適中，滋味較好。綜合考量選取白砂糖添加量分別為2.0%、3.0%、4.0%進行正交試驗。

圖4 白砂糖添加量對核桃豌豆奶品質的影響Fig.4 Effect of white sugar on the quality of walnut and pea milk

2.1.2 酶解條件的單因素試驗

（1）加酶量對穩定系數的影響

加酶量對核桃豌豆奶穩定系數的影響如圖5 所示。由圖5 可知，加酶量在0.2%～0.4%時，穩定系數隨著加酶量的增加而增加，當加酶量為0.4%時，穩定系數達到最大值，為0.862，加酶量高于0.4%時，穩定系數呈下降趨勢。當加酶量為0.4%時酶解最充分，之后隨著加酶量的增加，單位酶作用底物減少，導致穩定系數下降。綜合考量選取α-淀粉酶添加量分別為0.3%、0.4%、0.5%進行正交試驗。

圖5 加酶量對穩定系數的影響Fig.5 Effect of enzyme quantity on stability coefficient

（2）酶解溫度對穩定系數的影響

酶解溫度對穩定系數的影響如圖6 所示。由圖6 可知，酶解溫度在50～70 ℃，穩定系數隨酶解溫度的增加而增加，當酶解溫度為70 ℃時穩定系數達到最大值，為0.871，高于70 ℃時穩定系數呈下降趨勢。一方面，可能是因為酶解溫度升高，單位時間內有效碰撞次數增加，當達到最佳酶解溫度，穩定系數下降；另一方面，酶本質為蛋白質，隨著酶解溫度增加，酶發生變性失活，穩定系數下降[8]。由此，綜合考量選取酶解溫度分別為60、70、80 ℃進行正交試驗。

圖6 酶解溫度對穩定系數的影響Fig.6 Effect of enzymysis temperature on stability coactor

（3）酶解時間對穩定系數的影響

酶解時間對穩定系數的影響如圖7 所示。由圖7 可知，酶解時間在1～3 h 時，穩定系數隨著酶解時間的增加而增加。當酶解時間為3 h 時，穩定系數達到最大值，為0.868，高于3 h 時，穩定系數下降。一方面，可能是因為底物濃度降低引起的；另一方面，也可能是因為酶解時間增加，酶活力下降、產物逐步積累對酶解作用產生抑制，其穩定系數下降[14-15]。綜合考量選取酶解時間分別為2、3、4 h 進行正交試驗。

圖7 酶解時間對穩定系數的影響Fig.7 Effect of enzymeysis time on stability coactor

2.2 正交試驗

2.2.1 優化配方正交試驗結果分析

核桃豌豆奶配方優化因素水平設計表見表2，結果見表3。

由表3 可知，影響核桃豌豆奶感官總和指標的因素主次順序依次為A＞B＞C，核桃漿∶豌豆漿為最主要的影響因素。最優處理組合為A2B2C2，即核桃漿∶豌豆漿=1∶2.0，牛奶添加量10.0%，白砂糖添加量3%，此時產品的感官質量最優。經驗證試驗，利用A2B2C2組合制作核桃豌豆奶，經品評感官評分為87.5 分，高于其他試驗組，確定組合A2B2C2為核桃豌豆奶的最優配方。

表3 核桃豌豆奶配方優化正交試驗結果Table 3 Orthogonal test results on formula optimization of walnut and pea milk

2.2.2 確定最佳酶解條件

核桃豌豆奶酶解條件的確定因素水平表設計見表4，結果見表5。

表4 核桃豌豆奶酶解條件的因素水平表Table 4 Factors and levels on enzymatic hydrolysis conditions of walnut and pea milk

由表5 可知，影響最佳酶解條件的因素主次順序依次為A＞B＞C，酶添加量為最主要的影響因素。最優處理的組合為A2B2C2，即酶添加量0.4%，酶解溫度70 ℃，酶解時間3 h。經驗證試驗，利用A2B2C2組合進行酶解，測得穩定系數為0.891，優于其他試驗組，因此確定組合A2B2C2為α-淀粉酶最佳酶解條件。

表5 最佳酶解條件正交試驗結果Table 5 Orthogonal test results of the best enzymolysis conditions

2.3 pH 值和細菌菌落總數的測定結果

最終測定核桃豌豆奶的pH 為6.7。核桃豌豆奶細菌總數為70 個/mL，均符合國家標準要求。

3 結論

核桃豌豆奶的最佳配方為核桃漿∶豌豆漿=1∶2.0，牛奶添加量10.0%，白砂糖添加量3%；而α-淀粉酶的最佳酶解條件為加酶量0.4%，酶解溫度70 ℃，酶解時間3 h。以此工藝參數和酶解條件制作的核桃豌豆奶色澤均勻，呈淡綠色，同時具有核桃仁與豌豆的香味，入口均勻細膩，甜度適中，營養價值較高[12-15]。