全組分芝麻乳的制備工藝及貯藏穩(wěn)定性

許克平，王佳俐，劉成梅，鄧利珍，戴濤濤，陳明舜，陳 軍

（南昌大學食品科學與技術國家重點實驗室，江西南昌 330047）

芝麻（Sesamum indicum），又名脂麻、胡麻。芝麻營養(yǎng)豐富，富含不飽和脂肪酸和蛋白質[1?2]，在食品中有著非常廣泛的應用，可用于提取生產芝麻油、芝麻蛋白或制作芝麻醬、芝麻乳等[3]。其中，芝麻乳是以芝麻為原料，經過磨漿、過濾、調配、均質、殺菌等工序制得的乳狀植物蛋白飲料。

目前，國內外所報道的關于芝麻乳的文獻都較早，其研究內容主要是基于產品穩(wěn)定性、感官評價及理化性質進行工藝優(yōu)化：鄭建仙[4]研究發(fā)現(xiàn)添加大豆制品可提高芝麻乳穩(wěn)定性，并通過芝麻與大豆以10:2 的比例復配制備出穩(wěn)定性較好的芝麻乳；銀玉容等[5]通過優(yōu)化穩(wěn)定劑復配添加量、均質條件和殺菌條件制備出一款芝麻乳，產品在常溫下保質期可達3 個月以上；Ahmadian-Kouchaksaraei 等[6]以芝麻乳的感官性質和理化性質為評價指標，研究了浸泡水中NaHCO3的濃度、烘焙溫度和漂燙時間對這些性質的影響，并得到了最佳工藝條件。但上述報道的芝麻乳生產工藝都包括有除渣過程，而芝麻渣中富含蛋白質、膳食纖維等營養(yǎng)物質[7]，將其除去會造成嚴重的營養(yǎng)損失和資源浪費。全組分芝麻乳省去了過濾步驟，實現(xiàn)了芝麻營養(yǎng)組分的全價利用，是一款生產高效且營養(yǎng)豐富的芝麻乳飲料。然而對于全組分芝麻乳的研究還未見報道，這可能是因為全組分芝麻乳保留的芝麻渣中含有大量的膳食纖維[7]。傳統(tǒng)磨漿粉碎工藝難以將這些纖維粉碎至可接受粒徑范圍，導致產品口感粗糙，難以被消費者接受。此外，由于芝麻蛋白水溶性差，且芝麻中油脂含量過高，即使經過濾除渣工藝生產的芝麻乳也極易出現(xiàn)蛋白沉淀、脂肪上浮等不穩(wěn)定性現(xiàn)象[8?9]，需通過添加穩(wěn)定劑來提高產品穩(wěn)定性。因此，高效粉碎制漿設備與完善的制備工藝對于全組分芝麻乳的開發(fā)是十分必要的。

工業(yè)級高壓射流磨系統(tǒng)（Industry-scale microfluidizer system，ISMS）是結合濕法粉碎機和高壓射流磨形成的一套新型工業(yè)生產規(guī)模的超微粉碎設備系統(tǒng)[10]（圖1）。濕法粉碎機由兩個不同細化等級的粉碎磨盤進行分選研磨達到對物料的粉碎細化效果。高壓射流磨主要由高壓泵和振蕩反應腔組成。高壓射流磨作用原理是通過高壓泵將流入物料升至超高壓力（最高可達120 MPa）后進入微孔道，經歷高速剪切、撞擊、湍流和空穴作用，達到對物料超微粉碎及均質的效果[11]。將ISMS 用于制備全組分芝麻乳，可將芝麻乳中包括纖維在內的大分子顆粒破碎細化，有效降低其平均粒徑，改善產品的口感潤滑度[12]。此外，工業(yè)中通常還會將增稠劑和乳化劑用于植物蛋白飲料的生產，以提高產品穩(wěn)定性[13]。增稠劑可提高食品粘度，保持飲料穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)，常見的增稠劑包括果膠、黃原膠、海藻酸鈉等；乳化劑具有良好的兩親性質和表面活性，可使得乳狀液中的脂肪分布均勻，提高溶液穩(wěn)定性，且某些乳化劑具有協(xié)同作用，比單一乳化劑乳化效果更好[14?15]，常見的乳化劑包括酪蛋白酸鈉、單甘酯、蔗糖酯、大豆磷脂等[16]。本研究將白芝麻經ISMS 處理，通過添加增稠劑（黃原膠）和復合乳化劑（蔗糖酯和單甘酯）制備全組分芝麻乳，通過不穩(wěn)定指數(shù)、表觀穩(wěn)定性和粒徑結果優(yōu)化生產工藝；并將最優(yōu)工藝下制備的全組分芝麻乳進行殺菌灌裝，研究產品的貯藏穩(wěn)定性。本研究致力于制備一款口感和穩(wěn)定性好的全組分芝麻乳，實現(xiàn)對芝麻渣的高效利用，減少資源浪費，并為全組分芝麻乳的工業(yè)化生產應用提供參考。

圖1 工業(yè)規(guī)模高壓射流磨系統(tǒng)的結構圖Fig.1 Structure diagram of industry-scale microfluidization system

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

熟白芝麻、白砂糖（食品級） 市售；黃原膠、蔗糖酯、單甘酯（食品級） 河南萬邦化工科技有限公司；平板計數(shù)瓊脂（顆粒劑型） 北京陸橋技術股份有限公司。

蒸汽煮漿機 山東邁科菲節(jié)能環(huán)保設備有限公司；XCFG-2018 型濕法粉碎機 自主研發(fā)；JET-65型高壓射流磨 自主研發(fā)；TP-basic30 型在線改造均質機系統(tǒng) 上海拓品農業(yè)科技有限公司；TW-PT-20T8型超高溫瞬時管道滅菌 上海沃迪公司；Mastersizer 3000 型粒度儀 英國馬爾文公司；LUMiFuge 型穩(wěn)定性分析儀 德國LUM 公司；LRHS-250B 型恒溫（恒濕）培養(yǎng)箱 上海博泰實驗設備有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 全組分芝麻乳工藝流程 全組分芝麻乳的制備參考陳軍等[10]的方法，稍作修改。具體工藝流程如圖2 所示。

圖2 全組分芝麻乳制備的工藝流程圖Fig.2 Flow chart of preparation of whole sesame milk

操作要點：參考Guo 等[17]的方法，將3 kg 熟白芝麻和90 ℃熱水以料水比為1:14（w/w）的比例分別加入濕法粉碎機的加料斗和熱水斗中進行濕法磨漿，螺桿進料機和熱水泵的頻率分別為13.5 和38.5 Hz。將磨好的粗料液溫度降至49 ℃進行高壓射流磨處理，通過高壓泵運行頻率（0～50 Hz）控制壓力，處理壓力分別為0（出料溫度為49 ℃）、30（出料溫度為51 ℃）、60（出料溫度為56 ℃）、90（出料溫度為64 ℃）、120（出料溫度為72 ℃）MPa，測定所得樣品粒徑及表觀穩(wěn)定性。

1.2.2 全組分芝麻乳制備工藝單因素實驗優(yōu)化 在ISMS 處理壓力為120 MPa、均質壓力為30 MPa 條件下考察黃原膠添加量、復合乳化劑（蔗糖酯:單甘酯）配比及復合乳化劑（蔗糖酯和單甘酯）總添加量對全組分芝麻乳樣品穩(wěn)定性和粒徑的影響。

1.2.2.1 黃原膠添加量的選擇 全組分芝麻乳樣品由1.2.1 在ISMS 處理壓力為120 MPa 下制備，樣品冷卻至室溫后，加入黃原膠（質量分數(shù)分別為0.04%、0.06%、0.08%、0.10%、0.12%）[18]，于30 MPa下均質一次。測定樣品的不穩(wěn)定指數(shù)、表觀穩(wěn)定性和粒徑。

1.2.2.2 復合乳化劑（蔗糖酯:單甘酯）配比的選擇全組分芝麻乳樣品由1.2.1 在ISMS 處理壓力為120 MPa 下制備，樣品冷卻至室溫后，加入復合乳化劑，其總添加量為0.10%，蔗糖酯:單甘酯配比分別為10:0、9:1、8:2、7:3、6:4、5:5[19]，于30 MPa 下均質一次。測定樣品的不穩(wěn)定指數(shù)、表觀穩(wěn)定性和粒徑。

1.2.2.3 復合乳化劑（蔗糖酯和單甘酯）添加總量的優(yōu)化 全組分芝麻乳樣品由1.2.1 在ISMS 處理壓力為120 MPa 下制備，樣品冷卻至室溫后，加入復合乳化劑（蔗糖酯:單甘酯=8:2），總添加量分別為0.08%、0.10%、0.12%、0.14%、0.16%[19]，于30 MPa下均質一次。測定樣品的不穩(wěn)定指數(shù)、表觀穩(wěn)定性和粒徑。

1.2.2.4 復合穩(wěn)定劑（黃原膠和復合乳化劑）總添加量的選擇 全組分芝麻乳樣品由1.2.1 在ISMS 處理壓力為120 MPa 下制備，樣品冷卻至室溫后，加入添加量分別為0.09%、0.10%、0.11%的黃原膠，加入蔗糖酯:單甘酯為8:2 的復合乳化劑，復合乳化劑總添加量分別為0.13%、0.14%、0.15%[20]，于30 MPa下均質一次。測定樣品的不穩(wěn)定指數(shù)。

1.2.3 貯藏穩(wěn)定性試驗方法 熟白芝麻經ISMS 處理（料水比為1:14（w/w），ISMS 處理壓力為120 MPa）后，添加復合穩(wěn)定劑，其添加量為：黃原膠0.09%，復合乳化劑（蔗糖酯:單甘酯=8:2）0.13%，于30 MPa下均質一次，UHT 滅菌（141 ℃，5 s），無菌罐裝得到全組分芝麻乳樣品。參考陳軍等[10]的方法，將樣品分別置于4、28、38 ℃恒溫保存，以生產當天（第0 d）的全組分芝麻乳樣品為控制組，生產完成后立刻對控制組進行指標測定，并分別測定在三種溫度下貯藏第10、30、50 和70 d 的全組分芝麻乳樣品的各項指標，包括不穩(wěn)定指數(shù)、表觀穩(wěn)定性、粒徑和菌落總數(shù)。

1.2.4 全組分芝麻乳理化性質的測定

1.2.4.1 表觀穩(wěn)定性測定 將全組分芝麻乳置于離心管中，放置在4 ℃條件下靜置1 d 后觀察其析水、沉淀、浮油和絮凝現(xiàn)象的變化情況[21]。

1.2.4.2 不穩(wěn)定指數(shù)的測定 參考梁亞楨[22]的方法，使用德國LUMiFuge 穩(wěn)定性分析儀對全組分芝麻乳的不穩(wěn)定指數(shù)進行分析測定。本實驗測定參數(shù)：溫度25 ℃，離心速度4000 r/min，光因子系數(shù)1.00，每10 s 掃描1 次，掃描300 次。

1.2.4.3 粒徑測定 參考檀靜等[23]的方法，使用激光衍射粒度儀對全組分芝麻乳的粒徑進行測定，分別將全組分芝麻乳和水的折射率設置為1.48 和1.33。使用水作為分散劑，遮光率穩(wěn)定在8%～13%區(qū)間內時開始測定，每個樣品平行測量三次。

1.2.4.4 菌落總數(shù)變化 根據(jù)GB 4789-2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)測定》方法，測定貯藏期間全組分芝麻乳產品的菌落總數(shù)。

1.2.4.5 保質期計算 根據(jù)《食品保質期通用指南》中加速實驗方法，按照下列公式，分析計算全組分芝麻乳在預期貯存環(huán)境參數(shù)下的保質期。

將溫差為10 ℃的兩個任意溫度的保質期的比率定義為Q10，根據(jù)式1 進行計算：

式中：Q10為加速試驗下，試驗溫度T2和T1的保質期的比率；θs（T1）為T1溫度加速試驗得到的保質期，d；θs（T2）為T2溫度加速試驗得到的保質期，d。

實際貯存環(huán)境參數(shù)下的保質期與加速試驗溫度下的保質期的關系式為：

式中：θs（T）為實際貯存溫度T 的保質期，d；θs（T′）為T′溫度加速試驗得到的保質期，d；?Ta為較高溫度（T′）與實際貯存溫度（T）的差值（T'-T），℃。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有測試均重復三次，綜合數(shù)據(jù)為平均值±標準偏差。用SPSS 19.0 統(tǒng)計分析軟件和Excel 2016 進行數(shù)據(jù)的分析，P<0.05 表示數(shù)據(jù)之間差異有顯著性，用Origin 2017 軟件對實驗數(shù)據(jù)進行作圖。

2 結果與分析

2.1 ISMS 處理對全組分芝麻乳穩(wěn)定性和粒徑的影響

2.1.1 不同處理壓力對全組分芝麻乳粒徑的影響全組分芝麻乳體系的粒徑決定了產品的口感潤滑度，從而直接影響消費者對產品的接受程度，通常粒徑越大口感越粗糙。由表1 可以看出，隨著ISMS 處理壓力的增加，全組分芝麻乳樣品的D[4,3]逐漸減小，處理壓力為120 MPa 時，D[4,3]達到最小值為68.17 μm。Dx[50]與Dx[90]也呈現(xiàn)相同的變化規(guī)律。這可能是由于樣品在微孔道中經歷了強剪切、高速對流撞擊與空穴等作用力[24]，使樣品顆粒破碎，而增加ISMS的處理壓力可以增強這些作用力，使樣品粒徑進一步減小。這也與Guo 等[17]關于不同壓力ISMS 處理對于全組分玉米汁粒徑影響的研究結果相一致。從圖3 中可以看出全組分芝麻乳的粒徑分布圖由兩個峰組成，前面的小峰粒徑分布范圍在0.1～1 μm，可能代表的是油脂單體[25]，大粒徑峰可能由脂肪和蛋白質等顆粒聚集體以及纖維組成[26?27]。在ISMS 處理壓力為30～120 MPa 范圍內，隨著處理壓力的增大，大粒徑峰逐漸向左偏移，且峰型逐漸變窄。這說明ISMS 處理壓力的增加，有利于粉碎細化全組分芝麻乳大顆粒的粒徑，降低樣品的平均粒徑；同時也會使粒徑大小更加均一，從而改善樣品口感潤滑度，提高樣品穩(wěn)定性。

表1 高壓射流磨系統(tǒng)處理壓力對全組分芝麻乳粒徑的影響Table 1 Effect of ISMS pressure on the particle size of whole sesame milk

圖3 高壓射流磨系統(tǒng)處理壓力對全組分芝麻乳粒徑分布的影響Fig.3 Effect of ISMS pressure on particle size distribution of whole sesame milk

2.1.2 不同處理壓力對全組分芝麻乳表觀穩(wěn)定性的影響 從圖4 中可以看出，經過不同壓力處理的全組分芝麻乳樣品在4 ℃下靜置1 d 后均出現(xiàn)分層，這可能是由于蛋白絮凝沉淀和油脂上浮所導致的乳析現(xiàn)象[28]。其中，在30 MPa 下處理的樣品乳析現(xiàn)象最為明顯，這可能是因為處理壓力較低時泵流量太小，截留在篩網中的不溶性固形物過多導致沉淀變少，使得乳析現(xiàn)象更為明顯。在60～120 MPa 的壓力范圍內，隨著ISMS 處理壓力的增加，乳析現(xiàn)象逐漸減小，穩(wěn)定性逐漸提高，120 MPa 下處理的樣品乳析現(xiàn)象最小。這也與粒徑的結果相符合。

圖4 高壓射流磨系統(tǒng)處理壓力對全組分芝麻乳表觀穩(wěn)定性的影響Fig.4 Effect of ISMS pressure on the apparent stability of whole sesame milk

綜上，ISMS 處理壓力為120 MPa 時，所得到的全組分芝麻乳粒徑最小、表觀穩(wěn)定性最佳。因此選擇120 MPa 為ISMS 處理制備全組分芝麻乳的處理壓力。雖然經ISMS 最佳處理壓力（120 MPa）制備的樣品穩(wěn)定性得到明顯提升，但仍然會在短時間內出現(xiàn)乳析現(xiàn)象。因此需要添加穩(wěn)定劑，以提高樣品穩(wěn)定性，保證樣品品質。

2.2 全組分芝麻乳添加劑的確定

2.2.1 黃原膠添加量對全組分芝麻乳穩(wěn)定性的影響

圖5（A）結果表明，全組分芝麻乳樣品的不穩(wěn)定指數(shù)隨著黃原膠添加量的增加呈現(xiàn)先降后增的趨勢，且當黃原膠添加量為0.10%時其不穩(wěn)定指數(shù)最低。由圖5（C）可以看出，表觀穩(wěn)定性實驗也表現(xiàn)出相同的結果，黃原膠添加量為0.08%和0.10%時樣品無分層現(xiàn)象，這可能是因為黃原膠形成的網狀結構改善了乳液的穩(wěn)定性[29]。而當黃原膠添加量增加到0.12%時，全組分芝麻乳又出現(xiàn)少量的分層現(xiàn)象，可能是因為黃原膠添加過量時，黃原膠在溶液中會發(fā)生凝聚，從而使得體系出現(xiàn)分層現(xiàn)象[30]。以上結果說明添加適量黃原膠能有效提高全組分芝麻乳的穩(wěn)定性，這也與Saharudin 等[31]的研究結果一致。

圖5 黃原膠不同添加量對全組分芝麻乳的影響Fig.5 Effects of the amount of xanthan gum on whole sesame milk

從圖5（B）可以看出，隨著黃原膠添加量的增加，樣品的平均粒徑D[4,3]先增大后減小之后再次增大，其數(shù)值依次為24.20、24.35、29.45、21.75、51.50 μm。這可能是因為隨著黃原膠添加量的增加，全組分芝麻乳出現(xiàn)排斥絮凝現(xiàn)象，促進了全組分芝麻乳中脂肪球之間的相互聚集，從而使得粒徑增大[32]。當黃原膠的添加量繼續(xù)增大時，黃原膠會形成網狀結構從而阻礙全組分芝麻乳中的脂肪球聚集，因此粒徑減小[33]。而后隨著黃原膠粒徑繼續(xù)增加，全組分芝麻乳出現(xiàn)凝結成膠現(xiàn)象[34]，導致再次粒徑增大，且當黃原膠添加量為0.12%時的樣品平均粒徑最大。這也進一步印證了在此添加量下的樣品又出現(xiàn)分層，且不穩(wěn)定指數(shù)再次增大的現(xiàn)象。

綜上，黃原膠添加量為0.10%的樣品未出現(xiàn)分層現(xiàn)象、不穩(wěn)定指數(shù)最低、粒徑最小。為了進一步精確黃原膠最優(yōu)添加量，選取黃原膠添加量為0.09%、0.10%、0.11%三水平與后續(xù)的乳化劑進行復配，確定其在全組分芝麻乳中的最優(yōu)添加量。

2.2.2 復合乳化劑（蔗糖酯和單甘酯）復配比對全組分芝麻乳穩(wěn)定性的影響 圖6（A）和圖6（C）為添加不同復配比的復合乳化劑（蔗糖酯和單甘酯）的全組分芝麻乳樣品的不穩(wěn)定指數(shù)和表觀穩(wěn)定性。結果表明，隨著蔗糖酯占比的增加，樣品的不穩(wěn)定指數(shù)和分層現(xiàn)象大體呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢。當蔗糖酯:甘酯為8:2 時樣品的不穩(wěn)定指數(shù)最低，分層現(xiàn)象最不明顯。這可能是因為蔗糖酯的高親水性，蔗糖酯的增加能競爭解析更多參與界面吸附的蛋白質，從而降低界面張力，提高了全組分芝麻乳的穩(wěn)定性[35]。蔗糖酯:單甘酯為9:1 時不穩(wěn)定指數(shù)最高，分層也最為嚴重。這可能是因為蔗糖酯的含量超過一定范圍后，競爭解析的蛋白過多，降低了界面的粘彈特性，從而促進脂肪球的聚結，導致分層現(xiàn)象加劇[19]。從圖6（B）可以看出，隨著蔗糖酯添加量的增加，樣品的平均粒徑D[4,3]整體也是呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢，此結果與上述不穩(wěn)定指數(shù)結果和表觀穩(wěn)定性結果相吻合，進一步驗證了以上結論。綜上所述，蔗糖酯和單甘酯添加配比為8:2 的樣品表觀穩(wěn)定性最好、不穩(wěn)定指數(shù)最低、粒徑最小，因此選擇該配比的復合乳化劑進行全組分芝麻乳的制備。

圖6 蔗糖酯與單甘酯復配比對全組分芝麻乳的影響Fig.6 Effect of the compound ratio of sucrose ester and monoglyceride on whole sesame milk

2.2.3 復合乳化劑（蔗糖酯與單甘酯）添加量對全組分芝麻乳穩(wěn)定性的影響 圖7（A）和圖7（C）結果顯示，隨著復合乳化劑（蔗糖酯:單甘酯）添加量的增加，全組分芝麻乳樣品的不穩(wěn)定指數(shù)逐漸降低，其分層現(xiàn)象也逐漸改善。其中，0.12%～0.16%的不穩(wěn)定指數(shù)無明顯變化，且添加量達到0.14%和0.16%時的樣品已無分層現(xiàn)象。這可能是因為隨著穩(wěn)定劑用量的增加，乳化劑在界面上與蛋白質競爭吸附的能力增強，降低界面張力的作用也隨之增強，使得脂肪球聚結的幾率降低[35]，從而使得樣品穩(wěn)定性提高。而當乳化劑的濃度達到臨界膠束濃度后，再增大乳化劑用量對全組分芝麻乳穩(wěn)定性的影響不大；而且乳化劑分子可能會在溶液內部聚集，構成親油基向內、親水基向外的球狀膠束，甚至可能降低其乳化效果[36]。

圖7 蔗糖酯與單甘酯添加量對全組分芝麻乳的影響Fig.7 Effect of the amount of sucrose ester and monoglyceride on whole sesame milk

從圖7（B）可以看出，隨著復合乳化劑的添加量的增加，樣品的平均粒徑D[4,3]逐漸減小，其數(shù)值依次為31.45、27.50、25.65、22.65、21.00 μm。該變化規(guī)律與不穩(wěn)定指數(shù)和表觀穩(wěn)定性結果相符合，說明復合乳化劑添加量增加有利于全組分芝麻乳的粒徑減小，這也與蔣佩佩等[37]的研究結果一致。

以上結果表明，復合乳化劑添加量為0.16%的樣品表觀穩(wěn)定性最好、不穩(wěn)定指數(shù)最低、粒徑最小。但是添加量為0.14%的樣品與之相比已無明顯變化，從經濟角度考慮，選擇0.14%為復合乳化劑的最適添加量。但為了進一步精確復合乳化劑最優(yōu)添加量，選取復合乳化劑添加量為0.13%、0.14%、0.15%三水平與黃原膠一同進行配方優(yōu)化，確定總添加劑的最優(yōu)添加量。

2.2.4 穩(wěn)定劑總添加量的確定 從圖8 的不穩(wěn)定指數(shù)實驗結果表明，黃原膠添加量為0.09%，復合乳化劑（蔗糖酯:單甘酯=8:2）添加量為0.13%時的全組分芝麻乳樣品不穩(wěn)定指數(shù)最低，因此，確定此添加量為最優(yōu)復配添加量，以此添加量進行全組分芝麻乳的制備。

圖8 總添加劑用量對全組分芝麻乳不穩(wěn)定指數(shù)的影響Fig.8 The effect of total additives on the instability index of whole sesame milk

2.3 全組分芝麻乳貯藏性質研究

2.3.1 全組分芝麻乳不穩(wěn)定指數(shù)及表觀穩(wěn)定性變化圖9 的結果表明，與控制組相比，三種不同溫度條件下貯藏的全組分芝麻乳產品不穩(wěn)定指數(shù)都隨著時間的延長而增大。這可能是因為貯藏過程中蛋白質聚集成大顆粒形成沉淀[14]，使得產品穩(wěn)定性下降，從而導致產品不穩(wěn)定指數(shù)增大。38 ℃貯藏條件下的產品不穩(wěn)定指數(shù)的增大最為明顯，這可能是因為高溫貯藏會進一步加速蛋白質的聚集[38]，從而降低產品的穩(wěn)定性。但從圖10 可以看出，在三個不同溫度下貯藏的全組分芝麻乳產品在70 d 內均未出現(xiàn)沉淀分層現(xiàn)象，樣品均一，保持良好的表觀穩(wěn)定性。以上結果表明，與控制組結果對比，隨著貯藏時間的延長，產品的不穩(wěn)定指數(shù)會逐漸增大，但變化程度不足以表現(xiàn)在產品外觀上，產品仍能在較長的時間內保持良好的表觀穩(wěn)定性。

圖9 貯藏期間全組分芝麻乳不穩(wěn)定指數(shù)變化Fig.9 Changes of instability index of whole sesame milk during storage

圖10 貯藏期間全組分芝麻乳表觀穩(wěn)定性變化Fig.10 Changes of the apparent stability of whole sesame milk during storage

2.3.2 全組分芝麻乳平均粒徑及粒徑分布的變化圖11 顯示，在貯藏期內，三個不同溫度條件下的全組分芝麻乳產品平均粒徑D[4,3]均持續(xù)增大，由第0 d 的22.15 μm 分別增至第70 d 的25.55、28.65和30.00 μm。該結果與不穩(wěn)定指數(shù)的變化規(guī)律相一致，說明粒徑的增大可能是導致樣品不穩(wěn)定指數(shù)增加的原因之一，這也進一步驗證了不穩(wěn)定指數(shù)的結論。圖12 表明，產品在4 ℃貯藏期間，粒徑分布在10～300 μm 范圍內的峰隨著時間延長而向右平移，這可能是由于在貯藏過程中產品中的脂肪及蛋白質等成分聚集形成大顆粒[26]。而在28 和38 ℃條件下貯藏的產品的粒徑分布除了在10～300 μm 范圍內的峰向右平移外，相比較控制組，基本上還都出現(xiàn)了0.1～10 μm 處的峰面積減小的現(xiàn)象，這可能是由于高溫貯藏加速了產品蛋白質和脂肪的聚集，從而使得原來在0.1～10 μm 峰處的脂肪和蛋白減少[22]。

圖11 貯藏期間全組分芝麻乳平均粒徑D[4,3]變化Fig.11 Changes of average particle size D[4,3]of whole sesame milk during storage

圖12 貯藏期間全組分芝麻乳粒徑分布變化Fig.12 Changes of particle size distribution of whole sesame milk during storage

2.3.3 全組分芝麻乳菌落總數(shù)變化 表2 為使用UHT無菌灌裝后，全組分芝麻乳產品在三種不同貯藏溫度下在貯藏期間菌落總數(shù)的情況。根據(jù)NY/T 433-2021 規(guī)定，產品中的菌落總數(shù)須≤1×102CFU/g。如表2 所示，產品在4、28 ℃條件下貯藏70 d，均低于農業(yè)部行業(yè)標準上限，產品仍具有食用價值。而38 ℃的產品貯藏至70 d 時，其菌落總數(shù)已達1.5×103CFU/g，超出行業(yè)標準上限，說明高溫貯藏會加速微生物的生長繁殖，導致產品變質。

表2 貯藏期間全組分芝麻乳菌落總數(shù)變化（CFU/g）Table 2 Changes of the total bacterial count of whole sesame milk during storage (CFU/g)

2.3.4 全組分芝麻乳保質期 綜合上述實驗結果判斷，全組分芝麻乳產品在38 ℃的條件下貯藏至70 d已經發(fā)生劣變不可食用，在其他貯藏時間和貯藏溫度下的全組分芝麻乳產品仍能保持可食用品質。根據(jù)加速實驗結果，以產品的38 ℃保質期為50 d，28 ℃保質期為70 d，計算產品保質期比率Q10。

以此推斷全組分芝麻乳產品在常溫（25 ℃）貯藏以及冷藏（4 ℃）條件下的保質期分別為：

即全組分芝麻乳產品在常溫下（25 ℃）貯藏保質期為2 個月，冷藏（4 ℃）貯藏保質期為5 個月。

3 結論

采用熟白芝麻作為原料，通過ISMS 處理、穩(wěn)定劑調配、滅菌灌裝的生產工藝成功制備了一款品質穩(wěn)定的全組分芝麻乳產品。結果表明，產品的最佳工藝參數(shù)為：ISMS 120 MPa 下處理，添加0.09%的黃原膠，0.13%的復合乳化劑（蔗糖酯:單甘酯=8:2）。由該工藝制得的全組分芝麻乳產品，平均粒徑D[4,3]為22.15 μm，口感細膩，且產品品質穩(wěn)定。全組分芝麻乳產品在貯藏溫度為4 ℃時，貯藏70 d 內能保持較好的穩(wěn)定性。經過保質期計算，產品在4 和25 ℃條件下貯藏的保質期分別為5 個月和2 個月。本研究為全組分芝麻乳的開發(fā)提供了理論和技術指導。全組分芝麻乳產品在人體內的消化吸收有待進一步研究。