芝麻油微乳飲料的工藝研究

李 菁，何述棟，霍曉兵，戰希凡，孫漢巨，嚴 巖，馬友水

（1. 合肥學院生物食品與環境學院，安徽合肥 230601；2. 合肥工業大學食品與生物工程學院，安徽合肥 230009；3. 安徽鳳陽御膳油脂有限公司，安徽鳳陽 233122）

芝麻是我國主要油料作物之一，有油料作物“皇后”之稱，含油量平均為50%~55%，具有極高的營養價值和藥用價值[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[3]，具有保護生物膜的功能，并可提高脂蛋白的抗氧化性，尤其是對細胞氧化過程具有重要保護作用[4]。

目前，芝麻油仍然以調味油的方式使用，其他應用研究報道較少。將芝麻油進行乳化研發芝麻油微乳飲料，可為芝麻油的開發食用開辟新途徑，有利于放大芝麻的保健功能，成為食用方便、風味突出、營養特色的保健功能食品。以芝麻油為原料，對其進行乳化，采用單因素試驗探究芝麻油、β -環糊精、麥芽糖漿、檸檬酸添加量對飲料品質的影響，采用正交試驗探究穩定劑與乳化劑的最佳配比，以確定飲料的最佳配方，旨在開發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，河南圣斯德實業有限公司提供；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，中糧食品營銷有限公司提供；β -環糊精，廣西陽光美膳廚房調味有限公司提供。以上均為食品級。

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

1.2 試驗方法

1.2.1 芝麻油微乳生產工藝流程

芝麻油微乳生產工藝流程見圖1。

圖1 芝麻油微乳生產工藝流程

由圖1 可知，首先將穩定劑用95 ℃以上水溶解，并充分攪拌10~15 min 后，送入膠體磨中進行膠磨處理。然后將穩定劑、乳化劑、芝麻油以轉速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 -環糊精加入混合乳化液中，充分攪勻后，升溫至95 ℃以上，同時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，將調配好的溶液經高速剪切處理以提高產品穩定性，使產品更加細膩。最后，灌裝殺菌，冷卻后即為成品。

1.2.2 原料配比對產品的品質影響

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%，剪切轉速8 000~10 000 r/min，剪切溫度75~85 ℃，剪切時間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%） 對芝麻油微乳飲料的感官品質影響。

1.2.3 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效應[10]，采用大豆卵磷脂、單甘酯、CMC-Na、果膠進行乳化劑穩定劑的復配試驗。按1.2.2 中條件進行后續試驗，制備成品。采用L（93）4正交試驗，以穩定性質量比[11-16]為評價指標，確定乳化劑與穩定劑的最佳配比。

乳化劑與穩定劑復配添加量優化正交試驗因素水平見表1。

表1 乳化劑與穩定劑復配添加量優化正交試驗因素水平/%

1.2.4 產品感官評價

評價小組總計10 人，五男五女均接受過專業的感官評價訓練，對成品的色澤、氣味、滋味和組織狀態進行評分，結果取平均值，確定最佳原料配方。

感官評價[17]見表2。

表2 感官評價

1.2.5 產品穩定性的測定

吸取10 mL 樣品于離心管中，以轉速4 000 r/min離心10 min，稱量頂部油脂的質量；移除上層液體后，再稱取沉淀物的質量，產品穩定性質量比計算公式如下[18-20]。

穩定性質量比= 1 -（浮油率+沉淀率）.

1.3 數據處理

所有試驗至少重復3 次，試驗數據采用平均值表示，采用EXCEL 2019 進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗優化原料配比

2.1.1 芝麻油添加量對成品感官評價的影響

芝麻油添加量對成品感官評價的影響見圖2。

圖2 芝麻油添加量對成品感官評價的影響

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分先增大后減小，當芝麻油添加量為1.5%時，感官評分最高；當芝麻油添加量超過1.5%時，芝麻油微乳飲料的油脂香過于突出，使得香味不夠協調，在滋味上有些油膩，隨著芝麻油添加量的不斷增大，成品出現了分層現象。因此，芝麻油最適添加量為1.5%。

2.1.2 β-環糊精添加量對成品感官評價的影響

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

圖3 β -環糊精添加量對成品感官評價的影響

2.1.3 麥芽糖漿添加量對成品感官評價的影響

麥芽糖漿添加量對成品感官評價的影響見圖4。

圖4 麥芽糖漿添加量對成品感官評價的影響

由圖4 可知，當麥芽糖漿添加量小于8.5%時，成品的感官評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%，評分達到最大值；但當添加量超過8.5%時，成品的評分隨之減小。麥芽糖漿可作為甜味劑調節飲料的口感，當麥芽糖漿添加量小于8.5%時，芝麻油微乳飲料的滋味整體偏油膩，不夠適口；當麥芽糖漿添加量大于8.5%時，成品偏甜，滋味不夠調和。因此，麥芽糖漿的最適添加量為8.5%。

2.1.4 檸檬酸添加量對成品感官評價的影響

檸檬酸添加量對成品感官評價的影響見圖5。

圖5 檸檬酸添加量對成品感官評價的影響

由圖5 可知，成品的感官評分隨著檸檬酸添加量的增大而隨之減小，說明檸檬酸的添加并不能改善芝麻油微乳飲料的口感，反而會帶來不良的滋味，當檸檬酸添加量為0%時，成品的感官評分最高。因此，結合加工實際情況，選擇不添加檸檬酸。

2.2 正交試驗優化乳化劑與穩定劑配比

通過2.1 的試驗分析，確定原料的最優配比為芝麻油添加量1.5%，β-環糊精添加量2.5%，麥芽糖漿添加量8.5%。基于此，進一步對大豆卵磷脂、單甘酯、CMC-Na、果膠的配比進行正交優化。

乳化劑與穩定劑復配添加量正交試驗結果見表3。

表3 乳化劑與穩定劑復配添加量正交試驗結果

由表3 可知，各因素對成品穩定性的影響的主次順序為CMC-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%，此時成品的穩定性最優。經驗證試驗發現，在A2B3C1D2的工藝條件下，成品穩定劑質量占比95.63%略高于A2B1C1D2條件下穩定劑質量占比94.87%。因此，從產品質量的角度考慮，最終選擇最優方案為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 結論

通過單因素試驗優化了芝麻油微乳飲料的原料配比，確定最優配比為芝麻油添加量1.5%，β -環糊精添加量2.5%，麥芽糖漿添加量8.5%。通過正交試驗優化了乳化劑和穩定劑的配比，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，選擇剪切轉速8 000~10 000 r/min，剪切溫度75~85 ℃，剪切時間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，具有獨特的芝麻油香味，酸甜適中、口感細膩、質地均勻。