核桃豌豆奶的研制

李国平，王君能，朱文秀，孙旭芬，程伟忠，李博胜，吴淑清

（1.浙江李子园食品股份有限公司，浙江金华 321031；2.长春大学食品科学与工程学院，吉林长春 130022）

核桃又称胡桃、羌桃，素有“万岁子”“长寿果”“养生之宝”的美誉[1]。核桃含有丰富的微量元素、矿物质及多种维生素，具有抗氧化、补肾壮阳、健脑益智、美容养颜、预防胆结石和心血管疾病等功效[2-3]。豌豆在我国各地均有种植，除碳水化合物含量较高之外，还含有很多人体必需的矿物质元素、微量元素和维生素等，具有降低胆固醇、促进胆汁分泌和活跃肝功能等作用[4-5]。目前市场上二者的产品较为单一，并鲜有与乳饮料相结合的研究。因此本文以核桃、豌豆和牛奶作为主要原料制作乳饮料，采用单因素试验、正交试验优化工艺参数，同时为了突出乳饮料良好的稳定性能，对酶解条件进行了研究。利用该工艺制作的核桃豌豆奶，具有独特的产品风味、多种营养物质，丰富了乳饮料的品类。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

核桃仁、绿豌豆，购于沃尔玛超市；纯牛奶，内蒙古伊利实业集团股份有限公司；白砂糖，南京甘汁园糖业有限公司；碳酸氢钠，食品级，吉林省杞参食品有限公司；耐高温α-淀粉酶，4 万U/g，长春大学食品学院工艺实验室提供；羟甲基纤维素纳（CMC），食品级，市售。

1.1.2 设备与仪器

721 型可见分光光度计，上海菁华科技仪器有限公司；XMT-DA 电热恒温水浴锅，余姚市亚星仪器仪表有限公司；FA11204N 电子分析天平，精确度万分之一，上海市精密仪器设备有限公司；JS80D-200 榨汁机，浙江苏泊尔股份有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

图1 工艺流程图Fig.1 Technological flow sheet

1.2.2 操作要点

（1）原料选择：选用优质、无病虫害、颗粒饱满的豌豆与核桃仁。

（2）浸泡豌豆：准确称量豌豆然后放入容器中，浸泡在30℃水中，加入3 倍豌豆质量、浓度为0.5%的碳酸氢钠溶液，浸泡16 h[6]。

（3）灭酶：将浓度为0.5%的碳酸氢钠溶液加热至沸腾，将浸泡好的豌豆放入其中热烫一段时间后捞出，以灭活脂肪氧化酶。

（4）脱皮与磨浆：将灭酶结束的豌豆手搓去皮，然后加入去皮豌豆8 倍质量、温度为85 ℃的水开始磨浆，一次磨浆1 min 后，单层纱布过滤；二次磨浆45 s，双层纱布过滤，得到豌豆浆。

（5）酶解：将过滤好的豌豆浆加入耐高温α-淀粉酶并在恒温水浴锅中水浴加热，使其充分酶解。

（6）核桃仁磨浆：将核桃仁放入浓度2.0%、温度75 ℃的碳酸氢钠溶液中浸泡15 min，用冷水冲洗，之后手动脱皮[7]；再准确称量去皮核桃仁的质量，加入其2 倍质量、温度75～80 ℃的水进行磨浆，一次磨浆1 min 后，单层纱布过滤；二次磨浆45 s，双层纱布过滤，得到核桃浆。

（7）调配：将酶解后的豌豆浆和过滤后的核桃浆按照一定比例混合在一起，并加入适量的牛奶和白砂糖调味。

（8）加热杀菌：将调配好的核桃豌豆奶在100 ℃下杀菌煮沸5 min，冷却得核桃豌豆奶。

1.3 单因素试验

1.3.1 配方优化单因素试验设计

（1）核桃浆与豌豆浆配比对核桃豌豆奶感官品质的影响

在牛奶添加量10.0%、白砂糖添加量3.0%的条件下，设计核桃浆∶豌豆浆分别为1∶1.0、1∶1.5、1∶2.0、1∶2.5、1∶3.0，以感官评分为评定标准，研究核桃浆与豌豆浆的配比对产品感官品质的影响。

（2）牛奶添加量对核桃豌豆奶感官品质的影响

在核桃浆∶豌豆浆为1∶2.0、白砂糖添加量3%的条件下，设计牛奶添加量分别为5.0%、7.5%、10.0%、12.5%、15.0%，以感官评分为评定标准，研究牛奶添加量对产品感官品质的影响。

（3）白砂糖添加量对核桃豌豆奶感官品质的影响

在核桃浆∶豌豆浆为1∶2.0、牛奶添加量10.0%的条件下，设计白砂糖添加量分别为1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%，以感官评分为评定标准，研究白砂糖添加量对产品感官品质的影响。

1.3.2 最佳酶解条件单因素试验设计

（1）加酶量对核桃豌豆奶稳定系数的影响

在酶解温度70 ℃、酶解时间3 h 的条件下，α-淀粉酶的添加量分别设为0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%，以稳定系数为评定标准，研究加酶量对稳定系数的影响。

（2）酶解温度对核桃豌豆奶稳定系数的影响

在加酶量0.4%、酶解时间3 h 的条件下，酶解温度分别设为50、60、70、80、90 ℃，以稳定系数为评定标准，研究酶解温度对稳定系数的影响。

（3）酶解时间对核桃豌豆奶稳定系数的影响

在加酶量0.4%、酶解温度70 ℃的条件下，酶解时间分别设为l、2、3、4、5 h，以稳定系数为评定标准，研究酶解时间对稳定系数的影响。

1.4 正交试验

1.4.1 配方优化正交试验设计

在单因素试验的基础上，选取核桃浆与豌豆浆的配比、牛奶添加量、白砂糖添加量三个影响因素，分别选取各个因素较优的三个水平进行L9(33)正交试验，再以感官评分为评定指标，优化得到核桃豌豆奶最佳配方。

1.4.2 最佳酶解条件正交试验设计

在单因素试验的基础上，选取α-淀粉酶的添加量、酶解温度、酶解时间三个影响因素，分别选取各个因素较优的三个水平进行L9(33)正交试验，以稳定系数为评定指标，优化得到酶解的最佳条件[8]。

1.5 感官评分标准

组织经感官评价专业培训的10 名师生，对制作的核桃豌豆奶样品进行感官评定，对其气味、滋味及组织状态进行评分，结果取平均值。感官评分标准见表1[10-12]。

表1 核桃豌豆奶感官评分标准Table 1 Sensory scoring standards for walnut and pea milk

1.6 测定指标与方法

稳定系数按照式（1）进行计算[13]。

式中，R-稳定性系数；A前-离心前在785 nm 下的吸光度；A后-离心过滤后在785 nm 下的吸光度。

采用pH 计直接测定产品的pH 值。

细菌菌落总数的测定参照《GB 4789.2—2016 食品微生物学检验菌落总数测定》[9]进行。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 配方优化单因素试验

（1）核桃浆与豌豆浆配比对产品感官品质的影响

核桃浆与豌豆浆的配比对核桃豌豆奶感官品质的影响如图2 所示。由图可见，随着核桃浆与豌豆浆的比例减小，核桃豌豆奶的评分呈现先上升后下降的趋势。当核桃浆∶豌豆浆=1∶2.0 时，感官评分达到最大值，为89.2分，此时的核桃豌豆奶同时具有核桃与豌豆的香味，豆腥味不明显，入口均匀细腻，色泽均匀，呈淡绿色。综合考虑选取核桃仁浆与豌豆浆的配比分别为1∶1.5、1∶2.0、1∶2.5 进行正交试验。

图2 核桃浆与豌豆浆的配比对核桃豌豆奶感官品质的影响Fig.2 Effect of the ratio of walnut milk and pea milk on the sensory quality of walnut and pea milk

（2）牛奶添加量对产品感官品质的影响

牛奶添加量对核桃豌豆奶感官品质的影响如图3 所示。由图3 可知，随着牛奶添加量的增加，核桃豌豆奶的评分呈现先上升后下降的趋势。当牛奶添加量为10.0%时，感官评分达到最大值，为86.3 分，此时的核桃豌豆奶奶香适宜，口感最佳，色泽均匀。由此，综合考量选取牛奶添加量分别为7.5%、10.0%、12.5%进行正交试验。

图3 牛奶添加量对核桃豌豆奶品质的影响Fig.3 Effect of milk addition on the quality of walnut and pea milk

（3）白砂糖添加量对产品品质的影响

白砂糖添加量对核桃豌豆奶感官品质的影响如图4所示。由图4 可知，随着白砂糖添加量的增加，核桃豌豆奶的评分呈现先上升后下降的趋势。当白砂糖添加量为3.0%时，感官评分达到最大值，为84.4 分，此时的核桃豌豆奶甜度适中，滋味较好。综合考量选取白砂糖添加量分别为2.0%、3.0%、4.0%进行正交试验。

图4 白砂糖添加量对核桃豌豆奶品质的影响Fig.4 Effect of white sugar on the quality of walnut and pea milk

2.1.2 酶解条件的单因素试验

（1）加酶量对稳定系数的影响

加酶量对核桃豌豆奶稳定系数的影响如图5 所示。由图5 可知，加酶量在0.2%～0.4%时，稳定系数随着加酶量的增加而增加，当加酶量为0.4%时，稳定系数达到最大值，为0.862，加酶量高于0.4%时，稳定系数呈下降趋势。当加酶量为0.4%时酶解最充分，之后随着加酶量的增加，单位酶作用底物减少，导致稳定系数下降。综合考量选取α-淀粉酶添加量分别为0.3%、0.4%、0.5%进行正交试验。

图5 加酶量对稳定系数的影响Fig.5 Effect of enzyme quantity on stability coefficient

（2）酶解温度对稳定系数的影响

酶解温度对稳定系数的影响如图6 所示。由图6 可知，酶解温度在50～70 ℃，稳定系数随酶解温度的增加而增加，当酶解温度为70 ℃时稳定系数达到最大值，为0.871，高于70 ℃时稳定系数呈下降趋势。一方面，可能是因为酶解温度升高，单位时间内有效碰撞次数增加，当达到最佳酶解温度，稳定系数下降；另一方面，酶本质为蛋白质，随着酶解温度增加，酶发生变性失活，稳定系数下降[8]。由此，综合考量选取酶解温度分别为60、70、80 ℃进行正交试验。

图6 酶解温度对稳定系数的影响Fig.6 Effect of enzymysis temperature on stability coactor

（3）酶解时间对稳定系数的影响

酶解时间对稳定系数的影响如图7 所示。由图7 可知，酶解时间在1～3 h 时，稳定系数随着酶解时间的增加而增加。当酶解时间为3 h 时，稳定系数达到最大值，为0.868，高于3 h 时，稳定系数下降。一方面，可能是因为底物浓度降低引起的；另一方面，也可能是因为酶解时间增加，酶活力下降、产物逐步积累对酶解作用产生抑制，其稳定系数下降[14-15]。综合考量选取酶解时间分别为2、3、4 h 进行正交试验。

图7 酶解时间对稳定系数的影响Fig.7 Effect of enzymeysis time on stability coactor

2.2 正交试验

2.2.1 优化配方正交试验结果分析

核桃豌豆奶配方优化因素水平设计表见表2，结果见表3。

由表3 可知，影响核桃豌豆奶感官总和指标的因素主次顺序依次为A＞B＞C，核桃浆∶豌豆浆为最主要的影响因素。最优处理组合为A2B2C2，即核桃浆∶豌豆浆=1∶2.0，牛奶添加量10.0%，白砂糖添加量3%，此时产品的感官质量最优。经验证试验，利用A2B2C2组合制作核桃豌豆奶，经品评感官评分为87.5 分，高于其他试验组，确定组合A2B2C2为核桃豌豆奶的最优配方。

表3 核桃豌豆奶配方优化正交试验结果Table 3 Orthogonal test results on formula optimization of walnut and pea milk

2.2.2 确定最佳酶解条件

核桃豌豆奶酶解条件的确定因素水平表设计见表4，结果见表5。

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

由表5 可知，影响最佳酶解条件的因素主次顺序依次为A＞B＞C，酶添加量为最主要的影响因素。最优处理的组合为A2B2C2，即酶添加量0.4%，酶解温度70 ℃，酶解时间3 h。经验证试验，利用A2B2C2组合进行酶解，测得稳定系数为0.891，优于其他试验组，因此确定组合A2B2C2为α-淀粉酶最佳酶解条件。

表5 最佳酶解条件正交试验结果Table 5 Orthogonal test results of the best enzymolysis conditions

2.3 pH 值和细菌菌落总数的测定结果

最终测定核桃豌豆奶的pH 为6.7。核桃豌豆奶细菌总数为70 个/mL，均符合国家标准要求。

3 结论

核桃豌豆奶的最佳配方为核桃浆∶豌豆浆=1∶2.0，牛奶添加量10.0%，白砂糖添加量3%；而α-淀粉酶的最佳酶解条件为加酶量0.4%，酶解温度70 ℃，酶解时间3 h。以此工艺参数和酶解条件制作的核桃豌豆奶色泽均匀，呈淡绿色，同时具有核桃仁与豌豆的香味，入口均匀细腻，甜度适中，营养价值较高[12-15]。