芝麻油微乳饮料的工艺研究

李 菁，何述栋，霍晓兵，战希凡，孙汉巨，严 岩，马友水

（1. 合肥学院生物食品与环境学院，安徽合肥 230601；2. 合肥工业大学食品与生物工程学院，安徽合肥 230009；3. 安徽凤阳御膳油脂有限公司，安徽凤阳 233122）

芝麻是我国主要油料作物之一，有油料作物“皇后”之称，含油量平均为50%~55%，具有极高的营养价值和药用价值[1]。芝麻油富含人体必需脂肪酸——亚油酸和油酸（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类化合物（1 034 mg/L）、天然维E（44 mg/L）和植物甾醇等生物活性物质[3]，具有保护生物膜的功能，并可提高脂蛋白的抗氧化性，尤其是对细胞氧化过程具有重要保护作用[4]。

目前，芝麻油仍然以调味油的方式使用，其他应用研究报道较少。将芝麻油进行乳化研发芝麻油微乳饮料，可为芝麻油的开发食用开辟新途径，有利于放大芝麻的保健功能，成为食用方便、风味突出、营养特色的保健功能食品。以芝麻油为原料，对其进行乳化，采用单因素试验探究芝麻油、β -环糊精、麦芽糖浆、柠檬酸添加量对饮料品质的影响，采用正交试验探究稳定剂与乳化剂的最佳配比，以确定饮料的最佳配方，旨在开发一款主打抗氧化保健功能的新型饮料。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

大豆卵磷脂、CMC-Na、柠檬酸，河南圣斯德实业有限公司提供；果胶，浙江一诺生物科技有限公司提供；单甘酯，西陇科学股份有限公司提供；麦芽糖浆，百钻烘焙有限公司提供；芝麻油，中粮食品营销有限公司提供；β -环糊精，广西阳光美膳厨房调味有限公司提供。以上均为食品级。

B5002 型电子天平，上海良平仪器仪表有限公司产品；JRJ300-SH 型高速剪切乳化搅拌机、离心机，安徽中科中佳科学仪器有限公司产品；HH-2 型数显恒温水浴锅，上海亚荣生化仪器厂产品；胶体磨，中山市索耐斯电器有限公司产品；超高温瞬时灭菌箱，上海市仪电有限公司产品；打浆机，广东格兰仕集团有限公司产品。

1.2 试验方法

1.2.1 芝麻油微乳生产工艺流程

芝麻油微乳生产工艺流程见图1。

图1 芝麻油微乳生产工艺流程

由图1 可知，首先将稳定剂用95 ℃以上水溶解，并充分搅拌10~15 min 后，送入胶体磨中进行胶磨处理。然后将稳定剂、乳化剂、芝麻油以转速2 000~3 000 r/min 搅拌乳化分散5 min[5-7]以形成初步混合乳化。再将β -环糊精加入混合乳化液中，充分搅匀后，升温至95 ℃以上，同时边搅拌混合乳化液边将麦芽糖浆、柠檬酸缓慢加入其中搅匀[8-9]。接下来，将调配好的溶液经高速剪切处理以提高产品稳定性，使产品更加细腻。最后，灌装杀菌，冷却后即为成品。

1.2.2 原料配比对产品的品质影响

固定大豆卵磷脂添加量0.5%，单甘酯添加量0.5%，CMC-Na 添加量0.10%，果胶添加量0.10%，剪切转速8 000~10 000 r/min，剪切温度75~85 ℃，剪切时间25 min。分别研究不同的芝麻油添加量（1.0%，1.5%，2.0%，2.5%，3.0%），β -环糊精添加量（1.5%，2.0%，2.5%，3.0%，3.5%），麦芽糖浆添加量（5.5%，6.5%，7.5%，8.5%，9.5%） 和柠檬酸添加量（0，0.01%，0.02%，0.03%，0.04%） 对芝麻油微乳饮料的感官品质影响。

1.2.3 乳化剂与稳定剂配比对产品稳定性的影响

乳化剂与稳定剂复配可产生协同效应[10]，采用大豆卵磷脂、单甘酯、CMC-Na、果胶进行乳化剂稳定剂的复配试验。按1.2.2 中条件进行后续试验，制备成品。采用L（93）4正交试验，以稳定性质量比[11-16]为评价指标，确定乳化剂与稳定剂的最佳配比。

乳化剂与稳定剂复配添加量优化正交试验因素水平见表1。

表1 乳化剂与稳定剂复配添加量优化正交试验因素水平/%

1.2.4 产品感官评价

评价小组总计10 人，五男五女均接受过专业的感官评价训练，对成品的色泽、气味、滋味和组织状态进行评分，结果取平均值，确定最佳原料配方。

感官评价[17]见表2。

表2 感官评价

1.2.5 产品稳定性的测定

吸取10 mL 样品于离心管中，以转速4 000 r/min离心10 min，称量顶部油脂的质量；移除上层液体后，再称取沉淀物的质量，产品稳定性质量比计算公式如下[18-20]。

稳定性质量比= 1 -（浮油率+沉淀率）.

1.3 数据处理

所有试验至少重复3 次，试验数据采用平均值表示，采用EXCEL 2019 进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 单因素试验优化原料配比

2.1.1 芝麻油添加量对成品感官评价的影响

芝麻油添加量对成品感官评价的影响见图2。

图2 芝麻油添加量对成品感官评价的影响

由图2 可知，随着芝麻油添加量的增大，芝麻油微乳饮料的感官评分先增大后减小，当芝麻油添加量为1.5%时，感官评分最高；当芝麻油添加量超过1.5%时，芝麻油微乳饮料的油脂香过于突出，使得香味不够协调，在滋味上有些油腻，随着芝麻油添加量的不断增大，成品出现了分层现象。因此，芝麻油最适添加量为1.5%。

2.1.2 β-环糊精添加量对成品感官评价的影响

由图3 可知，芝麻油微乳饮料的感官评分随着β-环糊精添加量的提高先增大后减小，当β -环糊精添加量为2.5%时，感官评分最好。β -环糊精的添加可一定程度上改善产品的滋味，同时有利于芝麻油的乳化[11-12]。当β -环糊精添加量小于2.5%时，芝麻油乳化不够充分，存在一定的分层现象；当添加量大于2.5%时，成品的油脂香味被过度掩盖，导致香气味不足。因此，选择2.5%为β -环糊精的最适添加量。

图3 β -环糊精添加量对成品感官评价的影响

2.1.3 麦芽糖浆添加量对成品感官评价的影响

麦芽糖浆添加量对成品感官评价的影响见图4。

图4 麦芽糖浆添加量对成品感官评价的影响

由图4 可知，当麦芽糖浆添加量小于8.5%时，成品的感官评分随着麦芽糖浆添加量的增大而逐渐提高；在麦芽糖浆添加量为8.5%，评分达到最大值；但当添加量超过8.5%时，成品的评分随之减小。麦芽糖浆可作为甜味剂调节饮料的口感，当麦芽糖浆添加量小于8.5%时，芝麻油微乳饮料的滋味整体偏油腻，不够适口；当麦芽糖浆添加量大于8.5%时，成品偏甜，滋味不够调和。因此，麦芽糖浆的最适添加量为8.5%。

2.1.4 柠檬酸添加量对成品感官评价的影响

柠檬酸添加量对成品感官评价的影响见图5。

图5 柠檬酸添加量对成品感官评价的影响

由图5 可知，成品的感官评分随着柠檬酸添加量的增大而随之减小，说明柠檬酸的添加并不能改善芝麻油微乳饮料的口感，反而会带来不良的滋味，当柠檬酸添加量为0%时，成品的感官评分最高。因此，结合加工实际情况，选择不添加柠檬酸。

2.2 正交试验优化乳化剂与稳定剂配比

通过2.1 的试验分析，确定原料的最优配比为芝麻油添加量1.5%，β-环糊精添加量2.5%，麦芽糖浆添加量8.5%。基于此，进一步对大豆卵磷脂、单甘酯、CMC-Na、果胶的配比进行正交优化。

乳化剂与稳定剂复配添加量正交试验结果见表3。

表3 乳化剂与稳定剂复配添加量正交试验结果

由表3 可知，各因素对成品稳定性的影响的主次顺序为CMC-Na 添加量>果胶添加量>大豆卵磷脂添加量>单甘酯添加量。最优条件组合为A2B1C1D2，即大豆卵磷脂添加量1%，单甘酯添加量0.5%，CMC-Na 添加量0.08%，果胶添加量0.1%，此时成品的稳定性最优。经验证试验发现，在A2B3C1D2的工艺条件下，成品稳定剂质量占比95.63%略高于A2B1C1D2条件下稳定剂质量占比94.87%。因此，从产品质量的角度考虑，最终选择最优方案为A2B3C1D2，即大豆卵磷脂添加量1%，单甘酯添加量1.5%，CMC-Na 添加量0.08%，果胶添加量0.1%。

3 结论

通过单因素试验优化了芝麻油微乳饮料的原料配比，确定最优配比为芝麻油添加量1.5%，β -环糊精添加量2.5%，麦芽糖浆添加量8.5%。通过正交试验优化了乳化剂和稳定剂的配比，确定最佳添加量为大豆卵磷脂添加量1%，单甘酯添加量1.5%，CMC-Na 添加量0.08%，果胶添加量0.1%。在此配方条件下，选择剪切转速8 000~10 000 r/min，剪切温度75~85 ℃，剪切时间25 min 加工芝麻油微乳饮料。所制备的芝麻油微乳饮料成品为乳白色液体，具有独特的芝麻油香味，酸甜适中、口感细腻、质地均匀。