核桃原浆生产工艺及质量控制研究

核桃原浆生产工艺及质量控制研究

坚果的原始浆是用核桃和水经过一定比例的研磨、均匀、消毒和渗透而成的纯绿茶，不含任何添加剂。核桃原浆是人们喜爱的营养型饮料,是蛋白质、V随着世界经济的不断发展和人们生活水平的不断提高,近几年核桃市场的销量呈迅速上升的趋势本研究以大理漾濞核桃为研究对象,研究核桃的不同去皮方法以及核桃与水最佳磨浆比例,通过评定去皮前后以及不同比例核桃原浆的感官及理化性质。优化核桃原浆最佳的加工工艺,最终对产品进行微生物检验,从而为核桃原浆产业化生产和开发利用提供一定的依据。1材料、试剂及仪器大理漾濞核桃:大理漾濞核桃有限责任公司;琼脂:分析纯,杭天和微生物试剂有限公司;酵母膏:分析纯,北京奥博星生物技术有限责任公司;乙醇、硼酸、硫酸钾:分析纯,天津市凤船化学试剂科技有限公司;甲基红指示剂、氢氧化钠:分析纯,天津市大茂化学试剂厂;没食子酸:分析纯,天津市光夏精细化工研究所。1.2仪器、设备和均质机UN752可见-紫外分光光度计:上海佑科仪器仪表有限公司;PHB-1精密pH测定仪:杭州齐威仪器有限公司;KDY9810凯氏定氮仪:上海洪纪仪器设备有限公司;ALPHA2-4LD冷冻干燥器:上海空气干燥机有限公司;10~100μL、100~1000μL移液枪:新康医疗机械有限公司;JJ306/160均质机:廊坊市盛通机械有限公司;DJM52A胶体磨:上海东华高压均质机厂。1.3核桃最佳比例的确定1.3.1核桃原料的预处理核桃称重→核桃破壳→去壳→分别称重(核仁、外壳)→计算得率(果仁、废果)。1.3.2核桃原浆的工艺流程核桃仁→去杂→去皮→磨浆→胶体磨研磨→过滤→均质→罐装→脱气→杀菌→冷却→成品。1.3.3核桃去皮效果评定1.3.4核桃原浆产品感官评定参考中华人民共和国核桃乳行业标准(QB/T2301—1997)以及相关文献等对核桃原浆的色泽、风味、口感、组织状态五大指标进行综合评分,见表21.3.5去皮前后核桃原浆的品质及感官差异性研究称取100g带皮核桃与去皮核桃各6份分别装于自封袋备用,研磨细,按1:1.5、1:5、1:8、1:10、1:15的核桃与水的比例配制乳液,胶体磨研磨8min,研磨2次,用均质机在40MPa下均质2次,灌装后用高压灭菌锅灭菌,放置常温比较不同比例核桃乳的感官品质,并测定相应的指标。1.3.6核桃仁加工工艺的单因素试验与正交试验1.3.6.1核桃仁去皮方法优化研究通过查阅相关文献,选择烫漂去皮1.3.6.2核桃原浆胶体磨研磨试验比较研磨时间长短、次数对研磨效果的影响,分别测定离心沉淀率1.3.6.3核桃原浆均质试验1.3.7核桃原浆调配最优条件研究按照1.3.5去皮前后核桃原浆的品质及感官差异性研究的方法,选择出感官最佳的核桃乳。并参照理化性质测定指标及方法测定相应理化性质,并测定相应指标。1.3.8核桃仁(原浆)理化性质测定参照中华人民共和国核桃乳行业标准(QB/T2301—1997)以及相关文献等测定,通过理化指标结合感官指标综合评价产品优劣。1.3.8.1核桃原浆pH值测定1.3.8.2核桃原浆可溶性固形物测定1.3.8.3核桃仁总蛋白质含量的测定1.3.8.4核桃原浆可溶性蛋白质含量1.3.8.5核桃仁总多酚含量的测定以吸光度(Y)为纵坐标,蛋白质浓度(X)为横坐标,绘制标准曲线为Y=18.335X+0.005(R总酚含量(mg/L)=没食子酸质量浓度(mg/L)×V提取液体积(mL)×N稀释倍数/取样量M(mL)。1.3.8.6核桃原浆菌落总数测定1.3.8.7核桃原浆大肠杆菌含量测定大肠杆菌含量测定参照:大肠菌群大肠杆菌显示培养基培养ECC。2结果与分析通过计算,核桃总质量为5369.4g,果仁得率41.46%,果壳率为58.54%。2.2坚果前后的感觉性质与理化性质的比较2.2.1带皮核桃原浆结合表3可知,不论是色泽还是风味、口感、组织状态,去皮核桃原浆都优于带皮核桃原浆,所以制作核桃原浆应选择去皮的核桃仁作为原料;当核桃与水的比例达到1:8时核桃原浆的各项感官值都达到最大峰值。因此确定较优的加工工艺为:以去皮核桃仁作为制作核桃原浆的最佳原料,核桃与水的比例采用1:8。2.2.2不同核桃原浆ph值,总蛋白含量2.2.2.1去皮前后核桃原浆pH值测定结果带皮核桃原浆不同固液比1:1.5、1:5、1:8、1:10、1:15的pH值分别为6.75、6.77、6.77、6.79、6.79;而去皮核桃原浆不同固液比的pH值分别为7.35、7.43、7.55、7.58、7.60。通过数据可知,随着固液比的增大pH值单调递增,而去皮的核桃原浆增幅大于带皮的核桃原浆,从不同比例的带皮核桃原浆和去皮核桃原浆pH值比较可知,带皮的核桃原浆pH值比去皮的核桃原浆总体趋小,偏向弱酸性。2.2.2.2去皮前后核桃原浆可溶性固形物测定结果通过测定:带皮核桃原浆不同固液比1:1.5、1:5、1:8、1:10、1:15的可溶性固形物的值分别为0.15%、0.15%、0.15%、0.10%、0.10%,呈现单调递减;而去皮核桃原浆不同固液比的可溶性固形物的值分别为1.50%、1.50%、2.00%、2.10%、2.20%,呈现单调递增。去皮核桃原浆可溶性固形物含量高于带皮核桃原浆,对于去皮核桃原浆,可溶性固形物含量随着比例的增大而增加。带皮核桃原浆则相反,在一定范围内,随着比例增大可溶性固形物含量下降。2.2.2.3去皮前后核桃总蛋白的分析通过计算,带皮核桃仁所含总蛋白质的平均值18.241g/100g和去皮核桃仁所含总蛋白平均值17.313g/100g比较知,带皮核桃仁所含总蛋白高于去皮核桃仁所含总蛋白0.928g/100g。2.2.2.4去皮前后核桃仁总多酚的分析通过计算,带皮核桃仁总多酚含量的平均值14.602g/100g和去皮核桃仁总多酚含量平均值1.485g/100g比较知,带皮核桃仁总多酚含量远高于去皮核桃仁总多酚的含量,说明核桃仁的总多酚大量存在于核桃仁果皮中,从核桃原浆的感官性质考虑,正是由于带皮核桃原浆含有大量的多酚,而多酚含有色素和苦涩物质单宁,使得其色泽、风味、口感和组织状态较去皮的核桃原浆有所下降,因此,制作核桃原浆还是选择去了皮的核桃仁。2.3坚果加工技术的单因素试验结果2.3.1工艺参数对植物叶片去除率的影响2.3.1.1烫漂法对去皮效果的影响对烫漂去皮效果进行评分,在烫漂1~5min内,随着烫漂时间的延长越容易去皮,但随烫漂时间的延长,核桃仁质地及颜色会发生一定变化,同时由于烫漂时间过长、高温水泡导致核桃仁颜色逐渐由乳白色转化为淡黄褐色。在冲洗过程中,夹缝中的核桃皮较难冲洗完全,因此利用烫漂去除核桃仁表皮的方法不太适用于工业化生产。2.3.1.2氢氧化钠法对去皮效果的影响通过比较在NaOH浓度为0.6%、0.8%、1.0%、3.0%、5.0%;NaOH温度为56、58、60、62、64℃;NaOH浸泡时间为1、3、5、7、9min条件下对核桃仁去皮的效果的影响,运用加权公式计算得出:在NaOH溶液浓度为1.0%、温度为60℃、浸泡5min时,核桃仁去皮后的色泽、质地良好,去皮容易,去掉皮大而整,易于漂洗干净,效果最佳在单因素试验基础上,选择氢氧化钠浓度(A)、温度(B)、浸泡时间(C)3个因素,如表4所示,每个因素选取3个水平进行L由表5可以看出,根据K、k、R的大小分析可知,各因素对核桃去皮效果感官质量的影响主次顺序为A>B>C。通过对照试验得出核桃去皮生产的最佳工艺参数为A2.3.1.3碳酸氢钠法对去皮效果的影响通过比较在NaHCO同理参照2.3.1.2的方法,在单因素试验基础上,选择碳酸氢钠浓度、温度、浸泡时间3个因素,每个因素选取3个水平进行L比较3种去皮方法,烫漂随着时间延长去皮效果明显但影响核桃仁的质地、颜色;碳酸氢钠去皮随着浓度、温度和时间的增加质地和色泽都有所下降,但去皮效果不明显;氢氧化钠对核桃仁的质地颜色影响效果明显减小,且去皮率大大提高。因此最佳去皮工艺为:自来水浸泡10min,以60℃,1.0%NaOH浸泡5min,自来水冲洗去皮。2.3.2胶磨时长对核桃原浆n时离心率的影响2.3.2.1胶体磨研磨时间长短对研磨效果的影响胶磨时间在2、4、6、8、10min下的离心沉淀率分别是:2.40%、2.30%、2.00%、1.80%、2.00%,由此可知,当胶磨时间小于8min时离心率下降,当胶磨时长大于8min时,离心率开始增大,当胶磨时长为8min时沉淀心率最小。胶磨作用通过改变核桃原浆颗粒的直径大小来影响蛋白质的稳定程度,胶磨时间太长,则蛋白质粒度小,使脂肪积聚,反而增大离心率,所以选择离心率最小的时长为8min。2.3.2.2胶磨次数对胶磨的影响胶磨次数在0、1、2、3、4次下的离心沉淀率分别是:2.80%、2.60%、2.30%、2.25%、2.23%,由此可知,在胶磨时长确定的条件下,离心率随着胶磨次数的增加而下降,当胶磨次数在0~2的范围间,离心率变化明显,而胶磨次数≥2时,离心率变化并不明显,从工艺条件方面考虑,所以选择胶磨2次,每次时长8min。2.3.3均质次数对核桃原浆均质的影响2.3.3.1压力对均质效果的影响均质压力在10、20、30、40、50MPa下的离心沉淀率分别是2.30%、2.20%、1.49%、1.47%、1.52%,由此可知,随着压力的增大,蛋白质的离心沉淀率降低,在均质压力为30~50MPa范围蛋白质的离心率保持在较低的范围,当压力为40MPa时,沉淀离心率最小。均质作用使通过影响蛋白质胶粒直径的大小来影响蛋白质的稳定性。均质压力过小或过大都会导致蛋白质沉淀率的上升或下降2.3.3.2均质次数对均质效果的影响均质次数在0、1、2、3、4次下的离心沉淀率分别是2.48%、1.90%、1.77%、1.75%、1.73%,由此可知,增加均质次数离心沉淀率逐渐下降,当均质次数超过2次以后,随着均质次数的增加效果不明显,所以采用2次均质较佳。综上可知:核桃原浆均质的最佳工艺条件是:在压力为40MPa下均质2次。2.3.4核桃原浆杀菌试验的最佳工艺条件通过比较高压灭菌和巴氏杀菌2种杀菌方法,采用高压灭菌未能检测出微生物,而采用巴氏杀菌能检测出微生物。结果表明,高压灭菌能更好的杀死微生物,巴氏杀菌是一种利用较低温度杀死病菌的方法,对于一些耐热细菌和部分大肠杆菌,用巴氏灭菌则不能彻底地消除,对于食品,则应选择高压灭菌。综上可知:核桃原浆杀菌实验的最佳工艺条件是:高压灭菌,温度121℃,时间15min。2.4最佳比例的确定与其感官性质和理化性质结果与分析2.4.1最佳比例的确定和其感官性质分析由2.2.1去皮核桃原浆感官性质的结果与分析,可知感官性质最好的固液比为1:8。2.4.2不同比例的核桃原浆可溶性蛋白试验结果分析由图1可知,随着固液比的增加蛋白质含量降低,当固液比小于1:8时有利于蛋白质和溶剂相互接触,固液比大于1:8时,由于固液比过大降低体系的黏度,加快传质,影响口感、风味与组织状态,结合感官评定曲线可以看出当固液比达到1:8时感官指标是最高的,溶液的黏度适中,口感与风味最佳,所以选择最佳的固液比为1:8。2.4.3菌落和大肠杆菌测定结果与分析在固液比为1:1.5、1:5、1:8、1:10、1:15未检测到大肠杆菌,而菌落数分别为2、1、1、未检出、未检出。可知,经过高压灭菌检验结果均符合QB/T2301—1997关于植物蛋白饮料细菌总数(cfu/mL)≤100,大肠杆菌群<3,致病菌不得检出的规定。3核桃原浆的制作新鲜核桃原浆生产具有一定的市场价值和前景,同时也具有一定的季节性。选择去皮的核桃仁作为制作核桃原浆的基础原料,核桃仁先用自来水浸泡10min后,以60℃,1.0%的氢氧化钠浸泡5