李 通，柳 珊，刘 贺，郭顺堂

(中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京100083)

杏仁为蔷薇科李属植物杏或山杏的种子，含丰富的蛋白质、脂肪、糖类、胡萝卜素、B族维生素、维生素C、维生素P以及钙、磷、铁、硒等营养成分，其蛋白质含量24%～27%［1］。杏仁提取油脂后获得的杏仁粕含有42.92%的蛋白、14.54%的脂肪、14.05%的粗纤维［2］，是良好的食用蛋白资源。近年来，以杏仁乳及乳粉等开发的产品不断增多，何余堂［3］等以扁杏仁和牛乳为主要原料研制了一种保健乳饮料;张伟等［4］对山药杏仁乳饮料的制作工艺进行了优化;牟朝丽［5］将冷榨法榨取杏仁油后的杏仁粕与菠萝汁复合，研制出了杏仁粕菠萝复合蛋白饮料。这些研究提高了杏仁的利用率，增加了杏仁的附加值，但总体上看研究还不够深入。

脱脂杏仁乳是以水为分散介质的杏仁蛋白等可溶性成分的提取物，以蛋白质、脂肪为主要分散相形成的胶体体系。但是，在产品研发和生产过程中发现，杏仁乳在放置过程中易产生分层，浓缩过程中浓度上升过快且易产生凝胶化，杏仁乳的浓缩倍率低，限制了后续喷雾干燥等操作，降低了生产效率。因此，如何提高浓缩杏仁乳的倍率、改善其流动性是一个重要的关键技术问题。

本研究以脱脂杏仁粕为原料制备浓缩杏仁乳，考察了不同料液比对原料转化率、蛋白得率、可溶性蛋白含量和黏度的影响，分析了热处理温度、乳化剂的添加和均质工艺对浓缩杏仁乳稳定性的影响，确定了浓缩杏仁乳的制备工艺，为杏仁粉生产及杏仁乳在糖豆、护肤品等应用提供了参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

杏仁粕 由北京白草畔帅旭天然植物油压榨有限公司提供;考马斯亮蓝G250 国药集团化学试剂有限公司;乙醇，分析纯 国药集团化学试剂有限公司;85%正磷酸 国药集团化学试剂有限公司;消泡剂，食品级 美晨集团股份有限公司。

紫外－可见分光光度计 上海光谱仪器有限公司;九阳豆浆机 山东九阳小家电有限公司;高压均质机 上海申鹿均质机有限公司;离心机 上海安亭科学仪器厂;千分之一电子天平 ND，JAPAN;水浴恒温磁力搅拌器 金坛市华峰仪器公司;粒度分布仪 美国贝克曼－库尔特公司;流变仪 美国博勒飞公司;磁力搅拌器 上海雷磁新泾仪器有限公司;电磁炉 南海市富士宝家用电器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 杏仁乳的制备 将杏仁粕和蒸馏水(冷水工艺取常温的蒸馏水，热水工艺取80℃的蒸馏水)分别按料液比(g/g)1∶18、1∶12、1∶9、1∶7、1∶5 混合后，用九阳豆浆机间歇性打浆2min，打浆得到的糊状液经纱布过滤除渣后，即得杏仁乳。

1.2.2 杏仁乳总固形物含量的测定 在培养皿中放入少量石英砂后，置于鼓风干燥箱中105℃下烘干，加盖，于干燥器中冷却至室温，称重，记为G0。取杏仁乳5mL左右置于干燥称重后的培养皿中，称得样品、培养皿与石英砂的总质量G1，再放入105℃的鼓风干燥箱中烘干4h，加盖，立刻置于干燥器中冷却至室温，取出称重，再按以上方法进行重烘，每隔30min取出冷却称重一次，烘至前后两次重量差不超过0.005g为止，得烘干后样品、石英砂与培养皿的总质量G2。

1.2.3 原料转化率的测定 准确记录利用一定质量(M0)的杏仁粕所制备的杏仁乳质量M1，并测定每个样品的总固形物含量W。转化率X计算公式如下:

1.2.4 杏仁乳可溶性蛋白含量的测定 采用考马斯亮蓝G250法测定可溶性蛋白含量，具体方法如下:

考马斯亮蓝G250试剂的配制:称取100mg考马斯亮蓝G－250溶于50mL 90%乙醇中，加入85%正磷酸100mL，加蒸馏水至1000mL，搅拌8h后过滤。

蛋白标准液的制备:称取100mg牛血清蛋白，溶于100g蒸馏水中，制成0.10%的贮备液，然后分别配制成0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%的蛋白标准液。

标准曲线的制作:准确称取 0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%的牛血清蛋白标准液0.1mL，放入10mL的刻度试管中，加入5.0mL考马斯亮蓝G－250试剂，将溶液混匀，2min后以蒸馏水为空白对照，在595nm处测定消光值。

样品可溶性蛋白含量的测定:取杏仁乳样品10mL，于4000r/min条件下离心10min，去除上层脂肪层，重复离心一次，取上清液2mL，加水定容至100mL，即得样品液。准确吸取样品液0.1mL测定其消光值(操作同标准液)，通过标准曲线可查样品液可溶性蛋白含量，进而得到样品可溶性蛋白的含量。

1.2.5 杏仁乳总蛋白含量的测定 本研究中杏仁乳的总蛋白含量是通过其可溶性蛋白含量来估算的。由盛小娜等［6］文献知，杏仁蛋白的等电点为4.5，而在pH为9～12时蛋白的溶解度为80%(即可溶性蛋白含量/总蛋白含量=80%)，故在此条件下测定的可溶性蛋白含量来计算其总蛋白含量(即总蛋白含量=可溶性蛋白含量/80%=可溶性蛋白含量×1.25)。具体操作方法为:取杏仁乳20mL，在40℃水浴锅中搅拌加热30min，用1mol/L NaOH滴定并保持pH在10.0左右，然后4000r/min条件下离心30min，去除上层脂肪及下层沉淀，重复离心10min，将上清液稀释50倍，用1.2.4的考马斯亮蓝G250法测定可溶性蛋白含量。总蛋白含量计算公式为:总蛋白含量=1.25×可溶性蛋白含量。

1.2.6 杏仁乳蛋白得率的测定 分别测定每个样品的总固形物含量及总蛋白含量，计算杏仁乳蛋白得率，公式为:

1.2.7 杏仁乳黏度的测定 采用BROOKFIELD RS+流变仪测定每个样品的黏度值。采用变剪切模式记录样品的动态流变过程，剪切速率的设定范围为0～5000s－1，测定时间 300s，每隔 2s 记录黏度值(共150个点)。黏度单位为mPa·s。

1.2.8 杏仁乳蛋白粒子粒径分布的测定 采用LSTM230粒度分布仪来分析样品的粒径分布。样品台采用湿法小样品台，粒径测量范围0.04～2000μm。把样品加入样品台后，当模糊度稳定在40%～50%时开始测定。以水为溶剂，折射率为1.333;蛋白粒子折射率采用1.570。采用Beckman Coulter LS Version 3.29分析软件计算不同粒径蛋白粒子的体积百分比。

1.2.9 均质条件对杏仁乳稳定性的影响 将杏仁乳预热到 25、50、60、70、80℃，于 0、15、20、25MPa 的条件下均质，然后测定其黏度。

1.3 数据分析

应用OriginPro 8.0 SR3及EXCEL2003对杏仁乳的转化率、总固形物含量，可溶性蛋白含量、黏度进行数据统计，绘制图表。

2 结果与分析

2.1 杏仁乳磨浆工艺参数的确定

2.1.1 不同磨浆工艺对转化率的影响 采用不同磨浆工艺制备的杏仁乳的原料转化率见图1。由图可看出，热水制浆工艺的转化率稍高于冷水制浆工艺，且随着料液比增加，转化率总体上呈现降低趋势，说明热水有利于杏仁成分的溶出，且较低的料液比有利于提高原料的利用率;当料液比1∶18时，杏仁粕成分转化率最高，但此时杏仁乳的固形物含量过低，后续浓缩工艺势必耗能增加;当料液比1∶9时，杏仁粕成分转化率与料液比1∶12时的转化率相近，且此时采用冷水和热水制浆得到的转化率也相近。

图1 不同磨浆工艺对转化率的影响Fig.1 The effect of different pulping process on conversion rate

2.1.2 不同磨浆工艺对杏仁乳蛋白得率的影响 杏仁乳是一种植物蛋白水提取物，蛋白在其固形物中所占比例也是原料提取的重要参考指标。从图2中可看出，热水工艺制备的杏仁乳蛋白得率总体上高于冷水工艺制备的杏仁乳。赵声兰等［7］研究发现，打浆温度低于80℃时，核桃蛋白的溶出率随打浆温度的升高而升高，这是由于打浆温度升高有利于蛋白质分子和水分子的运动，且蛋白质立体结构伸展有利于与水分子的相互作用;打浆温度高于80℃时，溶出率随打浆温度升高而降低，这时蛋白质变性、溶解性降低、溶出率下降。冷水和热水制浆均以料液比为1∶9时制备的杏仁乳蛋白得率最高，且在此料液比下冷、热水制浆的蛋白得率相近。

图2 不同磨浆工艺对蛋白得率的影响Fig.2 The effect of different pulping process on protein yield

2.1.3 不同磨浆工艺对杏仁乳黏度的影响 乳液黏度越低，越利于后续浓缩工艺进行。对不同磨浆工艺制备的杏仁乳黏度进行分析，结果如图3。随着料液比增加，制备的杏仁乳黏度也随之增大，且热水工艺制备的杏仁乳黏度高于冷水工艺制备的杏仁乳黏度。

综合以上不同磨浆工艺对转化率、蛋白得率和黏度的影响来看，热水制浆的杏仁粕原料转化率和杏仁乳蛋白得率稍高于冷水制浆，但热水制浆的杏仁乳黏度高于冷水制浆，同时，水温较高可能会造成营养成分和风味物质损失;当料液比1∶9时，转化率、蛋白得率和固形物含量均较高，杏仁乳黏度适中，且采用冷水和热水制浆得到的转化率、蛋白得率相近。因此，确定以冷水工艺、料液比1∶9制备杏仁乳。

图3 不同磨浆工艺对杏仁乳黏度的影响Fig.3 The effect of different pulping process on the viscosity of almond milk

2.2 热处理温度对杏仁乳稳定性的影响

在热处理过程中，蛋白质的胶体稳定结构一旦被破坏，就会破坏蛋白胶体的稳定性，从而出现蛋白质分离凝聚现象。图4为热处理温度对杏仁乳黏度的影响。

图4 不同热处理温度对杏仁乳黏度的影响Fig.4 The effect of different heating temperature on the viscosity of almond milk

从图4可看出，杏仁乳的黏度随热处理温度的增加而增加;当温度低于70℃时，杏仁乳黏度变化不大;当温度超过70℃后，由于杏仁蛋白质的变性聚集，乳液黏度增加明显，在90℃达到最高，是未热处理杏仁乳黏度的3倍多。

不同热处理温度下杏仁乳蛋白粒子的粒径分布如图5。未加热的脱脂杏仁乳蛋白粒子粒径主要分布在2～10μm，这些蛋白粒子可能主要为磨浆过程中形成的蛋白质体碎片。而经过50、60、70℃处理的杏仁乳蛋白粒子粒径分布基本与未处理的杏仁乳粒径分布一致。经过80、90、100℃加热处理后的杏仁乳，蛋白粒子粒径有所增大，经80、90℃处理蛋白粒子粒径主要分布在10～100μm，而经100℃加热处理后的杏仁乳中蛋白粒子的平均粒径超过100μm。这说明蛋白体在热的作用下开始发生解离和伸展，超过90℃后蛋白粒子很可能产生聚集而使粒径进一步增大。韩丽华等［8］研究大豆蛋白表明，经过热处理后蛋白发生了聚集和解离，随着热处理程度加剧，形成的聚集体再进一步聚集生成更大的聚集体。王金梅等［9］对大豆蛋白的研究也有相似的结果:热处理蛋白的粒径高于天然蛋白，且更高温度的热处理导致蛋白粒径进一步增加，表明较高温度处理利于大尺度聚集体的形成。蛋白粒子发生聚集，黏度就会增大，后续浓缩过程中组织不均匀，容易凝集成团，且流动性差。结合图4和图5的分析，从而确定后续浓缩单元操作的温度应小于70℃。

图5 不同热处理温度下杏仁乳蛋白粒子的粒径分布Fig.5 The size distribution of protein particles under different heating temperature

2.3 均质对杏仁乳稳定性的影响

均质可以通过空穴和剪切效应将乳浊液中的粒子破碎成微小的粒子［10］，从而显著提高乳浊液的稳定性［11］。由于乳液中颗粒减小会导致乳液黏度下降，故以杏仁乳均质后的黏度为指标确定最优的均质条件。

杏仁乳经过均质后，可观察到色泽变得更加乳白、均一，不易分层，表观稳定性更好。从图6可看出，均质操作可明显降低杏仁乳的黏度;在一定均质温度下，随着均质压力增加，杏仁乳黏度呈下降趋势，但是当均质压力超过20MPa后，其黏度变化不大;在一定均质压力下，均质温度为50、60℃时，所得的杏仁乳黏度较低且相差不大，均质温度较高时杏仁乳黏度较高。因此，均质温度可取50或60℃，均质压力为20MPa即可。

图6 均质条件对杏仁乳黏度的影响Fig.6 The effect of homogeneity conditions on the viscosity of almond milk

3 结论

3.1 不同磨浆工艺比较表明，虽然热水制浆的杏仁粕成分转化率和杏仁乳蛋白得率稍高于冷水制浆，但热水制浆的杏仁乳黏度高于冷水制浆，同时，水温较高可能造成营养成分和风味物质的损失;当料液比1∶9时，转化率、固形物含量和可溶性蛋白含量均较高，黏度适中，且采用冷水和热水制浆得到的转化率相近。综合考虑，确定制浆工艺参数为:冷水制浆，料液比 1∶9。

3.2 杏仁乳经过热处理后，黏度和蛋白粒子粒径有增大趋势。当热处理温度低于70℃时，杏仁乳黏度和蛋白粒子粒径分布与未经热处理的杏仁乳相比差别不大，容易保持稳定性。因此，杏仁乳后续浓缩工艺的温度不宜超过70℃。

3.3 均质操作可提高杏仁乳的稳定性。结合对杏仁乳黏度影响的考察，确定均质温度50～60℃，均质压力20MPa。

［1］孔令明，李芳，朱正兰，等.杏仁饼粕制备蛋白粉的工艺研究［J］.现代食品科技，2009，25(7):783－785.

［2］冯秀华，张学勤，孙景琦.杏仁粕营养成分分析［J］.内蒙古农牧学院学报，1999(3):111－113.

［3］何余堂，潘孝明，钱建华，等.扁杏仁乳饮料的稳定性分析与工艺研究［J］.食品开发，2011，36(3):54－57.

［4］张伟，邢建华，郭志刚，等.山药杏仁乳饮料制作工艺优化［J］.安徽农业科学，2011，39(20):12154－12155，12157.

［5］牟朝丽.新疆小白杏杏仁油的提取及杏仁粕菠萝复合蛋白饮料的研制［D］.西安:陕西师范大学，2006.

［6］盛小娜，王璋，许时婴.甜杏仁蛋白的功能和结构的研究［J］.食品工业科技，2008，29(5):133－136.

［7］赵声兰，李涛，陈朝银，等.打浆条件对核桃蛋白溶出率的影响［J］.食品工业科技，2000，21(6):42－44.

［8］韩丽华.高乳化性大豆蛋白的研制［D］.无锡:江南大学，2011.

［9］王金梅，夏宁，杨娟，等.天然和热处理大豆蛋白稳定乳液的性质研究［J］.中国粮油学报，2012，27(9):16－20.

［10］赵新淮.乳蛋白的胰蛋白酶水解模型的建立［J］.东北农业大学学报，1996，27(2):201－204.

［11］苏国万.均质压力对大豆分离蛋白乳浊液稳定性的影响［J］.中国乳品工业，2008，36(11):39－40.