利用穩(wěn)定劑復(fù)配改善模擬干酪質(zhì)地特性的研究

馬雪婷，李曉東，郭晶

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 乳品科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 食品學(xué)院，哈爾濱 150030）

利用穩(wěn)定劑復(fù)配改善模擬干酪質(zhì)地特性的研究

馬雪婷，李曉東，郭晶

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 乳品科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 食品學(xué)院，哈爾濱 150030）

為解決模擬干酪的質(zhì)地比天然干酪差的問(wèn)題，研究了在模擬干酪配方中添加穩(wěn)定劑的單因素試驗(yàn)，研究發(fā)現(xiàn)使用單一穩(wěn)定劑的模擬干酪出現(xiàn)彈性較弱、黏聚性較差、添加量過(guò)多時(shí)產(chǎn)品過(guò)硬等缺陷，所以本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)穩(wěn)定劑進(jìn)行復(fù)配，來(lái)改善產(chǎn)品質(zhì)地，在單因素基礎(chǔ)上，采用{3,2}單純格子設(shè)計(jì)法對(duì)卡拉膠、刺槐豆膠和瓜爾豆膠3種穩(wěn)定劑進(jìn)行復(fù)配試驗(yàn)，通過(guò)檢測(cè)硬度、彈性、黏聚性和感官評(píng)分，獲得最優(yōu)穩(wěn)定劑的配比，結(jié)果為復(fù)配穩(wěn)定劑添加總量為0.40%，卡拉膠、刺槐豆膠和瓜爾豆膠的質(zhì)量比為1∶0.91∶1.02時(shí)，模擬干酪感官評(píng)價(jià)最好。這是由于穩(wěn)定劑間的協(xié)效性，使模擬干酪質(zhì)地方面更接近天然干酪。

模擬干酪；穩(wěn)定劑；質(zhì)地；單純型格子法

0 引 言

模擬干酪是指以蛋白質(zhì)、油或脂肪和水為主要組分，在乳化鹽的作用下，經(jīng)過(guò)加熱、剪切和乳化作用后形成的一種光滑、均一的類似天然干酪的產(chǎn)品[1-2]。由于模擬干酪的風(fēng)味和質(zhì)地還是與天然干酪有差距，需要改善其彈性較弱、黏聚性較差、產(chǎn)品過(guò)硬或者過(guò)軟等問(wèn)題。

基于以上質(zhì)地方面的缺陷，模擬干酪生產(chǎn)中常使用一些穩(wěn)定劑，改善模擬干酪質(zhì)地特性，使模擬干酪獲得所期望得到的各種形狀和口感[3]。因此，本試驗(yàn)選用卡拉膠、刺槐豆膠和瓜爾豆膠3種穩(wěn)定劑，在單因素的基礎(chǔ)上采用{3,2}單純格子設(shè)計(jì)法，以最終產(chǎn)品的感官評(píng)價(jià)為指標(biāo)，對(duì)3種穩(wěn)定劑進(jìn)行復(fù)配試驗(yàn)，以期獲得最優(yōu)的復(fù)配穩(wěn)定劑配比，從而改善模擬干酪的質(zhì)地特性。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

酶凝干酪素（蛋白質(zhì)88.63%（干基），水分11.21%）；黃油；食鹽；乳化鹽為C6H5Na3O7·2H2O、Na2HPO4-12H2O和多聚磷酸鈉；檸檬酸；穩(wěn)定劑為卡拉膠、刺槐豆膠和瓜爾豆膠。

1.2 儀器與設(shè)備

WIGGENS數(shù)字式攪拌器、AL104型電子分析天平，TA.XT plus型質(zhì)構(gòu)儀，取樣器（實(shí)驗(yàn)室自制）。

1.3 模擬干酪的生產(chǎn)工藝

配方設(shè)計(jì)→原料混合→加水及乳化鹽→加穩(wěn)定劑→加熱融化→加檸檬酸調(diào)pH→裝?！鋮s→貯藏→成品[4]

基本配料比為：酶凝干酪素23.6%、黃油22.3%、檸檬酸三鈉1.26%、磷酸二氫鈉0.63食鹽2.4%、檸檬酸0.8%、水分48.2%（均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。

對(duì)照干酪為：市售天然Mozzarell干酪。

1.4 模擬干酪物性特性分析

利用質(zhì)構(gòu)分析儀對(duì)干酪進(jìn)行質(zhì)地剖面分析（TPA）測(cè)定。測(cè)定的指標(biāo)主要是硬度、彈性和黏聚性。方法是：取待測(cè)模擬干酪室溫下靜置1 h，除去上下和邊緣約5 mm的部分，在同一水平線上用取樣器取3個(gè)圓柱形樣本（直徑15 mm，高10 mm）。放置在質(zhì)構(gòu)儀的壓縮盤上，纖維方向垂直于壓縮盤，測(cè)定室溫（19±2）℃，測(cè)定樣品溫度為（10±0.5）℃。 測(cè)定參數(shù)：測(cè)試前速度2 mm/s，測(cè)試速度1 mm/s，測(cè)試后速度2 mm/s，下壓距離10 mm，間隔時(shí)間10 s，探頭型號(hào)P/0.5[5]。

1.5 模擬干酪的感官評(píng)價(jià)

采用5分制的評(píng)分方法，隨機(jī)選取20名經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的乳品從業(yè)人員進(jìn)行感官評(píng)定，分別按如下步驟進(jìn)行感官評(píng)價(jià)：通過(guò)肉眼（視覺(jué)）觀察模擬干酪的顏色、外觀和黏度；切成條狀，看其切條形；通過(guò)觸覺(jué)感覺(jué)模擬干酪的硬度和光滑性；通過(guò)嗅覺(jué)感覺(jué)模擬干酪的風(fēng)味特征，有無(wú)異味、氧化味等；通過(guò)咀嚼品嘗模擬干酪，感覺(jué)其口感，咀嚼性。具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)與細(xì)則如表1所示。

表1 模擬干酪感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)與細(xì)則

1.6 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.6.1 卡拉膠添加量對(duì)模擬干酪物性影響的單因素試驗(yàn)

分別添加0%，0.30%，0.35%，0.40%，0.45%，0.50和0.55%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）卡拉膠進(jìn)行模擬干酪加工的試驗(yàn),其他條件不變。制備的模擬干酪在4℃條件下冷藏24 h后，測(cè)定其硬度、彈性、黏聚性，進(jìn)行感官評(píng)分。重復(fù)試驗(yàn)3次，取平均值。

1.6.2 刺槐豆膠添加量對(duì)模擬干酪物性影響的單因素試驗(yàn)

分別添加0%，0.30%，0.35%，0.40%，0.45%，0.50和0.55%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）刺槐豆膠進(jìn)行模擬干酪加工的試驗(yàn),其他條件不變。制備的模擬干酪在4℃條件下冷藏24 h后，測(cè)定其硬度、彈性、黏聚性，進(jìn)行感官評(píng)分。重復(fù)試驗(yàn)3次，取平均值。

1.6.3 瓜爾豆膠添加量對(duì)模擬干酪物性影響的單因素試驗(yàn)

分別添加0%，0.30%，0.35%，0.40%，0.45%，0.50和0.55%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）瓜爾豆膠進(jìn)行模擬干酪加工的試驗(yàn)，其他條件不變。制備的模擬干酪在4℃條件下冷藏24 h后，測(cè)定其硬度、彈性、黏聚性，進(jìn)行感官評(píng)分。重復(fù)試驗(yàn)3次，取平均值。

1.6.4 穩(wěn)定劑的復(fù)配實(shí)驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用單純性格子設(shè)計(jì)法復(fù)配穩(wěn)定劑，測(cè)定其硬度、彈性、黏聚性，進(jìn)行感官評(píng)分，以最終感官評(píng)分為指標(biāo)值，采用VB語(yǔ)言程序?qū)υ囼?yàn)所得回歸方程組求解最大值，從而確定3種穩(wěn)定劑的最適添加比例。具體試驗(yàn)方案如表2所示。

表2 {3，2}單純形格子設(shè)計(jì)

1.6.5 復(fù)配穩(wěn)定劑使用量確定試驗(yàn)

對(duì)采用單純型格子設(shè)計(jì)優(yōu)化所得的卡拉膠、刺槐豆膠、瓜爾豆膠復(fù)配穩(wěn)定劑的配比進(jìn)行添加量的確定試驗(yàn)。在生產(chǎn)中穩(wěn)定劑的添加量一般不超過(guò)0.50%，所以實(shí)驗(yàn)點(diǎn)所選擇添加量分別為0.10%，0.20%，0.30%，0.40%，0.50%和0.60%，從而確定在生產(chǎn)中，復(fù)配穩(wěn)定劑添加總量。

2 結(jié)果與分析

2.1 卡拉膠對(duì)模擬干酪物性的影響

圖1和圖2分別為卡拉膠不同添加量對(duì)模擬干酪物性的影響試驗(yàn)結(jié)果和感官評(píng)分。圖2數(shù)據(jù)表明，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，當(dāng)添加量為0.45%時(shí)，模擬干酪的感官評(píng)分最高。由于卡拉膠中含有kappa型復(fù)合分子結(jié)構(gòu)，與干酪體系中的蛋白質(zhì)之間有了大量的弱反應(yīng)點(diǎn)，這些短而弱的連接鍵使干酪的質(zhì)構(gòu)得以保持，增加干酪的硬度，同時(shí)形成的凝膠強(qiáng)而脆。所以當(dāng)添加量高于0.45%時(shí)，模擬干酪口感發(fā)硬、發(fā)脆，因此感官評(píng)分逐漸降低。所以選擇感官最好為4.33時(shí)，即卡拉膠添加量為0.45%的前后區(qū)間作為卡拉膠添加量的下、上限，即添加量的下限為0.40%，上限為0.50%作為單純形格子設(shè)計(jì)試驗(yàn)的添加范圍。

2.2 刺槐豆膠對(duì)模擬干酪物性的影響

圖3和圖4分別為刺槐豆膠不同添加量對(duì)模擬干酪物性的影響試驗(yàn)結(jié)果和感官評(píng)分。在試驗(yàn)范圍內(nèi)，當(dāng)添加量為0.40%時(shí)，模擬干酪的感官評(píng)分最高。由于刺槐豆膠中的半乳甘露聚糖具有形成黏性較大凝膠的特性，且刺槐豆膠稍帶臭味，因此隨著刺槐豆膠添加量的增加，硬度、彈性和黏聚性等也隨之升高，其中黏聚性升高較明顯，而當(dāng)添加量高于0.40%時(shí)，模擬干酪咀嚼時(shí)有膠感，韌性小，且略有不愉快的味道。因此，選擇感官最好時(shí)為4.38時(shí)，即添加量為0.40%的前后區(qū)間作為刺槐豆膠添加量的下、上限，即添加量的下限為0.35%，上限為0.45%作為單純形格子設(shè)計(jì)試驗(yàn)的添加范圍。

2.3 瓜爾豆膠對(duì)模擬干酪物性的影響

圖5和圖6為瓜爾豆膠不同添加量對(duì)模擬干酪物性的影響試驗(yàn)結(jié)果和感官評(píng)分。結(jié)果表明，與卡拉膠和刺槐豆膠不同，隨著瓜爾豆膠添加量的增加，模擬干酪的硬度和黏聚性呈下降趨勢(shì)，這可能與瓜兒豆膠的結(jié)構(gòu)有關(guān)。瓜爾豆膠的主要成分是分子量為5～80萬(wàn)u的配糖鍵結(jié)合的半乳甘露聚糖，即由半乳糖盒甘露糖（1∶2）組成的高分子量水解膠體多糖類。試驗(yàn)的范圍內(nèi)，當(dāng)添加量為0.45%時(shí)，模擬干酪的感官評(píng)分最高，因此，選擇模擬干酪感官最好為4.37時(shí)，即添加量為0.45%的前后區(qū)間作為瓜爾豆膠添加量的下、上限，即添加量的下限為0.40%，上限為0.50%作為單純形格子設(shè)計(jì)試驗(yàn)的添加范圍。

2.4 穩(wěn)定劑復(fù)配試驗(yàn)結(jié)果

表3 {3，2}單純形格子設(shè)計(jì)

處理表3數(shù)據(jù)得回歸方程系數(shù)分別為

采用VB語(yǔ)言程序?qū)貧w方程組求解最大值得：X1=0.27，X2=0.38，X3=0.35時(shí)，回歸方程取得最大值為4.74。對(duì)應(yīng)3種穩(wěn)定劑的添加量三者的配比為1：0.91：1.02。

據(jù)此進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，然后進(jìn)行感官評(píng)分，重復(fù)試驗(yàn)3次，得到感官評(píng)分的平均值為4.70，與理論值4.53的相對(duì)誤差約為0.84%，表明回歸方程得到的理論值與實(shí)際值基本相符，因此卡拉膠、刺槐豆膠、瓜爾豆膠復(fù)配穩(wěn)定劑配比為是1：0.91：1.02。

2.5 復(fù)配穩(wěn)定劑使用量確定試驗(yàn)結(jié)果

圖7為復(fù)配穩(wěn)定劑使用量驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果。根據(jù)穩(wěn)定劑復(fù)配試驗(yàn)所得比例進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)復(fù)配穩(wěn)定劑添加總量為0.40%，模擬干酪的評(píng)分為4.71分，比三者單獨(dú)使用時(shí)，最高感官評(píng)分的分均值高出0.35個(gè)百分點(diǎn)。此時(shí)的模擬干酪質(zhì)地致密均一，軟硬適宜，有彈性，咀嚼時(shí)有一定的韌性，接近市售天然干酪，且較分別添加卡拉膠、刺槐豆膠和瓜爾豆膠時(shí)的模擬干酪感官明顯要好，同時(shí)說(shuō)明了卡拉膠、刺槐豆膠和瓜爾豆膠復(fù)合使用具有較好的協(xié)效性。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，復(fù)配穩(wěn)定劑的添加總量為0.40%，其中卡拉膠、刺槐豆膠、瓜爾豆膠的質(zhì)量比為是1：0.91：1.02，即三者的實(shí)際添加量分別為0.136%，0.123%和0.139%。

3 結(jié) 論

（1）通過(guò)對(duì)卡拉膠、刺槐豆膠、瓜爾豆膠對(duì)模擬干酪物性影響的單因素試驗(yàn)，可知當(dāng)單獨(dú)使用卡拉膠時(shí)，產(chǎn)品口感偏硬，較脆；單獨(dú)使用刺槐豆膠時(shí)產(chǎn)品咀嚼時(shí)有膠感，且添加量較大時(shí)略有臭味；而單獨(dú)使用瓜爾豆膠時(shí)產(chǎn)品硬度和黏聚性均偏低。

（2）通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)，確定三種穩(wěn)定劑的添加量范圍，然后采用{3,2}單純形格子設(shè)計(jì)進(jìn)行穩(wěn)定劑復(fù)配。結(jié)果表明，卡拉膠、刺槐豆膠、瓜爾豆膠共同使用時(shí)具有協(xié)效性，且當(dāng)三者比例為1：0.91：1.02時(shí)，感官最好；

（3）對(duì)卡拉膠、刺槐豆膠、瓜爾豆膠按照1：0.91：1.02的比例復(fù)配進(jìn)行使用量確定試驗(yàn)，結(jié)果表明，當(dāng)復(fù)配穩(wěn)定劑添加總量約為0.40%，可使模擬干酪感官最好，因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，復(fù)配穩(wěn)定劑添加總量為0.40%，即拉膠、刺槐豆膠、瓜爾豆膠三者的實(shí)際添加量分別為0.136%，0.123%和0.139%。

[1]GUINEE T P.Cheese Analogues[J].Encyclopedia of Dairy Science,2003,（1）：428-434.

[2]BACHMANN H P.Cheese Analogues：a review[J].International Dairy Journal,2011,（11）：505-515.

[3]凌光庭、天然食品添加劑手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2001：600-612.

[4]FOX T P.Fundamentals of Cheese Science[M].Gaithersburg，Maryland：Aspen Publisher,Inc,2000：443-451.

[5]BOUME M C.Texture Profile Analysis[J].Food Technology,1978,32：62-66.

Research on improving texture characteristics of imitation cheese with stabilizer blends

MA Xue-ting,LI Xiao-dong，GUO Jing
（Key Laboratory of Dairy Science,Ministry of Education;College of Food,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China）

In order to solve the problem that the texture of product was worse than the natural cheese,this test researched single-factor test of imitation cheese added with stabilizer.The results indicated that there were problems with single stablizer as follows.Springiness and cohesiveness were weak,and the product was too hard when additive amount was excessive.Therefore the texture characteristics of product was improved due to stabilizer blends.The{3,2}simplicity grid method was used to optimize mixed imitation cheese stabilizer in carrageenan,locust bean gum and guar gum.The optimal mixed stabilizer ingredient proportion was obtained through the hardness,springiness and cohesivensee of products.The results indicated that the mixed stabilizer ingredient proportion of carrageenan,locust bean gum and guar gum was 1：0.91：1.02,and the sensory evaluation was excellent when the total additive amount of mixed stabilizer was 0.40%.It was due to the synergism of stabilizer blends that the product was close to nature cheese.

imitation cheese;stabilizer;texture;simplicity grid method

TS252.53

A

1001-2230（2012）09-0031-04

2012-01-19

國(guó)家科技部“十二五”科技支撐項(xiàng)目，黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目。

馬雪婷（1985－），女，碩士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏工程。

李曉東