南極磷蝦類奶酪食品的研制

管哲，董喆，溫敏，薛長湖，王玉明，薛勇

（中國海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島266003）

南極磷蝦類奶酪食品的研制

管哲，董喆，溫敏，薛長湖，王玉明，薛勇*

（中國海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島266003）

一種以南極磷蝦為原料的新型類奶酪食品。最佳工藝流程為：南極磷蝦勻漿→堿溶（pH 11.5）→與豆?jié){混合→離心（10min）→酸沉（pH 4.6）→靜置（15min）→煮沸（＞5min）→擠壓脫水→加堿復(fù)溶（至pH 8.0）→調(diào)味。產(chǎn)品風(fēng)味平淡清新，味感好，柔軟，細(xì)膩，甜度適中，同時(shí)此工藝可除去肌肉中過多的氟，為南極磷蝦的應(yīng)用提供新的產(chǎn)品形式，具有良好市場推廣前景。

南極磷蝦；大豆；奶酪替代物；脫氟

南極磷蝦是遠(yuǎn)洋漁業(yè)資源的重要組成部分，目前保守估計(jì)儲存的生物量為3.42億t～5.36億t[1]，大于魚類和甲殼類漁捕量之和。南極磷蝦蛋白質(zhì)含量高，氨基酸組成合理，其必需氨基酸含量高達(dá)蛋白質(zhì)總量的46.73%[2]，是21世紀(jì)最具有發(fā)展?jié)摿Φ乃a(chǎn)品之一[3]。由于南極磷蝦蝦肉含氟量較高，食用脫氟不完全的產(chǎn)品存在安全隱患，目前，國內(nèi)外關(guān)于其制品的研發(fā)多集中在蝦油、蝦青素的提取，針對蝦肉蛋白的食品較為少見。王靈昭[4]等研究了一種低氟南極磷蝦蛋白的制作方法，但由于成本較高，風(fēng)味不佳，還沒有應(yīng)用到食品生產(chǎn)中。本實(shí)驗(yàn)將南極磷蝦與大豆蛋白結(jié)合，開發(fā)了一種營養(yǎng)豐富、價(jià)格低廉、風(fēng)味良好的新型奶酪替代物，并通過堿溶酸沉的方法，使產(chǎn)品最終含氟量達(dá)到了國家質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)[5]。

1 材料與設(shè)備

1.1 材料

南極磷蝦蝦仁：日本水產(chǎn)株式會(huì)社；大豆、水果香精、蔗糖、雀巢原味煉乳：市售；鹽酸、乳酸、檸檬酸、氫氧化鈉、氯化鈉、檸檬酸鈉、高氯酸、冰乙酸、硫酸鉀等均為分析純。

1.2 設(shè)備

GL-G-Ⅱ立式離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠；HH-4電熱恒溫水浴鍋：國華企業(yè)；PHS-3C精密酸度計(jì)：上海雷磁儀器廠；PF-1氟選擇電極、232甘汞參比電極：上海雷磁精密儀器有限公司；Ultra-Turrax勻漿機(jī)：南京智拓儀器儀表有限公司；電磁爐（SH2050型）：美的集團(tuán)有限公司。

2 方法

2.1 工藝選擇

設(shè)計(jì)Ⅰ和Ⅱ兩種方案，確定奶酪的制作工藝。

方案Ⅰ：南極磷蝦勻漿→堿溶→與生豆?jié){混合→離心→酸沉→靜置→煮沸→擠壓脫水→加堿復(fù)溶→調(diào)味[6]。

方案Ⅱ：南極磷蝦、大豆同時(shí)勻漿→堿溶→離心→酸沉→靜置→煮沸→擠壓脫水→加堿復(fù)溶→調(diào)味。

2.2 原料處理

2.2.1 南極磷蝦蛋白的可融化

針對方案Ⅰ的制作工藝，將南極磷蝦蝦仁和蒸餾水按1∶6（g/mL）比例混合，用Ultra-Turrax勻漿機(jī)勻漿，調(diào)pH至11.5，攪拌浸提（4℃，30min）離心（4 500 r/min，10 min）取上清液，得沉淀A與液相A，沉淀A加3倍蒸餾水，調(diào)pH至11.5，攪拌浸提（4℃，30 min）離心（4 500 r/min，10min），得液相B?；旌弦合郃與液相B，即為南極磷蝦浸出液。

2.2.2 大豆水溶蛋白的制備

新鮮大豆浸泡8 h以上，和蒸餾水按1∶8（g/mL）比例混合，用Ultra-Turrax勻漿機(jī)制成生豆?jié){，離心（4 500 r/min，10min）取上清液。

2.2.3 混合液的制備

針對方案Ⅱ的制作工藝，大豆浸泡8h，與南極磷蝦肉按1∶1.2的質(zhì)量比混合，加入6倍蒸餾水（g/mL），用Ultra-Turrax勻漿機(jī)勻漿，調(diào)pH至11.5，攪拌浸提（4℃，30min）離心（4 500 r/min，10min）取上清液。

2.3 單因素實(shí)驗(yàn)

依據(jù)方案I進(jìn)行原料配比、等電點(diǎn)、沉降溫度、沉降時(shí)間的單因素試驗(yàn)，目的在于提高產(chǎn)品得率。

2.3.1 原料配比單因素試驗(yàn)

將南極磷蝦、大豆勻漿液分為A1、B1、C1 3組，按5∶4，5∶5，5∶6的體積比混合，在15℃實(shí)驗(yàn)條件下調(diào)節(jié)pH至4.6，充分?jǐn)嚢韬箪o置30min，離心收集沉淀[7]。

2.3.2 沉降溫度單因素實(shí)驗(yàn)

根據(jù)2.3.1確定的配比，將南極磷蝦、大豆勻漿液按1∶1體積混合，分為A2、B2、C2 3組，分別于5、15、25℃條件下，調(diào)節(jié)pH至4.6，充分?jǐn)嚢韬箪o置30min，離心收集沉淀。

2.3.3 等電點(diǎn)的確定

根據(jù)2.3.1、2.3.2確定的配比與溫度，將南極磷蝦、大豆勻漿液按1∶1體積混合，分為A3、B3、C3、D3、E3 5組，在15℃條件下用10%鹽酸調(diào)節(jié)pH至4.4、 4.5、4.6、4.7、4.8，充分?jǐn)嚢韬箪o置30 min，離心收集沉淀。

2.3.4 沉降時(shí)間單因素實(shí)驗(yàn)

將南極磷蝦、大豆勻漿液按1∶1體積混合，在15℃環(huán)境中調(diào)節(jié)pH至4.6，充分?jǐn)嚢韬蠓謩e靜置10、15、20、25、30、35、40min，離心收集沉淀[8]。

2.3.5 工藝選擇

上述實(shí)驗(yàn)獲得的最佳參數(shù)，帶入方案Ⅱ進(jìn)行試驗(yàn)，并與方案I比較得率。

2.4 風(fēng)味調(diào)節(jié)與感官評定

調(diào)味的基本配方為：10%鹽酸酸沉，擠壓后取沉淀10 g加5mL 2.0%NaOH、2.0 g白砂糖、0.5 g氯化鈉、0.1%水果香精、0.5 g煉乳，快速攪拌、定型[9]。在此配方的基礎(chǔ)上，將酸劑、加堿量、加糖量、加鹽量設(shè)為變量，進(jìn)行單因素試驗(yàn)。

2.4.1 酸劑選擇

分別用10%檸檬酸、乳酸代替鹽酸進(jìn)行酸沉，鹽酸、乳酸、檸檬酸分別標(biāo)為1、2、3組，之后按基本配方調(diào)味。

2.4.2 加堿復(fù)溶

酸沉、煮沸、脫水后的產(chǎn)物酸感較重，為減輕酸味，取10 g樣品快速加入1.0%、2.0%、3.0%NaOH 5mL，標(biāo)為4、5、6組，攪拌均勻[10]。

2.4.3 加糖量實(shí)驗(yàn)

取10 g的樣品，分別將1、2、3 g白砂糖加入樣品。之后按基本配方調(diào)味，標(biāo)為7、8、9組，設(shè)置多組平行。

2.4.4 加鹽量實(shí)驗(yàn)

取10 g的樣品，分別將0.5、1、1.5 g氯化鈉加入樣品，之后按基本配方調(diào)味。標(biāo)為10、11、12組，設(shè)置多組平行。

2.4.5 感官評定

由10位食品感官評定評價(jià)員組成小組，品評人按照對產(chǎn)品的喜好程度打分，評分等級為0分~10分，10分最好，0分最差，評價(jià)指標(biāo)為色澤、口感、質(zhì)構(gòu)、酸味、甜味、苦味、豆腥味7項(xiàng)指標(biāo)，各項(xiàng)分別打分后，除以7得到平均分。用于感官評定的樣品，包裝后均于4℃冰箱中放置過夜，穩(wěn)定色澤，于第2天進(jìn)行評定。

2.5 含氟量的測定

采用0.1mol/L高氯酸浸提－氟離子選擇電極法，測定最佳工藝制成的產(chǎn)物含氟量[11]。

3 結(jié)果與討論

3.1 單因素實(shí)驗(yàn)得率

得率計(jì)算方法為：產(chǎn)品質(zhì)量（濕重）÷蝦仁質(zhì)量（濕重）×100%。原料配比對產(chǎn)品得率的影響見表1，溫度對產(chǎn)品得率的影響見表2。

表1 原料配比對產(chǎn)品得率的影響Table1 Effectsofmaterial ratio on the yield of the products

表2 溫度對產(chǎn)品得率的影響Table2 Effectsof temperatureon theyield of the products

由表1可知，南極磷蝦和大豆質(zhì)量比例為1∶1時(shí)，產(chǎn)品得率最高，感官品質(zhì)最好。C1組數(shù)據(jù)表明，大豆蛋白占主導(dǎo)時(shí)，會(huì)對南極磷蝦蛋白沉淀造成不利影響。由表2可知，溫度對產(chǎn)量影響顯著，溫度越低，產(chǎn)量越大。與B2、C2相比，A2、B2之間差距不明顯，基于控制能耗的考慮，15℃實(shí)驗(yàn)條件也是可行的。

根據(jù)2.3.3與2.3.4的方法，得出沉淀時(shí)間對產(chǎn)品得率的影響見圖1，pH對產(chǎn)品得率的影響見圖2。

圖1 沉淀時(shí)間對產(chǎn)品得率的影響Fig.1 Effectsof precipitated timeon the yield of the products

圖2 pH對產(chǎn)品得率的影響Fig.2 Effectsof precipitated pH on theyield of the products

由圖1可知，大部分蛋白質(zhì)在15min內(nèi)沉淀完全，隨著時(shí)間推移，產(chǎn)量變化不大。在30min后，部分蛋白復(fù)溶，得率反而降低。由圖2可知，南極磷蝦、大豆蛋白在pH 4.4~4.8區(qū)間沉淀，pH4.6時(shí)達(dá)到最大沉淀量。pH低于4.6時(shí)，除了產(chǎn)量降低，產(chǎn)品色澤黃，味感極酸，感官品質(zhì)同時(shí)下降[12]。以上結(jié)果可知，各因素對產(chǎn)品得率的影響從高到低依次是：溫度＞pH＞原料配比＞沉淀時(shí)間。最佳工藝是：原料配比1∶1，環(huán)境溫度5℃，酸沉pH 4.6，沉淀時(shí)間15min。

3.2 工藝選擇

按照1∶1的質(zhì)量比，將大豆和南極磷蝦于pH 11.5條件下同時(shí)堿溶。酸沉pH為4.6，沉淀時(shí)間為15min，控制環(huán)境溫度為5℃。記錄整個(gè)工藝所耗時(shí)間并作出感官評價(jià)，方案Ⅰ和方案Ⅱ的工藝比較見表3。

表3 工藝選擇結(jié)果Table3 Resultof different process

由表3可知，在2.3探討出的最佳條件下，方案Ⅱ產(chǎn)品得率42.03%，僅為方案Ⅰ的71.38%。同時(shí)，方案Ⅱ產(chǎn)品色澤偏暗，質(zhì)地硬，苦味重，在風(fēng)味上存在較大不足。但跟方案Ⅰ相比，方案Ⅱ操作簡便，更適用于大規(guī)模生產(chǎn)。兩者在得率和風(fēng)味上差別巨大的原因可能是，大豆不適合pH 11.5的條件下堿溶，蛋白結(jié)構(gòu)破壞，不能再形成沉淀。

3.3 風(fēng)味感官評定

感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表4，各樣品依此所得分?jǐn)?shù)見圖3至圖6。

表4 感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table4 Sensory evaluation standard

圖3 酸劑對感官品質(zhì)的影響Fig.3 Effectof differentacidson sensory quality

選用乳酸等有機(jī)酸酸沉，能克服產(chǎn)品口感單一的問題，并適當(dāng)減輕酸度。乳酸口感圓潤，與產(chǎn)品融合較好，對得率不產(chǎn)生負(fù)面影響。經(jīng)過鹽酸沉淀的產(chǎn)品風(fēng)味單一，但沒有不良味感，可以通過后期調(diào)味改善。相比而言，檸檬酸口感尖銳，刺激性較強(qiáng)，不適合應(yīng)用在本產(chǎn)品中。

圖4 NaOH濃度對感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effectof NaOH concentration on sensory quality

由圖4可知，在10 g產(chǎn)品中添加5mL 2.0%NaOH對產(chǎn)品風(fēng)味的改善最有效。NaOH濃度1.0%時(shí)，對酸、苦味的改善不明顯，質(zhì)構(gòu)偏稀軟。NaOH濃度為3.0%時(shí)，存在強(qiáng)烈的堿苦味，除甜味外，不能分辨出其余味感。

圖5 加糖量對感官品質(zhì)的影響Fig.5 Effectof sugar contenton sensory quality

由圖5知，10 g樣品添加2 g白砂糖，對豆苦味的掩蓋性最好。當(dāng)糖用量為3 g時(shí)，同樣能受到一部分人的喜愛，但基于健康的考慮，推薦加糖量為產(chǎn)品重量的20%。本組產(chǎn)品色澤淡黃，質(zhì)構(gòu)細(xì)膩，無后苦味。

圖6 加鹽量對感官品質(zhì)的影響Fig.6 Effectof salt contenton sensory quality

添加適量食鹽，能進(jìn)一步削弱苦味，去除豆腥味。加鹽量為0.5 g時(shí)，削弱作用不明顯，添加量為1.5 g時(shí)，咸味過于突出，使甜味也被削弱。食鹽對產(chǎn)品風(fēng)味有一定的優(yōu)化作用，但其效果不如前面3個(gè)因素明顯。

以酸劑，復(fù)溶時(shí)堿液濃度，加糖量和加鹽量為因素，每因素設(shè)定3個(gè)水平進(jìn)行正交試驗(yàn)，探究調(diào)味最佳方案。因素水平見表5，正交試驗(yàn)結(jié)果見表6。

由表6可知，各影響因素對產(chǎn)品風(fēng)味的影響次序?yàn)锽＞A＞C＞D，NaOH濃度對產(chǎn)品質(zhì)量影響最大，過濃則堿苦味重，質(zhì)地粘稠；過淡則酸味重、質(zhì)地硬。加糖、加鹽對苦味、甜味的改善較大。試驗(yàn)最佳配方為A2、B2、C2、D2。由于正交試驗(yàn)中沒有此配方條件組合，結(jié)合了單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，按A2、B2、C2、D2的條件制作了一組產(chǎn)品，評分為9.65。因此本產(chǎn)品最佳配方為：10%乳酸酸沉，每10 g沉淀加2%NaOH 5mL，2 g白砂糖、1 g氯化鈉、0.1%水果香精、0.5 g煉乳。

表5 正交試驗(yàn)因素水平表Table5 Factorsand levelsoforthogonal test

表6 正交試驗(yàn)結(jié)果Table6 Resultof orthogonal test

3.4 產(chǎn)品含氟量測定

根據(jù)2.3、2.4探討出的最佳工藝制備產(chǎn)品，測得含氟量結(jié)果見表7。

表7 含氟量比較Table7 Contentof fluoride in sam ples

通過測定，原料蝦肉含氟量為235.65mg/kg，將南極磷蝦蛋白單獨(dú)沉淀，含氟量為35.24mg/kg，產(chǎn)品含氟量為5.57mg/kg（干重）、2.35mg/kg（濕重）。與原料蝦肉相比，產(chǎn)品脫氟率達(dá)到95%以上，脫氟較為徹底。通過風(fēng)險(xiǎn)分析，正常人每天食用本產(chǎn)品1.5 kg以上，才會(huì)達(dá)到安全限量。

4 結(jié)論

影響產(chǎn)品得率的因素依次是：溫度＞pH＞原料配比＞沉淀時(shí)間。其中因原料配比、pH、溫度造成的差異較明顯，pH不同還會(huì)對產(chǎn)品感官品質(zhì)造成影響。最佳工藝是：原料配比1∶1，環(huán)境溫度5℃，酸沉pH 4.6，沉淀時(shí)間15min。

方案Ⅰ和Ⅱ的主要區(qū)別是原料處理，在2.3探討出的最佳條件下，方案Ⅱ產(chǎn)品得率42.03%，僅為方案Ⅰ的71.38%。同時(shí)，方案Ⅱ產(chǎn)品色澤偏暗，質(zhì)地硬，苦味重，在風(fēng)味上存在較大不足。但跟方案Ⅰ相比，方案Ⅱ操作簡便，更適用于大規(guī)模生產(chǎn)。

各影響因素對產(chǎn)品風(fēng)味的影響次序?yàn)椋簤A液濃度＞酸劑種類＞加糖量＞加鹽量。本產(chǎn)品最佳配方為：10%乳酸酸沉，每10 g沉淀加2.0%NaOH 5mL，2.0 g白砂糖、1.0 g氯化鈉、0.1%水果香精、0.5 g煉乳。

產(chǎn)品含氟量為5.57mg/kg（干重）、2.35mg/kg（濕重）。與原料蝦肉相比，脫氟率達(dá)到95%以上，脫氟較為徹底。

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A Study on the Development of Cheese-like Food M ade from the Antarctic K rill

GUANZhe，DONGZhe，WENMin，XUEChang-hu，WANGYu-ming，XUEYong*

（College of Food Science and Engineering，Ocean University of China，Qingdao 266003，Shandong，China）

A new kind ofcheese-like foodmade from Antarctic krillhasbeen developed.Theoptimalparameters areas follows：preparationof the Antarctic krillhomogenate→alkaline solubilization（pH 11.5）→mixingwith thesoybeanmilk→centrifugating for10min→acid precipitation（pH 4.6）→standing for15min→boiling for more than 5min→alkaline solubilization（pH 8.0）→seasoning.This kind of cheese analogues had a soft，moderate sweetness taste，with a fresh flavor.This processing technology could remove excessive fluorin in the muscleand provide anew product form for theapplication of Antarctic krill.This cheese-like food would have a goodmarketingprospect.

Antarctic krill；soybean；cheeseanalogues；defluoridation

2013-05-07

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.23.014

國家863計(jì)劃，南極磷蝦快速分離與深加工關(guān)鍵技術(shù)（2011AA090801）；新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃；“泰山學(xué)者”建設(shè)工程專項(xiàng)

管哲（1992—），女（漢），在讀本科生，研究方向：水產(chǎn)品加工與貯藏。

*通信作者：薛勇（1977—），男（漢），副教授，博士，研究方向：水產(chǎn)食品加工技術(shù)。