牛油果對奶油奶酪儲存期間理化性質和穩(wěn)定性的影響*

胡寅軒，王博瑩，LEE Sungje，楊文卿

(1.梅西大學 食品與先進技術學院，奧克蘭 0632，新西蘭；2.蘇州大學 蘇州醫(yī)學院 公共衛(wèi)生學院，江蘇 蘇州 215006)

奶油奶酪作為全球范圍內備受歡迎的奶酪產品之一[1]，自20 世紀80 年代以來，其全球消費量持續(xù)上升，具有巨大的經濟潛力[2]。然而，其高脂肪含量可能對當代消費者的購買決策產生潛在影響[3-4]。研究表明：奶油奶酪可以通過與其他水果(如櫻桃濃縮汁)混合提高其營養(yǎng)價值，吸引更多消費者購買[5-7]。牛油果富含蛋白質，并含有其他水果中相對較為稀缺的脂溶性維生素A、D、E 等[8]，也是不飽和脂肪酸、Ω-3 脂肪酸、生育酚、角鯊烯和植物淄醇的優(yōu)質來源[9-10]，是提升奶油奶酪口感和營養(yǎng)價值的理想添加成分。然而，未經過任何理化處理的牛油果會因為其內在的生化代謝和氧化作用而快速腐爛[11]，此外，牛油果存在酶促褐變現(xiàn)象，其添加可能會降低奶油奶酪的外觀質量[12]，對產品的商業(yè)應用價值產生不利影響[13]。

目前，鮮有關于不同含量牛油果對奶油奶酪理化性質和微生物穩(wěn)定性的影響研究。本研究首次深入分析了加入不同含量牛油果對奶油奶酪儲存穩(wěn)定性和品質(質地、色澤、流變性和感官特性)的影響，以確定在奶油奶酪中加入牛油果的最佳含量，確保產品的安全性，并評估消費者對其接受度。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試原材料：全脂牛乳(Anchor Milk Blue Top，F(xiàn)onterra Brands NZ Ltd.，新西蘭)，含有蛋白質3.3%，碳水化合物4.8%；新鮮有機奶油牛乳(Puhoi Valley，新西蘭)，含有蛋白質2.8%，脂肪18.0%，碳水化合物3.8%。其他材料：海鹽(Country Trading Co.，新西蘭)；大蒜粉 (woolworths，新西蘭)；含有乳酸乳球菌乳脂亞種(Lactococcus lactissubsp.cremoris)、乳酸乳球菌乳酸亞種(L.lactissubsp.lactis)、乳酸乳球菌雙乙酰亞種(L.lactissubsp.diacetylactis)和明串珠菌(Leuconostoc)的新鮮奶酪培養(yǎng)基(MadMillie，新西蘭)；植物基液體凝乳酶(MadMillie，新西蘭)；槐豆粉(Hawkins Watts，新西蘭)；新鮮牛油果(哈斯牛油果)，購自新西蘭奧克蘭當地超市。

1.2 樣品制備及分組

將全脂牛奶和半脂奶油充分混合，并將混合物于80oC 水浴加熱5 min 進行巴氏殺菌；然后立刻將混合物放入冰水浴中冷卻至室溫，并添加發(fā)酵劑和凝乳酶；輕輕攪拌后，混合物在25 ℃水浴發(fā)酵15 h，直至pH 值達到4.6。發(fā)酵完成后，用刀將凝乳切成塊狀，放進扎緊的亞麻布中，置于不銹鋼桶中懸掛6 h，在沒有任何額外擠壓的情況下將乳清排出；然后加入0.5%鹽、0.1%大蒜粉和0.5%槐豆粉，并用攪拌機攪拌均勻。

將新鮮牛油果于室溫下儲存4 d 直至成熟，然后用刀將牛油果縱向切成兩半。去除種子后，用勺子輕輕挖出果肉，并用真空包裝機(Type-C300，MULTIVAC，德國)進行包裝，置于—20 ℃儲存直至使用。使用時將冷凍牛油果于4 ℃下過夜解凍，用干凈的攪拌機(Living &Co 250 W Stick Mixer，新西蘭)攪拌獲得果泥。將果泥按照質量分數0%、10%、20%和30%混合到新鮮制備的奶油奶酪中，用攪拌器混合均勻，即為4 組不同牛油果含量的奶油奶酪，每組20 個樣品，將所有樣品分別真空包裝于4oC 條件下儲存。在儲存的第0、7、14、21 和28 天，分別從每組樣品中隨機取樣進行試驗，剩余樣品將在相同條件下繼續(xù)冷藏直至試驗結束。

1.3 理化指標的測定

1.3.1主要化學成分

參考GUO[14]的方法對新鮮制備的牛油果奶油奶酪樣品進行化學成分(水分、蛋白質、脂肪和灰分)分析，并通過計算預估樣品中碳水化合物與纖維的含量。采用空氣爐法測定水分含量，即將樣品放在105 ℃的風箱中過夜，然后稱量并計算水分含量?；曳趾坎捎酶苫一y定，即將奶油奶酪樣品在110 ℃的風箱中干燥過夜，然后在馬弗爐(A-550，Vulcan，美國)中于550 ℃下二次灰化8 h 后進行稱量計算。采用凱氏定氮法測定樣品中的氮含量，并以6.38 為轉換系數將氮含量轉換為蛋白質含量。粗脂肪含量采用莫瓊尼爾法，即用二乙醚和石油醚萃取樣品中的脂肪進行測定。

1.3.2顏色參數值

奶油奶酪樣品的顏色變化使用色度計檢測，其顏色以國際照明委員會(CIE)制訂的色度學標準L*、a*和b*值表示，其中，L*值代表亮度，范圍從0 (黑色)到100 (白色)；a*值代表紅度(+a)和綠度(—a)；b*值代表黃度(+b)和藍度(—b)[15]。在測量前，色度計以對照CR-300 的白色標準板進行校準。在樣品儲存的第0、7、14、21 和28天，從每組樣品中各取3 個樣品小心放入特制的透明比色皿(直徑為30 mm)，將比色皿置于CR-300 測量頭，在黑暗條件下測定L*、a*和b*值，并使用ΔE*方程式計算總色差：ΔE*=每組樣品在第0 天測得的L*、a*和b*平均值被視為標準樣品值。ΔE*值越大，表示所取樣品與標準樣品間的色差越明顯。

1.3.3質地

根據NINGTYAS 等[16]的方法，用稱重傳感器為5 kg 的質地分析儀(TA-XT plus，Stable Micro Systems Ltd.，英國)分析樣品的質地。將樣品50 g 裝入丙烯酸圓柱容器(體積90 mL，直徑53 mm，Thermofisher，美國)，并輕敲去除氣泡。用1 個錐形的不銹鋼探針(TA15/1 000，45o，直徑30 mm)壓縮樣品，參數設置為：測試速度1 mm/s，返回速度2 mm/s，距離15 mm，觸發(fā)力4.0 g，數據采集率100。每個樣品直接在同一容器中連續(xù)壓縮2 次，使用Exponent 軟件生成 “力—時間”曲線并測量和記錄質地屬性的值，如堅固性、延展性和黏附性。每組樣品在儲存期間(0、7、14、21 和28 d)分別取3 個樣品進行質地分析，每個樣品測量3 次。

1.3.4流變特性

使用配備錐體和板狀幾何形狀的流變儀對奶油奶酪樣品的黏度進行測定[16-17]。通過TA 的流變學優(yōu)勢數據分析軟件(5.7.0 版，TA 儀器有限公司，美國)對數據進行分析。為測定流變特性，使用流變儀對目標樣本進行剪切率掃描測試，剪切率設置為0～500 s—1，使用錐體直徑40 mm，角度為2o。用注射器將樣品2 g 直接從冰箱(4 ℃)裝到珀爾貼板上，并將樣品放置于室溫下直到樣品溫度與環(huán)境溫度相同(20 ℃)時再進行測定。每組樣品在儲存期間(0、7、14、21 和28 d)分別取3 個樣品進行測定，每個樣品至少測定2 次。

1.3.5析水率

奶油奶酪的析水率參考WOLFSCHOON-POMBO 等[18]的方法測定。制備牛油果奶油奶酪2 d后，從每組樣品中取3 個樣品(各50 g)裝入50 mL錐形離心管中，于4 ℃、5 000 r/min 離心20 min；離心2 次后將上清液慢慢倒出并稱量。根據公式計算析水率：析水率=上清分離質量/樣品質量×100%。

1.4 微觀結構觀察

使用共聚焦激光掃描顯微鏡分析樣品的微觀結構[16]。隨機從新鮮制備的每組樣品中取3 個樣品放置在1 個空載玻片中，在蓋玻片覆蓋樣品前加入尼羅紅和固綠染色劑(0.2 g/L) 50 μL。使用徠卡DM6000B SP5 共聚焦激光掃描顯微鏡系統(tǒng)和LASAF 軟件(版本2.7.3.972 3，Leica Microsystems CMS GmbH，德國)于488 nm (尼羅紅，氬激光)和633 nm (固綠，HeNe 633)激發(fā)下成像，采用HCX PL APO CS 40 倍(N.A.1.25)在超級分辨率模式下采集498～569 nm 和643～787 nm 處的圖像。

1.5 微生物分析

1.5.1總大腸菌落計數

采用3MTM(美國)大腸桿菌計數培養(yǎng)皿測量奶油奶酪樣品中的總大腸菌群數量。于儲存第0、7、14 和28 天，每組隨機取3 個樣品各1 g 置于均質袋(177 mm ×305 mm，VWR-Global Science)中，使用0.1%蛋白胨水稀釋10 倍，然后用均質攪拌機(IUL Instruments，西班牙)搖動2 min，取稀釋后的樣品1 mL 放在底膜中心；頂膜回落后，在接種物上方放置1 個塑料擴張器并輕輕擠壓；將培養(yǎng)皿的透明面朝上，置于37oC 培養(yǎng)箱(Acorn Scientific，新西蘭)中疊放，培養(yǎng)24 h 后進行菌落計數。

1.5.2霉菌計數

采用3MTM(美國)霉菌計數培養(yǎng)皿測量牛油果奶油奶酪樣品中的霉菌數量。測量酵母和霉菌時，將平板置于25 ℃下培養(yǎng)72 h，進行第1 次檢查，確認無誤后將平板放回培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)48 h。其他方法同1.5.1 節(jié)。

1.6 感官評價分析

參考BRIGHENTI 等[17]的方法并略作改進。于測試前1 d 制備新鮮樣品，并在4 ℃下儲存過夜，由37 名18～60 歲的奶油奶酪產品消費者(每年至少購買1 次奶油奶酪產品)進行感官測試，其中不包括孕婦、哺乳期婦女以及會對奶油奶酪中的成分過敏的人員。所有參與者均在了解研究目的后簽署知情同意書。新西蘭梅西大學人類倫理委員會批準了本項感官測試，編號4000023103。

感官評價在新西蘭奧克蘭市的一家餐廳進行，參與者測試了對4 種不同含量牛油果奶油奶酪樣品的接受度。每個樣品取10 g 置于1 個20 mL的一次性透明樣品杯中，樣品同時呈現(xiàn)給參與者，參與者在了解測評細則后觀察樣品，之后使用一次性透明茶勺品嘗，并可根據意愿多次品嘗樣品。評價完所有樣品后，參與者按照喜好程度對樣品進行打分(最喜歡的樣品4 分，最不喜歡的樣品1 分)。參與者在品嘗樣品的間隔需吃1 塊不含鹽的餅干，并用清水漱口。

1.7 數據處理與分析

試驗數據以“平均值±標準差”表示。使用minitab 19 進行統(tǒng)計分析，組間比較采用Tukey法進行獨立檢驗。

2 結果與分析

2.1 化學成分

由表1 可知：添加不同含量牛油果的奶油奶酪水分、脂肪和灰分含量顯著高于普通奶油奶酪，說明牛油果可以為奶油奶酪提供額外的水分、脂肪和灰分(礦物質)；牛油果奶油奶酪的蛋白質含量顯著低于普通奶油奶酪。

表1 牛油果奶油奶酪樣品的化學成分 (n=6)Tab.1 Chemical composition of avocado cream cheese samples %

2.2 色澤變化

由表2 可知：儲存28 d 后，普通奶油奶酪樣品的ΔE*值(0.28)顯著低于添加牛油果的奶油奶酪樣品，且其顏色在儲存期間無明顯變化。在添加牛油果的奶油奶酪樣品中，含有20%和30%牛油果奶油奶酪的ΔE*值在儲存7 d 后均顯著增大；儲存28 d 時，含30%牛油果奶油奶酪的ΔE*值達到最大，為11.28。

表2 不同儲存期牛油果奶油奶酪的總色差值(ΔE＊)變化Tab.2 Changes of total colour difference (ΔE*) value of avocado cream cheeses in different storage periods

2.3 質地變化

由圖1 可知：添加牛油果后，奶油奶酪的硬度、延展性和黏附性均顯著下降，且牛油果含量越高，奶油奶酪樣品的延展性和黏附性越低；儲存14～21 d，普通奶油奶酪的硬度、延展性和黏附性都出現(xiàn)了增加的趨勢；長時間儲存后(第28天)，添加了牛油果的奶油奶酪延展性和黏附性均顯著下降。

圖1 儲存期間不同牛油果含量奶油奶酪樣品的硬度、延展性和黏附性變化Fig.1 Changes in firmness,spreadability,and adhesiveness of different contents of avocado cream cheese samples during storage

2.4 流變特性

由圖2 可知：隨著剪切速率的增加，所有奶油奶酪樣品的黏度均呈先下降后趨于平穩(wěn)的變化趨勢，說明所有樣品都表現(xiàn)為剪切稀化流體[19]。

圖2 儲存期間不同牛油果含量奶油奶酪樣品的黏度變化Fig.2 Changes in viscosity of difference contents of avocado cream cheese samples during storage

由表3 可知：當剪切速率為50/s (與品嘗樣品時口腔的剪切速率相似)時，所有樣品的表觀黏度在儲存后均顯著低于新鮮樣品，表明儲存會顯著影響奶油奶酪的表觀黏度；同時，奶油奶酪樣品的表觀黏度隨著牛油果含量的增加而顯著降低，并且在儲存期間，普通奶油奶酪的表觀黏度均高于牛油果奶油奶酪。

表3 儲存期間不同奶油奶酪樣品的表觀黏度(剪切速率為50/s)Tab.3 Apparent viscosity for different cream cheese samples during storage (shear rate is 50/s)

2.5 析水率

由圖3 可知：普通奶油奶酪樣品的析水率約為1.8%，顯著低于添加牛油果的奶油奶酪樣品。與普通奶油奶酪樣品相比，添加了高含量牛油果的樣品會導致奶油奶酪析出更多的水分和乳清，牛油果含量為20%和30%樣品的析水率分別比普通奶油奶酪樣品顯著增加了2.0%和3.2%。

圖3 不同牛油果含量奶油奶酪樣品的析水率Fig.3 Syneresis of different contents of avocado cream cheese samples

2.6 微觀結構變化

由圖4 可知：添加牛油果不會顯著影響奶油奶酪的微觀結構。所有牛油果奶油奶酪干酪樣品中的脂肪球都集中于微粒子聚集團中，蛋白質傾向于聚集在該結構表面，并在水相和脂質間形成1 個界面。此外，所有樣品中相對較大的脂肪球更傾向于分散在微粒子聚集體中。

圖4 不同奶油奶酪樣品的微觀結構Fig.4 Microstructures of different cream cheese samples

2.7 有害微生物

所有樣品中均未檢出大腸桿菌，符合新西蘭的食品微生物標準與法規(guī)。普通奶油奶酪和添加10%牛油果的奶油奶酪中均未檢出霉菌；添加20%牛油果的奶油奶酪在第21 天時檢出霉菌，總菌落數為10 CFU/g，并在第28 天增加至40 CFU/g；添加30%牛油果的奶油奶酪也在第21 天檢測到17 CFU/g 霉菌，并在第28 天增加到60 CFU/g，超過了新西蘭食品安全規(guī)范的標準 (50 CUF/g)。因此，在28 d 的儲存時間內，普通奶油奶酪以及含10%和20%牛油果奶油奶酪的制造工藝和配方可以被認定為具有微生物安全性。

2.8 感官評價

大多數參與者傾向于選擇含20%牛油果的奶油奶酪，其感官測試得分最高，為2.95；普通奶油奶酪和含10%牛油果的奶油奶酪得分分別為2.30 和2.57；含30%牛油果的奶油奶酪最不受歡迎，其得分僅為2.19。

3 討論

本研究首次系統(tǒng)分析了不同牛油果添加量對奶油奶酪質地、色澤、流變性和感官特性的影響，以確定在奶油奶酪中添加牛油果的最佳含量、安全性和消費者接受度。研究表明：奶油奶酪的析水率在添加牛油果后顯著升高，嚴重影響了奶油奶酪的品質[19]，這可能與樣品之間的水分和蛋白質含量差異有關，普通奶油奶酪含有較高的蛋白質和較低的水分，可支撐奶油奶酪的穩(wěn)定結構，保持水分[20-21]。

微生物安全性方面，本研究表明：普通奶油奶酪以及含10%和20%牛油果奶油奶酪的制造工藝和配方儲存28 d 內仍具有微生物安全性；但含30%牛油果奶油奶酪的樣品在儲存28 d 后霉菌數量超過新西蘭國家標準，未來需要改進該樣品的配方，如添加適量防腐劑，從而控制霉菌數量以保證其擁有更長的儲存期[22]。色澤方面，隨著牛油果含量的增加，奶油奶酪的顏色發(fā)生顯著變化。儲存7 d 后，含20%和30%牛油果奶油奶酪樣品的ΔE*值均大于2，表明其色澤變化已被消費者察覺[15,23]。因此，超過10%的牛油果添加量可能會導致奶油奶酪在儲存期間的色澤不穩(wěn)定，影響消費者的購買意向。

奶油奶酪的硬度通常被認為是第1 次壓縮奶油奶酪時所需的最大力[16]。隨著牛油果含量的增加，奶油奶酪的硬度顯著減小，這可能是由于添加牛油果增加了奶油奶酪的脂肪含量，使酪蛋白在凝固過程中的相互作用減弱，從而使奶油奶酪更加柔軟[24]。延展性作為一種用于描述奶油奶酪表面延展能力的性質[20]，隨著儲存時間的延長，各奶油奶酪樣品的延展性均呈不同程度下降，這可能是由于奶油奶酪中的可溶性成分(如肽、鹽和鈣)在儲存過程中發(fā)生變化所致。黏附性作為描述奶油奶酪質地的重要指標，與從均勻的表面或人類舌頭上去除所需要的力有關[25]，通常用探針從樣品上移開所做功的面積表示，正負號表示做功的方向[26]。本研究發(fā)現(xiàn)：增加牛油果含量會導致奶油奶酪的黏附性顯著下降，其原因可能是添加牛油果使進入奶油奶酪三維網絡結構的水分增加，使其三維凝膠網絡變得松散[27-28]。

本研究觀察到不同含量牛油果奶油奶酪的微觀結構依然高度類似于WENDIN 等[29]的經典奶油奶酪模型，其微觀結構通常由緊湊的蛋白質(酪蛋白)和脂肪集合體組成，并由乳清填充其中的間隙[29-31]；而奶油奶酪樣品中的脂肪球都集中于微粒子聚集團，蛋白質傾向于聚集在該結構表面，并在水相和脂質之間形成1 個界面，這一結果與KALAB 等[32]的研究結果類似；相對較大的脂肪球更傾向于分散在微粒子聚集體中，這些脂肪可能來自樣品加工階段脂肪球的凝聚[33]；而奶油奶酪微觀結構中的水相包含水和各種溶質[34]。本研究采用喜好等級測試來進行感官評價[35]，是一種具有自我調整能力的偏好測試[36]。在4 種不同含量的牛油果奶油奶酪樣品中，參與者更偏好于含20%牛油果的奶油奶酪，因此在未來的研究中可以選擇該含量作為標準進行新產品開發(fā)，從而生產出更受消費者喜愛的奶油奶酪產品。

本研究創(chuàng)新性地將牛油果作為主要成分之一添加到奶油奶酪中，并對儲存期間添加不同含量的牛油果奶油奶酪的流變性質、微生物性質和感官評價進行了分析，發(fā)現(xiàn)在奶油奶酪中添加約20%的牛油果可以提高產品在消費者中的受歡迎程度。盡管牛油果具有非常高的營養(yǎng)價值，但由于牛油果自身性質的限制，奶油奶酪工業(yè)化生產中添加牛油果仍存在一些難題[37-38]，后續(xù)研究可以基于本研究結果直接確定在奶油奶酪中添加牛油果的最佳量。此外，本研究為奶油奶酪的創(chuàng)新口味研發(fā)、材料選擇和實際生產提供了一定的參考，填補了研究空白[21,38-39]，但引入牛油果后對奶油奶酪營養(yǎng)成分的不利影響、如何選用合適的加工工藝保證產品工業(yè)生產、如何提高牛油果奶油奶酪儲存期間的物理化學穩(wěn)定性和微生物安全性仍是下一步研究需要解決的問題。食品添加劑的使用、超高壓處理和熱處理等技術[40-41]可能是解決這些問題的方法。

4 結論

加入牛油果可以增加奶油奶酪產品中的水分、脂肪和灰分含量，顯著降低奶油奶酪的硬度和延展性；雖然牛油果對奶油奶酪的流變性無顯著影響，但其添加量越高，奶油奶酪的黏度越低。此外，增加牛油果含量會導致奶油奶酪顏色發(fā)生變化，且添加量越高，顏色變化越明顯，也易被消費者觀察到；還會增加產品被微生物污染的風險，對食品安全構成威脅。中等牛油果添加量(20%)的奶油奶酪更受消費者歡迎，具有很高的研究價值。