騰軍偉
(乳業生物技術國家重點實驗室,上海乳業生物工程技術研究中心,光明乳業股份有限公司乳業研究院,上海,200436)
再制干酪是根據產品需求選以不同成熟度的天然干酪(比例>15%)為原料,添加乳化鹽,添加或不添加其他原料,經加熱攪拌、融化、乳化和殺菌等工藝制得的干酪產品[1-3]。此外,因再制干酪的生產無乳清處理等后續問題,所以投入生產設備少且生產周期短,因此與原制干酪相比在生產成本上具有較大優勢。
再制干酪的性質會受到多種因素的影響,具有非常復雜的結構體系[4]。奶油干酪(cream cheese)是一種軟質的脂肪含量較高的干酪品種,其脂肪含量一般在33%左右,水分含量不高于55%,質地細膩,具有輕微的乳酸和發酵雙乙酰風味,酸咸適宜,室溫下具有涂抹性,是制作乳酪蛋糕的主要配料,在國內使用量較大[5-7]。
伴隨著人們生活水平的不斷提高,人均日常油脂的攝入量也隨之增加,目前心血管疾病已嚴重威脅人類的健康[8]。研究表明,過多攝入飽和脂肪酸和膽固醇是引起人類動脈粥樣硬化和冠心病等心腦血管疾病的重要誘因[9-10]。再制奶油干酪屬于高乳脂類干酪,其中脂肪含量主要由黃油(牛乳脂肪)提供。黃油中含有多達56.50%的飽和脂肪酸,29.81%的單不飽和脂肪酸,而多不飽和脂肪酸含量只有2.50%[11]。植物油脂富含多種不飽和脂肪酸且價格低廉[12],若可取代乳脂肪應用于奶油干酪中,既有很高的研究意義,同時又可降低生產成本,提高企業的經濟效益。所以,如何降低奶油干酪中的飽和脂肪酸含量,而又不影響其產品品質已成為研究熱點之一。
目前國內外已經有針對植物脂肪替代牛奶脂肪制作干酪或干酪類似物等的相關研究。YU等[13]采用改良的葵花籽油運用于瑞士干酪類似物中,研究表明,添加葵花籽油制作的干酪在品質上最接近全脂干酪。CLARISSA等[14]用不同比例的植物脂肪替代乳脂肪,應用于涂抹性再制干酪中,針對干酪質構、顏色和感官評定方面進行了研究。結果表明,添加植物油脂的干酪黏著性和硬度會有所增加,感官評定方面,添加50%植物脂肪的干酪和傳統干酪最為接近。周璐等[15]研究了植物脂肪對原制奶油干酪品質的影響,研究表明,質構方面上,添加25%葵花籽油的干酪硬度最接近于全脂奶油干酪;感官評分上,添加玉米油的奶油干酪的品質要好于添加其他植物脂肪的奶油干酪。徐杭蓉等[16]研究了不同植物油脂對涂抹再制干酪品質的影響,研究發現,在硬度和涂抹性方面,添加稻米油的再制干酪與全脂干酪接近,稻米油是替代黃油制作涂抹再制干酪的較好選擇。不同類型干酪脂肪替代研究結果各有不同,針對此問題,本文對比選取不同植物油脂應用到再制奶油干酪中,了解其對干酪質構特性、析水性、析油性結合感官評定等方面的影響,以期找到再制奶油干酪中乳脂肪的最佳替代植物油脂種類,為奶油干酪健康產業化生產提供理論依據。
4~6個月成熟期[17]的淡味低鹽切達干酪、黃油:恒天然中國有限公司;玉米油(脂肪含量為100%,不飽和脂肪酸含量為85%):山東魯花集團有限公司;葵花籽油(脂肪含量為92%,不飽和脂肪酸含量為81%):意大利奧尼股份有限公司;稻米油(脂肪含量為100%,不飽和脂肪酸含量為81.3%):益海嘉里食品工業有限公司;椰子油(脂肪含量為100%,不飽和脂肪酸含量為12.5%):阿胡斯卡爾斯油脂(上海)有限公司;乳化鹽、刺槐豆膠、檸檬酸、水、鹽,均為食品級;所有干酪和黃油均采用同一批次原料,且充分混合以保證原料的均一。
再制干酪融化鍋(UM/SK5),德國Stephan公司;均質機(LAB1000),丹麥APV;質構分析儀(TA-XTplus),英國Stable Micro System公司;三合一便攜式pH計,瑞士METTLER公司;離心機(Stratos),美國Sorvall公司。
1.3.1 再制奶油干酪樣品的制備
再制奶油干酪的配方如表1所示。以油脂全部使用黃油的再制奶油干酪為對照組,其中再制奶油干酪樣品中的油脂比例均為m(黃油脂肪)∶m(植物脂肪)為3∶1[15];(A)黃油+玉米油、(B)黃油+葵花籽油、(C)黃油+稻米油、(D)黃油+椰子油共4組實驗組,每次試驗配料量為1 500 g,按表1配方稱取各原料質量,其中將原料切達干酪切成小塊以便更好地融化,制作時依次將塊狀干酪、油脂、乳化鹽、刺槐豆膠、食鹽和水加到融化鍋中,采用蒸汽夾套式間接加熱,緩慢將剪切速率提高到900 r/min,50 ℃保溫300 s以保證原料充分乳化和質量均一,打開融化鍋蓋用便攜式pH計測定干酪pH值,同時緩慢攪拌并加入提前準備好的檸檬酸溶液,均勻加酸以防止局部過酸導致結構坍塌,將干酪pH值調至4.8左右停止,并加熱到90 ℃,保溫5 min殺菌,200 MPa壓力下趁熱均質,灌裝后自然條件下冷卻至室溫,于4 ℃冷藏24 h即可。制得的終產品干酪樣品理化指標如表2所示。

表1 再制奶油干酪配方表 單位:g

表2 再制奶油干酪理化成分表 單位:%
1.3.2 質構分析
將冷藏好的干酪樣品均勻地涂抹于與探頭配套的錐面容器中,容器中不得有氣泡,表面輕輕刮平后放入4 ℃冰箱中冷藏30 min。質構測量模式:下壓,參數設置:測量前探頭下降速度為10.0 mm/s,測試速度為3.0 mm/s,測試距離為24.0 mm,觸發模式為:Button,探頭類型為HDP/SR-C。每組樣品平行測定3次。采用Texture ExPoment32自帶軟件進行數據處理和分析。
1.3.3 干酪內部乳清析出率的測定[18]
取約35 g干酪樣品,20 ℃下放置1 h,同等溫度下于3 000 r/min離心處理30 min,用吸管緩慢收集下層乳清,乳清析出量(%)按每100 g干酪樣品所析出的乳清質量表示,實驗平行測定3次。
1.3.4 干酪表面乳清析出率的測定
用取約80 g干酪樣品的圓柱形取樣器取樣,封裝,于10 ℃條件下放置5 d,小心開封后準確稱量干酪樣品、含包裝的總質量(m1)、空包裝的質量(mp)以及所有析出乳清的質量(m2),計算乳清晰出量:
(1)
1.3.5 油脂析出率的測定
奶油干酪油脂析出率的測定參考何述棟[19]研究方法。
1.3.6 干酪感官評定方法
根據莫蓓紅等[20]的奶油干酪評分細則結合CUNHA等[21]的再制干酪的感官檢驗法,并略做改動,進行感官評定和分析(表3)。
取30 g樣品于一次性透明杯中,挑選有相關研究開發經驗的10名人員作為感官評定員對樣品進行感官評分,期間用溫水漱口以消除樣品間的干擾。同時每個樣品旁放置勺子和餅干,用于評價樣品的涂抹性。感官評分結束后,去掉每組樣品的最高分和最低分后取平均值。
1.3.7 數據處理與分析
實驗數據采用SPSS 22.0軟件和Excel進行處理和方差分析,并通過單因素ANOVA對數據進行LSD和Tamhane顯著性檢驗。

表3 奶油干酪感官評定標準Table 3 Sensory evaluation standard for processedcream cheese
干酪的質構特性是奶油干酪品質好壞的直觀體現。對冷藏24 h干酪樣品按同樣的處理方法進行質構特性的測定,結果如表4所示。

表4 不同種類植物油脂對再制奶油干酪質構的影響Table 4 Effects of different vegetable oils on texture of processed cream cheese
注:平均值±標準差,在同一列中,字母不同表示差異顯著(P<0.05)。
干酪的硬度是奶油干酪與涂抹型奶油干酪的主要品質區別之一。從表4可知,在硬度上與對照組干酪相比,添加玉米油的樣品A硬度減小了13.29%,添加葵花籽油的樣品B硬度增加了3.13%,但總體差異不顯著(P>0.05),這與周璐等[15]研究的結果一致。添加稻米油的干酪樣品C和添加椰子油的干酪樣品D的硬度值較小,與對照組相比,差異較為明顯(P<0.05)。因干酪的酪蛋白網狀結構是由包裹在其中的脂肪球撐起的,當外部施加壓力時脂肪球會變形,所以干酪會表現出軟彈性[22]。同時油脂含有的不同甘油三酯會引起干酪產品的物理特性不同,且不同油脂中脂肪酸的鏈長會導致油脂中固體脂肪含量不同,干酪的硬度也會隨之變化[23]。在再制干酪體系中,有研究表明脂肪球種類、分布和大小是影響其品質的主要因素[24]。
涂抹性是奶油干酪較為重要的功能特性之一。從表4可知,與全黃油制作的對照組干酪相比,樣品A的涂抹性減少了21.43%,差異顯著(P<0.05);樣品B的涂抹性增加了1.27%,和對照組數值上最為接近;樣品C的涂抹性最小,差異也最為明顯(P<0.05),其質地與濃稠的酸奶較為類似;樣品D的涂抹性減小也較為明顯。上述測定結果與干酪的硬度結果具有相似性。不同種類油脂由于其脂肪酸和脂肪網狀結構的差異,會引起干酪蛋白質體系中蛋白質-脂肪和蛋白質-蛋白質間發生不同的相互作用[25]。
黏聚力方面,和對照組干酪相比,干酪樣品A和B的數值接近,差異不顯著(P>0.05);樣品C和D差異顯著(P<0.05)。黏著性上,和對照組干酪相比,樣品A減小了6.29%,數值也最為相近;出乎意料的是樣品B的數值減小了42.02%,差異顯著(P<0.05),這和前面的研究結果不一致,因干酪制作時添加了相同量的膠體,已排除了膠體對干酪黏著性的影響,此差異結果有待于進一步研究。樣品C和D數值相差較大,差異明顯(P<0.05)。
結合上述4個質構特性方面的測定和分析,添加玉米油和葵花籽油制作的干酪樣品與對照組干酪質構表現最為接近,表明植物油脂玉米油和葵花籽油替代黃油具有一定的可行性。而添加稻米油和椰子油制作的干酪質構表現較差,不適合制作高乳脂類奶油干酪。因此玉米油和葵花籽油是替代黃油制作再制奶油干酪較好的油脂種類選擇。
由于奶油干酪屬于高乳脂類軟質干酪,水分含量相對較高,干酪體系也較為復雜,較易出現油水分離等乳清析出現象。內部乳清析出可反應干酪切面間乳清滲出的快慢情況。
從圖1可知干酪內部乳清析出率變化,樣品干酪A的析出情況要好于對照組干酪,減小了19.50%,為1.94%。而樣品B的析出率最大,為6.81%,與對照組干酪相比差異最為顯著(P<0.05)。干酪樣品C和D的內部乳清析出率都要高于對照組干酪且差異明顯(P<0.05)。從干酪內部乳清析出率來看,玉米油是黃油較佳的替代油脂種類。

圖1 不同種類植物油脂對再制奶油干酪內部乳清析出率的影響Fig.1 Effects of different vegetable oils on the inner syneresis of processed cream cheese
表面乳清析出是衡量干酪產品貨架期穩定性和品質的一項重要衡量指標。分別對制得的干酪樣品進行表面乳清析出率的測定,結果如圖2所示。

圖2 不同種類植物油脂對再制奶油干酪表面乳清析出率的影響Fig.2 Effects of different vegetable oils on the surface syneresis of processed cream cheese
與對照組干酪相比,實驗組干酪樣品A的表面乳清析出情況要明顯好于對照組,析出率僅為0.26%,相比對照組干酪顯著減小了62.02%,且差異明顯(P<0.05)。樣品B和C的表面乳清析出率大于對照組干酪,略微嚴重。干酪樣品D的乳清析出情況要優于對照組。乳清的析出主要與干酪內部酪蛋白的極性親水端和水的結合度以及整個酪蛋白空間結構排列方式相關[26]。可能由于玉米油的脂肪球較小,能完美地融入到酪蛋白網絡結構中,使得酪蛋白親水端能和水有充足的空間結合,導致添加玉米油制作的干酪乳清析出率較低。
奶油干酪的脂肪含量相對較高,在干物質中的含量一般大于60%[27],因此奶油干酪脂肪上浮等油脂析出情況是表征產品品質的一項重要衡量指標。分別對干酪樣品的油脂析出率進行測定,結果見圖3。

圖3 不同油脂比例對再制奶油干酪油脂析出率的影響Fig.3 Effects of different vegetable oils on the oil separation of processed cream cheese
與對照組干酪相比,樣品干酪A、B、C和D油脂析出率均有所提高,分別增加了5.43%、270.65%、68.48%和110.87%;添加玉米油制作的奶油干酪A
與對照組干酪最為接近,差異不明顯(P>0.05)。而添加葵花籽油的干酪B的油脂析出率顯著提高,可達6.82%,差異較為顯著(P<0.05),從樣品干酪B的表面也有肉眼可見的脂肪析出,這與較差的干酪持油性測定結果相一致。干酪樣品C和D的油脂析出率也都偏高,差異較為顯著,都屬不可以接受的范圍。由不同種類油脂制作的干酪樣品所包含的脂肪種類不同,脂肪球大小也不同;若脂肪球過大,酪蛋白網狀結構無法將其包裹在其中,使得部分脂肪球能自由地移動[28],導致干酪持油性變差。
干酪所用原料油脂種類不同,其所包含的飽和脂肪酸,單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸種類和含量都會不同,其質地、滋味和風味都存在差異,會導致制作的干酪感官品質有所不同。因此,對干酪樣品進行感官評定和分析,反饋如表5所示。

表5 不同種類植物油脂對再制奶油干酪的感官品質影響Table 5 Effects of different vegetable oils on the sensory of processed cream cheese
注:平均值±標準差,在同一列中,字母不同表示差異顯著(P<0.05)。
從表5可知,在外觀上,干酪A、B和D與對照組干酪相比差異不顯著(P>0.05),而干酪C有一定的差異(P<0.05)。在滋味和風味評分上,添加植物油脂制作的干酪較全黃油制作的對照組干酪得分上均有所降低,其中干酪A和B的得分與對照組最為相近。表明雖然干酪原料黃油被部分替代,相應由乳脂肪帶來的多種天然揮發性風味物質減少,乳香味減弱;但由玉米油和葵花籽油帶來的植物清香風味和黃油帶來的乳香味結合起來同樣受到評分小組的喜歡。但干酪C和D的得分減少較明顯(P<0.05)。質構評價上與文中前面干酪質構的測定結果相一致,干酪A和B與對照組干酪相比差異不顯著(P>0.05)。涂抹性方面,添加椰子油制作的干酪樣品要好于其他植物油脂制作的干酪,與對照組最為接近。因原料油脂中只有椰子油在4 ℃儲藏條件下為固體形態,但其狀態較松散,顆粒明顯,黏度較差,導致其制作的干酪相對易涂抹。干酪A和B的涂抹性方面與對照組干酪相差不大,屬于可接受范圍;干酪C的涂抹性最差。感官總得分上,與對照組干酪相比,得分均有減少,且差異顯著(P<0.05),其中干酪A得分與對照組最為接近,要好于其他植物油脂制作的干酪。
通過對樣品的質構、乳清析出性、油脂析出性,再結合感官評分結果來看,確定植物油脂作為原料油脂替代黃油應用于再制奶油干酪中具有一定可行性。添加玉米油的干酪樣品A與全黃油對照組干酪相比,在硬度減小了13.29%,添加葵花籽油的干酪樣品B與對照組相比增加了3.13%,在硬度上總體差異不大;而添加稻米油的干酪樣品C和添加椰子油的干酪樣品D的硬度值較小,不符合干酪產品要求。涂抹性方面,干酪樣品A和B的表現與硬度上變化相一致。添加稻米油的樣品C的涂抹性最差,這與徐杭蓉等[16]研究的稻米油是在涂抹型再制干酪中較佳的黃油替代油脂種類結果不一樣。在黏聚力和黏著性上,添加稻米油和椰子油制作的干酪樣品與對照組干酪相比,差異較為明顯(P<0.05)。通過干酪質構特性的測定,可以得出植物油脂玉米油和葵花籽油替代黃油應用于再制奶油干酪中具有一定的可行性。
在干酪乳清析出率的測定上,和對照組干酪相比,樣品A的表現均優于對照組干酪,尤其是表面乳清析出率最為完美,僅為0.26%。而添加了葵花籽油的樣品B在持水性方面最差,且差異最為顯著(P<0.05)。持油性方面,添加玉米油制作的干酪油脂析出率為1.95%,與對照組干酪最為接近,差異不顯著(P>0.05),添加其他植物油脂制作的干酪持油性均不理想。感官評分上,雖然添加玉米油和葵花子油的干酪與對照組干酪相比總得分有所降低,但受到了評分小組的好評,在可接受范圍內。綜合各項考察指標結果,玉米油是較合適的替代黃油應用于再制奶油干酪的植物油脂種類。此外,最佳的黃油替代比例及其對奶油干酪品質的影響還需進一步研究。