低聚果糖型奶酪棒配方研制

曾婧怡，晏方澈，楊清雨，魏山山，王 展

（武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北武漢 430023）

市售奶酪棒為追求口感，通常加入白砂糖來增加風(fēng)味，導(dǎo)致兒童超重、肥胖，并引起消化不良等癥狀。低聚果糖是一種優(yōu)質(zhì)的水溶性膳食纖維，屬于不被消化的低聚糖類，不被人體的消化酶水解，可完整地到達(dá)結(jié)腸，被結(jié)腸的微生物充分代謝，從而達(dá)到降低血糖的目的[1]。除此之外，適量攝入低聚果糖具有增強(qiáng)免疫力、改善脂質(zhì)代謝、促進(jìn)鈣吸收等功效。目前，已有研究將低聚果糖作為營養(yǎng)物質(zhì)廣泛地添加到嬰幼兒配方乳粉中。結(jié)果表明，低聚果糖的加入可有效保障嬰幼兒配方乳粉的營養(yǎng)穩(wěn)定性和食用安全性[2]。低聚果糖作為最具潛力的功能性低聚糖和甜味劑，可在很多領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用[3]。因此，選用低聚果糖替代白砂糖作為甜味劑，不僅可以滿足消費(fèi)者對奶酪棒口感的追求，還保證了奶酪棒的食用健康性。

以感官評價(jià)和質(zhì)構(gòu)特性為指標(biāo)，通過對牛奶用量、吉利丁片用量、芝士片用量和低聚果糖用量進(jìn)行單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)分析，確定低聚果糖型奶酪棒的最佳配方。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 試驗(yàn)材料

純牛奶，內(nèi)蒙古蒙牛乳業(yè)公司提供；吉利丁片，青海益潔生物工程有限公司西寧分公司提供；芝士片，上海芝然乳品有限公司提供；白砂糖、低聚果糖，市售。

1.1.2 儀器與設(shè)備

質(zhì)構(gòu)儀，上海保圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司產(chǎn)品；磁力攪拌恒溫水浴鍋，常州恩培儀器制造有限公司產(chǎn)品；電子天平，梅特勒- 托利多儀器（上海） 有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 奶酪棒的制作

適量牛奶、白砂糖、低聚果糖、芝士片于室溫下攪拌均勻，放在40 ℃水浴鍋中繼續(xù)攪拌至芝士片全部融化，升溫至70 ℃并保溫5 min 后，降溫至60 ℃左右，加入軟化的吉利丁片，攪拌至吉利丁片全部融化。取出冷卻至室溫，倒入模具，置于4 ℃冰箱中保存。

1.2.2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1） 牛奶用量的確定。以50 g 芝士片，10 g 吉利丁片，5 g 低聚果糖為定量，加入不同用量（110，130，150，170，190 g） 的牛奶制成奶酪棒，進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測定，探討牛奶用量對奶酪棒質(zhì)構(gòu)特性的影響。

（2） 芝士片用量的確定。以150 g 牛奶，10 g 吉利丁片，5 g 低聚果糖為定量，加入不同用量（30，40，50，60，70 g） 的芝士片制成奶酪棒，進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測定，探討芝士片用量對奶酪棒質(zhì)構(gòu)特性的影響。

（3） 吉利丁片用量的確定。以150 g 牛奶，50 g芝士片，5 g 低聚果糖為定量，加入不同用量（6，8，10，12，14 g） 的吉利丁片制成奶酪棒，進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測定，探討吉利丁片用量對奶酪棒質(zhì)構(gòu)特性的影響。

（4） 低聚果糖用量的確定。以150 g 牛奶，50 g芝士片，10 g吉利丁片為定量，加入不同用量（3，4，5，6，7 g） 的低聚果糖，制成奶酪棒，進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測定，探討低聚果糖用量對奶酪棒質(zhì)構(gòu)特性的影響。

1.2.3 低聚果糖型奶酪棒配方的優(yōu)化

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果得到最佳的牛奶、芝士片、吉利丁片和低聚果糖用量，在此基礎(chǔ)上設(shè)置四因素三水平正交試驗(yàn)，以此確定低聚果糖型奶酪棒的最佳配方。

低聚果糖型奶酪棒正交設(shè)計(jì)因素水平見表1。

表1 低聚果糖型奶酪棒正交設(shè)計(jì)因素水平/g

1.3 奶酪棒質(zhì)構(gòu)測定

采用物性測試儀對奶酪進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析（texture profile analysis，TPA）。將奶酪樣品取出后在室溫下平衡15 min，用奶酪刀切割成1.5 cm×1.5 cm×1.5 cm的小塊，分別測定奶酪棒的各項(xiàng)性能。測定參數(shù)：探頭P 0.25s，測定前速度2 mm/s，測定中速度1 mm/s，測定后速度1 mm/s，壓縮比30%，2 次壓縮時(shí)間間隔5 s，觸發(fā)力5.0 g。記錄奶酪棒的硬度、彈性、黏著性、咀嚼性等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)[4]。

1.4 感官評分

評分小組由10 人組成，以外觀、氣味、滋味與口感、質(zhì)地4 個(gè)方面作為感官指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)[5]。按照評分標(biāo)準(zhǔn)對餅干的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行打分，最后取平均值為該餅干的最終得分。感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)分析

2.1.1 牛奶用量的確定

牛奶用量對奶酪棒質(zhì)構(gòu)特性的影響見表3。

表3 牛奶用量對奶酪棒質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表3 可看出，隨著牛奶用量增加，奶酪棒的硬度、黏著性、彈性和咀嚼性存在顯著性差異（p＞0.05）。黏著性反映了奶酪棒蛋白質(zhì)分子間結(jié)合力的大小，與奶酪中脂肪和總固形物的含量有關(guān)。黏著性越大，品嘗時(shí)咀嚼的舒適感就越差。咀嚼性形象模擬了人吞咽固體食品時(shí)口腔抵抗外力所做的功，反映了奶酪硬度、內(nèi)聚性和彈性的變化。由表3 可知，當(dāng)牛奶用量低于150 g 時(shí)，奶酪棒硬度偏高，咀嚼性過大，不利于兒童食用；當(dāng)牛奶用量高于150 g時(shí)，奶酪棒黏著性偏高，品質(zhì)偏差。因此，牛奶最佳用量確定為150 g。

2.1.2 芝士片用量的確定

芝士片用量對奶酪棒質(zhì)構(gòu)特性的影響見表4。

表4 芝士片用量對奶酪棒質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表4 可看出，隨著芝士片用量增加，奶酪棒的硬度、黏著性、彈性和咀嚼性存在顯著性差異（p＞0.05）。由表4 可知，當(dāng)芝士片用量低于50 g 時(shí)，奶酪棒的硬度、黏著性過大，不利于兒童牙齒發(fā)育；當(dāng)芝士片用量高于50 g 時(shí)，奶酪棒過于軟塌，不易成型，且芝士片添加量過高，脂肪含量也相對較高，不利于兒童正常發(fā)育。因此，芝士片最佳用量確定為50 g。

2.1.3 吉利丁片用量的確定

吉利丁片用量對奶酪棒質(zhì)構(gòu)特性的影響見表5。

表5 吉利丁片用量對奶酪棒質(zhì)構(gòu)特性的影響

吉利丁可用來固形、增稠、膨脹等，在食品中應(yīng)用較廣泛。在奶酪棒中加入吉利丁片能讓其口感得到提升，更受消費(fèi)者喜愛。由表5 可看出，隨著吉利丁片用量增加，奶酪棒的硬度、黏著性、彈性和咀嚼性存在顯著性差異（p＞0.05）。由表5 可知，當(dāng)吉利丁片用量低于10 g 時(shí)，奶酪棒的黏著性偏高，食用時(shí)可能會(huì)黏牙，口感較差；當(dāng)吉利丁片用量高于10 g 時(shí)，奶酪棒彈性降低，食用時(shí)不夠有彈性。因此，吉利丁片最佳用量確定為10 g。

2.1.4 低聚果糖用量的確定

低聚果糖用量對奶酪棒質(zhì)構(gòu)特性的影響見表6。

表6 低聚果糖用量對奶酪棒質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表6 可看出，隨著低聚果糖用量增加，奶酪棒的硬度、黏著性、彈性和咀嚼性存在顯著性差異（p＞0.05）。彈性是表示食物在外力作用下發(fā)生形變，當(dāng)撤去外力后恢復(fù)原來狀態(tài)的能力，食物在第1 咬結(jié)束與第2 口開始之間可以恢復(fù)的高度[8]。由表6 可知， 隨著低聚果糖用量增加，奶酪棒的彈性呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，當(dāng)?shù)途酃怯昧康陀? g 時(shí)，奶酪棒彈性較低，說明奶酪棒較硬，與硬度結(jié)果一致；當(dāng)?shù)途酃怯昧扛哂? g 時(shí)，奶酪棒的黏著性顯著升高，導(dǎo)致奶酪棒食用品質(zhì)下降，且硬度顯著下降，奶酪棒不易塑型。因此，低聚果糖最佳用量確定為4 g。

2.2 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)四因素三水平的正交試驗(yàn)，以感官評分的平均值作評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對低聚果糖型奶酪棒進(jìn)行優(yōu)化結(jié)果。

低聚果糖型奶酪棒的正交試驗(yàn)結(jié)果見表7。

表7 低聚果糖型奶酪棒的正交試驗(yàn)結(jié)果

結(jié)果表明，各影響因素的主次順序?yàn)榧∑昧浚局ナ科昧浚镜途酃怯昧浚九Ｄ逃昧俊Ｍㄟ^正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表分析得到的最佳配方為A1B3C1D2，即牛奶用量130 g，芝士片用量60 g，吉利丁片用量8 g，低聚果糖用量5 g，這與正交試驗(yàn)6 中評價(jià)得分最高的組合A2B3C1D2不同，因此進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，驗(yàn)證組A1B2C3D3的感官評分為92.5 分，高于試驗(yàn)6。因此，A1B3C1D2組合，即牛奶用量130 g，芝士片用量60 g，吉利丁片用量8 g，低聚果糖用量5 g 的低聚果糖型奶酪棒的口感最佳。

3 結(jié)論

以牛奶、芝士片、吉利丁片、低聚果糖作為影響因素，以質(zhì)構(gòu)和感官評價(jià)為評價(jià)指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定低聚果糖型奶酪棒的最佳配方為牛奶用量130 g，芝士片用量60 g，吉利丁片用量8 g，低聚果糖用量5 g。該配方制得的奶酪棒色澤亮黃、組織形態(tài)均勻、奶味濃郁、細(xì)膩軟糯。與市售奶酪棒對比，該奶酪棒使用低聚果糖替代了白砂糖，產(chǎn)品含糖量低，更利于兒童健康發(fā)育，可預(yù)防超重、肥胖、消化不良等亞健康狀況的出現(xiàn)。