高纖低糖型復(fù)合甜味劑在攪打稀奶油中的應(yīng)用

梁 瑩

（廣州市乾相生物科技有限公司，廣東廣州 510555）

隨著人們生活水平的逐步提高，大量攝入高能量食品，容易誘發(fā)高血壓、糖尿病等慢性非傳染性疾病。隨著研究不斷深入，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)膳食纖維在這些慢性疾病中的作用機(jī)制逐漸清晰[1-2]，主要有促進(jìn)結(jié)腸發(fā)酵作用、增加糞便量和降低通過時(shí)間、降低膽固醇和血糖等。

2010 年國際生命科學(xué)學(xué)會（ILSI） 對膳食纖維的定義是天然存在于食物中的可食用碳水化合物，不被人體小腸內(nèi)源酶水解，由食物原料經(jīng)物理、酶或者化學(xué)法獲得，對健康表現(xiàn)出有益生理作用的人造碳水化合物的聚合物。膳食纖維可分為兩類：①水溶性膳食纖維，如聚葡萄糖、抗性糊精、菊粉、植物膠體等；②不溶性膳食纖維，如纖維素、半纖維素、殼聚糖等[3]。不同纖維在食品中口感和功能有較大差異。果膠、魔芋膠等膠體具有良好的溶解性，形成黏稠液體，可以用于飲料或者醬料中提高黏度[4]；燕麥纖維、大豆纖維等不溶性纖維較多應(yīng)用于烘焙產(chǎn)品中，延緩面團(tuán)的老化時(shí)間，改善產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)和增大體積[5]。

目前，富含膳食纖維的健康產(chǎn)品中的低糖趨勢越來越明顯，如固體飲料、烘焙產(chǎn)品中宣稱“無糖或低糖”的產(chǎn)品更受消費(fèi)者的青睞。產(chǎn)品中一般會添加木糖醇、麥芽糖醇、赤蘚糖醇等糖醇，既能給產(chǎn)品提供適度的甜感，又可以避免血糖升高的問題，可減少食用者熱量的攝入。由于其不被胃酶分解，直接進(jìn)入腸道，每天的攝入量應(yīng)控制在30 g 以內(nèi)，避免產(chǎn)生腹脹、腹瀉癥狀[6]。同時(shí)，攪打稀奶油在烘焙產(chǎn)品和冷飲中的使用呈現(xiàn)明顯的上升趨勢[7]。

研究旨在開發(fā)一款高纖低糖型復(fù)合甜味劑，應(yīng)用于攪打稀奶油中，用于增加膳食纖維含量和提升奶油的口感與穩(wěn)定性。通過選擇3 種常用的水溶性膳食纖維、3 種常用的糖醇和3 種常用的乳化劑進(jìn)行多方面的對比研究，用物性測定儀和感官測評進(jìn)行評價(jià)，確定應(yīng)用于攪打奶油中口感良好和穩(wěn)定的配方。

1 材料與方法

1.1 材料

稀奶油，安佳乳業(yè)公司提供；粉狀聚葡萄糖，泰萊公司提供；抗性糊精、麥芽糖醇，羅蓋特公司提供；菊粉，BENEO 公司提供；木糖醇，山東福田公司提供；赤蘚糖醇，態(tài)創(chuàng)生物公司提供；辛烯基琥珀酸淀粉鈉，宜瑞安公司提供；酪蛋白酸鈉，華龍乳制品公司提供；蔗糖脂肪酸酯S-1170，三菱公司提供。

1.2 儀器和設(shè)備

電子天平，梅特勒- 托利多公司產(chǎn)品；TA.TA物性測定儀，英國Stable Micro System 公司產(chǎn)品；奶油打發(fā)機(jī)，Kithchen-Aid 公司產(chǎn)品。

1.3 奶油打發(fā)工藝流程

將未打發(fā)的奶油放在2～7 ℃冷藏柜內(nèi)24～48 h以上，保證其完全解凍，輕輕搖勻奶油后倒入奶油打發(fā)機(jī)的攪拌缸中，溫度維持在2～7 ℃；以低速攪拌30 s，轉(zhuǎn)中速打發(fā)至奶油表面光澤消失，狀態(tài)變稠，有軟峰出現(xiàn)；低速攪拌30 s，消除過多的氣泡使奶油更細(xì)膩， 將奶油裝入紙杯中，置于4 ℃條件下冷藏觀察。

1.4 奶油質(zhì)構(gòu)分析

將打發(fā)奶油置于4 ℃冷藏24 h 后，用裱花袋裝好，擠到測定的容器中，排除空氣后置于物性測定儀的探頭下，用“反擠壓法”測定奶油的硬度和糊口度。

TX.TA 物性測定儀的奶油質(zhì)構(gòu)圖見圖1。

圖1 TX.TA 物性測定儀的奶油質(zhì)構(gòu)圖

1.5 感官評定標(biāo)準(zhǔn)

選9 個(gè)測評員對打發(fā)后奶油的甜度、糊口度、光滑度和整體風(fēng)味進(jìn)行評價(jià)。

感官評定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 感官評定標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果和分析

2.1 膳食纖維的選擇及其添加量

選擇了口感良好、易于溶解的聚葡萄糖，抗性糊精和菊粉進(jìn)行稀奶油攪打試驗(yàn)，通過測定打發(fā)后奶油硬度和糊口度進(jìn)行單因素試驗(yàn)分析。在GB 28050—2011《預(yù)包裝食品營養(yǎng)標(biāo)簽通則》中，如果產(chǎn)品宣稱高纖，需要滿足≥6 g/100 g 固體或者≥3 g/100 mL液體。在該用量建議的前提下，每種膳食纖維選擇了2%，3%，4%的添加量來進(jìn)行試驗(yàn)。

不同膳食纖維及添加量對攪打稀奶油的影響測試見表2，不同膳食纖維及添加量對奶油硬度的影響見圖2。

表2 不同膳食纖維及添加量對攪打稀奶油的影響測試

圖2 不同膳食纖維及添加量對奶油硬度的影響

通過物性測定儀測定打發(fā)好在4 ℃冷藏24 h 后奶油的硬度可以發(fā)現(xiàn)，隨著膳食纖維添加量上升，奶油硬度上升，挺立度更好，在室溫下存放的穩(wěn)定性也越好。添加膳食纖維后，奶油硬度的排序?yàn)榫辗郏揪燮咸烟牵究剐院?/p>

不同膳食纖維及添加量對奶油糊口度的影響見圖3。

圖3 不同膳食纖維及添加量對奶油糊口度的影響

通過物性測定儀來測定打發(fā)后奶油的糊口度，聚葡萄糖奶油的糊口度隨著添加量增加而輕微下降；抗性糊精的奶油糊口度上升，而菊粉的奶油糊口度隨著添加量增加而大幅上漲，在感官上表現(xiàn)為產(chǎn)品的糊口度變高。因?yàn)榫辗鄣酿ざ容^高，打發(fā)過程中空氣難于進(jìn)入奶油液中，奶油的膨脹率不足導(dǎo)致的。奶油糊口度的優(yōu)劣排序?yàn)榫燮咸烟牵究剐院揪辗邸?/p>

根據(jù)以上數(shù)據(jù)和初步品嘗結(jié)果，認(rèn)定打發(fā)后奶油硬度在280～380 g/cm2為佳，該范圍內(nèi)奶油的穩(wěn)定性和糊口度較好。下一步，將選取聚葡萄糖作為膳食纖維來源進(jìn)行優(yōu)化正交試驗(yàn)。

2.2 糖醇的選擇及其添加量

選擇了粉末麥芽糖醇、木糖醇和赤蘚糖醇進(jìn)行稀奶油攪打試驗(yàn)，初步添加量為3%，5%，7%，通過測定打發(fā)后奶油的硬度和糊口度進(jìn)行單因素試驗(yàn)分析。

不同糖醇及添加量對攪打稀奶油的影響測試見表3，不同糖醇及添加量對奶油硬度的影響見圖4。

表3 不同糖醇及添加量對攪打稀奶油的影響測試

圖4 不同糖醇及添加量對奶油硬度的影響

通過物性測定儀測定打發(fā)好在4 ℃冷藏24 h 后奶油的硬度可發(fā)現(xiàn)，隨著糖醇添加量上升，奶油硬度先上升后下降，5%添加量的奶油挺立度最好。主要原因是添加量過高，打發(fā)過程中顆粒不能及時(shí)溶解，導(dǎo)致對奶油體系有破壞作用。添加糖醇打發(fā)后的奶油硬度的排序?yàn)槌嗵\糖醇＞麥芽糖醇＞木糖醇。

不同糖醇及添加量對奶油糊口性的影響見圖5。

圖5 不同糖醇及添加量對奶油糊口度的影響

通過物性測定儀來測定打發(fā)后奶油的糊口度，添加糖醇的奶油糊口度隨著添加量增加而輕微增加，糊口度在77～82 分良好，口感飽滿。奶油糊口度的優(yōu)劣排序?yàn)槌嗵\糖醇＞木糖醇＞麥芽糖醇。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)和初步品嘗結(jié)果，認(rèn)定打發(fā)后奶油適當(dāng)添加糖醇可以提高奶油甜度和穩(wěn)定性。下一步，將選取粉末赤蘚糖醇作為甜味來源進(jìn)行優(yōu)化正交試驗(yàn)。

2.3 乳化劑的選擇及其添加量

選擇了酪蛋白酸鈉、辛烯基琥珀酸淀粉鈉和蔗糖脂肪酸酯進(jìn)行稀奶油攪打試驗(yàn)，初步添加量為0.1%，0.2%，0.3%，通過測定打發(fā)后的奶油硬度和糊口度進(jìn)行單因素試驗(yàn)分析。

不同乳化劑及添加量對攪打稀奶油的影響測試見表4，不同乳化劑及添加量對奶油硬度的影響見圖6。

表4 不同乳化劑及添加量對攪打稀奶油的影響測試

圖6 不同乳化劑及添加量對奶油硬度的影響

通過物性測定儀測定打發(fā)好在4 ℃冷藏24 h 后奶油的硬度可發(fā)現(xiàn)，隨著乳化劑添加量上升，奶油硬度先上升后下降。主要原因是適當(dāng)?shù)娜榛瘎┛梢匝泳從逃椭兄镜慕Y(jié)晶速度[8]，使得油脂更好地附著在連續(xù)相上，裹住更多的空氣而形成堅(jiān)固的體系。添加乳化劑的奶油硬度的排序?yàn)槔业鞍姿徕c＞辛烯基琥珀酸淀粉鈉＞蔗糖酯脂肪酸。

不同乳化劑及添加量對奶油糊口度的影響見圖7。

圖7 不同乳化劑及添加量對奶油糊口度的影響

通過物性測定儀來測定打發(fā)后奶油的糊口度，添加乳化劑的奶油糊口度隨著添加量增加而輕微增加。奶油糊口度的優(yōu)劣排序?yàn)樾料┗晁岬矸垅c＞酪蛋白酸鈉＞蔗糖脂肪酸酯。

根據(jù)以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)和初步品嘗結(jié)果，認(rèn)定奶油適當(dāng)添加乳化劑可提高奶油口感和穩(wěn)定性。下一步，將選取酪蛋白酸鈉作為乳化劑進(jìn)行優(yōu)化正交試驗(yàn)。

2.4 復(fù)合甜味劑配方的正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以物性測定儀測定的硬度值和感官測評結(jié)果為評價(jià)指標(biāo)，以聚葡萄糖添加量（A）、赤蘚糖醇添加量（B）、酪蛋白酸鈉添加量（C） 為3 個(gè)因素，進(jìn)行三因素三水平正交試驗(yàn)。

復(fù)合甜味劑在攪打奶油中的優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表5，復(fù)合甜味劑在攪打奶油中的優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果和分析見表6。

表5 復(fù)合甜味劑在攪打奶油中的優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/%

表6 復(fù)合甜味劑在攪打奶油中的優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果和分析

由表6 可知，以硬度和感官測評的評分為評價(jià)指標(biāo)時(shí)，影響攪打稀奶油品質(zhì)的主次順序皆為聚葡萄糖添加量（A） ＞酪蛋白酸鈉添加量（C） ＞赤蘚糖醇添加量（B）。聚葡萄糖添加量對產(chǎn)品品質(zhì)影響最大，而隨著聚葡萄糖添加量的提高，打發(fā)的奶油冷藏后硬度和穩(wěn)定性有所改善；通過感官測評結(jié)果發(fā)現(xiàn)：膳食纖維用量提高后其甜度稍上升，但是光滑度有所下降。酪蛋白酸鈉添加量對奶油品質(zhì)有影響，隨著添加量的提高，稀奶油的打發(fā)時(shí)間會稍微延長，奶油冷藏后硬度和穩(wěn)定性先上升后下降；奶油質(zhì)構(gòu)由適中變?yōu)槠洠w口感隨著添加量增加先提升后下降。隨著赤蘚糖醇添加量的提高，奶油在冷藏后硬度和穩(wěn)定性更好，口感也更柔滑，甜味適中，奶味協(xié)調(diào)。根據(jù)極差分析，可看到3 個(gè)因素的最優(yōu)組為A1B2C2，即聚葡萄糖添加量3.0%，赤蘚糖醇5.0%添加量，酪蛋白酸鈉添加量0.15%。

3 結(jié)論

通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，開發(fā)出一種高纖低糖型復(fù)合甜味劑用于攪打稀奶油。添加3.0%聚葡萄糖，5.0%赤蘚糖醇和0.15%酪蛋白酸鈉可延緩稀奶油的打發(fā)時(shí)間，提高稀奶油的充氣程度和硬度。經(jīng)過物性測定儀測定，打發(fā)后的稀奶油的硬度為350 g/cm2，穩(wěn)定性良好；同時(shí)，經(jīng)過感官測評，其甜度、糊口度、光滑度和整體風(fēng)味良好，整體評分為87.6 分。