高纖低糖型復合甜味劑在攪打稀奶油中的應用

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，科學家們發現膳食纖維在這些慢性疾病中的作用機制逐漸清晰[1-2]，主要有促進結腸發酵作用、增加糞便量和降低通過時間、降低膽固醇和血糖等。

2010 年國際生命科學學會（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，不被人體小腸內源酶水解，由食物原料經物理、酶或者化學法獲得，對健康表現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用于烘焙產品中，延緩面團的老化時間，改善產品的質構和增大體積[5]。

目前，富含膳食纖維的健康產品中的低糖趨勢越來越明顯，如固體飲料、烘焙產品中宣稱“無糖或低糖”的產品更受消費者的青睞。產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，直接進入腸道，每天的攝入量應控制在30 g 以內，避免產生腹脹、腹瀉癥狀[6]。同時，攪打稀奶油在烘焙產品和冷飲中的使用呈現明顯的上升趨勢[7]。

研究旨在開發一款高纖低糖型復合甜味劑，應用于攪打稀奶油中，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 種常用的乳化劑進行多方面的對比研究，用物性測定儀和感官測評進行評價，確定應用于攪打奶油中口感良好和穩定的配方。

1 材料與方法

1.1 材料

稀奶油，安佳乳業公司提供；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，態創生物公司提供；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 儀器和設備

電子天平，梅特勒- 托利多公司產品；TA.TA物性測定儀，英國Stable Micro System 公司產品；奶油打發機，Kithchen-Aid 公司產品。

1.3 奶油打發工藝流程

將未打發的奶油放在2～7 ℃冷藏柜內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機的攪拌缸中，溫度維持在2～7 ℃；以低速攪拌30 s，轉中速打發至奶油表面光澤消失，狀態變稠，有軟峰出現；低速攪拌30 s，消除過多的氣泡使奶油更細膩， 將奶油裝入紙杯中，置于4 ℃條件下冷藏觀察。

1.4 奶油質構分析

將打發奶油置于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構圖見圖1。

圖1 TX.TA 物性測定儀的奶油質構圖

1.5 感官評定標準

選9 個測評員對打發后奶油的甜度、糊口度、光滑度和整體風味進行評價。

感官評定標準見表1。

表1 感官評定標準

2 結果和分析

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，抗性糊精和菊粉進行稀奶油攪打試驗，通過測定打發后奶油硬度和糊口度進行單因素試驗分析。在GB 28050—2011《預包裝食品營養標簽通則》中，如果產品宣稱高纖，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%的添加量來進行試驗。

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好在4 ℃冷藏24 h 后奶油的硬度可以發現，隨著膳食纖維添加量上升，奶油硬度上升，挺立度更好，在室溫下存放的穩定性也越好。添加膳食纖維后，奶油硬度的排序為菊粉＞聚葡萄糖＞抗性糊精。

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，在感官上表現為產品的糊口度變高。因為菊粉的黏度較高，打發過程中空氣難于進入奶油液中，奶油的膨脹率不足導致的。奶油糊口度的優劣排序為聚葡萄糖＞抗性糊精＞菊粉。

根據以上數據和初步品嘗結果，認定打發后奶油硬度在280～380 g/cm2為佳，該范圍內奶油的穩定性和糊口度較好。下一步，將選取聚葡萄糖作為膳食纖維來源進行優化正交試驗。

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行稀奶油攪打試驗，初步添加量為3%，5%，7%，通過測定打發后奶油的硬度和糊口度進行單因素試驗分析。

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好在4 ℃冷藏24 h 后奶油的硬度可發現，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，打發過程中顆粒不能及時溶解，導致對奶油體系有破壞作用。添加糖醇打發后的奶油硬度的排序為赤蘚糖醇＞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。奶油糊口度的優劣排序為赤蘚糖醇＞木糖醇＞麥芽糖醇。

根據以上數據和初步品嘗結果，認定打發后奶油適當添加糖醇可以提高奶油甜度和穩定性。下一步，將選取粉末赤蘚糖醇作為甜味來源進行優化正交試驗。

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行稀奶油攪打試驗，初步添加量為0.1%，0.2%，0.3%，通過測定打發后的奶油硬度和糊口度進行單因素試驗分析。

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好在4 ℃冷藏24 h 后奶油的硬度可發現，隨著乳化劑添加量上升，奶油硬度先上升后下降。主要原因是適當的乳化劑可以延緩奶油中脂肪的結晶速度[8]，使得油脂更好地附著在連續相上，裹住更多的空氣而形成堅固的體系。添加乳化劑的奶油硬度的排序為酪蛋白酸鈉＞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。奶油糊口度的優劣排序為辛烯基琥珀酸淀粉鈉＞酪蛋白酸鈉＞蔗糖脂肪酸酯。

根據以上試驗數據和初步品嘗結果，認定奶油適當添加乳化劑可提高奶油口感和穩定性。下一步，將選取酪蛋白酸鈉作為乳化劑進行優化正交試驗。

2.4 復合甜味劑配方的正交試驗

在單因素試驗基礎上，以物性測定儀測定的硬度值和感官測評結果為評價指標，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 個因素，進行三因素三水平正交試驗。

復合甜味劑在攪打奶油中的優化正交試驗因素與水平設計見表5，復合甜味劑在攪打奶油中的優化正交試驗結果和分析見表6。

表5 復合甜味劑在攪打奶油中的優化正交試驗因素與水平設計/%

表6 復合甜味劑在攪打奶油中的優化正交試驗結果和分析

由表6 可知，以硬度和感官測評的評分為評價指標時，影響攪打稀奶油品質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品品質影響最大，而隨著聚葡萄糖添加量的提高，打發的奶油冷藏后硬度和穩定性有所改善；通過感官測評結果發現：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有影響，隨著添加量的提高，稀奶油的打發時間會稍微延長，奶油冷藏后硬度和穩定性先上升后下降；奶油質構由適中變為偏軟，整體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定性更好，口感也更柔滑，甜味適中，奶味協調。根據極差分析，可看到3 個因素的最優組為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 結論

通過單因素試驗和正交試驗，開發出一種高纖低糖型復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時間，提高稀奶油的充氣程度和硬度。經過物性測定儀測定，打發后的稀奶油的硬度為350 g/cm2，穩定性良好；同時，經過感官測評，其甜度、糊口度、光滑度和整體風味良好，整體評分為87.6 分。