攪打稀奶油產品綜述

■ 周瑩 王維克 盧陽 陳歷俊 北京三元食品股份有限公司

1 稀奶油產品

稀奶油是從乳中分離出的含脂肪部分，添加或者不添加食品添加劑和食品營養強化劑，經過加工制成脂肪含量較低的產品。國內的稀奶油產品應符合《奶油、奶油稀奶油衛生標準GB 19646－2005》和《奶油GB 5415－2008》的要求，這2個標準中規定理化指標為脂肪含量在10.0%以上，酸度在0.2%以下，非脂乳固體在2.0%以下；衛生指標中提出了鉛等物質的限量；微生物指標中提出了菌落總數、大腸菌群、霉菌和致病菌的限值。

目前，國內市場上銷售的進口稀奶油制品一般以脂肪含量為依據進行分類：①低脂稀奶油（half or single cream），脂肪含量為10%～18%，通常應用在甜點和飲料中；②咖啡稀奶油（coffee cream），脂肪含量達到25%，咖啡稀奶油可以給咖啡提供濃郁的風味；③酸性稀奶油（cultured or sour cream），用乳酸菌低溫發酵的稀奶油，脂肪含量通常小于25%，但某些發酵產品的脂肪含量可以高達40%，一般在西餐的色拉和烹飪中使用；④攪打稀奶油（whipping cream or whipped cream），脂肪含量一般在30%～40%，主要應用在西式餅店、面包房和西式餐館中；⑤中高脂稀奶油（double cream），脂肪含量大于48%，其在歐式糕點中的應用最為有名，經過充分攪打后產生非常粘稠的狀態，一般用于大奶油蛋糕中；⑥凝結稀奶油（clotted cream），脂肪含量大于55%，是英格蘭南部地區的傳統食品；⑦高脂稀奶油（high fat cream），脂肪含量高達70%～80%，是一種塑性稀奶油，在世界各地都有使用。

稀奶油制品除了脂肪含量存在區別外、其加工工藝也分為巴氏殺菌稀奶油和高溫短時滅菌稀奶油和超高溫滅菌稀奶油等多種稀奶油制品，比如澳大利亞的消費市場，大部分稀奶油產品是巴氏殺菌產品。此外，還有冷凍稀奶油、稀奶油粉和調質稀奶油。冷凍稀奶油是將巴氏殺菌的稀奶油再經過快速冷凍處理得到的稀奶油產品，此產品可以保留巴氏殺菌稀奶油所具有的乳脂香氣。經過噴霧干燥的稀奶油粉和超高溫處理的稀奶油為消費者提供了更多的選擇，這2種產品突出的優點是不需要低溫保存，且貨架期長。調制稀奶油的加工有別于上述產品，它的非乳固體經常來源于脫脂奶粉，脂肪可以是脫水乳脂肪、黃油，也可以來源于植物油等。

2 攪打稀奶油

不論稀奶油產品脂肪含量高低、加工工藝如何都不是稀奶油制品的本質特性，而稀奶油制品的功能特性才是消費者選擇稀奶油產品的基礎。對于中國的消費者而言，最為熟悉的稀奶油產品是攪打稀奶油。攪打稀奶油是具有攪打起泡特性的一類乳制品，也稱為摜打奶油或者攪打起泡的糕點裝飾料（Whipping topping）稀奶油，是由美國發展起來的。這種攪打后產生氣泡的物質是一類獨特的食品,一般稱之為攪打起泡產品，主要應用在面包、蛋糕等焙烤食品行業，作為蛋糕表面裝飾料、裱畫料、夾心料等。稀奶油具有濃郁的奶油香味，它可以賦予產品美味，在其它食品中也有廣泛應用，例如在咖啡中加入稀奶油可以烘托出更加豐富濃郁的咖啡風味，水果飲料中加入稀奶油也可以使得原本單一的果味變得濃厚。

目前，國內銷售的稀奶油產品單一，大部分是應用于生產冰淇淋等乳制品，屬于附加值比較低的初加工稀奶油；零售市場上銷售攪打稀奶油主要是從新西蘭進口的UHT攪打稀奶油，少部分由國內個別廠家生產，例如雀巢和光明乳業。典型的攪打稀奶油是巴氏殺菌稀奶油，由于其貨架期比較短不適合國內的市場，所以國內企業更傾向于超高溫短時殺菌（UHT，Ultra-High Temperature）。雖然UHT殺菌過程可以得到更長的貨架期，但是對于稀奶油的攪打質量卻有不利的影響。據報道，攪打時間要延長，并且攪打后泡沫的穩定性會降低，此外困擾國內加工企業的另一個問題是稀奶油乳狀液不穩定性。

可以在稀奶油中添加乳化劑和穩定劑來增加稀奶油乳狀液的穩定性和改善脂肪的部分凝聚，由此可以改善攪打后泡沫的穩定性。目前常用的配方是為巴氏殺菌稀奶油產品設計的。研究顯示，熱處理使得乳蛋白發生了變化，進而影響稀奶油穩定性和攪打泡沫的結構。隨著更加劇烈的熱處理方式——UHT工藝的使用，可以想象乳蛋白的變化會也會被推向極致。由于蛋白質結構的改變可能影響到UHT攪打稀奶油攪打后泡沫的特性，進而使得UHT稀奶油中添加的乳化劑和穩定劑的配方不同于巴氏稀奶油產品。

3 脂肪和蛋白質對于攪打稀奶油特性的影響

攪打稀奶油是一種復雜的乳狀液。乳狀液可以被定義為“液滴在另一種液體中的膠體分散系”（Dickinson和Stainsby，1988），由此，攪打稀奶油可以被描述成脂肪球穩定分散在液相中的乳狀液。攪打稀奶油乳狀液的主要組成成分是脂肪球和酪蛋白膠束，其次還有乳清蛋白、乳糖和鹽類，他們對于產品的穩定性和攪打特性是非常重要的，其中影響最大的是脂肪和蛋白質。對于攪打稀奶油加工工廠而言，不論生產何種稀奶油產品，都需要了解稀奶油中的脂肪和蛋白質的含量及其性質。

3.1 脂肪

攪打稀奶油乳狀液中含有的主要成分是乳脂肪，絕大部分液態乳脂肪是以脂肪球的形式存在。每個脂肪球外都包裹一層薄膜，脂肪球被膜完全包住。攪打稀奶油的乳化穩定性的關鍵在于油－水界面的結構。乳脂肪主要是甘油三酸酯，它是由甘油骨架連接3種不同的脂肪酸組成的，其含量約占乳脂肪的98.3%。乳脂肪中的其它主要成分有甘油酸二酯、單酸甘油脂、脂肪酸、膽固醇和磷脂。磷脂約占0.8%，且主要與脂肪球膜有關。脂肪在-40～40℃之間是液態脂肪和結晶態脂肪的混合物，但是乳脂肪的熔點應該是37℃，因為更高熔點的甘油三酸酯熔解在液態脂肪中了。乳脂肪中固態脂肪和液態脂肪比例是由甘油三酸酯上連接的脂肪酸的組成和連接的位置決定的。這一比例將直接影響攪打稀奶油攪打后的產品結構。固態脂肪與液態脂肪的比值大于40%才能得到稀奶油理想的攪打特性，通過緩慢冷卻降溫的乳脂肪更加穩定。

脂肪含量和脂肪特性都會影響攪打稀奶油的攪打特性。M o r r& Huyghebaert 發現當脂肪含量為32%～38%時，稀奶油的攪打起泡率降低，攪打后的硬度增加并且漿液分離減少；當脂肪含量從38%升高到42%時，稀奶油的攪打時間和攪打起泡率都減少，攪打后硬度增加。Bank & others（1989）發現，脂肪含量為35%的攪打奶油比脂肪含量為42%的稀奶油有更大的攪打起泡率，更長的攪打時間和更多的漿液分離量。因此，脂肪含量從32%提高至42%，攪打時間和攪打起泡率逐漸減少，攪打后硬度逐漸增加且漿液分離輕微減少。

脂肪球的部分凝結是把結晶脂肪和液態脂肪粘合在一起，形成的脂肪球簇（團），并且原有的單個脂肪球的結構被保留下來。部分凝結對于攪打稀奶油結構框架的形成發揮著重要作用，它的作用是使乳狀液粘度增加，產生一個連續的、貫穿整個乳狀液體系的脂肪骨架，最終使乳狀液體系發生相的轉變，這種結構具有固體的性質，可以固定其它容易流動的成分（如空氣氣泡）。所以脂肪球部分凝結的難易和程度都會影響攪打特性，包括攪打時間、氣泡率和泡沫的穩定性。脂肪球的部分凝結依賴于結晶脂肪的存在，也就存在著與溫度的相關性，當溫度升高結晶融化，部分凝結的脂肪球會形成凝結簇，發生脂肪球凝結現象。

3.2 蛋白質

在牛乳中，蛋白質和磷脂形成的脂蛋白絡合物使得脂肪球可以穩定地存在于乳中，脂肪球膜的存在保護了稀奶油，減少了脂肪絮凝、聚合等現象的發生。脂肪球膜的組成和厚度不是一成不變的而是與周圍乳狀液不斷進行物質交換的，這種變化暗示著不同的表面活性。脂肪球膜的功能特性依賴于它的化學組成和物理結構。乳中蛋白質是攪打稀奶油中脂肪球膜的主要組成成分，它會影響到攪打稀奶油的特性。乳中蛋白質作為一種天然的兩性分子，具有表面活性劑的功能，可以穩定稀奶油氣－液－油界面。蛋白質的添加對于攪打時間、氣泡率的影響很小，但是可以增加稀奶油乳狀液的粘度和攪打后稀奶油的穩定性。添加1%的乳蛋白濃縮物可以減少攪打后稀奶油分離現象，因為乳蛋白濃縮物可以與卡拉膠膠聯。在UHT攪打稀奶油中，添加3%～9%熱脫脂奶粉可以增加稀奶油乳狀液的粘度，減少脂肪上浮和貨架期內游離脂肪現象的發生。

4 添加劑對于攪打稀奶油特性的影響

乳化劑和穩定劑在攪打稀奶油中的應用時間并不長，因為傳統的巴氏殺菌攪打稀奶油制品中可以不使用這些添加劑。而對于超高溫滅菌的攪打稀奶油則必須使用乳化劑和穩定劑。

小分子表面活性劑對于減少脂肪液滴的表面張力，穩定攪打稀奶油的作用有限，更大的作用體現在對于乳狀液攪打特性的影響上。如前所述，超高溫滅菌的攪打稀奶油攪打時間延長，所以小分子乳化劑的使用可以減少攪打時間。研究報道，乳化前添加單甘酯或吐溫20與對照相比，脂肪球表面存在的蛋白質減少了80%。將吐溫20加到水相時，其可從乳化液滴表面取代蛋白質，特別是酪蛋白分子量要遠大于乳化劑分子，隨著蛋白質被乳化劑分子置換，界面膜變得很薄，空間穩定性大大降低。這種情況有利于脂肪球的部分凝結和油－氣界面的形成，攪打后的泡沫結構可以更快地形成。小分子表面活性劑在稀奶油乳狀液中的穩定作用體現在乳化穩定期間賦予聚合的大脂肪液滴短期穩定性，因而減少了脂肪球再聚集。此外，小分子表面活性劑可以減少大分子表面活性劑之間的橋聯現象。攪打稀奶油中的絮凝現象是由蛋白質橋聯引起的，橋聯導致形成蛋白質網絡和乳狀液粘度的提高。小分子表面活性劑能減少脂肪球膜表面蛋白質的濃度，因此可以減少絮凝的發生。

穩定劑是指一些膠體或者水解膠體，它們是具有長的支鏈或者直鏈的大分子多糖，這些含有羥基的組分可以與水分子結合。由于增加了乳狀液液相的粘度，減少了排液，所以增加了攪打后稀奶油泡沫的穩定性。穩定劑和蛋白質相互作用形成網絡結構，可以控制脂肪球的分布。

一些研究指出，水解膠體的影響表現在可以減少漿液分離、攪打時間和氣泡率。穩定劑不僅增加了稀奶油液相的粘度，而且與稀奶油中的蛋白質反應。穩定劑中最為人所知的是卡拉膠與酪蛋白之間的反應。

攪打稀奶油作為一種傳統的乳制品，在國外已經有了成熟的產品工藝以及相關的加工技術。但是對于我國的乳制品加工工業而言，攪打稀奶油還是一種全新的產品，不論是加工工藝還是加工技術都有待進一步改善和提高。