利用穩定劑復配改善模擬干酪質地特性的研究

馬雪婷，李曉東，郭晶

（東北農業大學 乳品科學教育部重點實驗室 食品學院，哈爾濱 150030）

利用穩定劑復配改善模擬干酪質地特性的研究

馬雪婷，李曉東，郭晶

（東北農業大學 乳品科學教育部重點實驗室 食品學院，哈爾濱 150030）

為解決模擬干酪的質地比天然干酪差的問題，研究了在模擬干酪配方中添加穩定劑的單因素試驗，研究發現使用單一穩定劑的模擬干酪出現彈性較弱、黏聚性較差、添加量過多時產品過硬等缺陷，所以本試驗通過對穩定劑進行復配，來改善產品質地，在單因素基礎上，采用{3,2}單純格子設計法對卡拉膠、刺槐豆膠和瓜爾豆膠3種穩定劑進行復配試驗，通過檢測硬度、彈性、黏聚性和感官評分，獲得最優穩定劑的配比，結果為復配穩定劑添加總量為0.40%，卡拉膠、刺槐豆膠和瓜爾豆膠的質量比為1∶0.91∶1.02時，模擬干酪感官評價最好。這是由于穩定劑間的協效性，使模擬干酪質地方面更接近天然干酪。

模擬干酪；穩定劑；質地；單純型格子法

0 引 言

模擬干酪是指以蛋白質、油或脂肪和水為主要組分，在乳化鹽的作用下，經過加熱、剪切和乳化作用后形成的一種光滑、均一的類似天然干酪的產品[1-2]。由于模擬干酪的風味和質地還是與天然干酪有差距，需要改善其彈性較弱、黏聚性較差、產品過硬或者過軟等問題。

基于以上質地方面的缺陷，模擬干酪生產中常使用一些穩定劑，改善模擬干酪質地特性，使模擬干酪獲得所期望得到的各種形狀和口感[3]。因此，本試驗選用卡拉膠、刺槐豆膠和瓜爾豆膠3種穩定劑，在單因素的基礎上采用{3,2}單純格子設計法，以最終產品的感官評價為指標，對3種穩定劑進行復配試驗，以期獲得最優的復配穩定劑配比，從而改善模擬干酪的質地特性。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

酶凝干酪素（蛋白質88.63%（干基），水分11.21%）；黃油；食鹽；乳化鹽為C6H5Na3O7·2H2O、Na2HPO4-12H2O和多聚磷酸鈉；檸檬酸；穩定劑為卡拉膠、刺槐豆膠和瓜爾豆膠。

1.2 儀器與設備

WIGGENS數字式攪拌器、AL104型電子分析天平，TA.XT plus型質構儀，取樣器（實驗室自制）。

1.3 模擬干酪的生產工藝

配方設計→原料混合→加水及乳化鹽→加穩定劑→加熱融化→加檸檬酸調pH→裝模→冷卻→貯藏→成品[4]

基本配料比為：酶凝干酪素23.6%、黃油22.3%、檸檬酸三鈉1.26%、磷酸二氫鈉0.63食鹽2.4%、檸檬酸0.8%、水分48.2%（均為質量分數）。

對照干酪為：市售天然Mozzarell干酪。

1.4 模擬干酪物性特性分析

利用質構分析儀對干酪進行質地剖面分析（TPA）測定。測定的指標主要是硬度、彈性和黏聚性。方法是：取待測模擬干酪室溫下靜置1 h，除去上下和邊緣約5 mm的部分，在同一水平線上用取樣器取3個圓柱形樣本（直徑15 mm，高10 mm）。放置在質構儀的壓縮盤上，纖維方向垂直于壓縮盤，測定室溫（19±2）℃，測定樣品溫度為（10±0.5）℃。 測定參數：測試前速度2 mm/s，測試速度1 mm/s，測試后速度2 mm/s，下壓距離10 mm，間隔時間10 s，探頭型號P/0.5[5]。

1.5 模擬干酪的感官評價

采用5分制的評分方法，隨機選取20名經過培訓的乳品從業人員進行感官評定，分別按如下步驟進行感官評價：通過肉眼（視覺）觀察模擬干酪的顏色、外觀和黏度；切成條狀，看其切條形；通過觸覺感覺模擬干酪的硬度和光滑性；通過嗅覺感覺模擬干酪的風味特征，有無異味、氧化味等；通過咀嚼品嘗模擬干酪，感覺其口感，咀嚼性。具體評分標準與細則如表1所示。

表1 模擬干酪感官評分標準與細則

1.6 試驗設計

1.6.1 卡拉膠添加量對模擬干酪物性影響的單因素試驗

分別添加0%，0.30%，0.35%，0.40%，0.45%，0.50和0.55%（質量分數，下同）卡拉膠進行模擬干酪加工的試驗,其他條件不變。制備的模擬干酪在4℃條件下冷藏24 h后，測定其硬度、彈性、黏聚性，進行感官評分。重復試驗3次，取平均值。

1.6.2 刺槐豆膠添加量對模擬干酪物性影響的單因素試驗

分別添加0%，0.30%，0.35%，0.40%，0.45%，0.50和0.55%（質量分數，下同）刺槐豆膠進行模擬干酪加工的試驗,其他條件不變。制備的模擬干酪在4℃條件下冷藏24 h后，測定其硬度、彈性、黏聚性，進行感官評分。重復試驗3次，取平均值。

1.6.3 瓜爾豆膠添加量對模擬干酪物性影響的單因素試驗

分別添加0%，0.30%，0.35%，0.40%，0.45%，0.50和0.55%（質量分數，下同）瓜爾豆膠進行模擬干酪加工的試驗，其他條件不變。制備的模擬干酪在4℃條件下冷藏24 h后，測定其硬度、彈性、黏聚性，進行感官評分。重復試驗3次，取平均值。

1.6.4 穩定劑的復配實驗

在單因素試驗的基礎上，采用單純性格子設計法復配穩定劑，測定其硬度、彈性、黏聚性，進行感官評分，以最終感官評分為指標值，采用VB語言程序對試驗所得回歸方程組求解最大值，從而確定3種穩定劑的最適添加比例。具體試驗方案如表2所示。

表2 {3，2}單純形格子設計

1.6.5 復配穩定劑使用量確定試驗

對采用單純型格子設計優化所得的卡拉膠、刺槐豆膠、瓜爾豆膠復配穩定劑的配比進行添加量的確定試驗。在生產中穩定劑的添加量一般不超過0.50%，所以實驗點所選擇添加量分別為0.10%，0.20%，0.30%，0.40%，0.50%和0.60%，從而確定在生產中，復配穩定劑添加總量。

2 結果與分析

2.1 卡拉膠對模擬干酪物性的影響

圖1和圖2分別為卡拉膠不同添加量對模擬干酪物性的影響試驗結果和感官評分。圖2數據表明，在試驗范圍內，當添加量為0.45%時，模擬干酪的感官評分最高。由于卡拉膠中含有kappa型復合分子結構，與干酪體系中的蛋白質之間有了大量的弱反應點，這些短而弱的連接鍵使干酪的質構得以保持，增加干酪的硬度，同時形成的凝膠強而脆。所以當添加量高于0.45%時，模擬干酪口感發硬、發脆，因此感官評分逐漸降低。所以選擇感官最好為4.33時，即卡拉膠添加量為0.45%的前后區間作為卡拉膠添加量的下、上限，即添加量的下限為0.40%，上限為0.50%作為單純形格子設計試驗的添加范圍。

2.2 刺槐豆膠對模擬干酪物性的影響

圖3和圖4分別為刺槐豆膠不同添加量對模擬干酪物性的影響試驗結果和感官評分。在試驗范圍內，當添加量為0.40%時，模擬干酪的感官評分最高。由于刺槐豆膠中的半乳甘露聚糖具有形成黏性較大凝膠的特性，且刺槐豆膠稍帶臭味，因此隨著刺槐豆膠添加量的增加，硬度、彈性和黏聚性等也隨之升高，其中黏聚性升高較明顯，而當添加量高于0.40%時，模擬干酪咀嚼時有膠感，韌性小，且略有不愉快的味道。因此，選擇感官最好時為4.38時，即添加量為0.40%的前后區間作為刺槐豆膠添加量的下、上限，即添加量的下限為0.35%，上限為0.45%作為單純形格子設計試驗的添加范圍。

2.3 瓜爾豆膠對模擬干酪物性的影響

圖5和圖6為瓜爾豆膠不同添加量對模擬干酪物性的影響試驗結果和感官評分。結果表明，與卡拉膠和刺槐豆膠不同，隨著瓜爾豆膠添加量的增加，模擬干酪的硬度和黏聚性呈下降趨勢，這可能與瓜兒豆膠的結構有關。瓜爾豆膠的主要成分是分子量為5～80萬u的配糖鍵結合的半乳甘露聚糖，即由半乳糖盒甘露糖（1∶2）組成的高分子量水解膠體多糖類。試驗的范圍內，當添加量為0.45%時，模擬干酪的感官評分最高，因此，選擇模擬干酪感官最好為4.37時，即添加量為0.45%的前后區間作為瓜爾豆膠添加量的下、上限，即添加量的下限為0.40%，上限為0.50%作為單純形格子設計試驗的添加范圍。

2.4 穩定劑復配試驗結果

表3 {3，2}單純形格子設計

處理表3數據得回歸方程系數分別為

采用VB語言程序對回歸方程組求解最大值得：X1=0.27，X2=0.38，X3=0.35時，回歸方程取得最大值為4.74。對應3種穩定劑的添加量三者的配比為1：0.91：1.02。

據此進行驗證性實驗，然后進行感官評分，重復試驗3次，得到感官評分的平均值為4.70，與理論值4.53的相對誤差約為0.84%，表明回歸方程得到的理論值與實際值基本相符，因此卡拉膠、刺槐豆膠、瓜爾豆膠復配穩定劑配比為是1：0.91：1.02。

2.5 復配穩定劑使用量確定試驗結果

圖7為復配穩定劑使用量驗證試驗結果。根據穩定劑復配試驗所得比例進行試驗，當復配穩定劑添加總量為0.40%，模擬干酪的評分為4.71分，比三者單獨使用時，最高感官評分的分均值高出0.35個百分點。此時的模擬干酪質地致密均一，軟硬適宜，有彈性，咀嚼時有一定的韌性，接近市售天然干酪，且較分別添加卡拉膠、刺槐豆膠和瓜爾豆膠時的模擬干酪感官明顯要好，同時說明了卡拉膠、刺槐豆膠和瓜爾豆膠復合使用具有較好的協效性。因此，在實際生產中，復配穩定劑的添加總量為0.40%，其中卡拉膠、刺槐豆膠、瓜爾豆膠的質量比為是1：0.91：1.02，即三者的實際添加量分別為0.136%，0.123%和0.139%。

3 結 論

（1）通過對卡拉膠、刺槐豆膠、瓜爾豆膠對模擬干酪物性影響的單因素試驗，可知當單獨使用卡拉膠時，產品口感偏硬，較脆；單獨使用刺槐豆膠時產品咀嚼時有膠感，且添加量較大時略有臭味；而單獨使用瓜爾豆膠時產品硬度和黏聚性均偏低。

（2）通過單因素實驗，確定三種穩定劑的添加量范圍，然后采用{3,2}單純形格子設計進行穩定劑復配。結果表明，卡拉膠、刺槐豆膠、瓜爾豆膠共同使用時具有協效性，且當三者比例為1：0.91：1.02時，感官最好；

（3）對卡拉膠、刺槐豆膠、瓜爾豆膠按照1：0.91：1.02的比例復配進行使用量確定試驗，結果表明，當復配穩定劑添加總量約為0.40%，可使模擬干酪感官最好，因此，在實際生產中，復配穩定劑添加總量為0.40%，即拉膠、刺槐豆膠、瓜爾豆膠三者的實際添加量分別為0.136%，0.123%和0.139%。

[1]GUINEE T P.Cheese Analogues[J].Encyclopedia of Dairy Science,2003,（1）：428-434.

[2]BACHMANN H P.Cheese Analogues：a review[J].International Dairy Journal,2011,（11）：505-515.

[3]凌光庭、天然食品添加劑手冊[M].北京：化學工業出版社,2001：600-612.

[4]FOX T P.Fundamentals of Cheese Science[M].Gaithersburg，Maryland：Aspen Publisher,Inc,2000：443-451.

[5]BOUME M C.Texture Profile Analysis[J].Food Technology,1978,32：62-66.

Research on improving texture characteristics of imitation cheese with stabilizer blends

MA Xue-ting,LI Xiao-dong，GUO Jing
（Key Laboratory of Dairy Science,Ministry of Education;College of Food,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China）

In order to solve the problem that the texture of product was worse than the natural cheese,this test researched single-factor test of imitation cheese added with stabilizer.The results indicated that there were problems with single stablizer as follows.Springiness and cohesiveness were weak,and the product was too hard when additive amount was excessive.Therefore the texture characteristics of product was improved due to stabilizer blends.The{3,2}simplicity grid method was used to optimize mixed imitation cheese stabilizer in carrageenan,locust bean gum and guar gum.The optimal mixed stabilizer ingredient proportion was obtained through the hardness,springiness and cohesivensee of products.The results indicated that the mixed stabilizer ingredient proportion of carrageenan,locust bean gum and guar gum was 1：0.91：1.02,and the sensory evaluation was excellent when the total additive amount of mixed stabilizer was 0.40%.It was due to the synergism of stabilizer blends that the product was close to nature cheese.

imitation cheese;stabilizer;texture;simplicity grid method

TS252.53

A

1001-2230（2012）09-0031-04

2012-01-19

國家科技部“十二五”科技支撐項目，黑龍江省教育廳科學技術研究項目。

馬雪婷（1985－），女，碩士研究生，研究方向為農產品加工與貯藏工程。

李曉東