南極磷蝦類奶酪食品的研制

管哲，董喆，溫敏，薛長湖，王玉明，薛勇

（中國海洋大學食品科學與工程學院，山東青島266003）

南極磷蝦類奶酪食品的研制

管哲，董喆，溫敏，薛長湖，王玉明，薛勇*

（中國海洋大學食品科學與工程學院，山東青島266003）

一種以南極磷蝦為原料的新型類奶酪食品。最佳工藝流程為：南極磷蝦勻漿→堿溶（pH 11.5）→與豆漿混合→離心（10min）→酸沉（pH 4.6）→靜置（15min）→煮沸（＞5min）→擠壓脫水→加堿復溶（至pH 8.0）→調味。產品風味平淡清新，味感好，柔軟，細膩，甜度適中，同時此工藝可除去肌肉中過多的氟，為南極磷蝦的應用提供新的產品形式，具有良好市場推廣前景。

南極磷蝦；大豆；奶酪替代物；脫氟

南極磷蝦是遠洋漁業資源的重要組成部分，目前保守估計儲存的生物量為3.42億t～5.36億t[1]，大于魚類和甲殼類漁捕量之和。南極磷蝦蛋白質含量高，氨基酸組成合理，其必需氨基酸含量高達蛋白質總量的46.73%[2]，是21世紀最具有發展潛力的水產品之一[3]。由于南極磷蝦蝦肉含氟量較高，食用脫氟不完全的產品存在安全隱患，目前，國內外關于其制品的研發多集中在蝦油、蝦青素的提取，針對蝦肉蛋白的食品較為少見。王靈昭[4]等研究了一種低氟南極磷蝦蛋白的制作方法，但由于成本較高，風味不佳，還沒有應用到食品生產中。本實驗將南極磷蝦與大豆蛋白結合，開發了一種營養豐富、價格低廉、風味良好的新型奶酪替代物，并通過堿溶酸沉的方法，使產品最終含氟量達到了國家質量安全標準[5]。

1 材料與設備

1.1 材料

南極磷蝦蝦仁：日本水產株式會社；大豆、水果香精、蔗糖、雀巢原味煉乳：市售；鹽酸、乳酸、檸檬酸、氫氧化鈉、氯化鈉、檸檬酸鈉、高氯酸、冰乙酸、硫酸鉀等均為分析純。

1.2 設備

GL-G-Ⅱ立式離心機：上海安亭科學儀器廠；HH-4電熱恒溫水浴鍋：國華企業；PHS-3C精密酸度計：上海雷磁儀器廠；PF-1氟選擇電極、232甘汞參比電極：上海雷磁精密儀器有限公司；Ultra-Turrax勻漿機：南京智拓儀器儀表有限公司；電磁爐（SH2050型）：美的集團有限公司。

2 方法

2.1 工藝選擇

設計Ⅰ和Ⅱ兩種方案，確定奶酪的制作工藝。

方案Ⅰ：南極磷蝦勻漿→堿溶→與生豆漿混合→離心→酸沉→靜置→煮沸→擠壓脫水→加堿復溶→調味[6]。

方案Ⅱ：南極磷蝦、大豆同時勻漿→堿溶→離心→酸沉→靜置→煮沸→擠壓脫水→加堿復溶→調味。

2.2 原料處理

2.2.1 南極磷蝦蛋白的可融化

針對方案Ⅰ的制作工藝，將南極磷蝦蝦仁和蒸餾水按1∶6（g/mL）比例混合，用Ultra-Turrax勻漿機勻漿，調pH至11.5，攪拌浸提（4℃，30min）離心（4 500 r/min，10 min）取上清液，得沉淀A與液相A，沉淀A加3倍蒸餾水，調pH至11.5，攪拌浸提（4℃，30 min）離心（4 500 r/min，10min），得液相B?；旌弦合郃與液相B，即為南極磷蝦浸出液。

2.2.2 大豆水溶蛋白的制備

新鮮大豆浸泡8 h以上，和蒸餾水按1∶8（g/mL）比例混合，用Ultra-Turrax勻漿機制成生豆漿，離心（4 500 r/min，10min）取上清液。

2.2.3 混合液的制備

針對方案Ⅱ的制作工藝，大豆浸泡8h，與南極磷蝦肉按1∶1.2的質量比混合，加入6倍蒸餾水（g/mL），用Ultra-Turrax勻漿機勻漿，調pH至11.5，攪拌浸提（4℃，30min）離心（4 500 r/min，10min）取上清液。

2.3 單因素實驗

依據方案I進行原料配比、等電點、沉降溫度、沉降時間的單因素試驗，目的在于提高產品得率。

2.3.1 原料配比單因素試驗

將南極磷蝦、大豆勻漿液分為A1、B1、C1 3組，按5∶4，5∶5，5∶6的體積比混合，在15℃實驗條件下調節pH至4.6，充分攪拌后靜置30min，離心收集沉淀[7]。

2.3.2 沉降溫度單因素實驗

根據2.3.1確定的配比，將南極磷蝦、大豆勻漿液按1∶1體積混合，分為A2、B2、C2 3組，分別于5、15、25℃條件下，調節pH至4.6，充分攪拌后靜置30min，離心收集沉淀。

2.3.3 等電點的確定

根據2.3.1、2.3.2確定的配比與溫度，將南極磷蝦、大豆勻漿液按1∶1體積混合，分為A3、B3、C3、D3、E3 5組，在15℃條件下用10%鹽酸調節pH至4.4、 4.5、4.6、4.7、4.8，充分攪拌后靜置30 min，離心收集沉淀。

2.3.4 沉降時間單因素實驗

將南極磷蝦、大豆勻漿液按1∶1體積混合，在15℃環境中調節pH至4.6，充分攪拌后分別靜置10、15、20、25、30、35、40min，離心收集沉淀[8]。

2.3.5 工藝選擇

上述實驗獲得的最佳參數，帶入方案Ⅱ進行試驗，并與方案I比較得率。

2.4 風味調節與感官評定

調味的基本配方為：10%鹽酸酸沉，擠壓后取沉淀10 g加5mL 2.0%NaOH、2.0 g白砂糖、0.5 g氯化鈉、0.1%水果香精、0.5 g煉乳，快速攪拌、定型[9]。在此配方的基礎上，將酸劑、加堿量、加糖量、加鹽量設為變量，進行單因素試驗。

2.4.1 酸劑選擇

分別用10%檸檬酸、乳酸代替鹽酸進行酸沉，鹽酸、乳酸、檸檬酸分別標為1、2、3組，之后按基本配方調味。

2.4.2 加堿復溶

酸沉、煮沸、脫水后的產物酸感較重，為減輕酸味，取10 g樣品快速加入1.0%、2.0%、3.0%NaOH 5mL，標為4、5、6組，攪拌均勻[10]。

2.4.3 加糖量實驗

取10 g的樣品，分別將1、2、3 g白砂糖加入樣品。之后按基本配方調味，標為7、8、9組，設置多組平行。

2.4.4 加鹽量實驗

取10 g的樣品，分別將0.5、1、1.5 g氯化鈉加入樣品，之后按基本配方調味。標為10、11、12組，設置多組平行。

2.4.5 感官評定

由10位食品感官評定評價員組成小組，品評人按照對產品的喜好程度打分，評分等級為0分~10分，10分最好，0分最差，評價指標為色澤、口感、質構、酸味、甜味、苦味、豆腥味7項指標，各項分別打分后，除以7得到平均分。用于感官評定的樣品，包裝后均于4℃冰箱中放置過夜，穩定色澤，于第2天進行評定。

2.5 含氟量的測定

采用0.1mol/L高氯酸浸提－氟離子選擇電極法，測定最佳工藝制成的產物含氟量[11]。

3 結果與討論

3.1 單因素實驗得率

得率計算方法為：產品質量（濕重）÷蝦仁質量（濕重）×100%。原料配比對產品得率的影響見表1，溫度對產品得率的影響見表2。

表1 原料配比對產品得率的影響Table1 Effectsofmaterial ratio on the yield of the products

表2 溫度對產品得率的影響Table2 Effectsof temperatureon theyield of the products

由表1可知，南極磷蝦和大豆質量比例為1∶1時，產品得率最高，感官品質最好。C1組數據表明，大豆蛋白占主導時，會對南極磷蝦蛋白沉淀造成不利影響。由表2可知，溫度對產量影響顯著，溫度越低，產量越大。與B2、C2相比，A2、B2之間差距不明顯，基于控制能耗的考慮，15℃實驗條件也是可行的。

根據2.3.3與2.3.4的方法，得出沉淀時間對產品得率的影響見圖1，pH對產品得率的影響見圖2。

圖1 沉淀時間對產品得率的影響Fig.1 Effectsof precipitated timeon the yield of the products

圖2 pH對產品得率的影響Fig.2 Effectsof precipitated pH on theyield of the products

由圖1可知，大部分蛋白質在15min內沉淀完全，隨著時間推移，產量變化不大。在30min后，部分蛋白復溶，得率反而降低。由圖2可知，南極磷蝦、大豆蛋白在pH 4.4~4.8區間沉淀，pH4.6時達到最大沉淀量。pH低于4.6時，除了產量降低，產品色澤黃，味感極酸，感官品質同時下降[12]。以上結果可知，各因素對產品得率的影響從高到低依次是：溫度＞pH＞原料配比＞沉淀時間。最佳工藝是：原料配比1∶1，環境溫度5℃，酸沉pH 4.6，沉淀時間15min。

3.2 工藝選擇

按照1∶1的質量比，將大豆和南極磷蝦于pH 11.5條件下同時堿溶。酸沉pH為4.6，沉淀時間為15min，控制環境溫度為5℃。記錄整個工藝所耗時間并作出感官評價，方案Ⅰ和方案Ⅱ的工藝比較見表3。

表3 工藝選擇結果Table3 Resultof different process

由表3可知，在2.3探討出的最佳條件下，方案Ⅱ產品得率42.03%，僅為方案Ⅰ的71.38%。同時，方案Ⅱ產品色澤偏暗，質地硬，苦味重，在風味上存在較大不足。但跟方案Ⅰ相比，方案Ⅱ操作簡便，更適用于大規模生產。兩者在得率和風味上差別巨大的原因可能是，大豆不適合pH 11.5的條件下堿溶，蛋白結構破壞，不能再形成沉淀。

3.3 風味感官評定

感官評價標準見表4，各樣品依此所得分數見圖3至圖6。

表4 感官評分標準Table4 Sensory evaluation standard

圖3 酸劑對感官品質的影響Fig.3 Effectof differentacidson sensory quality

選用乳酸等有機酸酸沉，能克服產品口感單一的問題，并適當減輕酸度。乳酸口感圓潤，與產品融合較好，對得率不產生負面影響。經過鹽酸沉淀的產品風味單一，但沒有不良味感，可以通過后期調味改善。相比而言，檸檬酸口感尖銳，刺激性較強，不適合應用在本產品中。

圖4 NaOH濃度對感官品質的影響Fig.4 Effectof NaOH concentration on sensory quality

由圖4可知，在10 g產品中添加5mL 2.0%NaOH對產品風味的改善最有效。NaOH濃度1.0%時，對酸、苦味的改善不明顯，質構偏稀軟。NaOH濃度為3.0%時，存在強烈的堿苦味，除甜味外，不能分辨出其余味感。

圖5 加糖量對感官品質的影響Fig.5 Effectof sugar contenton sensory quality

由圖5知，10 g樣品添加2 g白砂糖，對豆苦味的掩蓋性最好。當糖用量為3 g時，同樣能受到一部分人的喜愛，但基于健康的考慮，推薦加糖量為產品重量的20%。本組產品色澤淡黃，質構細膩，無后苦味。

圖6 加鹽量對感官品質的影響Fig.6 Effectof salt contenton sensory quality

添加適量食鹽，能進一步削弱苦味，去除豆腥味。加鹽量為0.5 g時，削弱作用不明顯，添加量為1.5 g時，咸味過于突出，使甜味也被削弱。食鹽對產品風味有一定的優化作用，但其效果不如前面3個因素明顯。

以酸劑，復溶時堿液濃度，加糖量和加鹽量為因素，每因素設定3個水平進行正交試驗，探究調味最佳方案。因素水平見表5，正交試驗結果見表6。

由表6可知，各影響因素對產品風味的影響次序為B＞A＞C＞D，NaOH濃度對產品質量影響最大，過濃則堿苦味重，質地粘稠；過淡則酸味重、質地硬。加糖、加鹽對苦味、甜味的改善較大。試驗最佳配方為A2、B2、C2、D2。由于正交試驗中沒有此配方條件組合，結合了單因素實驗的結果，按A2、B2、C2、D2的條件制作了一組產品，評分為9.65。因此本產品最佳配方為：10%乳酸酸沉，每10 g沉淀加2%NaOH 5mL，2 g白砂糖、1 g氯化鈉、0.1%水果香精、0.5 g煉乳。

表5 正交試驗因素水平表Table5 Factorsand levelsoforthogonal test

表6 正交試驗結果Table6 Resultof orthogonal test

3.4 產品含氟量測定

根據2.3、2.4探討出的最佳工藝制備產品，測得含氟量結果見表7。

表7 含氟量比較Table7 Contentof fluoride in sam ples

通過測定，原料蝦肉含氟量為235.65mg/kg，將南極磷蝦蛋白單獨沉淀，含氟量為35.24mg/kg，產品含氟量為5.57mg/kg（干重）、2.35mg/kg（濕重）。與原料蝦肉相比，產品脫氟率達到95%以上，脫氟較為徹底。通過風險分析，正常人每天食用本產品1.5 kg以上，才會達到安全限量。

4 結論

影響產品得率的因素依次是：溫度＞pH＞原料配比＞沉淀時間。其中因原料配比、pH、溫度造成的差異較明顯，pH不同還會對產品感官品質造成影響。最佳工藝是：原料配比1∶1，環境溫度5℃，酸沉pH 4.6，沉淀時間15min。

方案Ⅰ和Ⅱ的主要區別是原料處理，在2.3探討出的最佳條件下，方案Ⅱ產品得率42.03%，僅為方案Ⅰ的71.38%。同時，方案Ⅱ產品色澤偏暗，質地硬，苦味重，在風味上存在較大不足。但跟方案Ⅰ相比，方案Ⅱ操作簡便，更適用于大規模生產。

各影響因素對產品風味的影響次序為：堿液濃度＞酸劑種類＞加糖量＞加鹽量。本產品最佳配方為：10%乳酸酸沉，每10 g沉淀加2.0%NaOH 5mL，2.0 g白砂糖、1.0 g氯化鈉、0.1%水果香精、0.5 g煉乳。

產品含氟量為5.57mg/kg（干重）、2.35mg/kg（濕重）。與原料蝦肉相比，脫氟率達到95%以上，脫氟較為徹底。

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A Study on the Development of Cheese-like Food M ade from the Antarctic K rill

GUANZhe，DONGZhe，WENMin，XUEChang-hu，WANGYu-ming，XUEYong*

（College of Food Science and Engineering，Ocean University of China，Qingdao 266003，Shandong，China）

A new kind ofcheese-like foodmade from Antarctic krillhasbeen developed.Theoptimalparameters areas follows：preparationof the Antarctic krillhomogenate→alkaline solubilization（pH 11.5）→mixingwith thesoybeanmilk→centrifugating for10min→acid precipitation（pH 4.6）→standing for15min→boiling for more than 5min→alkaline solubilization（pH 8.0）→seasoning.This kind of cheese analogues had a soft，moderate sweetness taste，with a fresh flavor.This processing technology could remove excessive fluorin in the muscleand provide anew product form for theapplication of Antarctic krill.This cheese-like food would have a goodmarketingprospect.

Antarctic krill；soybean；cheeseanalogues；defluoridation

2013-05-07

10.3969/j.issn.1005-6521.2014.23.014

國家863計劃，南極磷蝦快速分離與深加工關鍵技術（2011AA090801）；新世紀優秀人才支持計劃；“泰山學者”建設工程專項

管哲（1992—），女（漢），在讀本科生，研究方向：水產品加工與貯藏。

*通信作者：薛勇（1977—），男（漢），副教授，博士，研究方向：水產食品加工技術。