添加不同防腐劑奶酪醬在貯藏期內品質變化規律及貨架期預測

趙 蕓

（1.中糧營養健康研究院有限公司，北京 102209；2.營養健康與食品安全北京市重點實驗室，北京 102209；3.老年營養食品研究北京市工程實驗室，北京 102209）

奶酪醬又名芝士醬、起司醬，是西方飲食餐桌上最常見的調味料之一，主要由牛奶或者羊奶等經過發酵制作的酸甜口味的奶酪后經復配調味添加其他食材制成的，具有質地柔軟、流動性強、黏度適中、風味愉悅的特點[1-2]。奶酪醬制品不但受到消費者的喜愛且口感風味適合國人，在餐飲業和焙烤等食品加工業的應用也越來越多，備受人們的關注。但是對于奶酪醬這種半液態的復合調味品，由于產品本身的水分含量較高，其所含較豐富的蛋白質和糖類物質，產品自身的環境特別適合微生物的生長及繁殖，如果在抑菌方面控制效果不佳，就很容易造成產品的酸敗或腐敗，給產品風味帶來不利的影響，同時給企業造成一定程度損失[3-5]。因此，如何選擇適宜的食品防腐劑在產品研發階段就必須充分考慮到該產品的保質期要求，確保產品質量在保質期內的基本一致。

食品保質期是指食品在標明的貯存條件下保持品質的期限[6]。產品貨架期預測方法目前主要有品質損失模型、產品貨架期預測模型等[7]。品質損失模型主要是描述食品品質衰敗速度和多種混合因素共同的作用結果；產品貨架期預測模型通過改變食品貯藏環境的溫度、濕度、光照等條件參數，使產品在短時間內加速變質，通過測定貯藏過程中的指標，預測產品的貨架期，加速破壞性試驗（accelerated shelf-life testing，ASLT）因此產生[8]。

本研究對奶酪醬中適宜添加的防腐劑（聚賴氨酸鹽酸鹽、蒸餾白醋、山梨酸鉀、抑菌香精）進行篩選，將奶酪醬于不同溫度（4 ℃、25 ℃和35 ℃）分別放置0、4周、10周進行加速破壞性試驗（ASLT），研究不同防腐劑對奶酪醬質構、菌落總數、感官品質變化規律，并對奶酪醬產品貨架期進行預測。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白砂糖：太古股份有限公司；奶油、奶酪、脫脂奶粉：恒天然商貿（上海）有限公司；黃油：內蒙古蒙牛乳業（集團）股份有限公司；變性淀粉：嘉吉食品中國有限公司；乳酸：安徽豐原生物化學股份有限公司；鹽：中國鹽業集團有限公司；單雙甘油脂肪酸酯、氫氧化鈉、山梨酸鉀、聚賴氨酸鹽酸鹽：北京中柏創業化工產品有限公司；蒸餾白醋：美國建明食品有限公司；抑菌香精：明富健康食品有限公司；平板計數瓊脂：國藥集團化學試劑有限公司；上述原料均為食品級原料。

1.2 儀器與設備

TM5料理機：美善品多功能食品料理機；T-18分散器：德國IKA有限公司；Millpore純水儀：密理博儀器公司；Quintix2102-1CN/bsa323s-cw天平：德國賽多利斯儀器公司；Hp300s生化培養箱：武漢瑞華儀器設備有限公司；KYQL-400立式滅菌鍋：淄博康元設備有限公司；JPS乳化機：江蘇無錫江科機械有限公司；TA.XT Plus/5質構儀：英國Stable Micro Systems公司。

1.3 方法

1.3.1 奶酪醬加工工藝流程及操作要點

干基物料混合→油基物料混合→攪拌→料液預熱→乳化→均質→殺菌→灌裝→冷卻→成品

操作要點：

攪拌：將純凈水加熱，在攪拌的狀態下將白砂糖、變性淀粉、鹽按1∶0.5∶0.3的比例加入水中，使充分混合均勻，將黃油、奶油奶酪、單雙甘油脂肪酸酯按1∶0.7∶0.1的比例緩慢加入油料罐并混合均勻；

乳化：乳化機高速剪切使充分乳化；

殺菌：將調配好料液在85 ℃條件下殺菌10 min，在剩余1 min時加入酸度調節劑溶液；

包裝和冷卻：熱灌裝入PE包裝袋中，并快速放入0 ℃水中迅速冷卻。

1.3.2 試驗方法

根據GB 2760—2014《食品安全國家標準食品添加劑使用標準》[9]，山梨酸鉀在復合調味料中的最大添加量為1.0 g/kg、聚賴氨酸鹽酸鹽在調味品中最大添加量為0.5 g/kg、蒸餾白醋推薦使用添加量為10.0 g/kg、抑菌香精推薦使用添加量為5.0 g/kg[10-11]，以上述工藝為基礎，分別制作添加不同防腐劑的奶酪醬，以未添加防腐劑的奶酪醬為對照，對其質構進行測試，篩選適宜的防腐劑產品，在不同溫度（4 ℃、25 ℃、35 ℃）條件下分別放置0、4周、10周進行加速破壞性試驗[12]，通過測定質構、菌落總數等的變化并結合ASLT模型推算奶酪醬產品貨架期的品質規律，確定較適宜的食品防腐劑種類并預測貨架期。

1.3.3 測定方法

質構的測定[16]：選用TA.XT Plus/5質構儀測定奶酪醬質構特性，選用P-5探頭，測定條件為：測量前探頭測試速率1.0 mm/s；測試速率2.0 mm/s；測量后探頭測試速率2.0 mm/s；觸發力5 g[13-16]。由質構特征曲線得到表征奶酪醬質構狀況的評價參數：硬度（Hardness）、黏著性（Adhesiveness）、黏聚性（Cohesiveness）、彈性（Springiness）、回復性（Resilience）、咀嚼性（Chewiness）。硬度和黏著性是評價奶酪醬質量的主要指標，重點觀察指標變化情況。

菌落總數的測定：參照國家標準GB/T 4789.2—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數測定》中的規定方法[17]。

感官評定：對添加食品防腐劑的奶酪醬放置10周，通過對感官評價員測試的消費者接受程度打分情況了解產品穩定性。研究方法采用評分法，評價員測試產品采用循環測試順序，評價員是感官評價小組成員，并且在過去半年內食用過且購買過類似產品，食用頻率在每月3次及以上的。測試基數：52人（27個女生和25個男生）。評價員在評定樣品后可以食用樣品或將樣品吐出在水槽內，樣品品嘗間隙大約為1 min，由此來減少樣品在口腔中的余味影響。評定時使用白面包來去除樣品殘留味道。奶酪醬感官評分標準見表1。

表1 奶酪醬感官評分標準Table1 Sensory scoring standards of cheese sauce

奶酪醬貨架期的計算：參照T/CNFIA 001—2017《食品保質期通用指南》附錄B中的基于溫度條件的保質期貨架期試驗方案設計[18]。采用常溫樣品貯存條件25 ℃、加速樣品貯存條件35 ℃、對照樣品貯存條件4 ℃，放置0、4周、10周模擬產品貨架期試驗。

產品在不同貯存環境參數下的預測保質期通過如下公式（1）推算：

式中：θs（T）為實際貯存溫度T下食品的保質期，d；θs（T'）為在T'溫度下進行加速破壞性試驗得到的保質期，d；ΔTa為較高溫度（T'）與實際貯存溫度（T）的差值（T'-T），單位為攝氏度（℃）；Q10為加速破壞性試驗條件下，溫差為10 ℃的兩個溫度（試驗溫度T1和T2，T2=T1+10）下的保質期的比率，見公式（2）。

式中：θs（T1）為在T1溫度下進行加速破壞性試驗得到的保質期，d；θs（T2）為在T2溫度下進行加速破壞性試驗得到的保質期，d。

2 結果與分析

2.1 不同食品防腐劑對奶酪醬質構的影響

硬度指標是使奶酪醬達到一定變形所需要的力，黏著性是探頭由于測試的奶酪醬的黏著作用所消耗的功，反應了咀嚼時奶酪醬對口腔內接觸面黏著的性質[19-20]。不同防腐劑對奶酪醬質構的影響見表2。由表2可知，添加抑菌香精、山梨酸鉀、聚賴氨酸鹽酸鹽的奶酪醬與未添加防腐劑的奶酪醬質構較為接近，而添加蒸餾白醋的奶酪醬質構變化較大，其中硬度和黏著性指標變化較明顯。因此，選擇山梨酸鉀、聚賴氨酸鹽酸鹽、抑菌香精進行后續實驗。

表2 不同防腐劑對奶酪醬質構的影響Table2 Effect of different preservatives on texture of cheese sauces

2.2 不同防腐劑對不同貯存條件奶酪醬菌落總數的影響

食品腐敗變質主要是由微生物污染引起的，菌落總數的測定可以用來判定食品被細菌污染的程度及是否具有食用性[21]。奶酪醬營養豐富，容易滋生微生物。因此，在奶酪醬中添加抑菌香精、山梨酸鉀、聚賴氨酸鹽酸鹽，于不同溫度（4 ℃、25 ℃和35 ℃）條件下分別貯存0、4周、10周，進行模擬貨架期測試，觀察產品在貯存期間的菌落總數變化情況。防腐劑在不同貯存條件下對奶酪醬菌落總數的影響見表3。由表3可知，隨著貯存溫度的升高，微生物生長繁殖速度越快，菌落總數逐漸增加，未添加防腐劑的奶酪醬在25 ℃貯存第3周和35 ℃貯存第2周時已脹包，故不進行對比。與添加山梨酸鉀、聚賴氨酸鹽酸鹽的奶酪醬相比，添加抑菌香精后奶酪醬在4 ℃貯存10周后，菌落總數最低。因此，抑菌香精有利于奶酪醬防腐。

表3 在不同貯存條件下防腐劑對奶酪醬菌落總數的影響Table3 Effects of preservatives on total bacterial count of cheese sauces at different storage conditions

2.3 不同防腐劑對貯存過程中奶酪醬質構的影響

以未添加防腐劑的奶酪醬為對照，添加山梨酸鉀、聚賴氨酸鹽酸鹽、抑菌香精的奶酪醬在4 ℃條件下分別放置0、4周、10周，通過質構儀分析產品在貯存過程中內的質構特性，結果見表4。由表4可知，添加防腐劑對產品質構特性的影響主要表現在硬度和黏著性方面，添加山梨酸鉀、聚賴氨酸鹽酸鹽的奶酪醬硬度和黏著性隨貯存時間的延長變化明顯，這對其品質非常不利，而抑菌香精對產品硬度和黏著性的影響不明顯。因此，抑菌香精作為防腐劑對維持產品的質構特性較好。

表4 防腐劑對貯存過程中奶酪醬質構的影響Table4 Effect of preservatives on the texture of cheese sauce during storage

2.4 不同防腐劑對貯存過程中奶酪醬感官評價的影響

感官評價是評價產品品質最直接的表現形式，對添加不同防腐劑的奶酪醬進行感官評價，將產品于不同貯存溫度（4 ℃、25 ℃和35 ℃）下分別貯存0、4周、10周，貯存過程中奶酪醬的感官評分變化見表5。由表5可知，奶酪醬的感官評分隨貯存時間的增加而逐漸降低，產品感官品質變化具體表現在口感和質地方面。添加抑菌香精奶酪醬在在貯存過程中感官評分最高，添加山梨酸鉀和聚賴氨酸鹽酸鹽的奶酪醬順滑度和涂抹均勻性較差，影響產品感官品質[22]。因此，抑菌香精更有利于保持貯存期內奶酪醬的感官品質，進一步以抑菌香精為防腐劑，進行奶酪醬貨架期預測試驗。

表5 奶酪醬在貯存過程中的感官評分Table5 Sensory scores of cheese sauce during storage

2.5 抑菌香精對奶酪醬貨架期的預測

由以上結果可知，抑菌香精有利于維持產品的質構、感官品質，且防腐較好，分別在25 ℃和35 ℃的條件下對添加抑菌香精的奶酪醬進行加速破壞性試驗，保質期分別為9周和4周，由公式（2）得出Q10為2.25，代入公式（1）[23-25]。

得到奶酪醬的貨架期預測公式為：

通過計算得知產品在4 ℃條件下貯存，預測貨架期為49周。

3 結論

本研究中，在奶酪醬中添加不同防腐劑（聚賴氨酸鹽酸鹽、蒸餾白醋、山梨酸鉀、抑菌香精），可影響產品質構，其中蒸餾白醋對產品質構影響最為明顯。通過破壞性試驗，發現隨著貯存溫度上升，菌落總數逐漸增加，其中抑菌香精對奶酪醬的菌落總數、質構變化、感官品質影響較小，也更有利于維持產品的品質。添加抑菌香精防腐劑的奶酪醬在4 ℃條件下貯存，預測貨架期為49周。本研究建立了一種預測奶酪醬貨架期的方法，可為提高奶酪醬產品的穩定性及延長貨架期提供一定的理論基礎和實踐指導。