王 楠,孔 宇,徐雅琴,姚 哲
(天津科技大學食品工程與生物技術(shù)學院,天津 300457)
奶酪是牛奶經(jīng)濃縮、發(fā)酵而成的奶制品,保留了其中營養(yǎng)價值極高的精華部分,被譽為乳品中的“黃金”[1]。奶油奶酪是一種未成熟全脂奶酪,色澤白且質(zhì)地柔軟,近乎奶油,適合于涂抹[2]。但是,由于其生產(chǎn)過程較為繁瑣,因此不適合我國目前的消費現(xiàn)狀。再制奶油奶酪是奶油奶酪的一種,以奶酪為主要原料,加入乳化鹽、乳化劑,添加或不添加其他原料,經(jīng)加熱、攪拌、乳化、冷卻等流程制成的產(chǎn)品,其pH值為4.7~4.8,脂肪在干物質(zhì)中的含量約為60%,風味以乳脂香味為主、咸味和酸味為輔。由于國內(nèi)技術(shù)有限,再制奶油奶酪的生產(chǎn)多是使用國外的生產(chǎn)技術(shù)和標準,這就造成了我國消費者在口味等方面的不適應(yīng)[3]。試驗以黃油、干酪素、全脂乳粉、切達奶酪為主要原料,加入復配乳化鹽、乳化劑、食鹽、穩(wěn)定劑等經(jīng)過優(yōu)化后的工藝制作成了適合國人口味的再制奶油奶酪,并要求其硬度適中,黏性不能過大[4]。
產(chǎn)品通過混料設(shè)計、正交試驗等,對再制奶油奶酪的各組分進行優(yōu)化組合,經(jīng)過多次重復試驗,確定了最優(yōu)的配比,制成適合國人口味的再制奶油奶酪,并對其進行感官評價。
金凱利愛爾蘭風味陳年切達奶酪(蛋白質(zhì)含量為25%),艾瑞士乳業(yè)有限公司提供;威士寶淡味黃油,上海一新食品銷售有限公司提供;乳化鹽(檸檬酸鈉),英軒實業(yè)有限公司提供;三聚磷酸鈉,連云港德邦精細化工有限公司提供;干酪素,蛋白質(zhì)含量88%,妙可藍多食品科技有限公司提供;全脂乳粉,蛋白質(zhì)含量24%,恒天然有限公司提供;乳化劑(SE-11蔗糖酯脂肪酸脂),杭州瑞霖化工有限公司提供;司盤60,廣州展宏化工有限公司提供;單雙酯,北京清源食品添加劑有限公司提供;穩(wěn)定劑(刺槐豆膠),鄭州蒼宇化工產(chǎn)品有限公司提供;黃原膠,淄博中軒生化有限公司提供;食鹽、淀粉、水、乳酸,河南金丹乳酸科技股份有限公司提供。
儀器為水浴夾層鍋、攪拌器、電子秤等。
1.2.1 工藝流程
以2倍試驗為例(試驗樣品總量約為450 g):原料混合→加熱乳化→脫氣→殺菌→灌裝→冷藏。1.2.2 操作要點
(1) 原料混合。首先將適量水、奶酪、黃油、乳化劑在70℃條件下水浴融化至溶液狀取出,以轉(zhuǎn)速1 500 r/min攪拌的同時依次加入全脂乳粉、淀粉、乳酸稀溶液(調(diào)pH值至4.7~4.8)、干酪素、穩(wěn)定劑,攪拌至樣品顏色明顯變白,黏度增大。
(2)加熱乳化。向水浴夾層鍋內(nèi)加入混合均勻的原料,在70℃條件下水浴攪拌約2min。
(3)脫氣。脫氣的目的是為了除去生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì),同時消除產(chǎn)品中的氣泡,使其組織狀態(tài)更加致密、口感細膩絲滑。
(4)殺菌。采用巴氏殺菌方法使其處于無菌狀態(tài),延長其貨架期。
(5)灌裝。再制奶油奶酪在殺菌結(jié)束后立即進行灌裝,灌裝溫度一般保持在70℃以上。隨著溫度的降低,產(chǎn)品流動性下降,會造成產(chǎn)品包裝的缺陷和產(chǎn)品品質(zhì)的不均勻。
(6) 冷藏。灌裝后的再制奶油奶酪需放在4~10℃條件下進行冷藏,冷藏溫度需保持恒定。
1.2.3 感官評定方法
采用評分檢驗法對制備樣品進行感官評定。10位專業(yè)人士分別對成品的風味、色澤、滋味、涂抹性和組織狀態(tài)進行評分。
感官評價指標體系見表1[5-7]。
2.1.1 單因素試驗分析
在前期單因素試驗的基礎(chǔ)上,使用Misture中optimal設(shè)計原理,選取奶酪添加量、干酪素添加量、全脂乳粉添加量(折合成蛋白含量)進行三因素試驗設(shè)計,以最終成品的感官評分為響應(yīng)值。
表1 感官評價指標體系
三因素混料設(shè)計見表2。
表2 三因素混料設(shè)計/%
以奶酪添加量(A)、干酪素添加量(B)、全脂乳粉添加量(C)為混料中的自變量,以成品感官評分為響應(yīng)值,用Design-expert 8.0.6軟件進行響應(yīng)面分析。
混料設(shè)計及感官評分的試驗值及預測值見表3,感官評分的二次多項回歸模型方差分析見表4。
表3 混料設(shè)計及感官評分的試驗值及預測值
表4表明AB,AC,BC因素對成品整體風味影響顯著,且3個單因素對最終風味均有顯著影響;其中,奶酪添加量和干酪素添加量、奶酪添加量和全脂乳粉添加量的交互作用對整體風味有極為顯著的影響。進一步分析方程方差可知,由總模型p=0.002 2<0.05可知試驗所選取的二次多項式模型具有高度顯著性;失擬項為0.641 3>0.05,故失擬項不顯著;且該模型R2=0.928 8,說明該模型與試驗結(jié)果擬合良好,自變量與響應(yīng)值之間線性關(guān)系顯著,可用于該反應(yīng)的理論推測獲得最優(yōu)配比[8]。
表4 感官評分的二次多項回歸模型方差分析
2.1.2 響應(yīng)面圖分析
根據(jù)多元回歸方程得到3個因素對成品風味影響的響應(yīng)面圖,從圖1中可直觀地看出,再制奶油奶酪中各組分之間的變化對產(chǎn)品感官評分的影響。圖1是在產(chǎn)品其他組分固定的情況下,干酪素、奶酪、全脂乳粉的交互作用對感官品質(zhì)的影響。當全脂乳粉添加量為2.32%(即其蛋白質(zhì)含量占0.556%),奶酪在較低水平時,隨著全脂乳粉含量的增加,產(chǎn)品的感官評分隨之有較大幅度的增加,但增至一定值后,隨全脂乳粉添加量的進一步增加,其感官評分呈下降趨勢,從圖1中可以看出,產(chǎn)品的感官評分有極大值[9]。
干酪素、全脂乳粉、奶酪三者交互作用對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響見圖1。
圖1 干酪素、全脂乳粉、奶酪三者交互作用對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響
2.1.3 最佳條件預測及驗證條件
通過Design-expert 8.0.6軟件進行數(shù)據(jù)分析,得到再制奶油奶酪制備的最佳工藝條件是(蛋白質(zhì)含量占比) 奶酪0.756%,干酪素5.922%,全脂乳粉0.722%。再制奶油奶酪成品感官評價分數(shù)理論值為89.924 6分。即確定最佳制備工藝為奶酪添加量3.02%,干酪素添加量6.73%,全脂乳粉添加量3.01%。在此條件下重復試驗3次,經(jīng)專業(yè)人士評定后分數(shù)分別為92,90,92分,平均值為91.3分,高于預測值,確定3個因素比例為最佳制備工藝。
選擇復配乳化鹽比例、復配乳化劑比例和復配穩(wěn)定劑比例3個因素作為考查對象,設(shè)計三因素三水平的正交設(shè)計試驗。通過感官評價及質(zhì)構(gòu)參數(shù)作為衡量指標,得到最佳的比例從而確定產(chǎn)品的最終配方。
正交試驗因素水平與水平設(shè)計見表5,正交設(shè)計試驗結(jié)果與分析見表6。
表5 正交試驗因素水平與水平設(shè)計/%
表6 正交設(shè)計試驗結(jié)果與分析
由表6可知,影響工藝生產(chǎn)結(jié)果因素的大小順序依次是A'>C'>B',即復配乳化鹽添加量>復配穩(wěn)定劑添加量>復配乳化劑添加量,并得出添加劑的最佳添加量組合為A'2B'2C'2,即復配乳化鹽添加量0.67%,復配穩(wěn)定劑添加量0.93%,復配乳化劑添加量0.80%。
通過混料設(shè)計試驗法和L9(34)正交試驗法,對再制奶油奶酪的生產(chǎn)配方進行了優(yōu)化,并確定最佳工藝條件為奶酪添加量3.02%,干酪素添加量6.73%,全脂乳粉添加量3.01%,復配乳化鹽添加量0.67%,復配穩(wěn)定劑添加量0.93%,復配乳化劑添加量0.80%,乳化時間2 min,最終產(chǎn)品色澤呈淺黃色,夾雜淡淡的切達奶酪風味和乳粉香味,組織細膩,黏稠度適中。
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