馬青雯,顧天嬌,趙存朝,黃艾祥
(云南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,昆明 650201)
再制奶酪是將兩種或兩種以上天然奶酪切割、粉碎、添加乳化劑、加熱攪拌充分乳化后趁熱灌裝而制成的產(chǎn)品[1]。再制奶酪含有豐富的礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)和其他活性成分[2]。由于再制奶酪避免了天然奶酪的發(fā)酵味,使國(guó)人更易于接受。
玫瑰花中含有原花色素、多種氨基酸和微量元素等豐富的營(yíng)養(yǎng)成分[3],經(jīng)發(fā)酵后香甜味增加且澀味減少,與其他物質(zhì)混合發(fā)酵后賦予了產(chǎn)品新的口味[4]。云南省食用玫瑰花資源豐富,本研究以切達(dá)干酪和云南玫瑰花為原料,旨在開(kāi)發(fā)一款集玫瑰花與奶酪為一體的、方便攜帶且適合國(guó)人口味的再制奶酪。
切達(dá)干酪(成熟期分別為1個(gè)月和9個(gè)月),脫脂奶粉,無(wú)水奶油,墨紅玫瑰,植物乳桿菌CICC6002,嗜酸乳桿菌CICC6091,黃原膠,復(fù)合磷酸鹽,白砂糖。
玫瑰花再制奶酪工藝設(shè)計(jì)如圖1所示:
圖1 玫瑰花再制奶酪工藝流程圖
將玫瑰花和水以1∶5混合后滅菌,以2%的接種量接種植物乳桿菌及保加利亞乳桿菌(1∶1),37℃恒溫發(fā)酵數(shù)天,通過(guò)測(cè)定玫瑰花發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵液的pH、總酸、氨基酸、多酚、類黃酮的變化,確定最佳發(fā)酵時(shí)間??偹岬臏y(cè)定參照GB/T 12456-2008。
1.3.1 氨基酸含量測(cè)定
參考并調(diào)整文獻(xiàn)方法[5],準(zhǔn)確吸取200μg/mL的L-gly標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0、0.25、0.5、0.75、1.0、1.25、1.5mL,分別置于試管中,加入茚三酮溶液(20g/L)和磷酸鹽緩沖溶液(pH8.04)各1mL,加蒸餾水補(bǔ)充至5mL,混勻,沸水浴10min,取出速冷至室溫后用蒸餾水定容至5mL,靜置10min后,在570nm波長(zhǎng)下,測(cè)定其余各溶液的吸光度A。以氨基酸的含量為橫坐標(biāo),吸光度 A值為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,回歸方程為:y=0.0751x-0.0305(1.5~6μg/mL,R2= 0.9961)
1.3.2 多酚含量測(cè)定
多酚含量測(cè)定參考文獻(xiàn)略作修改[6],采用Folin-Ciocalteau法吸取發(fā)酵液0.5mL,加入0.5mL Folin-Ciocalteau試劑,充分振搖,加入1mL飽和碳酸鈉溶液,補(bǔ)加蒸餾水至10mL,充分混勻,室溫下避光反應(yīng)35min,于4℃下離心(4 000r/min,10min),相同條件下用甲醇代替發(fā)酵液進(jìn)行空白調(diào)零,725nm處測(cè)定吸光度。用沒(méi)食子酸為標(biāo)準(zhǔn)品,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,回歸方程為:y=1.0264x+0.082(0.1~0.7mg/mL,R2=0.9973)。
1.3.3 類黃酮含量測(cè)定
類黃酮含量測(cè)定采用AlCl3比色法[7]:吸取1mL發(fā)酵液,加入4mL蒸餾水、0.3mL 5% NaNO2溶液,室溫下反應(yīng)5min;加入0.3mL 10%AlCl3溶液充分混合,室溫下反應(yīng)1min;再加入2mL 1mol/L NaOH溶液,補(bǔ)加蒸餾水至總體積為10mL,室溫下反應(yīng)15min;4℃4000×g離心10min,510nm處測(cè)定吸光度,相同條件下用甲醇替代發(fā)酵液作為空白調(diào)零。用蘆丁作為標(biāo)準(zhǔn)品,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,回歸方程為:y=0.918x+0.0207(0.2~1.2mg/mL,R2=0.9962)。
以玫瑰花再制奶酪感官評(píng)分為指標(biāo),考察脫脂奶粉添加量(8%、10%、12%、14%、16%)、黃油添加量(0.5%、1.5%、2.5%、3.5%、4.5%)、白砂糖添加量(8%、12%、16%、20%、24%)、復(fù)合磷酸鹽添加量(0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%)、黃原膠添加量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)對(duì)玫瑰花再制奶酪感官評(píng)分的影響。
以玫瑰花再制奶酪感官評(píng)分為指標(biāo),考察奶酪攪拌溫度(70℃、75℃、80℃、85℃、90℃)、玫瑰花發(fā)酵液添加量(10%、15%、20%、25%、30%)、發(fā)酵玫瑰花添加量(5%、5.5%、6%、6.5%、7%)對(duì)玫瑰花再制奶酪感官評(píng)分的影響。
在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用響應(yīng)面B o x-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì),選取奶酪攪拌混勻溫度、玫瑰花發(fā)酵液添加量、發(fā)酵玫瑰花添加量3個(gè)因素,進(jìn)行3因素3水平的試驗(yàn)設(shè)計(jì),優(yōu)化玫瑰花再制奶酪加工工藝參數(shù)。
由10名同學(xué)組成評(píng)定小組,采用百分制,分別從色澤、組織狀態(tài)、滋味氣味、黏稠性四項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行打分后取平均值,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。
表1 玫瑰花再制奶酪感官評(píng)分表
水分含量測(cè)定根據(jù)GB 5009.3-2010中的直接干燥法進(jìn)行;脂肪含量測(cè)定根據(jù)GB 5413.3-2010中的相關(guān)方法進(jìn)行;蛋白質(zhì)含量測(cè)定根據(jù)GB 5009.5-2010中的凱氏定氮法進(jìn)行;灰分測(cè)定根據(jù)GB 5009.4-2016中的相關(guān)方法進(jìn)行;酵母和霉菌、大腸菌群、菌落總數(shù)的測(cè)定按GB 4789.18-2010中規(guī)定的方法進(jìn)行。
發(fā)酵過(guò)程中玫瑰花發(fā)酵液的pH值、總酸、氨基酸、游離總酚、類黃酮的變化如表2所示。由表2可知,玫瑰花的pH值和總酸含量呈不斷下降的趨勢(shì),原因可能是乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生乳酸使pH值不斷降低[8]。氨基酸和多酚的含量不斷增加,原因可能是發(fā)酵過(guò)程中,玫瑰花細(xì)胞中的功能活性物質(zhì)隨著細(xì)胞壁的破壞被釋放出來(lái)[9]。隨著時(shí)間延長(zhǎng),類黃酮的含量先上升后趨于平緩,這可能是由于黃酮的釋放逐漸趨于飽和狀態(tài)[10]。綜合發(fā)酵玫瑰花成分變化趨勢(shì)選取發(fā)酵時(shí)間為6d,在此時(shí)間內(nèi)發(fā)酵液功能活性成分含量較高。
表3 不同添加劑和不同用量下的感官評(píng)分
由表3可知,添加劑用量的單因素試驗(yàn)中感官評(píng)分值達(dá)到最高時(shí)的工藝為:脫脂奶粉12%,黃油3.5%,白糖12%,復(fù)合磷酸鹽2%,黃原膠0.5%。
2.3.1 攪拌溫度對(duì)感官評(píng)分的影響
圖2 不同攪拌溫度下的感官評(píng)分
圖3 不同玫瑰花發(fā)酵液添加量下的感官評(píng)分
由圖2可以看出,玫瑰花再制奶酪的感官評(píng)分隨著攪拌溫度的提高呈先上升后下降的趨勢(shì),即70~85℃時(shí)呈上升趨勢(shì),85~90℃時(shí)呈下降趨勢(shì),70~90℃時(shí),85℃時(shí)感官評(píng)分值最大(80.8分)。原因可能是在攪拌升溫過(guò)程中,溫度與乳化效果密切相關(guān)[11],溫度過(guò)高或過(guò)低均不利于其乳化,溫度過(guò)高還會(huì)恢復(fù)油水分離的狀態(tài)[12]。
2.3.2 玫瑰花發(fā)酵液添加量對(duì)感官評(píng)分的影響由圖3可以看出,隨著玫瑰花發(fā)酵液添加量的增加,感官評(píng)分?jǐn)?shù)值呈先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)添加量在10%~20%時(shí),呈上升趨勢(shì);當(dāng)添加量在20%~30%時(shí),呈下降趨勢(shì);添加量在20%時(shí)感官評(píng)分值最大(85.35分)。原因可能是隨著玫瑰花發(fā)酵液的添加,乳化劑能更好地使油與水達(dá)到平衡的狀態(tài),穩(wěn)定劑也能更好地吸附水從而形成穩(wěn)定態(tài)。當(dāng)發(fā)酵液含量過(guò)低時(shí),產(chǎn)品質(zhì)地粗糙,組織狀態(tài)較差[13]。發(fā)酵液含量過(guò)高時(shí),產(chǎn)品偏水狀,成型性差,口感不佳。隨著玫瑰花發(fā)酵液的加入,可提高產(chǎn)品的香味,從而提高產(chǎn)品的感官評(píng)分。
2.3.3 發(fā)酵玫瑰花添加量對(duì)感官評(píng)分的影響
圖4 不同發(fā)酵玫瑰花添加量下的感官評(píng)分
由圖4可以看出,隨著發(fā)酵玫瑰花添加量的增加,感官評(píng)分值呈先上升后下降的趨勢(shì)。添加量在5%~6%時(shí)添加量呈上升趨勢(shì);添加量在6%~7%時(shí)呈下降趨勢(shì);添加量為6%時(shí),感官評(píng)分值最大,為87.5分。隨著添加量的增加,產(chǎn)品的咀嚼性變好,奶酪的黏膩感下降。而當(dāng)發(fā)酵玫瑰花含量添加過(guò)多時(shí),玫瑰花瓣的苦澀感較重,不能和奶酪形成較密的組織結(jié)構(gòu),松散不成型。
2.4.1 模型設(shè)計(jì)
以感官評(píng)分為響應(yīng)值,根據(jù)響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)表,建立Box-Behnken Design中心組合設(shè)計(jì)試驗(yàn)?zāi)P?,通過(guò)擬合二次方程計(jì)算最優(yōu)工藝組合。選擇奶酪攪拌溫度、玫瑰花發(fā)酵液添加量、發(fā)酵玫瑰花添加量進(jìn)行三因素三水平響應(yīng)面試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 響應(yīng)面分析方案及結(jié)果
2.4.2 模型建立及顯著性檢驗(yàn)
利用Design-Expert8.0.6軟件對(duì)表4進(jìn)行多元回歸擬合,得到的回歸模型方差分析結(jié)果見(jiàn)表5。
表5 玫瑰花再制奶酪感官評(píng)分回歸模型方差分析
感官評(píng)分(Y)與奶酪攪拌溫度(A)、玫瑰花發(fā)酵液添加量(B)、發(fā)酵玫瑰花添加量(C)的二次方程模型為:Y= 88.72+4.53A+2.67B+3.81C+2.59AB-1.96AC-2.31BC-7.00A2-7.92B2+1.13C2。
由表5方差分析可知:感官評(píng)分回歸模型顯著性檢驗(yàn)P<0.0001,說(shuō)明二次多元回歸模型極顯著,失擬項(xiàng)和純誤差的平方和較低;奶酪攪拌溫度、玫瑰花發(fā)酵液添加量、發(fā)酵玫瑰花添加量各因素對(duì)感官評(píng)分的顯性效應(yīng)極顯著(P<0.01)。在所取因素水平范圍內(nèi),各因素對(duì)感官評(píng)分影響的順序?yàn)椋耗汤覕嚢铚囟龋景l(fā)酵玫瑰花添加量>玫瑰花發(fā)酵液添加量;AB間交互作用顯著(P<0.05)。該模型中R2=0.9687, R2adj=0.9286,擬合程度高,自變量與響應(yīng)值之間的線性關(guān)系顯著,可以用于不同變量條件下的響應(yīng)值預(yù)測(cè)。
2.4.3 響應(yīng)面分析及工藝優(yōu)化
通過(guò)模型方程所作的等高線及其響應(yīng)面圖如圖5所示。
圖5 各因素交互作用對(duì)感官評(píng)分的影響
由圖5可知,接種量和奶酪攪拌溫度和玫瑰花發(fā)酵液添加量交互作用顯著,等高線的形狀可反映出交互效應(yīng)的強(qiáng)弱大小,等高線呈橢圓形或馬鞍形時(shí)則表示兩因素交互作用顯著,當(dāng)?shù)雀呔€呈圓形時(shí)表示兩因素交互作用不顯著[14]。通過(guò)軟件最后結(jié)果分析,得到當(dāng)攪拌溫度為87.71℃、玫瑰花發(fā)酵液添加量為19.89%、發(fā)酵玫瑰花添加量為6.49%時(shí),感官評(píng)分理論分析值為84.8196分。為驗(yàn)證該模型的預(yù)測(cè)是否準(zhǔn)確,考慮實(shí)際操作情況的方便性與設(shè)備參數(shù)狀況,確定攪拌溫度為87℃、玫瑰花發(fā)酵液添加量為20%、發(fā)酵玫瑰花添加量為6.5%,并在此條件下進(jìn)行了6次重復(fù)實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明感官評(píng)分為80.84分,與理論值接近,由此工藝得到的酵素酸香味適宜,口感軟糯。因此,采用此響應(yīng)面法所得到的感官評(píng)分比較準(zhǔn)確可靠,具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
玫瑰花再制奶酪的理化和衛(wèi)生指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果如表6所示。使用優(yōu)化工藝得到的玫瑰花再制奶酪中脂肪、水分含量及酵母菌和霉菌數(shù)、菌落總數(shù)、大腸菌群數(shù)均符合美國(guó)再制奶酪標(biāo)準(zhǔn)[15]。
表6 玫瑰花再制奶酪的理化和衛(wèi)生指標(biāo)
玫瑰花經(jīng)過(guò)發(fā)酵使其中的活性物質(zhì)得到了釋放。經(jīng)過(guò)優(yōu)化得到的再制奶酪不僅克服了切達(dá)奶酪含有的國(guó)人難以接受的發(fā)酵味,同時(shí)發(fā)酵玫瑰花更賦予了再制奶酪更好的口感以及活性成分。本款玫瑰花再制奶酪的理化和微生物指標(biāo)符合要求,是一款口感好、衛(wèi)生的奶酪。