鄭衛(wèi)平　程穎　陳韻　劉雪梅　張露

目前，對(duì)奶油類產(chǎn)品中均質(zhì)工藝的研究主要集中于均質(zhì)壓力對(duì)攪打奶油產(chǎn)品的影響。研究表明，在一次均質(zhì)工藝中，均質(zhì)壓力越大，脂肪球粒徑越小，產(chǎn)品穩(wěn)定性就越好；在兩次均質(zhì)工藝中，攪打奶油的起泡率和穩(wěn)定性隨一次均質(zhì)壓力的增加而增加。然而，不同的均質(zhì)方式對(duì)攪打奶油品質(zhì)影響的對(duì)比研究卻鮮有報(bào)道，這對(duì)于進(jìn)一步探究均質(zhì)工藝對(duì)攪打奶油品質(zhì)的影響具有重要意義。

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，一般采用緩凍的方式降低奶油的溫度使奶油凍結(jié)，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。但緩凍溫度一般為-18℃到-10℃，需要2-3天才可以使產(chǎn)品完全凍結(jié)，在此過(guò)程中，產(chǎn)品大量堆積，冷庫(kù)占用率大，不利于工業(yè)化生產(chǎn)的快速運(yùn)轉(zhuǎn)。速凍溫度相對(duì)較低，能夠在較短時(shí)間內(nèi)（4-5h）使產(chǎn)品的中心溫度迅速降低至-18℃，大大提高了冷庫(kù)的使用效率。目前，關(guān)于速凍和緩凍對(duì)攪打奶油品質(zhì)影響的研究卻鮮有報(bào)道。

本文以混合脂攪打奶油為基礎(chǔ)，研究不同均質(zhì)和冷凍方式對(duì)攪打奶油乳濁液的粒度分布、表觀粘度以及打發(fā)膏體的攪打性能和質(zhì)構(gòu)特性的影響，以優(yōu)化攪打奶油的生產(chǎn)工藝，為工業(yè)化生產(chǎn)提供參考。結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)兩次均質(zhì)的攪打奶油具有更大的粒徑和更好的表觀粘度，且打發(fā)后起泡率最高可達(dá)421.33%，打發(fā)的膏體紋理清晰，可塑性高，具有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。在相同的均質(zhì)條件下，緩凍冷凍的攪打奶油具有更高的攪打起泡率和硬度，而乳濁液的粒徑、表觀粘度以及打發(fā)后的膏體狀態(tài)與速凍冷凍的攪打奶油相差不大。考慮實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用，可選擇速凍冷凍的方法在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)提高冷庫(kù)周轉(zhuǎn)率和生產(chǎn)效率。

一、材料與儀器

1.材料與試劑。精煉氫化植物油，益海嘉里食品科技有限公司；白砂糖，市售；葡萄糖粉，綏化象嶼金谷生化科技有限公司；無(wú)水奶油，新西蘭恒天然集團(tuán)有限公司；稀奶油，法國(guó)樂(lè)來(lái)食品；酪朊酸鈉，河北華龍食品集團(tuán)有限公司；復(fù)配乳化穩(wěn)定劑，廣東穩(wěn)邦生物科技有限公司；混合脂奶油，市售。

2.儀器與設(shè)備。AH-2020型高壓均質(zhì)機(jī)，Special in HPH ATS工業(yè)系統(tǒng)有限公司；BT-9300SE型激光粒度分布儀，丹東百特儀器有限公司；DV-2T型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，美國(guó)Brookfield公司；JM-7LT型奶油攪打機(jī)，徐州佳樂(lè)福機(jī)械有限公司；TA-XT Plus型質(zhì)構(gòu)分析儀，超技儀器技術(shù)有限公司。

二、實(shí)驗(yàn)與方法

1.攪打奶油的生產(chǎn)工藝流程。攪打奶油的生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

2.攪打奶油的制備。在溫度為70℃的條件下，將水相完全溶解、油相充分分散，再在攪拌狀態(tài)下將油相緩慢加入水相中，隨后對(duì)乳濁液進(jìn)行巴氏殺菌（70℃±2℃，30min），殺菌期間可以采用剪切設(shè)備剪切5min。然后降溫至60℃±2℃，在下述均質(zhì)條件下進(jìn)行均質(zhì)，再將均質(zhì)后的乳濁液過(guò)冷排降溫至6℃-8℃，最后在指定溫度下（-35℃、-18℃）降溫至-18℃。

（1）一次均質(zhì)組：乳濁液巴氏殺菌后降溫，用均質(zhì)機(jī)進(jìn)行一次均質(zhì)（一級(jí)壓力46MPa±1MPa、二級(jí)壓力6MPa±1MPa）。

（2）一次均質(zhì)加剪切組：乳濁液在巴氏殺菌期間采用剪切設(shè)備剪切5min，殺菌后降溫，通過(guò)均質(zhì)機(jī)進(jìn)行一次均質(zhì)（一級(jí)壓力46MPa±1MPa、二級(jí)壓力6MPa±1MPa）。

（3）兩次均質(zhì)組：乳濁液巴氏殺菌后降溫，通過(guò)均質(zhì)機(jī)進(jìn)行兩次均質(zhì)（兩次壓力相同，均為一級(jí)壓力46MPa±1MPa、二級(jí)壓力6MPa±1MPa）。制備好的乳濁液分別置于-35℃冰柜內(nèi)速凍和-18℃冰柜內(nèi)緩凍，使其中心溫度降低至-18℃。

（4）對(duì)照組：市售混合脂奶油，其冷凍方式為緩凍。

3.粒度分布的測(cè)定。將乳濁液樣品按質(zhì)量比1：100加去離子水稀釋，設(shè)定參數(shù)如下：通用模式，顆粒吸收率為0.001，顆粒折射率為1.414，分散劑為純水，分散劑折射率為1.333，泵的轉(zhuǎn)速為1200r/min。表面積平均直徑（D3，2，μm）和體積平均直徑（D4，3，μm）的計(jì)算公式如下：

4.表觀粘度的測(cè)定。采用Brookfield DV-2T旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定乳濁液體系的表觀粘度，測(cè)定時(shí)采用4號(hào)轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速為100r，測(cè)試時(shí)間為1min，乳濁液溫度保持在5℃-10℃。

5.打發(fā)性能的測(cè)定。（1）打發(fā)時(shí)間的測(cè)定。攪打前將乳濁液置于4℃環(huán)境下解凍24h，使冰晶完全融化。取900g乳濁液于攪打缸內(nèi)，使用攪打器的7檔進(jìn)行攪打，直至奶油可以在打發(fā)棒上形成雞尾狀尖峰時(shí)停止打發(fā)，記錄打發(fā)所需時(shí)間。

（2）攪打起泡率的測(cè)定。分別取打發(fā)前和打發(fā)后的奶油，置于相同型號(hào)的不銹鋼碗中，測(cè)定其質(zhì)量，攪打起泡率的計(jì)算公式如下：

（3）裱花性能的觀測(cè)。將打發(fā)后的奶油置于裱花袋中，選擇中號(hào)裱花嘴進(jìn)行塑形，在25℃環(huán)境下穩(wěn)定2h后，觀察奶油表面的光澤、紋路清晰程度和形態(tài)變化。

（4）打發(fā)膏體狀態(tài)的觀測(cè)。取打發(fā)后的奶油于留樣碗中，分別置于25℃的常溫環(huán)境30min和4℃的冰箱隔夜放置，觀測(cè)打發(fā)后和放置一段時(shí)間后奶油膏體狀態(tài)的變化。制定攪打奶油膏體狀態(tài)評(píng)價(jià)表（表1），選擇5名經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的專業(yè)奶油打發(fā)人員對(duì)奶油膏體狀態(tài)進(jìn)行評(píng)分，以去掉最值后的平均值為膏體狀態(tài)評(píng)價(jià)分值。

6.質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定。采用TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)分析儀，測(cè)定壓縮力模式，選擇A/BE探頭（直徑為40mm）。測(cè)試距離設(shè)定為25mm，觸發(fā)力為Auto-0.02N，測(cè)前、測(cè)中和測(cè)后速度均為2.0mm/s。通過(guò)測(cè)定壓力隨時(shí)間變化曲線，得到樣品的硬度、稠度、內(nèi)聚性和粘性數(shù)據(jù)。每個(gè)樣品測(cè)定3次，最終結(jié)果取平均值。

7.數(shù)據(jù)處理。采用Excel 2010和SPSS 22.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，使用ANOVA進(jìn)行方差分析，使用Duncan分析對(duì)組內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析；采用Origin 2019繪圖。每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，最終結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。

三、結(jié)果與分析

1.均質(zhì)和冷凍方式對(duì)乳濁液粒度分布的影響。均質(zhì)方式對(duì)奶油乳濁液的粒徑分布會(huì)產(chǎn)生顯著影響。一次均質(zhì)組和一次均質(zhì)加剪切組的粒徑分布曲線主要為雙峰分布，第一峰（0.3-1μm）粒徑分布曲線面積大于第二峰（1-10μm），相較于冷排后粒徑的分布面積，冷凍后面積增加，而均質(zhì)方式相同時(shí)，速凍和緩凍乳濁液的粒徑分布沒(méi)有明顯差異。兩次均質(zhì)組和對(duì)照組的粒徑分布曲線主要為多峰分布（三峰或四峰），冷排后乳濁液的粒徑分布曲線出現(xiàn)了四個(gè)峰，前三個(gè)峰（0.2-2.5μm）粒徑分布曲線面積均小于第四峰（2.5-24μm），冷凍后乳濁液的粒徑分布曲線變?yōu)榱巳宸植迹谝环澹?.2-1μm）和第二峰（1-2.5μm）面積增大，第三峰（2.5-24μm）面積減小，且冷凍后的曲線與對(duì)照組相似。

當(dāng)冷凍方式相同時(shí)，奶油乳濁液的體積平均徑D4，3和面積平均徑D3，2從大到小均為：對(duì)照組＞兩次均質(zhì)組＞一次均質(zhì)加剪切組＞一次均質(zhì)組。當(dāng)均質(zhì)方式相同時(shí)，一次均質(zhì)組和一次均質(zhì)加剪切組速凍后和緩凍后粒徑無(wú)明顯差異（p＞0.05），數(shù)值上速凍后粒徑略大于緩凍后，而二次均質(zhì)組奶油乳濁液體積平均徑D4，3和面積平均徑D3，2有顯著差異（p＜0.05），從大到小均為：冷排后＞速凍后＞緩凍后。

2.均質(zhì)和冷凍方式對(duì)乳濁液表觀粘度的影響。當(dāng)冷凍方式相同時(shí)，表觀粘度從大到小為：兩次均質(zhì)組＞一次均質(zhì)加剪切組＞一次均質(zhì)組＞對(duì)照組。由于均質(zhì)和剪切作用，脂肪球粒徑顯著減小，相同體積分?jǐn)?shù)下脂肪球數(shù)量增加，脂肪球間的平均距離減小，相互作用增強(qiáng)，表現(xiàn)為乳濁液的表觀粘度增加。

當(dāng)均質(zhì)方式相同時(shí)，一次均質(zhì)和一次均質(zhì)加剪切組乳濁液冷凍后的表觀粘度顯著高于冷排后的表觀粘度，而在速凍和緩凍兩種方式下冷凍時(shí)的表觀粘度沒(méi)有顯著變化，兩次均質(zhì)組乳濁液表觀粘度從大到小為：緩凍后＞冷排后＞速凍后。這可能與乳濁液凍融過(guò)程中脂肪結(jié)晶和部分脂肪聚集有關(guān)。

3.均質(zhì)和冷凍方式對(duì)攪打奶油打發(fā)性能的影響。（1）均質(zhì)和冷凍方式對(duì)攪打奶油打發(fā)時(shí)間和攪打起泡率的影響。當(dāng)冷凍方式相同時(shí)，一次均質(zhì)加剪切組攪打奶油的打發(fā)時(shí)間最短，兩次均質(zhì)組攪打奶油的打發(fā)時(shí)間最長(zhǎng)。這可能是因?yàn)閮纱尉|(zhì)組奶油乳濁液的表觀粘度較大，在打發(fā)過(guò)程中阻礙了空氣進(jìn)入奶油體系，從而導(dǎo)致打發(fā)時(shí)間較長(zhǎng)。當(dāng)均質(zhì)方式相同時(shí)，緩凍攪打奶油的打發(fā)時(shí)間明顯長(zhǎng)于速凍，這可能也是受到了表觀粘度的影響。

攪打起泡率可以表示打發(fā)過(guò)程中空氣進(jìn)入奶油體系的含量。均質(zhì)和冷凍方式對(duì)攪打奶油攪打起泡率的影響與打發(fā)時(shí)間變化一致，打發(fā)時(shí)間越長(zhǎng)，充氣越充足，攪打起泡率越大。同時(shí)，脂肪球粒徑在1.1-1.5μm時(shí)，攪打起泡率差異不大，粒徑增加至2.5μm左右時(shí)，攪打起泡率相對(duì)增加，因此攪打起泡率可能受到表觀粘度和粒徑的共同影響。

（2）均質(zhì)和冷凍方式對(duì)攪打奶油裱花性能的影響。當(dāng)冷凍方式相同時(shí)，兩次均質(zhì)組和對(duì)照組樣品的裱花紋理最為清晰，裱柱性能相對(duì)較好；一次均質(zhì)加剪切組樣品的裱花紋理相對(duì)較模糊，打發(fā)后質(zhì)地比較軟塌，裱花性能相對(duì)較差。在25℃環(huán)境下穩(wěn)定2h后，除一次均質(zhì)加剪切組樣品出現(xiàn)了塌陷，部分紋路模糊外，其他組樣品的充氣體系無(wú)明顯變化。當(dāng)均質(zhì)方式相同時(shí)，除一次均質(zhì)加剪切組外，與速凍的奶油樣品相比，緩凍樣品的裱花紋理更為清晰，但差異不大。

（3）均質(zhì)和冷凍方式對(duì)攪打奶油膏體狀態(tài)的影響。打發(fā)后奶油膏體狀態(tài)明顯優(yōu)于常溫25℃放置30min和于4℃的冰箱隔夜放置的膏體，這可能是因?yàn)榇虬l(fā)后的奶油結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在常溫放置30min和冰箱隔夜放置后，氣泡因?yàn)橹亓ψ饔孟鲁?，使小氣泡破裂，同時(shí)受熱脹冷縮影響，內(nèi)外壓力不均導(dǎo)致氣泡破裂的情況加深。打發(fā)后對(duì)照組奶油的膏體狀態(tài)最佳，但在常溫放置30min或在冰箱隔夜放置后，兩次均質(zhì)組的奶油膏體狀態(tài)最佳，這說(shuō)明兩次均質(zhì)組的攪打奶油打發(fā)后形成的充氣結(jié)構(gòu)更加牢固，脂肪球、液相和乳化劑達(dá)到了相對(duì)平衡的狀態(tài)，具有更好的穩(wěn)定性。

4.均質(zhì)和冷凍方式對(duì)奶油質(zhì)構(gòu)特性的影響。均質(zhì)和冷凍方式對(duì)奶油質(zhì)構(gòu)特性的影響如表2所示。從表2可以看出，當(dāng)冷凍方式相同時(shí)，攪打奶油打發(fā)后的硬度、稠度、粘性和內(nèi)聚力從大到小依次為：兩次均質(zhì)組＞對(duì)照組＞一次均質(zhì)組＞一次均質(zhì)加剪切組。攪打奶油泡沫結(jié)構(gòu)的硬度等質(zhì)構(gòu)參數(shù)與脂肪部分聚集率和界面蛋白濃度呈正相關(guān)，攪打奶油在不同均質(zhì)條件下硬度等質(zhì)構(gòu)參數(shù)的不同，可能是受脂肪部分聚集和界面蛋白濃度共同影響的結(jié)果。

當(dāng)均質(zhì)方式相同時(shí)，緩凍后攪打奶油樣品打發(fā)后的硬度和粘性高于速凍樣品。冷凍速率不同，脂肪部分聚集率存在差異。同時(shí)，緩凍過(guò)程中冷凍溫度相對(duì)較高，凍結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)，可能會(huì)發(fā)生老化作用，乳化劑和蛋白質(zhì)在脂肪界面膜發(fā)生重排，以及脂肪結(jié)晶的形成等，都會(huì)對(duì)攪打奶油的質(zhì)構(gòu)特性產(chǎn)生影響。

綜上所述，本文采用三種均質(zhì)方式（一次均質(zhì)、一次均質(zhì)加剪切、兩次均質(zhì)）和兩種冷凍方式（速凍和緩凍），研究不同均質(zhì)和冷凍方式對(duì)攪打奶油品質(zhì)的影響。研究發(fā)現(xiàn)，兩次均質(zhì)處理的攪打奶油更易發(fā)生聚集，脂肪球粒徑更大，具有更高的表觀粘度，同時(shí)打發(fā)后具有更高的攪打起泡率，膏體紋理更加清晰，質(zhì)地堅(jiān)挺，具有更好的可塑性。當(dāng)均質(zhì)方式相同時(shí)，與速凍冷凍相比，緩凍冷凍的攪打奶油的攪打氣泡率更高，但其粒徑、表觀粘度、裱花性能相差不大?？紤]到緩凍冷凍所需的時(shí)間更長(zhǎng)、儲(chǔ)存空間循環(huán)利用慢，在攪打奶油實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，建議采用速凍冷凍的方式提高生產(chǎn)效率和冷庫(kù)周轉(zhuǎn)率。

作者簡(jiǎn)介：鄭衛(wèi)平（1964-），男，漢族，廣東汕頭人，中級(jí)工程師，大學(xué)本科，研究方向?yàn)槭称啡闈狍w系。