搅打稀奶油产品综述

■ 周莹 王维克 卢阳 陈历俊 北京三元食品股份有限公司

1 稀奶油产品

稀奶油是从乳中分离出的含脂肪部分，添加或者不添加食品添加剂和食品营养强化剂，经过加工制成脂肪含量较低的产品。国内的稀奶油产品应符合《奶油、奶油稀奶油卫生标准GB 19646－2005》和《奶油GB 5415－2008》的要求，这2个标准中规定理化指标为脂肪含量在10.0%以上，酸度在0.2%以下，非脂乳固体在2.0%以下；卫生指标中提出了铅等物质的限量；微生物指标中提出了菌落总数、大肠菌群、霉菌和致病菌的限值。

目前，国内市场上销售的进口稀奶油制品一般以脂肪含量为依据进行分类：①低脂稀奶油（half or single cream），脂肪含量为10%～18%，通常应用在甜点和饮料中；②咖啡稀奶油（coffee cream），脂肪含量达到25%，咖啡稀奶油可以给咖啡提供浓郁的风味；③酸性稀奶油（cultured or sour cream），用乳酸菌低温发酵的稀奶油，脂肪含量通常小于25%，但某些发酵产品的脂肪含量可以高达40%，一般在西餐的色拉和烹饪中使用；④搅打稀奶油（whipping cream or whipped cream），脂肪含量一般在30%～40%，主要应用在西式饼店、面包房和西式餐馆中；⑤中高脂稀奶油（double cream），脂肪含量大于48%，其在欧式糕点中的应用最为有名，经过充分搅打后产生非常粘稠的状态，一般用于大奶油蛋糕中；⑥凝结稀奶油（clotted cream），脂肪含量大于55%，是英格兰南部地区的传统食品；⑦高脂稀奶油（high fat cream），脂肪含量高达70%～80%，是一种塑性稀奶油，在世界各地都有使用。

稀奶油制品除了脂肪含量存在区别外、其加工工艺也分为巴氏杀菌稀奶油和高温短时灭菌稀奶油和超高温灭菌稀奶油等多种稀奶油制品，比如澳大利亚的消费市场，大部分稀奶油产品是巴氏杀菌产品。此外，还有冷冻稀奶油、稀奶油粉和调质稀奶油。冷冻稀奶油是将巴氏杀菌的稀奶油再经过快速冷冻处理得到的稀奶油产品，此产品可以保留巴氏杀菌稀奶油所具有的乳脂香气。经过喷雾干燥的稀奶油粉和超高温处理的稀奶油为消费者提供了更多的选择，这2种产品突出的优点是不需要低温保存，且货架期长。调制稀奶油的加工有别于上述产品，它的非乳固体经常来源于脱脂奶粉，脂肪可以是脱水乳脂肪、黄油，也可以来源于植物油等。

2 搅打稀奶油

不论稀奶油产品脂肪含量高低、加工工艺如何都不是稀奶油制品的本质特性，而稀奶油制品的功能特性才是消费者选择稀奶油产品的基础。对于中国的消费者而言，最为熟悉的稀奶油产品是搅打稀奶油。搅打稀奶油是具有搅打起泡特性的一类乳制品，也称为掼打奶油或者搅打起泡的糕点装饰料（Whipping topping）稀奶油，是由美国发展起来的。这种搅打后产生气泡的物质是一类独特的食品,一般称之为搅打起泡产品，主要应用在面包、蛋糕等焙烤食品行业，作为蛋糕表面装饰料、裱画料、夹心料等。稀奶油具有浓郁的奶油香味，它可以赋予产品美味，在其它食品中也有广泛应用，例如在咖啡中加入稀奶油可以烘托出更加丰富浓郁的咖啡风味，水果饮料中加入稀奶油也可以使得原本单一的果味变得浓厚。

目前，国内销售的稀奶油产品单一，大部分是应用于生产冰淇淋等乳制品，属于附加值比较低的初加工稀奶油；零售市场上销售搅打稀奶油主要是从新西兰进口的UHT搅打稀奶油，少部分由国内个别厂家生产，例如雀巢和光明乳业。典型的搅打稀奶油是巴氏杀菌稀奶油，由于其货架期比较短不适合国内的市场，所以国内企业更倾向于超高温短时杀菌（UHT，Ultra-High Temperature）。虽然UHT杀菌过程可以得到更长的货架期，但是对于稀奶油的搅打质量却有不利的影响。据报道，搅打时间要延长，并且搅打后泡沫的稳定性会降低，此外困扰国内加工企业的另一个问题是稀奶油乳状液不稳定性。

可以在稀奶油中添加乳化剂和稳定剂来增加稀奶油乳状液的稳定性和改善脂肪的部分凝聚，由此可以改善搅打后泡沫的稳定性。目前常用的配方是为巴氏杀菌稀奶油产品设计的。研究显示，热处理使得乳蛋白发生了变化，进而影响稀奶油稳定性和搅打泡沫的结构。随着更加剧烈的热处理方式——UHT工艺的使用，可以想象乳蛋白的变化会也会被推向极致。由于蛋白质结构的改变可能影响到UHT搅打稀奶油搅打后泡沫的特性，进而使得UHT稀奶油中添加的乳化剂和稳定剂的配方不同于巴氏稀奶油产品。

3 脂肪和蛋白质对于搅打稀奶油特性的影响

搅打稀奶油是一种复杂的乳状液。乳状液可以被定义为“液滴在另一种液体中的胶体分散系”（Dickinson和Stainsby，1988），由此，搅打稀奶油可以被描述成脂肪球稳定分散在液相中的乳状液。搅打稀奶油乳状液的主要组成成分是脂肪球和酪蛋白胶束，其次还有乳清蛋白、乳糖和盐类，他们对于产品的稳定性和搅打特性是非常重要的，其中影响最大的是脂肪和蛋白质。对于搅打稀奶油加工工厂而言，不论生产何种稀奶油产品，都需要了解稀奶油中的脂肪和蛋白质的含量及其性质。

3.1 脂肪

搅打稀奶油乳状液中含有的主要成分是乳脂肪，绝大部分液态乳脂肪是以脂肪球的形式存在。每个脂肪球外都包裹一层薄膜，脂肪球被膜完全包住。搅打稀奶油的乳化稳定性的关键在于油－水界面的结构。乳脂肪主要是甘油三酸酯，它是由甘油骨架连接3种不同的脂肪酸组成的，其含量约占乳脂肪的98.3%。乳脂肪中的其它主要成分有甘油酸二酯、单酸甘油脂、脂肪酸、胆固醇和磷脂。磷脂约占0.8%，且主要与脂肪球膜有关。脂肪在-40～40℃之间是液态脂肪和结晶态脂肪的混合物，但是乳脂肪的熔点应该是37℃，因为更高熔点的甘油三酸酯熔解在液态脂肪中了。乳脂肪中固态脂肪和液态脂肪比例是由甘油三酸酯上连接的脂肪酸的组成和连接的位置决定的。这一比例将直接影响搅打稀奶油搅打后的产品结构。固态脂肪与液态脂肪的比值大于40%才能得到稀奶油理想的搅打特性，通过缓慢冷却降温的乳脂肪更加稳定。

脂肪含量和脂肪特性都会影响搅打稀奶油的搅打特性。M o r r& Huyghebaert 发现当脂肪含量为32%～38%时，稀奶油的搅打起泡率降低，搅打后的硬度增加并且浆液分离减少；当脂肪含量从38%升高到42%时，稀奶油的搅打时间和搅打起泡率都减少，搅打后硬度增加。Bank & others（1989）发现，脂肪含量为35%的搅打奶油比脂肪含量为42%的稀奶油有更大的搅打起泡率，更长的搅打时间和更多的浆液分离量。因此，脂肪含量从32%提高至42%，搅打时间和搅打起泡率逐渐减少，搅打后硬度逐渐增加且浆液分离轻微减少。

脂肪球的部分凝结是把结晶脂肪和液态脂肪粘合在一起，形成的脂肪球簇（团），并且原有的单个脂肪球的结构被保留下来。部分凝结对于搅打稀奶油结构框架的形成发挥着重要作用，它的作用是使乳状液粘度增加，产生一个连续的、贯穿整个乳状液体系的脂肪骨架，最终使乳状液体系发生相的转变，这种结构具有固体的性质，可以固定其它容易流动的成分（如空气气泡）。所以脂肪球部分凝结的难易和程度都会影响搅打特性，包括搅打时间、气泡率和泡沫的稳定性。脂肪球的部分凝结依赖于结晶脂肪的存在，也就存在着与温度的相关性，当温度升高结晶融化，部分凝结的脂肪球会形成凝结簇，发生脂肪球凝结现象。

3.2 蛋白质

在牛乳中，蛋白质和磷脂形成的脂蛋白络合物使得脂肪球可以稳定地存在于乳中，脂肪球膜的存在保护了稀奶油，减少了脂肪絮凝、聚合等现象的发生。脂肪球膜的组成和厚度不是一成不变的而是与周围乳状液不断进行物质交换的，这种变化暗示着不同的表面活性。脂肪球膜的功能特性依赖于它的化学组成和物理结构。乳中蛋白质是搅打稀奶油中脂肪球膜的主要组成成分，它会影响到搅打稀奶油的特性。乳中蛋白质作为一种天然的两性分子，具有表面活性剂的功能，可以稳定稀奶油气－液－油界面。蛋白质的添加对于搅打时间、气泡率的影响很小，但是可以增加稀奶油乳状液的粘度和搅打后稀奶油的稳定性。添加1%的乳蛋白浓缩物可以减少搅打后稀奶油分离现象，因为乳蛋白浓缩物可以与卡拉胶胶联。在UHT搅打稀奶油中，添加3%～9%热脱脂奶粉可以增加稀奶油乳状液的粘度，减少脂肪上浮和货架期内游离脂肪现象的发生。

4 添加剂对于搅打稀奶油特性的影响

乳化剂和稳定剂在搅打稀奶油中的应用时间并不长，因为传统的巴氏杀菌搅打稀奶油制品中可以不使用这些添加剂。而对于超高温灭菌的搅打稀奶油则必须使用乳化剂和稳定剂。

小分子表面活性剂对于减少脂肪液滴的表面张力，稳定搅打稀奶油的作用有限，更大的作用体现在对于乳状液搅打特性的影响上。如前所述，超高温灭菌的搅打稀奶油搅打时间延长，所以小分子乳化剂的使用可以减少搅打时间。研究报道，乳化前添加单甘酯或吐温20与对照相比，脂肪球表面存在的蛋白质减少了80%。将吐温20加到水相时，其可从乳化液滴表面取代蛋白质，特别是酪蛋白分子量要远大于乳化剂分子，随着蛋白质被乳化剂分子置换，界面膜变得很薄，空间稳定性大大降低。这种情况有利于脂肪球的部分凝结和油－气界面的形成，搅打后的泡沫结构可以更快地形成。小分子表面活性剂在稀奶油乳状液中的稳定作用体现在乳化稳定期间赋予聚合的大脂肪液滴短期稳定性，因而减少了脂肪球再聚集。此外，小分子表面活性剂可以减少大分子表面活性剂之间的桥联现象。搅打稀奶油中的絮凝现象是由蛋白质桥联引起的，桥联导致形成蛋白质网络和乳状液粘度的提高。小分子表面活性剂能减少脂肪球膜表面蛋白质的浓度，因此可以减少絮凝的发生。

稳定剂是指一些胶体或者水解胶体，它们是具有长的支链或者直链的大分子多糖，这些含有羟基的组分可以与水分子结合。由于增加了乳状液液相的粘度，减少了排液，所以增加了搅打后稀奶油泡沫的稳定性。稳定剂和蛋白质相互作用形成网络结构，可以控制脂肪球的分布。

一些研究指出，水解胶体的影响表现在可以减少浆液分离、搅打时间和气泡率。稳定剂不仅增加了稀奶油液相的粘度，而且与稀奶油中的蛋白质反应。稳定剂中最为人所知的是卡拉胶与酪蛋白之间的反应。

搅打稀奶油作为一种传统的乳制品，在国外已经有了成熟的产品工艺以及相关的加工技术。但是对于我国的乳制品加工工业而言，搅打稀奶油还是一种全新的产品，不论是加工工艺还是加工技术都有待进一步改善和提高。