蓝莓含量对涂抹型再制干酪的影响
2010-09-20张秀玲
张秀玲,杨 宇
(东北农业大学食品学院,哈尔滨 150030)
蓝莓(Blueberry)俗称蓝靛果,是我国种植面积较广,产量较大的浆果之一,富含糖、酸、VC、VE、VA等维生素、膳食纤维、熊果甙、花青甙等成分以及丰富的钾、铁、锌、锰等微量元素,具有保护视力、抗衰老等保健功能[1-2]。Baloga等从7个野生的二倍体蓝莓果汁中分离出36种挥发物[3],其中有13种酯类、7种烃类、6种醛类、5种醇类和3种酮类,这些风味物质可以给蓝莓带来鲜美的味道。
再制干酪是以不同成熟度的天然干酪为原料,添加乳化盐、其他乳品成分和非乳成分,经高温加热和搅拌形成均一结构,并具有较长货架期的乳制品[4]。可以使用的配料包括牛奶、炼乳、脱脂乳、无脂乳粉、乳清、脱脂干酪等,允许添加乳化剂、色素等,由于经过加热融化、乳化、杀菌等工序制得的,因此风味得到改善[5]。涂抹型再制干酪水分含量比其他再制干酪高,美国FDA标准规定为44%~60%,脂肪含量能够达到20%,天然干酪含量不少于51%即可,因为允许添加多种配料,所以大大降低了成本,价格能够为大众接受[6]。
涂抹型再制干酪的感官特性、质构和微观结构受到样品成分、乳化盐和加工参数等因素的影响。本研究在传统再制工艺基础上,通过感官评价和质构分析等方法研究蓝莓添加种类和添加量等主要因素对样品的影响,确定蓝莓果浆与产品物性间的关系,并制成口味较清淡、色泽亮丽、口感细腻光滑的蓝莓涂抹型再制干酪,为生产实践提供一定的参考。
1 材料和方法
1.1 材料
新鲜切达干酪、8个月成熟的切达干酪(购自北京三元食品有限公司);蓝莓(购自哈尔滨大什食品有限公司);瓜儿豆胶(丹尼斯克(中国)有限公司提供);柠檬酸钠、磷酸氢二钠(购自天津光复精细化工研究所),均为分析纯。
1.2 主要仪器设备
XMTD水浴锅(余姚市东方电工仪器厂);JJ-1电动搅拌器(江苏省金坛市医疗仪器厂);TA-XT 2i质构仪(英国Stable Micro Systems公司);S-3400N扫描电镜(日立公司)、pHs-3CpH计(上海精科雷磁仪器厂);TC-P IIG色差计(北京光学仪器四厂)。
1.3 试验工艺流程
具体工艺流程为:干酪预处理→按比例混合→加水、乳化盐、稳定剂→加热融化(蓝莓果浆)、高速剪切→包装、冷却。其中,成熟干酪与新鲜干酪质量比为1:2、乳化盐添加量为3.0%(柠檬酸钠与磷酸氢二钠5:1配比)[7]、瓜儿豆胶0.4%、密封后4℃冷藏。
1.4 感官评价标准[8]
具体评价标准见表1。
表1 蓝莓涂抹型再制干酪感官评分标准Table1 Standard of the sensory evaluation of blueberry spreadable-type processed cheese
1.5 分析方法
质地剖面分析(TPA)[9-10]:用质地剖面分析(TPA)方法测定样品的硬度、黏度和涂抹功等指标。测试前速度2 mm·s-1,测试速度0.5 mm·s-1,测试后速度2 mm·s-1,测试距离10 mm,间隔时间5 s,感应力5 g,探头型号P 0.5。
微观结构测定[11]:样品→5 mm×1 mm×1 mm小块→2.0%戊二醛固定2 h→液氮冷冻→锤击断裂→乙醇溶液(25%、50%、70%、95%和100%)脱水3次、每次15 min→氯仿脱脂3次、每次30 min→干燥仪干燥(浸于100%叔丁醇)→镀金→观察。
pH:称量干酪12 g,充分粉碎后添加40 mL蒸馏水,搅拌均匀,用pH计测定。
色差测定[12-14]:分别取适量的蓝莓原料,干酪样品的3个点取样。将样品填入色差计样品盒中。用TC-PⅡG色差计分别测定指标值L*(亮度)、a*(正值表示颜色向红色靠近,负值表示偏向绿色)、b*(正值表示颜色向黄色靠近,负值表示偏向蓝色),记录平均值。
1.6 数据分析
应用SPSS13.0对试验数据进行方差分析,用S-N-K法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 蓝莓果浆对蓝莓涂抹型再制干酪pH和质构的影响
结果见图1。
图1 蓝莓添加量对样品pH的影响Fig.1 Effect of blueberry addition amount on the pH of the samples
蓝莓中含有大量的有机酸,果浆的pH很低,呈酸性。当添加到天然干酪中可以在不同程度上影响产品的pH,间接影响产品的微观结构和质构,最终影响产品的感官。测得蓝莓果浆pH 2.69,由于不同品种的蓝莓pH和干物质含量略有不同,所以对其实行标准化,加柠檬酸调pH 2.70,加糖调干物质为10.0%(W/W)。
由于蓝莓果浆酸度较大,样品的pH值随蓝莓添加量的增大而逐渐减小,果浆的不同添加量对干酪pH的影响明显(见图1)。通过感官评价,发现当添加量大于25%时样品出现明显的感官缺陷,而且使样品pH值偏低,所以将蓝莓的添加量限定在5%~20%(W/W)之间继续试验。
加工中最适pH 5.7~6.0之间,因为pH可以影响蛋白表面的电荷数,进而影响到蛋白的水合性,离子组成、强度、蛋白水合和疏水性的微小变化对产品质构和微观结构都有重要影响[15]。因此,pH也是影响干酪硬度、黏度和涂抹功等指标的主要原因之一。从pH角度讲,蓝莓添加量应在5%~15%之间。
果浆添加量对样品的质构和感官也有显著影响(见表2)。通过测定不同蓝莓添加量下样品的质构特性,发现当添加量达到15%时硬度最大,黏着性和涂抹功也相应高于其他组,但感官评分上略低于10%添加量的样品。因为较多的蓝莓带来了较大量的纤维,这些纤维的存在,使样品口感较为粗糙,影响了感官评价。添加量增大到20%时,再制干酪凝胶结构受到影响,原来均一的酪蛋白蜂窝状结构被破坏,如图版Ⅰ-D所示,表观上变得松散,黏着性减弱,质构指标因均一结构的失去出现明显下降。
表2 蓝莓添加量对样品质构和感官的影响Table2 Effect of bluebeery addition amount on the texture and sense evaluation of the samples
由于0%添加量和5%添加量在质构指标和感官评分上没有显著差异(P>0.05),可以推断蓝莓添加量在5%以下时带来的有机酸和纤维没有对再制干酪造成重要的影响。所以选择对感官、质构有明显影响的10%~20%添加量的样品观察微观结构,以免试验资源的浪费。
2.2 蓝莓果浆对蓝莓涂抹型再制干酪微观结构的影响
通过扫描电镜观察,证实了不同蓝莓果浆添加量对蛋白交联矩阵会产生一定的影响(见图版Ⅰ)。脂肪经脱脂被除去后可以看到不同的表面,对照组中未添加蓝莓,所以pH值较高,酪蛋白充分与水发生水合作用,蛋白间作用力较小,对脂肪的束缚能力弱,脂肪空洞较大(见图版Ⅰ-A)。添加量较少时,样品中的纤维被包裹在蛋白矩阵中,不易被观察到(见图版Ⅰ-B),酪蛋白形成了较均一的网络结构,脂肪高度分散,粒径较小。
随着添加量逐渐增多,纤维杂乱地分散在蛋白基质中,对酪蛋白网络结构的破坏使部分脂肪失去束缚而逐渐增大。因此,15%添加量时能看到明显暴露的纤维,这些纤维阻断了酪蛋白交联结构(见图版Ⅰ-C),20%蓝莓添加量时,样品有粗糙感,说明过多的有机酸和纤维彻底破坏了蛋白原本均一的丝网状网络结构(如图版Ⅰ-D),导致了样品在感官上的粗糙和轻微的脂肪析出,由于蓝莓富含花青素,所以可以清晰地看到浅黄色的脂肪。综合感官和微观结构等方面试验结果,认为10%添加量较为适宜。
图版Ⅰ 蓝莓添加量对样品微观结构的影响PlateⅠ Effect of blueberry addition amount on the microstructure of the samples
2.3 蓝莓对再制干酪色差的影响
结果见图2~4。
图2 蓝莓添加量对样品L*的影响Fig.2 Effect of blueberry addition amount on L*of the samples
当将蓝莓果浆添加到涂抹型再制干酪中时,样品pH 5.6~5.7,所制得的产品呈现浅紫色等颜色。在制备蓝莓果浆时,通常会对果浆进行高温灭菌,已取得较长的贮存期和较高的安全性。但这样会使其中含有的花青色素苷遭到一定程度的破坏,使再制干酪产品的颜色受到影响。本试验根据蓝莓的适宜添加量,比较了经杀菌的蓝莓果浆和未经杀菌的新鲜蓝莓果浆在0%、5%、7%、10%、15%等5个添加量时对样品色差的影响,其中经杀菌的蓝莓果浆的 L*、a*、b*值分别为-70.03、-3.78、19.14,而未杀菌的蓝莓果浆的L*、a*、b*值分别为-78.84、-7.74、20.16。
由图2~4可知,当增大蓝莓添加量时发现L*、b*不断下降,说明样品亮度逐渐下降,并向蓝色靠近。添加新鲜果浆的样品a*略有升高,而添加杀菌果浆样品的a*没有明显变化,说明样品色泽向红色靠近。L*和a*在添加量在10%以上时变化速度趋于缓慢,b*从7%添加量时便变化不大。等量新鲜果浆中含有更多的有化学活性的色素苷,这使含新鲜果浆的样品呈浅蓝紫色,而含杀菌蓝莓果浆的样品呈暗粉色。
图3 蓝莓添加量对样品a*的影响Fig.3 Effect of blueberry addition amount on a*of the samples
图4 蓝莓添加量对样品b*的影响Fig.4 Effect of blueberry addition amount on b*of the samples
3 讨论
蓝莓含有的大量有机酸,可以有效地调节产品的pH值,对涂抹型再制干酪的pH值和微观结构有着显著的影响,进而影响到产品的感官和质构特性,如硬度、黏度和涂抹功等。由于蓝莓中含有大量花青苷,可以给产品带来亮丽的色泽。但蓝莓果浆中的纤维无规则地夹杂在蛋白基质中,较大用量对酪蛋白网络结构起到破坏作用,只有在用量较少时样品中的纤维才能被包裹在蛋白矩阵之中,酪蛋白形成了较均一的网络结构,因此蓝莓的使用量不宜过大。
干酪是营养价值极高的发酵制品,其成品价格较高,风味浓烈不易被我国消费者接受,开发具有柔和风味且成本较低的再制干酪具有重要意义。因此,近年来如大豆粉、菊粉等纷纷被引入到再制干酪的研究领域。但由于技术和成本等问题,研究领域的成果没能顺利转化成商品。利用分布广、色泽、风味和营养价值高的浆果来改善再制干酪的品质具有现实可行性和较好的经济效益和社会效益。再制干酪在中国的生产和消费尚处于起步阶段,它是未来乳制品发展的一个主要方向,开发干酪产品,研制出具有自主知识产权的干酪产品是我国乳品工业的一个挑战和目标。
4 结论
添加蓝莓果浆使涂抹型再制干酪的pH值明显降低,5%~15%添加量使样品的pH值在利于酪蛋白网络结构形成的范围内。随蓝莓添加量的增加,样品的硬度、黏着性、涂抹功先显著增大后略有减小,20%添加量时使酪蛋白凝胶结构在感官上变得粗糙而松散,黏着性减弱,质构指标显著下降,进而出现了脂肪析出,10%用量较合适。
蓝莓使样品L*、b*不断下降,使样品向蓝色靠近,与添加杀菌果浆相比,添加新鲜果浆使样品a*升高,色泽向红色靠近。L*和a*在添加量在10%以上时变化速度趋于缓慢,b*从7%添加量时便变化不大,其中添加新鲜果浆的样品要变化得更加明显。含新鲜果浆的样品呈浅蓝紫色,含杀菌果浆的样品呈暗粉色。
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