黄秋葵果胶低脂抹茶干酪的研制

裴淑芳，高 盼，孟荣伟，高明亮，郭 强，马 玲

（山西农业大学食品科学与工程学院，山西 太谷 030801）

低脂干酪是牛奶经部分脱脂处理后发酵凝乳形成的奶制品，其脂肪含量低于全脂干酪，其他营养成分与全脂干酪完全相同，含有丰富的蛋白质、维生素和矿物质等，可以避免脂肪摄入量过高导致的肥胖症、动脉硬化、高血压以及某些癌症，降低患心脑血管疾病的风险，符合现代消费者追求低脂健康饮食的趋势[1]。

脂肪对食品的风味、口感、质地等感官特性均有着重要的影响，直接降低脂肪的含量，会导致干酪口感变差、风味降低[2]。黄秋葵果胶是一种新型、天然的脂肪替代物，能产生脂肪的润滑感，且热量低，具有良好的乳化稳定、增稠、凝胶等作用[3]。Romanchik-Cerpovicz等[4]研究发现，将黄秋葵胶添加至冷冻甜点中可以降低产品的融化速度，这表明黄秋葵胶可以充当脂肪替代物应用在食品中。周小敏等[5]在研究黄秋葵果胶理化性质影响的试验中发现，黄秋葵果胶属于高甲氧基果胶。通常将高甲氧基果胶和低甲氧基果胶复配使用。刘贺[6]以复配果胶（高甲氧基果胶∶低甲氧基果胶=1∶2）充当脂肪替代物，改善了低脂蛋黄酱的感官品质。因而以黄秋葵果胶与低甲氧基果胶以质量比1∶2的比例复配后充当脂肪替代物可以弥补低脂带来的产品缺陷。抹茶是将茶树鲜叶杀青、干燥后经过研磨加工而成的超微细粉状产物，具有稳定性和表面吸附性，可应用于各类日用品和食品中[7]。由于原料奶脱去部分脂肪后会导致干酪水分增加，质构变差，风味下降[8]，因此本试验将黄秋葵果胶复配后加入到低脂原料奶中，以弥补低脂干酪口感硬、黏度大的缺点，使低脂干酪尽可能达到全脂干酪的口感。同时加入抹茶粉以改善低脂干酪风味差的缺点，赋予产品鲜绿的色泽和清新的风味。通过研究不同抹茶添加量、果胶添加量、凝乳酶添加量和凝乳时间对凝乳品质的影响，采用正交试验确定最佳生产工艺配方，为拓宽低脂干酪生产提供技术参数，为消费者提供一种营养健康的新型奶制休闲食品。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

生鲜牛乳，市售；新鲜黄秋葵果实，市售；凝乳酶（酶活力15 000 U/g），丹尼斯克有限公司产品；食盐（食品级），市售；无水乙醇（分析纯），天津市风船化学试剂科技有限公司产品；低甲氧基果胶（食品级），浙江汇泉生物科技有限公司产品；抹茶粉，余姚绿谷工坊食品有限公司产品。

菌种：嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌（山西农业大学食品科学与工程学院畜产品加工实验室保存）。

1.1.2 仪器与设备

Scout SE-SE602F型电子天平，奥豪斯仪器（常州）有限公司；FW200A型高速万能粉碎机，北京科伟永兴仪器有限公司；HH-S4型电热恒温水浴锅，北京科伟永兴仪器有限公司；101-2-13S型电热恒温鼓风干燥箱，上海跃进医疗器械厂；FE28型pH计，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；SP-XC-ZK01型台式真空包装机，晋中佳通机电科技有限公司；UV-1100型可见分光光度计，上海美谱达仪器有限公司；LD5-2B低速离心机，北京雷勃尔医疗器械有限公司。

1.2 方法

1.2.1 黄秋葵果胶制备方法

1.2.1.1 工艺流程

黄秋葵嫩果→清洗、去蒂剪成小节、晾干→磨粉→酸水热提→提取液离心、取上清液→95%乙醇醇沉→离心取沉淀→67%乙醇洗涤沉淀

1.2.1.2 操作要点

参考刘生等[9]的酸水热提法，将切成小节的嫩果于热风干燥箱中（70℃）烘干至恒重，磨粉备用。称取2 g干秋葵粉于40 mL pH 3的柠檬酸水溶液中搅拌，70℃水浴热提1 h、离心（4 000 r/min，20 min）取上清液；加入等体积95%乙醇，室温下醇沉2 h，离心（4 000 r/min，20 min）取沉淀；用67%乙醇溶液充分洗涤后，即得到湿果胶，倒入恒质量空皿，于鼓风干燥箱恒温60℃烘干，样品达到恒质量时即为成品[10]，将成品与低甲氧基果胶质量比1∶2复配后使用。

1.2.2 黄秋葵果胶低脂抹茶干酪（以下简称低脂干酪）制备方法

1.2.2.1 工艺流程

新鲜原料乳离心→50%低脂乳→升温→均质（加入果胶和抹茶粉）→巴氏杀菌→冷却→发酵→凝乳→切割→排乳清→堆酿→盐水热烫→压榨→真空包装→成品

1.2.2.2 操作要点

首先将牛乳离心处理（4 000 r/min，20 min），将乳清与稀奶油分离，再按照原料乳的脂肪含量比例（原料乳脂肪含量为3.84%）将稀奶油添加到乳清中均质处理，制得脂肪含量为1.92%低脂乳。将低脂乳升温至50℃，加入果胶和抹茶粉均质处理[11]，巴氏杀菌后冷却至40℃，再升温至43℃，接入0.5%乳酸菌（嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌1∶1），用玻璃棒匀速搅拌均匀，保持0.5 h后加入0.3%的凝乳酶，凝乳0.5 h后，将乳块切为约2 cm3均匀大小的方块，待乳清析出排除乳清后，将凝块于10%盐水（93℃）中热烫后捏形状，冷却干燥后真空包装，放置24 h后即得黄秋葵果胶低脂抹茶干酪。

1.2.3 凝乳效果评价

1.2.3.1 凝乳得率

凝乳得率是评价干酪品质的重要指标，为凝块压榨后的质量与原料乳及其他添加物质量总量的比值[12]。

凝乳得率（%）=凝块质量（/原料乳质量+添加剂质量+脂肪替代物质量）×100

1.2.3.2 乳清OD值

参考吴槟等[13]的方法，使用分光光度计于波长500 nm处测定析出乳清的OD值。

1.2.3.3 pH值

取1 g干酪加入10 mL蒸馏水，于研钵中磨成浆状，用pH计测定。

1.2.3.4 感官评定

将干酪从冰箱取出，常温下放置1 h后，切成1 cm3左右的小块。邀请10名人员组成评定小组按评分规则对样品进行评分[14]。感官评分标准见表1，满分10分，其中组织状态占40%，滋味及气味、外观色泽各占30%。

表1 黄秋葵果胶低脂抹茶干酪感官评定标准Table 1 Sensory evaluation criteria of low fat cheesewith okra pectin and matcha

1.2.4 单因素试验设计

分别以果胶添加量、抹茶添加量、凝乳酶添加量和凝乳时间为变量进行单因素试验，依据凝乳得率、乳清OD值、pH和感官评价对发酵初干酪的品质进行评价。

1.2.4.1 果胶添加量

基于预试验，在抹茶添加量（相对于生牛乳，其他同）为0.8%、凝乳酶添加量为0.4%、凝乳时间为25 min条件下，考察果胶添加量分别为0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%时干酪品质。

1.2.4.2 抹茶粉添加量

基于预试验，在果胶添加量为0.01%、凝乳酶添加量为0.4%、凝乳时间为25 min条件下，考察抹茶粉添加量分别为0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%时干酪品质。

1.2.4.3 凝乳酶添加量

基于预试验，在果胶添加量为0.01%、抹茶添加量为0.8%、凝乳时间为25 min条件下，考察凝乳酶添加量分别为0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%时干酪品质。

1.2.4.4 凝乳时间

基于预试验，在果胶添加量为0.01%、抹茶添加量为0.8%、凝乳酶添加量为0.4%条件下，考察凝乳时间分别为20、25、30、35、40 min时干酪品质。

1.2.5 正交试验设计

在单因素试验的基础上，以抹茶粉添加量（A）、果胶添加量（B）、凝乳酶添加量（C）、凝乳时间（D）4个因素各3个水平，进行L9(34)正交试验确定最优配比。正交因素水平如表2所示。

表2 低脂干酪正交试验因素水平表Table 2 Factor level table of orthogonal test for low fat cheese

1.2.6 数据处理

采用Microsoft Excel2010软件进行后续数据处理。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 果胶添加量

由表3可知，随着果胶添加量的增加，乳清OD值缓慢增大，从2.162增加到2.294，变化幅度较小。同时，pH也随着果胶添加量的增加而增大，可能是由于果胶添加影响了乳酸菌的发酵活性。凝乳得率随果胶添加而下降，这是由于过量的果胶阻碍了酪蛋白胶束的聚集。果胶添加量为0.04%和0.05%时，感官评分显著降低，凝乳效果差，组织状态粗糙，破碎，不成形。因而在正交试验中果胶添加量设定为0.01%、0.02%、0.03%。

2.1.2 抹茶粉添加量

由表4可知，随抹茶粉添加量增加，pH增大，可能是由于抹茶添加后对凝块中乳酸菌的发酵有抑制作用。乳清OD值也随着抹茶粉添加量的增加而增大，从2.148增加到2.951，可能是总固形物含量增加所致。凝乳得率随抹茶粉添加量的增加呈先升高后降低的趋势，这是因为随着抹茶粉的增加，凝块的持水力变大，从而增加了凝块中水分含量，进而提升了凝乳得率，而添加量过大时，会导致凝乳强度过低，切割后大量蛋白流失，从而降低凝乳得率[11]。当抹茶粉添加量为1.2%和1.4%时，凝乳得率较低，且感官评分不佳，组织粗糙，破碎，可塑性差。因而在正交试验中设定抹茶粉添加量为0.6%、0.8%、1.0%。

表4 不同抹茶粉添加量对低脂干酪品质的影响Table4 Effect of matcha addition on the quality of low fat cheese

2.1.3 凝乳酶添加量

由表5可知，随着凝乳酶添加量的增加，乳清OD值减小，凝乳得率和pH增大。添加量为0.1%时，凝块质地软，强度低，易碎，后期切割中蛋白和脂肪随乳清析出，使干酪得率降低[15]。添加量为0.5%时，过量的酶滞留在干酪中，过度水解蛋白导致干酪产生不良风味，影响感官评分。因而在正交试验中设定凝乳酶添加量为0.2%、0.3%、0.4%。

表5 不同凝乳酶添加量对低脂干酪品质的影响Table 5 Effect of rennet addition on the quality of low fat cheese

2.1.4 凝乳时间

由表6可知，随着凝乳时间的延长，乳清OD值变化较小，从2.258到2.280。pH下降是由于产生大量乳酸所致。乳酸又促使凝乳酶活性增加，加速了酪蛋白胶团的形成，凝乳得率先增加后下降是因为随着时间的增长，使胶束中磷酸钙的溶解作用增加，降低了酪蛋白胶团表面的静电荷，使胶团间静电斥力下降，得率下降[16]。凝乳20 min时，因时间过短，凝乳酶未充分发挥活性，凝乳不充分，质地稀软，易碎；凝乳40 min时，时间过长，大量乳清析出，硬度变大，弹性变差。因而在正交试验中设定凝乳时间为25、30、35min。

表6 不同凝乳时间对低脂干酪品质的影响Table6 Effect of curdling time on the quality of low fat cheese

2.2 正交试验确定低脂干酪最佳工艺结果分析

由表7可知，通过分析极差R可知，各因素影响凝乳得率大小顺序为：果胶添加量＞抹茶粉添加量＞凝乳时间＞凝乳酶添加量，从K¯值分析得到最佳的工艺组合为：A2B1C3D1，而9组组合中凝乳得率最高的为第4组，即A2B1C2D3，经过对比试验（表8）得到A2B1C3D1组合的凝乳得率高于A2B1C2D3。而各因素影响感官评分的大小顺序为：果胶添加量＞凝乳酶添加量＞凝乳时间＞抹茶粉添加量，从K¯′值分析得到最佳的工艺组合为A2B1C1D2，而9组组合中感官评分最高的为第1组，即A1B1C1D1，由表8对比试验得到A2B1C1D2评分高于A1B1C1D1。综合考虑得率的最优组合A2B1C3D1和感官评分的最优组合A2B1C1D2，侧重考虑凝乳得率指标，且两组感官评分较为接近，故得出黄秋葵果胶低脂茶味干酪的最佳工艺为A2B1C3D1，即抹茶粉添加量0.8%，果胶添加量0.01%，凝乳酶添加量0.4%，凝乳时间25 min。

表7 正交试验结果Table7 Analysisof orthogonal test results

表8 对比试验结果Table8 Comparison of test results

2.3 产品评价

在最佳工艺下发酵的黄秋葵果胶低脂抹茶干酪凝乳得率为12.64%，乳清OD值为2.253，pH为6.21，感官评价为7.89分，组织状态柔软，质地均匀，软硬适中，具有干酪香味和抹茶特有风味，因降低脂肪带来的缺陷得到明显地改善，感官接近于全脂干酪。

3 结论

本试验通过单因素试验和正交试验得到黄秋葵果胶低脂抹茶干酪的最佳工艺配方为：抹茶粉添加量0.8%，果胶添加量0.01%，凝乳酶添加量0.4%，凝乳时间25 min。生产的产品浓缩了牛奶中的蛋白、维生素等多种营养物质，且低脂不会导致脂肪的过度摄入，干酪中添加了黄秋葵果胶和抹茶粉后，不仅拥有了全脂干酪细腻润滑的口感，而且在色泽和风味上也有了明显的改良，可以说黄秋葵果胶低脂抹茶干酪具有一定的健康价值，是一款适合我国人民营养物质需求的新型美味食品。