添加不同防腐剂奶酪酱在贮藏期内品质变化规律及货架期预测

赵 芸

（1.中粮营养健康研究院有限公司，北京 102209；2.营养健康与食品安全北京市重点实验室，北京 102209；3.老年营养食品研究北京市工程实验室，北京 102209）

奶酪酱又名芝士酱、起司酱，是西方饮食餐桌上最常见的调味料之一，主要由牛奶或者羊奶等经过发酵制作的酸甜口味的奶酪后经复配调味添加其他食材制成的，具有质地柔软、流动性强、黏度适中、风味愉悦的特点[1-2]。奶酪酱制品不但受到消费者的喜爱且口感风味适合国人，在餐饮业和焙烤等食品加工业的应用也越来越多，备受人们的关注。但是对于奶酪酱这种半液态的复合调味品，由于产品本身的水分含量较高，其所含较丰富的蛋白质和糖类物质，产品自身的环境特别适合微生物的生长及繁殖，如果在抑菌方面控制效果不佳，就很容易造成产品的酸败或腐败，给产品风味带来不利的影响，同时给企业造成一定程度损失[3-5]。因此，如何选择适宜的食品防腐剂在产品研发阶段就必须充分考虑到该产品的保质期要求，确保产品质量在保质期内的基本一致。

食品保质期是指食品在标明的贮存条件下保持品质的期限[6]。产品货架期预测方法目前主要有品质损失模型、产品货架期预测模型等[7]。品质损失模型主要是描述食品品质衰败速度和多种混合因素共同的作用结果；产品货架期预测模型通过改变食品贮藏环境的温度、湿度、光照等条件参数，使产品在短时间内加速变质，通过测定贮藏过程中的指标，预测产品的货架期，加速破坏性试验（accelerated shelf-life testing，ASLT）因此产生[8]。

本研究对奶酪酱中适宜添加的防腐剂（聚赖氨酸盐酸盐、蒸馏白醋、山梨酸钾、抑菌香精）进行筛选，将奶酪酱于不同温度（4 ℃、25 ℃和35 ℃）分别放置0、4周、10周进行加速破坏性试验（ASLT），研究不同防腐剂对奶酪酱质构、菌落总数、感官品质变化规律，并对奶酪酱产品货架期进行预测。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

白砂糖：太古股份有限公司；奶油、奶酪、脱脂奶粉：恒天然商贸（上海）有限公司；黄油：内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司；变性淀粉：嘉吉食品中国有限公司；乳酸：安徽丰原生物化学股份有限公司；盐：中国盐业集团有限公司；单双甘油脂肪酸酯、氢氧化钠、山梨酸钾、聚赖氨酸盐酸盐：北京中柏创业化工产品有限公司；蒸馏白醋：美国建明食品有限公司；抑菌香精：明富健康食品有限公司；平板计数琼脂：国药集团化学试剂有限公司；上述原料均为食品级原料。

1.2 仪器与设备

TM5料理机：美善品多功能食品料理机；T-18分散器：德国IKA有限公司；Millpore纯水仪：密理博仪器公司；Quintix2102-1CN/bsa323s-cw天平：德国赛多利斯仪器公司；Hp300s生化培养箱：武汉瑞华仪器设备有限公司；KYQL-400立式灭菌锅：淄博康元设备有限公司；JPS乳化机：江苏无锡江科机械有限公司；TA.XT Plus/5质构仪：英国Stable Micro Systems公司。

1.3 方法

1.3.1 奶酪酱加工工艺流程及操作要点

干基物料混合→油基物料混合→搅拌→料液预热→乳化→均质→杀菌→灌装→冷却→成品

操作要点：

搅拌：将纯净水加热，在搅拌的状态下将白砂糖、变性淀粉、盐按1∶0.5∶0.3的比例加入水中，使充分混合均匀，将黄油、奶油奶酪、单双甘油脂肪酸酯按1∶0.7∶0.1的比例缓慢加入油料罐并混合均匀；

乳化：乳化机高速剪切使充分乳化；

杀菌：将调配好料液在85 ℃条件下杀菌10 min，在剩余1 min时加入酸度调节剂溶液；

包装和冷却：热灌装入PE包装袋中，并快速放入0 ℃水中迅速冷却。

1.3.2 试验方法

根据GB 2760—2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》[9]，山梨酸钾在复合调味料中的最大添加量为1.0 g/kg、聚赖氨酸盐酸盐在调味品中最大添加量为0.5 g/kg、蒸馏白醋推荐使用添加量为10.0 g/kg、抑菌香精推荐使用添加量为5.0 g/kg[10-11]，以上述工艺为基础，分别制作添加不同防腐剂的奶酪酱，以未添加防腐剂的奶酪酱为对照，对其质构进行测试，筛选适宜的防腐剂产品，在不同温度（4 ℃、25 ℃、35 ℃）条件下分别放置0、4周、10周进行加速破坏性试验[12]，通过测定质构、菌落总数等的变化并结合ASLT模型推算奶酪酱产品货架期的品质规律，确定较适宜的食品防腐剂种类并预测货架期。

1.3.3 测定方法

质构的测定[16]：选用TA.XT Plus/5质构仪测定奶酪酱质构特性，选用P-5探头，测定条件为：测量前探头测试速率1.0 mm/s；测试速率2.0 mm/s；测量后探头测试速率2.0 mm/s；触发力5 g[13-16]。由质构特征曲线得到表征奶酪酱质构状况的评价参数：硬度（Hardness）、黏着性（Adhesiveness）、黏聚性（Cohesiveness）、弹性（Springiness）、回复性（Resilience）、咀嚼性（Chewiness）。硬度和黏着性是评价奶酪酱质量的主要指标，重点观察指标变化情况。

菌落总数的测定：参照国家标准GB/T 4789.2—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》中的规定方法[17]。

感官评定：对添加食品防腐剂的奶酪酱放置10周，通过对感官评价员测试的消费者接受程度打分情况了解产品稳定性。研究方法采用评分法，评价员测试产品采用循环测试顺序，评价员是感官评价小组成员，并且在过去半年内食用过且购买过类似产品，食用频率在每月3次及以上的。测试基数：52人（27个女生和25个男生）。评价员在评定样品后可以食用样品或将样品吐出在水槽内，样品品尝间隙大约为1 min，由此来减少样品在口腔中的余味影响。评定时使用白面包来去除样品残留味道。奶酪酱感官评分标准见表1。

表1 奶酪酱感官评分标准Table1 Sensory scoring standards of cheese sauce

奶酪酱货架期的计算：参照T/CNFIA 001—2017《食品保质期通用指南》附录B中的基于温度条件的保质期货架期试验方案设计[18]。采用常温样品贮存条件25 ℃、加速样品贮存条件35 ℃、对照样品贮存条件4 ℃，放置0、4周、10周模拟产品货架期试验。

产品在不同贮存环境参数下的预测保质期通过如下公式（1）推算：

式中：θs（T）为实际贮存温度T下食品的保质期，d；θs（T'）为在T'温度下进行加速破坏性试验得到的保质期，d；ΔTa为较高温度（T'）与实际贮存温度（T）的差值（T'-T），单位为摄氏度（℃）；Q10为加速破坏性试验条件下，温差为10 ℃的两个温度（试验温度T1和T2，T2=T1+10）下的保质期的比率，见公式（2）。

式中：θs（T1）为在T1温度下进行加速破坏性试验得到的保质期，d；θs（T2）为在T2温度下进行加速破坏性试验得到的保质期，d。

2 结果与分析

2.1 不同食品防腐剂对奶酪酱质构的影响

硬度指标是使奶酪酱达到一定变形所需要的力，黏着性是探头由于测试的奶酪酱的黏着作用所消耗的功，反应了咀嚼时奶酪酱对口腔内接触面黏着的性质[19-20]。不同防腐剂对奶酪酱质构的影响见表2。由表2可知，添加抑菌香精、山梨酸钾、聚赖氨酸盐酸盐的奶酪酱与未添加防腐剂的奶酪酱质构较为接近，而添加蒸馏白醋的奶酪酱质构变化较大，其中硬度和黏着性指标变化较明显。因此，选择山梨酸钾、聚赖氨酸盐酸盐、抑菌香精进行后续实验。

表2 不同防腐剂对奶酪酱质构的影响Table2 Effect of different preservatives on texture of cheese sauces

2.2 不同防腐剂对不同贮存条件奶酪酱菌落总数的影响

食品腐败变质主要是由微生物污染引起的，菌落总数的测定可以用来判定食品被细菌污染的程度及是否具有食用性[21]。奶酪酱营养丰富，容易滋生微生物。因此，在奶酪酱中添加抑菌香精、山梨酸钾、聚赖氨酸盐酸盐，于不同温度（4 ℃、25 ℃和35 ℃）条件下分别贮存0、4周、10周，进行模拟货架期测试，观察产品在贮存期间的菌落总数变化情况。防腐剂在不同贮存条件下对奶酪酱菌落总数的影响见表3。由表3可知，随着贮存温度的升高，微生物生长繁殖速度越快，菌落总数逐渐增加，未添加防腐剂的奶酪酱在25 ℃贮存第3周和35 ℃贮存第2周时已胀包，故不进行对比。与添加山梨酸钾、聚赖氨酸盐酸盐的奶酪酱相比，添加抑菌香精后奶酪酱在4 ℃贮存10周后，菌落总数最低。因此，抑菌香精有利于奶酪酱防腐。

表3 在不同贮存条件下防腐剂对奶酪酱菌落总数的影响Table3 Effects of preservatives on total bacterial count of cheese sauces at different storage conditions

2.3 不同防腐剂对贮存过程中奶酪酱质构的影响

以未添加防腐剂的奶酪酱为对照，添加山梨酸钾、聚赖氨酸盐酸盐、抑菌香精的奶酪酱在4 ℃条件下分别放置0、4周、10周，通过质构仪分析产品在贮存过程中内的质构特性，结果见表4。由表4可知，添加防腐剂对产品质构特性的影响主要表现在硬度和黏着性方面，添加山梨酸钾、聚赖氨酸盐酸盐的奶酪酱硬度和黏着性随贮存时间的延长变化明显，这对其品质非常不利，而抑菌香精对产品硬度和黏着性的影响不明显。因此，抑菌香精作为防腐剂对维持产品的质构特性较好。

表4 防腐剂对贮存过程中奶酪酱质构的影响Table4 Effect of preservatives on the texture of cheese sauce during storage

2.4 不同防腐剂对贮存过程中奶酪酱感官评价的影响

感官评价是评价产品品质最直接的表现形式，对添加不同防腐剂的奶酪酱进行感官评价，将产品于不同贮存温度（4 ℃、25 ℃和35 ℃）下分别贮存0、4周、10周，贮存过程中奶酪酱的感官评分变化见表5。由表5可知，奶酪酱的感官评分随贮存时间的增加而逐渐降低，产品感官品质变化具体表现在口感和质地方面。添加抑菌香精奶酪酱在在贮存过程中感官评分最高，添加山梨酸钾和聚赖氨酸盐酸盐的奶酪酱顺滑度和涂抹均匀性较差，影响产品感官品质[22]。因此，抑菌香精更有利于保持贮存期内奶酪酱的感官品质，进一步以抑菌香精为防腐剂，进行奶酪酱货架期预测试验。

表5 奶酪酱在贮存过程中的感官评分Table5 Sensory scores of cheese sauce during storage

2.5 抑菌香精对奶酪酱货架期的预测

由以上结果可知，抑菌香精有利于维持产品的质构、感官品质，且防腐较好，分别在25 ℃和35 ℃的条件下对添加抑菌香精的奶酪酱进行加速破坏性试验，保质期分别为9周和4周，由公式（2）得出Q10为2.25，代入公式（1）[23-25]。

得到奶酪酱的货架期预测公式为：

通过计算得知产品在4 ℃条件下贮存，预测货架期为49周。

3 结论

本研究中，在奶酪酱中添加不同防腐剂（聚赖氨酸盐酸盐、蒸馏白醋、山梨酸钾、抑菌香精），可影响产品质构，其中蒸馏白醋对产品质构影响最为明显。通过破坏性试验，发现随着贮存温度上升，菌落总数逐渐增加，其中抑菌香精对奶酪酱的菌落总数、质构变化、感官品质影响较小，也更有利于维持产品的品质。添加抑菌香精防腐剂的奶酪酱在4 ℃条件下贮存，预测货架期为49周。本研究建立了一种预测奶酪酱货架期的方法，可为提高奶酪酱产品的稳定性及延长货架期提供一定的理论基础和实践指导。