不同糖醇对凝固型酸奶品质的影响

沈雍徽，陈 娜，邢 宇，黄 威

辽宁越秀辉山控股股份有限公司，辽宁沈阳 110081

0 引言

糖醇是单糖的羰基或双糖的半缩醛羟基被氢还原后得到的多元羟基化合物，即将糖分子上的醛基或酮基还原成羟基，又称为多元糖醇，分为单糖醇和双糖醇，常见的单糖醇为赤藓糖醇、木糖醇和山梨糖醇等；常见的双糖醇为麦芽糖醇和乳糖醇等[1]。部分消费者不了解糖醇，但熟知木糖、葡萄糖、果糖和麦芽糖等，糖醇正是由这些相应的糖还原而成，如木糖还原可制得木糖醇，葡萄糖还原可制得山梨糖醇，果糖还原可制得甘露糖醇，麦芽糖还原可制得麦芽糖醇等[2]。糖醇在外观状态、性能属性和加工工艺方面，和传统食糖有很多相似之处。和被消费者所熟知的高倍甜味剂（三氯蔗糖、安赛蜜等）不同，这些高倍甜味剂为食品加工主要提供的是甜味，不是热量和营养[3]。

糖醇与蔗糖相比，具有很多优良特性。糖醇甜度相对较低，除木糖醇甜度和蔗糖较接近，其他糖醇甜度均低于蔗糖[4]。糖醇热量明显低于蔗糖，用糖醇代替蔗糖制成的产品热量可大大降低，其中赤藓糖醇的能量系数最低[5，6]。糖醇能被人体吸收和代谢，且不容易发生美拉德反应，对酸和热均有较高的稳定性。糖醇可调节口腔内pH值，不受口腔内微生物利用，具有防龋齿功效[7，8]。糖醇能为糖尿病人提供热量，且不会使人体血糖值上升，一般不受胰岛素制约，可为糖尿病人提供更多的食品选择[9]。蔗糖与不同糖醇的特性对比如表1所示。

表1 蔗糖与不同糖醇的特性对比[9，10]

健康食品是当今食品市场的消费热点和开发重点，由于饮食结构不合理如脂肪摄入量过多等原因，糖尿病、肥胖症、高血压、高血脂症、龋齿等问题日益突出，居民营养与健康问题不容忽视。一些人群不能或不宜摄入食糖，因此这类人群对安全性高、口感好、不易产生龋齿、不影响血糖值的各种糖醇，愈来愈关注和认可。近些年，糖醇作为低热量甜味剂，被广泛应用于健康食品配方中，可见糖醇的市场前景相当广阔[11]。

凝固型酸奶是乳制品的一个重要品类，本文选用6 种不同糖醇代替蔗糖制作零蔗糖凝固型酸奶，研究不同糖醇对凝固型酸奶发酵时长、持水力、脱水收缩敏感性（STS）、感官评定和质构参数等方面的差异性影响，为零蔗糖凝固型酸奶的生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

生牛乳，辽宁越秀辉山控股股份有限公司七家子自营牧场；木糖醇、赤藓糖醇、麦芽糖醇、山梨糖醇、甘露糖醇、乳糖醇，市售食品级；酸奶发酵菌种（嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌），丹尼斯克（中国）有限公司。

OHAUS-SE1501F电子秤，沈阳奇特尔科技有限公司；环球GG-17烧杯，北京宏百业科技有限公司；C-MAG HP7加热板，艾卡（广州）仪器设备有限公司；RW20数显型机械搅拌器，艾卡（广州）仪器设备有限公司；HH.S21-8水浴锅，上海博讯实业有限公司；GYB60-6S均质机，上海东华高压均质机厂；SPX-250B-Z电热恒温培养箱，上海博讯实业有限公司；BCD-610W冰箱，德国西门子股份公司；BROOKFIELD CT3-4500质构仪，美国博勒飞公司；LD5-2A离心机，北京雷勃尔医疗器械有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 凝固型酸奶的制备

生牛乳预热至60～65 ℃，加入糖醇，充分搅拌至完全溶解，经18～20 MPa均质处理、95 ℃杀菌5 min，冷却至43 ℃，接种酸奶发酵菌种，搅拌均匀后灌装于塑料杯中，置于42～43 ℃发酵4～5 h，终止发酵后将样品放入4 ℃冰箱，24 h后分析样品。

1.2.2 工艺流程

生牛乳→预热→配料→均质→杀菌→降至发酵温度→接种→分装→发酵→检测酸度→终止发酵→冷却→最终产品。

1.2.3 糖醇添加量

以白砂糖为参照，其他不同糖醇根据自身甜度与白砂糖（添加量7%）对比折算，最终保证每个样品的总甜度基本一致。

1.2.4 酸度的测定[12]

根据GB 5009.239—2016《食品安全国家标准 食品酸度的测定》进行酸奶酸度测定。

1.2.5 持水力的测定[13]

空离心管称重，记为m1，称取m2=50 g的酸奶，在4 000 r/min下离心20 min后，弃去上清液称重，质量记为m3，按照公式计算持水力。

1.2.6 脱水收缩敏感性（STS）的测定[14]

称取m4=50 g酸奶置于漏斗中过滤2 h，用烧杯收集析出的乳清，称取滤液质量，记为m5，按照公式计算脱水收缩敏感性（STS）。

1.2.7 感官评价[15]

感官评价标准参考GB 19302—2010《食品安全国家标准 发酵乳》设定，详见表2。由30 名酸奶爱好者参照表2评分，结果取平均值。

表2 感官评价标准

1.2.8 质构特性[16，17]

利用BROOKFIELD CT3-4500质构仪进行全质构分析（TPA），测定参数设置为：TA4/1 000探头、预测速度2.0 mm/s、测试速度1.0 mm/s、返回速度1.0 mm/s、穿透测试深度10.0 mm、循环次数2、触发点负载5.0 g。样品从冰箱取出后立即开始测试。将不同酸奶样品放在测试平台上，按测定参数被压缩，再离开样品表面。测试数据通过电脑分析和输出。统计硬度、粘附力、粘附性、内聚性、弹性、胶粘性。

1.2.9 数据处理

采用Excel和SPSS数据分析软件进行数据处理和分析[18]。

2 结果与分析

2.1 不同糖醇对凝固型酸奶发酵时长的影响

所有样品的发酵菌种添加量相同，并在同一电热恒温培养箱温度为43 ℃条件下发酵，终点酸度为70oT，对比不同糖醇样品的发酵时长。如图1所示，木糖醇和麦芽糖醇样品的发酵时长最短，除乳糖醇样品发酵时长较长外，其余样品的发酵时长均在4.5～5.5 h。

图1 不同糖醇对凝固型酸奶发酵时长的影响

2.2 不同糖醇对凝固型酸奶持水力的影响

持水力是指酸奶离心后保持水分的能力，反映酸奶中乳清在凝胶中的分离程度，是酸奶凝胶保持水分的能力体现[19]。持水力是衡量凝固型酸奶品质的重要质量指标之一。持水力越强，酸奶稳定性越好；持水性越低，酸奶凝胶中的水分越容易析出，有效提高持水力有利于增强酸奶的凝胶特性[20]。如图2所示，甘露糖醇样品持水力最好；山梨糖醇、赤藓糖醇和木糖醇样品次之，且三者较接近；麦芽糖醇和乳糖醇样品离心后析水较严重，持水力排名靠后。

图2 不同糖醇对凝固型酸奶持水力的影响

2.3 不同糖醇对凝固型酸奶脱水收缩敏感性（STS）的影响

酸奶脱水收缩敏感性（STS）主要与酸奶组织结构有关，是衡量酸奶品质好坏的重要因素之一。酸奶的脱水收缩敏感性（STS）越低，说明酸奶的稳定性越好，组织结构越致密，水分子能稳定禁锢在体系中，不易析出，使酸奶品质更佳；反之则说明酸奶组织结构越松散，水分子越容易析出，造成酸奶品质和口感风味较差[21，22]。如图3所示，甘露糖醇、山梨糖醇、木糖醇和赤藓糖醇4 个样品酸奶的脱水收缩敏感性（STS）相对较低，麦芽糖醇和乳糖醇样品则相对较高，这与不同糖醇对凝固型酸奶持水力的变化趋势相呼应。

图3 不同糖醇对凝固型酸奶脱水收缩敏感性（STS）的影响

2.4 不同糖醇对凝固型酸奶口感评定的影响

感官评定是对酸奶口感的直观感受。如图4所示，山梨糖醇和木糖醇样品感官评分排前两名，均超过90 分，赤藓糖醇样品排名第三，甘露糖醇样品第四，麦芽糖醇和乳糖醇样品感官评分在最后两位。其中滋气味方面，山梨糖醇和木糖醇样品奶香浓郁，特征风味[23]较好，赤藓糖醇样品次之；组织状态方面，木糖醇、山梨糖醇和赤藓糖醇样品评分排名前三，麦芽糖醇和乳糖醇样品组织状态不够均匀细腻，凝固状态较差，有轻微颗粒；色泽方面，所有样品差异不大。

图4 不同糖醇对凝固型酸奶口感评定的影响

2.5 不同糖醇对凝固型酸奶质构的影响

凝固型酸奶的硬度、粘附力、粘附性、内聚力和胶粘性等数据是衡量酸奶质构特性和组织状态的重要指标，可反映凝固型酸奶自身的质构品质[24]。

硬度是获得指定形变所需最大力（单位：N）。凝固型酸奶口感和硬度有很大关系，硬度过高，会影响酸奶口感，使酸奶失去特有的粘稠感；相反，硬度过低，会呈现稀软状态，导致酸奶凝固不足。如表3所示，木糖醇样品硬度最高，赤藓糖醇样品次之，乳糖醇样品硬度最低，其余样品硬度较接近。

表3 不同糖醇对凝固型酸奶质构的影响

粘附力是样品同其接触物离开时产生的最大阻力（单位：N）。如表3所示，山梨糖醇样品粘附力最强，木糖醇、赤藓糖醇和甘露糖醇样品较接近，乳糖醇样品最低。

粘附性是探头与样品接触时用以克服两者表面间吸引力所做的功（单位：mJ）。酸奶粘附性是评价口感的一个重要指标[25]。如表3所示，木糖醇、赤藓糖醇和山梨糖醇样品粘附性最高，且较接近，乳糖醇样品与其他样品相比差距明显。

内聚力模拟样品内部粘合力，是样品经过第1次压缩变形后表现对第2次压缩的相对抵抗能力[26]。公式为：第2次压缩正相区面积/第1次压缩正相区面积。如表3所示，木糖醇和赤藓糖醇样品较接近，麦芽糖醇和山梨糖醇样品较接近，所有样品内聚力为0.31～0.39之间。

弹性是样品恢复高度，即第1次压缩结束，第2次压缩的力达最大时距离（单位：mm）。如表3所示，山梨糖醇和乳糖醇样品弹性最强，甘露糖醇样品弹性最弱，其余样品较接近。

胶粘性是模拟表示将半固体样品破裂成吞咽时的稳定状态所需的力，即硬度×内聚力（单位：N）。酸奶胶黏性是全质构分析（TPA）的重要指标之一。如表3所示，木糖醇样品胶黏性最强，赤藓糖醇样品次之，甘露糖醇样品最差。

3 结论

本文研究不同糖醇对凝固型酸奶发酵时长、持水力、脱水收缩敏感性（STS）、感官评定和质构等方面的品质影响。根据试验结果，除乳糖醇样品发酵时长较长外，其余样品发酵时长4.5～5.5 h。持水力与脱水收缩敏感性（STS）变化趋势相呼应，甘露糖醇、山梨糖醇、木糖醇和赤藓糖醇样品排名靠前。木糖醇、赤藓糖醇和山梨糖醇样品感官评分排名前三，质构参数、感官评定滋气味和组织状态结果呈一致性，木糖醇、赤藓糖醇和山梨糖醇样品硬度、粘附力、粘附性和胶粘性几项重要质构特性参数均优于其他糖醇样品，口感品质相对更好。综上所述，糖醇可代替蔗糖应用于凝固型酸奶，但持水力、组织状态和质构品质需加强研究。