高纤低糖型复合甜味剂在搅打稀奶油中的应用

梁 莹

（广州市乾相生物科技有限公司，广东广州 510555）

随着人们生活水平的逐步提高，大量摄入高能量食品，容易诱发高血压、糖尿病等慢性非传染性疾病。随着研究不断深入，科学家们发现膳食纤维在这些慢性疾病中的作用机制逐渐清晰[1-2]，主要有促进结肠发酵作用、增加粪便量和降低通过时间、降低胆固醇和血糖等。

2010 年国际生命科学学会（ILSI） 对膳食纤维的定义是天然存在于食物中的可食用碳水化合物，不被人体小肠内源酶水解，由食物原料经物理、酶或者化学法获得，对健康表现出有益生理作用的人造碳水化合物的聚合物。膳食纤维可分为两类：①水溶性膳食纤维，如聚葡萄糖、抗性糊精、菊粉、植物胶体等；②不溶性膳食纤维，如纤维素、半纤维素、壳聚糖等[3]。不同纤维在食品中口感和功能有较大差异。果胶、魔芋胶等胶体具有良好的溶解性，形成黏稠液体，可以用于饮料或者酱料中提高黏度[4]；燕麦纤维、大豆纤维等不溶性纤维较多应用于烘焙产品中，延缓面团的老化时间，改善产品的质构和增大体积[5]。

目前，富含膳食纤维的健康产品中的低糖趋势越来越明显，如固体饮料、烘焙产品中宣称“无糖或低糖”的产品更受消费者的青睐。产品中一般会添加木糖醇、麦芽糖醇、赤藓糖醇等糖醇，既能给产品提供适度的甜感，又可以避免血糖升高的问题，可减少食用者热量的摄入。由于其不被胃酶分解，直接进入肠道，每天的摄入量应控制在30 g 以内，避免产生腹胀、腹泻症状[6]。同时，搅打稀奶油在烘焙产品和冷饮中的使用呈现明显的上升趋势[7]。

研究旨在开发一款高纤低糖型复合甜味剂，应用于搅打稀奶油中，用于增加膳食纤维含量和提升奶油的口感与稳定性。通过选择3 种常用的水溶性膳食纤维、3 种常用的糖醇和3 种常用的乳化剂进行多方面的对比研究，用物性测定仪和感官测评进行评价，确定应用于搅打奶油中口感良好和稳定的配方。

1 材料与方法

1.1 材料

稀奶油，安佳乳业公司提供；粉状聚葡萄糖，泰莱公司提供；抗性糊精、麦芽糖醇，罗盖特公司提供；菊粉，BENEO 公司提供；木糖醇，山东福田公司提供；赤藓糖醇，态创生物公司提供；辛烯基琥珀酸淀粉钠，宜瑞安公司提供；酪蛋白酸钠，华龙乳制品公司提供；蔗糖脂肪酸酯S-1170，三菱公司提供。

1.2 仪器和设备

电子天平，梅特勒- 托利多公司产品；TA.TA物性测定仪，英国Stable Micro System 公司产品；奶油打发机，Kithchen-Aid 公司产品。

1.3 奶油打发工艺流程

将未打发的奶油放在2～7 ℃冷藏柜内24～48 h以上，保证其完全解冻，轻轻摇匀奶油后倒入奶油打发机的搅拌缸中，温度维持在2～7 ℃；以低速搅拌30 s，转中速打发至奶油表面光泽消失，状态变稠，有软峰出现；低速搅拌30 s，消除过多的气泡使奶油更细腻， 将奶油装入纸杯中，置于4 ℃条件下冷藏观察。

1.4 奶油质构分析

将打发奶油置于4 ℃冷藏24 h 后，用裱花袋装好，挤到测定的容器中，排除空气后置于物性测定仪的探头下，用“反挤压法”测定奶油的硬度和糊口度。

TX.TA 物性测定仪的奶油质构图见图1。

图1 TX.TA 物性测定仪的奶油质构图

1.5 感官评定标准

选9 个测评员对打发后奶油的甜度、糊口度、光滑度和整体风味进行评价。

感官评定标准见表1。

表1 感官评定标准

2 结果和分析

2.1 膳食纤维的选择及其添加量

选择了口感良好、易于溶解的聚葡萄糖，抗性糊精和菊粉进行稀奶油搅打试验，通过测定打发后奶油硬度和糊口度进行单因素试验分析。在GB 28050—2011《预包装食品营养标签通则》中，如果产品宣称高纤，需要满足≥6 g/100 g 固体或者≥3 g/100 mL液体。在该用量建议的前提下，每种膳食纤维选择了2%，3%，4%的添加量来进行试验。

不同膳食纤维及添加量对搅打稀奶油的影响测试见表2，不同膳食纤维及添加量对奶油硬度的影响见图2。

表2 不同膳食纤维及添加量对搅打稀奶油的影响测试

图2 不同膳食纤维及添加量对奶油硬度的影响

通过物性测定仪测定打发好在4 ℃冷藏24 h 后奶油的硬度可以发现，随着膳食纤维添加量上升，奶油硬度上升，挺立度更好，在室温下存放的稳定性也越好。添加膳食纤维后，奶油硬度的排序为菊粉＞聚葡萄糖＞抗性糊精。

不同膳食纤维及添加量对奶油糊口度的影响见图3。

图3 不同膳食纤维及添加量对奶油糊口度的影响

通过物性测定仪来测定打发后奶油的糊口度，聚葡萄糖奶油的糊口度随着添加量增加而轻微下降；抗性糊精的奶油糊口度上升，而菊粉的奶油糊口度随着添加量增加而大幅上涨，在感官上表现为产品的糊口度变高。因为菊粉的黏度较高，打发过程中空气难于进入奶油液中，奶油的膨胀率不足导致的。奶油糊口度的优劣排序为聚葡萄糖＞抗性糊精＞菊粉。

根据以上数据和初步品尝结果，认定打发后奶油硬度在280～380 g/cm2为佳，该范围内奶油的稳定性和糊口度较好。下一步，将选取聚葡萄糖作为膳食纤维来源进行优化正交试验。

2.2 糖醇的选择及其添加量

选择了粉末麦芽糖醇、木糖醇和赤藓糖醇进行稀奶油搅打试验，初步添加量为3%，5%，7%，通过测定打发后奶油的硬度和糊口度进行单因素试验分析。

不同糖醇及添加量对搅打稀奶油的影响测试见表3，不同糖醇及添加量对奶油硬度的影响见图4。

表3 不同糖醇及添加量对搅打稀奶油的影响测试

图4 不同糖醇及添加量对奶油硬度的影响

通过物性测定仪测定打发好在4 ℃冷藏24 h 后奶油的硬度可发现，随着糖醇添加量上升，奶油硬度先上升后下降，5%添加量的奶油挺立度最好。主要原因是添加量过高，打发过程中颗粒不能及时溶解，导致对奶油体系有破坏作用。添加糖醇打发后的奶油硬度的排序为赤藓糖醇＞麦芽糖醇＞木糖醇。

不同糖醇及添加量对奶油糊口性的影响见图5。

图5 不同糖醇及添加量对奶油糊口度的影响

通过物性测定仪来测定打发后奶油的糊口度，添加糖醇的奶油糊口度随着添加量增加而轻微增加，糊口度在77～82 分良好，口感饱满。奶油糊口度的优劣排序为赤藓糖醇＞木糖醇＞麦芽糖醇。

根据以上数据和初步品尝结果，认定打发后奶油适当添加糖醇可以提高奶油甜度和稳定性。下一步，将选取粉末赤藓糖醇作为甜味来源进行优化正交试验。

2.3 乳化剂的选择及其添加量

选择了酪蛋白酸钠、辛烯基琥珀酸淀粉钠和蔗糖脂肪酸酯进行稀奶油搅打试验，初步添加量为0.1%，0.2%，0.3%，通过测定打发后的奶油硬度和糊口度进行单因素试验分析。

不同乳化剂及添加量对搅打稀奶油的影响测试见表4，不同乳化剂及添加量对奶油硬度的影响见图6。

表4 不同乳化剂及添加量对搅打稀奶油的影响测试

图6 不同乳化剂及添加量对奶油硬度的影响

通过物性测定仪测定打发好在4 ℃冷藏24 h 后奶油的硬度可发现，随着乳化剂添加量上升，奶油硬度先上升后下降。主要原因是适当的乳化剂可以延缓奶油中脂肪的结晶速度[8]，使得油脂更好地附着在连续相上，裹住更多的空气而形成坚固的体系。添加乳化剂的奶油硬度的排序为酪蛋白酸钠＞辛烯基琥珀酸淀粉钠＞蔗糖酯脂肪酸。

不同乳化剂及添加量对奶油糊口度的影响见图7。

图7 不同乳化剂及添加量对奶油糊口度的影响

通过物性测定仪来测定打发后奶油的糊口度，添加乳化剂的奶油糊口度随着添加量增加而轻微增加。奶油糊口度的优劣排序为辛烯基琥珀酸淀粉钠＞酪蛋白酸钠＞蔗糖脂肪酸酯。

根据以上试验数据和初步品尝结果，认定奶油适当添加乳化剂可提高奶油口感和稳定性。下一步，将选取酪蛋白酸钠作为乳化剂进行优化正交试验。

2.4 复合甜味剂配方的正交试验

在单因素试验基础上，以物性测定仪测定的硬度值和感官测评结果为评价指标，以聚葡萄糖添加量（A）、赤藓糖醇添加量（B）、酪蛋白酸钠添加量（C） 为3 个因素，进行三因素三水平正交试验。

复合甜味剂在搅打奶油中的优化正交试验因素与水平设计见表5，复合甜味剂在搅打奶油中的优化正交试验结果和分析见表6。

表5 复合甜味剂在搅打奶油中的优化正交试验因素与水平设计/%

表6 复合甜味剂在搅打奶油中的优化正交试验结果和分析

由表6 可知，以硬度和感官测评的评分为评价指标时，影响搅打稀奶油品质的主次顺序皆为聚葡萄糖添加量（A） ＞酪蛋白酸钠添加量（C） ＞赤藓糖醇添加量（B）。聚葡萄糖添加量对产品品质影响最大，而随着聚葡萄糖添加量的提高，打发的奶油冷藏后硬度和稳定性有所改善；通过感官测评结果发现：膳食纤维用量提高后其甜度稍上升，但是光滑度有所下降。酪蛋白酸钠添加量对奶油品质有影响，随着添加量的提高，稀奶油的打发时间会稍微延长，奶油冷藏后硬度和稳定性先上升后下降；奶油质构由适中变为偏软，整体口感随着添加量增加先提升后下降。随着赤藓糖醇添加量的提高，奶油在冷藏后硬度和稳定性更好，口感也更柔滑，甜味适中，奶味协调。根据极差分析，可看到3 个因素的最优组为A1B2C2，即聚葡萄糖添加量3.0%，赤藓糖醇5.0%添加量，酪蛋白酸钠添加量0.15%。

3 结论

通过单因素试验和正交试验，开发出一种高纤低糖型复合甜味剂用于搅打稀奶油。添加3.0%聚葡萄糖，5.0%赤藓糖醇和0.15%酪蛋白酸钠可延缓稀奶油的打发时间，提高稀奶油的充气程度和硬度。经过物性测定仪测定，打发后的稀奶油的硬度为350 g/cm2，稳定性良好；同时，经过感官测评，其甜度、糊口度、光滑度和整体风味良好，整体评分为87.6 分。