新鲜稀奶油与无水奶油配比比例对搅打稀奶油品质及风味的影响规律

冯文慧1,2,陈雅丽1,2,王筠钠1,谢宁1,钱文涛3,耿骁璐3,杨永龙3,李志伟3,吕加平1,剧柠2*,张书文1*

1(中国农业科学院农产品加工研究所,北京,100193)2(宁夏大学 食品科学与工程学院,宁夏 银川,750000)3(内蒙古蒙牛乳业集团股份有限公司,内蒙古 呼和浩特,010110)

摘 要 为解决无水奶油制备的搅打稀奶油风味不佳的问题,该研究通过无水奶油与新鲜稀奶油复配制备一种新型再制稀奶油。通过测定稀奶油搅打性能、流变、稳定性、微观结构及风味等指标,研究不同无水奶油添加量(0%、10%、20%、30%,质量分数)对稀奶油的品质影响,确定无水奶油最适添加用量。结果表明,不同无水奶油添加量对稀奶油影响显著。随着无水奶油添加比例的提高,表观黏度逐渐增大(从0.29 mPa·s到0.75 mPa·s),泡沫硬度升高(从1 107 g到1 288 g),起泡率趋于下降(从196%到147%),打发时间也逐渐缩短(从225 s到192 s),Zeta电位绝对值先增大后减小,稳定性呈先升高后降低趋势,风味偏向于只添加无水奶油的样品。综合考虑,当无水奶油添加比例为20%时,脂肪球分布均匀,可保证稀奶油体系的稳定性,搅打性能良好,且风味较纯无水奶油基稀奶油更佳。

关键词 再制稀奶油;搅打特性;无水奶油;稳定性

搅打稀奶油是由脂肪、蛋白质、乳化剂、稳定剂、乳化盐、水等组成的水包油(oil/water,O/W)型乳状液,经机械搅打并充入空气形成的一种充气型泡沫产品,其中油脂是影响搅打稀奶油品质特性的重要因素[1-2]。搅打稀奶油具有良好的可塑性,打发后的奶油泡沫表面细腻光滑,能保证产品有良好外观的同时还具有独特的乳制品风味,不仅可用于面包、蛋挞等烘焙食品,还可用于咖啡、奶茶等饮品,具有较好的市场潜力[3]

搅打稀奶油的脂肪含量通常为35%~37%,其中脂肪是其重要组分,因其油相是不同甘油三酯的混合物,在不同温度条件下会有不同程度的结晶,因此脂肪结晶会对搅打后稀奶油的功能特性产生重要影响[4]。周绪霞等[5]指出当油脂用量较少时,不利于体系脂肪的部分聚结,这是因为脂肪在少量的情况下,易互相碰撞,很难聚集,导致乳液不稳定;但当油脂用量多时,又易造成稀奶油黏度增大且口感较差,过于黏腻。WU等[6]研究了油脂含量和蛋白质颗粒浓度对打发前乳化体系粒径和稳定性的影响,结果表明随着蛋白质颗粒浓度的增加,颗粒大小趋于减小,稳定性逐渐提高;随着含油量和蛋白颗粒浓度的增加,奶油的黏度和储能模量(G′)均有所增加,有利于奶油稳定结构的形成。MOENS等[7]发现油脂的结晶网状结构对搅打后乳脂的局部团聚及硬度有一定的影响。

搅打稀奶油主要分为乳脂稀奶油和植脂稀奶油。与植物脂肪稀奶油相比,乳脂稀奶油更易被人体吸收且避免了植物脂肪中的反式脂肪酸。乳脂稀奶油中的脂肪来源于新鲜稀奶油或无水奶油。但以新鲜稀奶油为原料加工搅打稀奶油稳定性及应用特性达不到要求;而以无水奶油制作的稀奶油易产生黄油酸败味从而影响产品风味[8]。因此,通过新鲜稀奶油与无水奶油的混合制备再制新型搅打稀奶油具有一定的市场价值。

本实验主要以无水奶油和新鲜稀奶油作为脂肪相,并加入生牛乳提供蛋白质和部分脂肪,通过无水奶油与新鲜稀奶油复配制备新型再制搅打稀奶油,研究不同无水奶油添加比例对稀奶油搅打特性、流变学特征、稳定性、微观结构及风味的影响,并对其机理进行探讨。通过对各个不同原料比例稀奶油乳液及打发后泡沫的搅打特性及品质进行表征,将微观结构与宏观性质结合起来,为搅打稀奶油的制备和应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

安佳无水奶油,恒天然商贸有限公司;新鲜稀奶油、纯牛乳,内蒙古蒙牛乳业股份有限公司;吐温80、磷脂、单双脂肪酸甘油酯、微晶纤维素均为食品级。

1.2 仪器与设备

TA.HD plus物性测试仪,英国Stable Micro System公司;Kitchen Aid 3.3L电动搅打器,凯膳怡贸易有限责任公司;T25剪切乳化分散机、RW20数显型机械搅拌器,德国IKA公司;TB-214分析天平,美国Denver公司;Zetasizer Nano ZS Zeta电位分析仪,英国马尔文仪器公司;TCS SP8激光共聚焦显微镜,德国Leica公司;Physica MCR 301流变仪,奥地利Anton Paar有限公司;Turbiscan稳定性分析仪,法国Formulaction公司;APV-2000均质机,德国APV公司;PEN3.5电子鼻,德国AIRSENSE公司。

1.3 实验方法

1.3.1 实验设计

稀奶油产品脂肪含量为35%,蛋白质含量为2.0%。稀奶油样品的乳化剂、稳定剂、乳化盐的用量及加工工艺保持一致,对照组1只添加新鲜稀奶油和生牛乳,对照组2只添加无水奶油和生牛乳。考察再制稀奶油中无水奶油占整个脂肪的百分比(0%、10%、20%、30%,质量分数)对稀奶油乳液性能及搅打性能的影响。

1.3.2 搅打稀奶油的制备

参考李扬等[9]的方法并做修改。在将纯牛乳加热后混入稳定剂及乳化盐剪切10~25 min使其充分溶解。将无水奶油水浴加热至80 ℃使其充分融化,添加油溶性的乳化剂制得油相,搅拌10~20 min。将油相与水相进行充分混合,乳化剪切15~30 min,使其充分剪切均匀。将剪切好的乳化液进行1次均质,随后于灭菌后再进行2次均质,最后放入4 ℃条件下即得搅打稀奶油产品。

1.3.3 稀奶油稳定性能测定

1.3.3.1 流变特性

使用Physica MCR 301流变仪测定稀奶油表观黏度随剪切速率的变化,使用CC27转子,剪切速率的变化范围为0.1~100 s-1。每次取样品20 mL,每个样品分别测定3个平行[10]

1.3.3.2 Zeta电位

稀奶油的Zeta电位值是利用Zeta电位分析仪测量,用去离子水以体积比1∶1 000稀释稀奶油,上样体积为1 mL,并在一对电极上施加电场,测量乳脂肪球的电泳迁移率。测定温度是25 ℃,每个样品经过3次平行测定,结果以“平均值±标准差”表示[11]

1.3.3.3 稳定性

使用Turbiscan光学稳定性分析仪对稀奶油样品进行动力学不稳定性测试,取20 mL样品于专用的玻璃瓶中进行扫描测试。扫描时长30 min,每1 min扫描1次,共扫描12 h。实验完成后使用TurbiSoft Ver 2.1.0.52软件整理TSI整体数据并分析[12]

1.3.3.4 裱花特性

用电动搅打器对稀奶油乳液进行打发,将搅打好的稀奶油装进裱花袋中,于干净的培养皿中进行裱花。分别对0、2 h的奶油进行记录并仔细观察其表面纹路色泽变化、塌陷情况及析水情况。

1.3.4 稀奶油搅打性能测定

1.3.4.1 硬度

利用质构仪测定硬度,将已搅打好的稀奶油样品装于裱花袋中,并从裱花袋中挤入圆柱杯中,将稀奶油填满至圆柱杯的3/4处,测试前探头速度为1.0 mm/s,测试时为1.0 mm/s,测试后为10.0 mm/s;测定距离为30 mm;触发类型为Auto(Force);探头型号为P/50。挤压开始后的10~25 s的平均值为泡沫硬度[13]

1.3.4.2 起泡率

将250 g在4 ℃冷藏12 h以上的稀奶油倒入电动搅打器的搅打缸中,使用电动搅打器进行搅打并计时,以能够挤成挺立的锥形的状态为终点,测定其打发率。打发率计算如公式(1)所示[14]:

打发率

(1)

式中:m1为同体积未搅打的搅打鲜奶油的质量,g;m2为同体积搅打好的搅打鲜奶油的质量,g。

1.3.4.3 搅打时间

搅打时间即达到搅打终点所需要的时间,搅打终点的判定是以能够挤成挺立的锥形为依据。搅打缸中加入250 g超高温灭菌搅打稀奶油进行搅打,记录所需时间,单位为s。

1.3.5 激光共聚焦扫描稀奶油结构

参考李扬等[9]的方法。称取250 g稀奶油乳液于搅打缸中,并加入1 mg/mL尼罗红和0.5 mg/mL异硫氰酸荧光橙红染液(fluorescein isothiocyanate,FITC)各1 mL,在电动搅打器中打发至终点后立即制片观察。使用63倍油镜的激光共聚焦扫描(confocal laser scanning microscopy,CLSM)观察样品微观结构。所使用的激发光源为氩灯,尼罗红和FITC的激发光波长均为488 nm(20 mV),接收波长分别为580~625 nm和530~550 nm。

1.3.6 稀奶油风味测定

1.3.6.1 电子鼻

取2 mL不同稀奶油样品放置于电子鼻专用的顶空瓶中,封盖后在室温下平衡30 min并进行测定。

电子鼻采用顶空进样方式,每个样品重复4次,筛选3个作为平行。载气为空气,速度为300 mL/min。顶空获取时间为60 s,延滞180 s,选取48~52 s较平稳的阶段进行信息采集,用仪器自带软件进行主成分分析(principal component analysis,PCA)[15]。电子鼻传感器具体性能如表1所示。

表1 电子鼻传感器性能

Table 1 Electronic nose sensor performance

传感器名称传感器敏感性能描述W1C对苯等芳香成分敏感W5S灵敏度大,对氢氧化合物很灵敏W3C对氨水、芳香成分敏感W6S主要对氢气有选择性W5C对烷烃类芳香成分敏感W1S对甲烷等短链烷烃敏感W1W对无机硫化物敏感W2S对醇醚酮类敏感W2W对芳香成分、有机硫化物敏感W3S对长链烷烃类成分敏感

1.3.6.2 电子舌

吸取1 mL样品于离心管中,加入适量超纯水并涡旋使其溶解,之后于10 000 r/min条件下离心20 min,除去脂肪,取上清液并用0.45 μm滤膜进行过滤,将滤液定容至100 mL于专用烧杯中,待测。样品与校准溶液(超纯水)交替检测,每个样品测定7次,最后选择后4次较稳定的数据进行分析,用仪器自带软件进行判别因子分析(discriminant factor analysis,DFA)[16]

1.4 数据处理

所有实验数据均测量3次,以“平均值±标准差”表示,利用SPSS Statistics 27进行显著性分析,并利用Origin 2021进行图形绘制。

2 结果与分析

2.1 无水奶油添加量对稀奶油稳定性能的影响

2.1.1 无水奶油添加量对稀奶油表观黏度和稳定性的影响

稀奶油乳液的流动性与乳液的物理状态密切相关,表观黏度便可反映乳液的流动特性、脂肪球的聚结及脆性。随着乳液黏度的增大,体系的阻力增大,脂肪球之间的碰撞几率也会减小,从而减少因脂肪球簇团聚而导致体系不稳定的现象[17]

无水奶油添加量对稀奶油表观黏度的影响如图1-a所示。稀奶油乳液是非牛顿流体中的假塑性流体,由图1-a可以看出,所有样品的表观黏度随着剪切速率的增大而减小,并逐渐趋于平稳。因为剪切速率的增加导致了较高的剪切力,使得其破坏微粒间的次级键,导致作用力被破坏,因此,表观黏度随着剪切速率的增加而降低,呈现出一种非线性的状态和剪切稀化的性质。

a-表观黏度图;b-稳定性图

图1 无水奶油添加量对搅打稀奶油表观黏度和稳定性的影响

Fig.1 Effect of anhydrous milk fat addition on the apparent viscosity and stability of whipped cream

在复配稀奶油中,相同的剪切速率下,随着无水奶油比例的增加,稀奶油表观黏度增大。因为无水奶油用量越多,体系无天然脂肪球膜的脂肪球越多,使得脂肪球的相对间距更小,从而使它们间的作用力增加,降低了乳状液的流动性,从而提高了体系的黏度[18]。此外,在同样的剪切力作用下,无水奶油用量更多能加速固态结构的形成,使其具有更强的抵抗能力,因而具有更高的表观黏度。另一方面,稀奶油的表观黏度还与脂肪球的部分聚结有关。在复配再制稀奶油中,随着无水奶油的比例增加,界面蛋白浓度逐渐减少,从而使液相中的蛋白质浓度增加,且脂肪部分附聚率增加,因此体系的表观黏度也随之增加[19]

利用Turbiscan稳定性分析仪测定稀奶油的整体动力学不稳定性指数(instaility index,TSI),如图1-b所示。稀奶油的稳定性通常可以用整体TSI值来表征,TSI值越小,乳液的稳定性越好[20]。TSI值随着时间的延长均有一定程度的增大,表明稀奶油体系会随着时间的延长出现部分失稳现象,主要原因是发生了一定程度的脂肪上浮或蛋白质絮凝。

在复配稀奶油中TSI最小的是无水奶油添加量为20%的,说明其乳液稳定性最好,乳化效果较好。添加20%和30%比例的无水奶油样品TSI值均小于2个对照组,表明对照组蛋白质间电荷增多,静电引力减小,导致其结构较20%的稀奶油更不稳定。

2.1.2 无水奶油添加量对稀奶油Zeta电位的影响

Zeta电位指的是胶体颗粒与悬浮液之间的电势差异。Zeta电势的绝对值较大,其表面电荷密度较高,则其静电排斥力较大,抗絮凝能力较强。表明乳状液的整体稳定性较好,不易发生脂肪聚结。Zeta电势的正负取决于乳剂中微粒所带的电荷。因为稀奶油中含有的蛋白质多为酪蛋白,酪蛋白胶束带有电负性,且稀奶油中的脂肪球膜也带有负电荷,所以所有组别稀奶油的Zeta电位均为负值[20]

如图2所示,随着无水奶油添加量的增大,稀奶油Zeta电位绝对值先增大后减小,当无水奶油添加20%时,Zeta电位值显著高于对照组(P<0.05),样品的电位绝对值达到最高,因为此时界面蛋白质吸附量最大,其电负性最高。表明在此复配条件下,稀奶油乳液最稳定,有更强的界面电荷屏障用来维持空间结构的稳定性,这也与稳定性结果相一致。通过Zeta电位和稳定性分析可见,在一定范围内添加适量无水奶油进行复配,可以提高稀奶油黏度,提高乳化效果,增强稀奶油体系稳定性。

图2 无水奶油添加量对搅打稀奶油Zeta电位的影响

Fig.2 Effect of anhydrous milk fat addition on the Zeta potential of whipped cream

注:不同小写字母表示差异显著(P<0.05)(下同)。

2.1.3 无水奶油添加量对稀奶油裱花性能的影响

稀奶油的保形能力可以通过裱花性能来表征。由图3可知,所有样品均无乳清析出现象,但放置2 h后表面色泽略有暗沉。对照1和10%的样品在2 h静置后挺立度稍有下降,略有塌陷。而其余样品保形能力较强,在2 h静置后泡沫稳定性较好,仍保持良好的裱花纹路。

图3 无水奶油添加量对搅打稀奶油裱花性能的影响

Fig.3 Effect of anhydrous milk fat addition on the laminating performance of whipped cream

2.2 无水奶油添加量对稀奶油搅打性能的影响

2.2.1 无水奶油添加量对稀奶油打发硬度的影响

打发后硬度也是评价稀奶油的重要指标,表征搅打稀奶油的可塑性。稀奶油泡沫硬度要在合适的范围内,若硬度较大,则难以涂抹;若硬度较小,奶油易坍塌。搅打后稀奶油的硬度与其脂肪部分聚结程度相关,越高的脂肪部分附聚率越易形成较强的脂肪球网状结构,赋予稀奶油体系更高的强度,从而具有更高的硬度。部分附聚的脂肪球形成的更牢固的网状结构可以有效地对气泡进行固定[22]

油脂添加量主要是通过界面蛋白解析及脂肪部分附聚两方面影响搅打稀奶油的硬度。由图4可见,随着无水奶油添加量的增加硬度随之增大,表明稀奶油抵抗变形能力更强。这是因为油脂用量会影响脂肪的聚结[23]。随着无水奶油添加量的增大,脂肪部分附聚率也随之增大,与之对应的总游离脂肪量也随之增大,促进脂肪聚集并形成稳固的结构,因此,所生成的泡沫骨架具有较好的硬度,泡沫内部结构更强,从而提高了搅打稀奶油的硬度,且稀奶油硬度也和黏度有关。MUSE等[24]证明提高黏度能提高体系的阻力,使其具有较高的硬度。

图4 无水奶油添加量对搅打稀奶油硬度的影响

Fig.4 Effect of anhydrous milk fat addition on the hardness of whipped cream

2.2.2 无水奶油添加量对稀奶油起泡率的影响

起泡率是指泡沫中的气体含量,也就是包裹气泡的能力。由图5可知,随着无水奶油添加量的增大稀奶油起泡率显著减小(P<0.05)。当无水奶油添加量为30%时,虽与其他组的乳化剂和稳定剂添加量一致,但无水奶油添加量增加,致使脂肪不能充分乳化;同时,随着无水奶油添加量的增加,乳浊液中脂肪球比表面积增加,表面吸附的蛋白质及乳化剂的含量降低,这是造成起泡率下降的根本原因[25]。当无水奶油添加量越多时,稀奶油硬度越高,脂肪部分附聚程度较大,易形成较大的脂肪结晶从而刺破其气泡,导致打发率降低。并且无水奶油含量升高后奶油乳浊液表观黏度过高,会减缓气体进入乳状液的速度,导致起泡率下降。

图5 无水奶油添加量对搅打稀奶油起泡率的影响

Fig.5 Effect of anhydrous milk fat addition on the frothing rate of whipped cream

当只添加新鲜稀奶油而不添加无水奶油时,稀奶油起泡率(196.6%)显著高于无水奶油添加30%的样品(155.8%),这两者起泡率的不同主要是因为其包裹气泡的方式不同。当不添加无水奶油时,脂肪在搅打阶段结晶速度较慢,其泡沫的稳定性主要依赖于蛋白质和表面活性剂;在无水奶油添加20%时,脂肪结晶网络状结构的形成速度较快,并引发脂肪迅速团簇聚结从而产生泡沫。两者气泡的形成原因存在着很大的差异,前者主要是形成液态的气泡,体系中气体较多,但并不稳定;而后者则是由脂肪发生部分附聚而形成的稳定网状结构,其内部气泡分布更加均匀[26]

2.2.3 无水奶油添加量对稀奶油搅打时间的影响

搅打时间是评价搅打稀奶油空气-水界面脂肪部分附聚程度的有效方法,与脂肪部分附聚速率有关,聚结速率慢则搅打时间更长,才能形成充气结构稳定的最终产物[26]。由图6可知,对照1样品搅打所需时间最长,对照2样品搅打所需时间最短,并随着无水奶油添加比例的增大,样品的搅打时间在缩短。因为随着无水奶油添加量的增大,稀奶油的硬度增大,脂肪球之间更易发生相互聚结,导致其脂肪部分附聚率增大,从而降低其打发时间[27]

图6 无水奶油添加量对搅打稀奶油搅打时间的影响

Fig.6 Effect of anhydrous milk fat addition on whipping time of whipped cream

2.3 无水奶油比例对稀奶油微观结构的影响

搅打稀奶油的形成主要有3个阶段[28]:a)快速起泡膨胀阶段,在此阶段中,由于稀奶油的起泡特性,使得大量空气迅速进入稀奶油乳浊液中,蛋白质迅速吸附到蛋白质-水界面,同时与油相及乳化剂等进行竞争性吸附,界面张力减小,形成较大的气泡。b)在进一步的搅打过程中,有些大气泡会变成小气泡,而脂肪球则继续附聚并吸附于气泡上。c)脂肪球通过堆积形成的脂肪团簇或脂肪球链将相邻的气泡连接起来,因此在稀奶油中构成了一种固态的稳定结构。

图7中被红色荧光染料染色的是脂肪,被绿色荧光染料染色的是蛋白质,黑色的代表气泡,气泡被蛋白质所包裹。在显微镜下,脂肪球聚集形成脂肪球簇并连接在一起,使得照片中出现连片的红色部分。

a-对照组;b-10%组;c-20%组;d-30%组;e-对照2组

图7 CLSM表征无水奶油添加量对稀奶油微观结构的影响

Fig.7 CLSM characterisation of the effect of anhydrous milk fat addition on the microstructure of whipping creams

起泡率较高的样品经过搅打体系会有更多的小气泡,例如,在不添加无水奶油的对照1泡沫中,脂肪球密度较高,相互紧靠,这就表明气泡间的网状结构越紧密,从而保证泡沫结构整体完整性。

在添加部分无水奶油的2、3、4组中,黑色的气泡与周围的脂肪球和蛋白质分布均匀,形成稳定的网状结构。而在对照组1中,气泡大小严重不均匀且气泡形状不规则,表明泡沫结构不稳定,抵抗变形能力差;在对照组2中,可以看到蛋白质黏连、脂肪球簇团聚的现象。由于稀奶油中蛋白与脂肪的总量固定,因此,在一定范围内存在大量蛋白及脂肪堆积,则在其他区域会缺少蛋白和脂肪用来稳定气泡,这就导致稀奶油搅打泡沫不稳定。因此添加适量的无水奶油可以增强稀奶油泡沫的稳定性。

2.4 无水奶油添加量对稀奶油风味的影响

2.4.1 无水奶油添加量对稀奶油电子鼻风味的影响

电子鼻是利用气体传感器阵列的响应图案来识别气味的电子系统,以特定的传感器和模式识别系统快速提供被测样品的整体风味信息[29]。图8是不同样品间的电子鼻PCA图,由图可知,PC1和PC2的总贡献率为97.41%,大于95%,因此说明图中的PC1、PC2能较好地反映大多数样本的基本特征够通过成分差异的大小来区分不同的稀奶油样品。图中的椭圆反映了3个重复的样本的总体信息,椭圆之间的距离反映了样本之间的差异性。由图8可见,由于原料的不同,只添加新鲜稀奶油不添加无水奶油的对照样品1和其他添加了无水奶油的样品组距离较大,尤其与只添加了无水奶油的对照样品2距离最远,故其风味之间有显著差异(P<0.05),这是因为新鲜稀奶油的香气风味主要来源于牛奶中的水相和脂肪球膜,而无水奶油由于缺乏天然脂肪球膜,其香气主要由乳脂肪的部分的挥发性化合物提供[30]。虽然无水奶油和新鲜稀奶油都属于奶油,但由于稀奶油的加工工艺、生产季节、奶牛饲料及泌乳期等原因使得稀奶油中特有的香味物质也各不相同[31],脂肪酸组成也不相同。而添加了无水奶油的其余样品组虽添加量不同,但总体距离较近,甚至有重叠部分,所以风味类似,可归为一类。且可以由图中明显看出随着无水奶油添加量的增大,样品风味更靠近对照样品2。

图8 不同无水奶油添加量样品间电子鼻PCA图

Fig.8 Electronic nose PCA analysis between samples with different anhydrous milk fat additions

不同比例无水奶油的电子鼻传感器响应值如表2所示。由表2可见,传感器W1W、W2W及W5C的响应值较高,则表明硫化物及烷烃类等芳香成分对稀奶油风味贡献率较大[32]。而传感器W1C和W5C在添加不同比例无水奶油时响应值基本不变,无显著差异(P>0.05),则表明苯等芳香成分及烷烃类化合物在各个样品间无显著差异。而随着无水奶油添加量的增大及新鲜稀奶油比例的减少,传感器W1W、W2S、W5S、W6S、W1S及W3S响应值均有所下降,表明无机硫化物、酮醚醇类、氢氧化合物、氢气及长、短链烷烃类物质均随着无水奶油添加量的增大对稀奶油的贡献率减小,总体风味物质减弱。

表2 不同比例无水奶油电子鼻传感器响应值

Table 2 Response values of electronic nose sensors with different ratios of anhydrous milk fat

注:不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

样品W1CW5SW3CW6SW5CW1SW1WW2SW2WW3S对照11.090±0.00a1.047±0.00a1.078±0.01b0.983±0.02a1.010±0.01a0.755±0.04a1.812±0.04a0.836±0.03a1.024±0.01a0.937±0.04a10%1.093±0.01a1.084±0.14a1.080±0.01b0.984±0.04a1.001±0.01a0.752±0.07a1.727±0.13a0.836±0.06a1.077±0.06a0.911±0.01a20%1.099±0.00a0.996±0.01a1.088±0.00b0.956±0.00a1.003±0.01a0.690±0.00a1.539±0.06b0.774±0.01a1.024±0.01a0.900±0.00a30%1.099±0.00a0.992±0.00a1.089±0.00b0.954±0.00a1.010±0.00a0.689±0.01a1.486±0.02b0.783±0.01a1.020±0.02a0.900±0.00a对照21.100±0.00a0.975±0.02a1.090±0.00a0.953±0.00a1.011±0.01a0.687±0.00a1.488±0.01b0.776±0.00a1.030±0.01a0.898±0.00a

2.4.2 无水奶油添加量对稀奶油电子舌风味的影响

对不同稀奶油样品进行电子舌分析,探究不同无水奶油添加比例对稀奶油滋味的影响。如图9所示,第1判别因子和第2判别因子的总贡献率达到98.837%,几乎包括所有样品的滋味信息。样品的4个点代表样品的重复,且4个点都比较集中,所以每个四边形都可以表示样品的整体信息。由图9-a可见,纯新鲜稀奶油的对照样品1和纯无水奶油的对照样品2距离较远,分别分布在不同象限,表明两者风味具有显著差异(P<0.05)。而添加了10%~30%比例无水奶油的3个稀奶油样品距离较近,表明其三者的滋味相近,可归为一类。这也与电子鼻结果一致。再通过图9-b中电子舌味感值雷达图可知,随着无水奶油添加量的增大及新鲜稀奶油比例的减少,稀奶油酸味值逐渐增大而鲜味值逐渐减小,咸味值在单一稀奶油中较低,而在再制复配稀奶油中较高。综上,当体系中添加越多无水奶油时,稀奶油的酸味越多而鲜味降低。

a-电子舌DFA图;b-味感值雷达图

图9 不同无水奶油添加量样品间电子舌DFA图及味感值雷达图

Fig.9 Electronic tongue DFA between samples with different anhydrous milk fat additions and radar plot of taste sensory values

3 结论

本文研究了不同无水奶油添加比例对搅打稀奶油乳液性能、搅打性能、微观结构及风味的影响。结果表明,随着无水奶油添加量的增加,稀奶油表观黏度及泡沫硬度都随之增大,起泡率随之降低,搅打时间也随之变短。当无水奶油添加比例为20%时,样品具有最高的Zeta电位值及最低的TSI值,且打发后泡沫微观结构紧密,状态良好,表明在此复配条件下,稀奶油具有良好的稳定性。且当无水奶油添加量为20%时,稀奶油滋气味与纯无水奶油的对照组2有显著差别,其中鲜味值增大且酸味值降低,风味较纯无水奶油基稀奶油有所改善。综合考虑,当无水奶油添加量为20%时,稀奶油具有良好的搅打性能和品质。本文研究了新型再制稀奶油的制备加工及无水奶油在稀奶油领域的应用,为新型再制稀奶油的开发提供一定理论基础。

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Influence of ratio of fresh cream to anhydrous milk fat on quality and flavour of whipping cream

FENG Wenhui1,2, CHEN Yali1,2, WANG Yunna1, XIE Ning1, QIAN Wentao3, GENG Xiaolu3, YANG Yonglong3, LI Zhiwei3, LYU Jiaping1, JU Ning2*, ZHANG Shuwen1*

1(Institute of Food Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China)2(College of Food Science and Engineering, Ningxia University, Yinchuan 750000, China)3(Inner Mongolia Mengniu Dairy Group Corporation, Hohhot 010110, China)

ABSTRACT To solve the problem of poor flavour of butter-based cream, a new type of reconstituted cream was prepared by compounding anhydrous milk fat with fresh cream.The quality of the whipping cream was investigated by measuring the whipping performance, rheology, stability, microstructure, and flavour of the cream, and the effect of different anhydrous milk fat additions (0%, 10%, 20%, 30%) on the quality of the whipping cream was investigated.Results showed that the effects of different anhydrous milk fat additions on cream were significant.As the proportion of anhydrous milk fat increased, the apparent viscosity gradually increased (from 0.29 mPa·s to 0.75 mPa·s), the foam hardness increased (from 1 107 g to 1 288 g), the foaming rate tended to decrease (from 196% to 147%), the whipping time was gradually shortened (from 225 s to 192 s), the absolute value of the zeta potential increased and then decreased, the stability tended to increase and then decrease.The absolute value of Zeta potential increased and then decreased, the stability tended to increase and then decrease, and flavours favouring samples with only anhydrous milk fat added.In summary, when 20% of anhydrous milk fat was added, the stability of the whipping cream system could be ensured, some fat aggregation occurred, the whipping performance was good, the microstructure was uniformly distributed, and the flavour was better than that of the pure butter-based whipping cream.

Key words recombined dairy cream;whipping characteristics;anhydrous milk fat;stability

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039050

引用格式:冯文慧,陈雅丽,王筠钠,等.新鲜稀奶油与无水奶油配比比例对搅打稀奶油品质及风味的影响规律[J].食品与发酵工业,2025,51(8):21-28.FENG Wenhui, CHEN Yali, WANG Yunna, et al.Influence of ratio of fresh cream to anhydrous milk fat on quality and flavour of whipping cream[J].Food and Fermentation Industries,2025,51(8):21-28.

第一作者:硕士研究生(剧柠教授和张书文副研究员为共同通信作者,E-mail:juning1122@163.com;zswcaas@hotmail.com)

基金项目:国家自然科学基金项目(32372378,32302137);中央引导地方科技资金项目(2022ZY0120);中国农业科学院资金项目(G2022-IFST-04);国家奶牛产业技术体系项目(CARS-36)

收稿日期:2024-03-01,改回日期:2024-04-22