杏仁為薔薇科落葉喬木植物杏或山杏的種子,是生長于我國西北地區的主要堅果品種,在我國有悠久的藥用歷史,常用于降氣止咳平喘、潤腸通便。杏仁中含有豐富的營養物質,杏仁粕含有 17 種氨基酸,占總類 36.67%,必需氨基酸種類占日常飲食所需氨基酸的 26.86%。李科友等日認為,杏仁有助于實現人體的氨基酸營養平衡和健康作用。杏仁還是大量營養素和微量營養素的豐富來源,如維生素、礦物質(如鎂、鐵、鈣、銅、錳、鋅、磷以及非金屬元素硒等)以及影響人體生理和代謝過程的單飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸。 臨床試驗分析表明,杏仁中的不飽和脂肪酸可改善血脂狀況、血壓和升糖指數。隨著杏仁奶、杏仁巧克力和杏仁油等杏仁食品的日益推廣,杏仁蛋白因其優異的功能特性也被用于奶酪加工之中。現代食品研究也發現杏仁多肽的加入能抑制奶酪中微生物的生長,延長奶酪的貨架期,并且杏仁為奶酪提供了獨特的堅果風味。比起動物脂肪,杏仁脂肪能有效降低膽固醇,改善食用者的血脂狀況。除此之外,以杏仁為主要原料的奶酪能提供相比于動物奶酪更高的 VE、鈣、銅、鎂、磷和鋅,提高飲食質量。
奶酪醬是新型加工奶酪產品,由于在食品生產中使用奶酪醬存在膽固醇過高的問題,因此以植物為原料替換動物奶酪可以降低奶酪醬帶來的健康風險。研究表明,菜籽油是單烯和多烯脂肪酸、植物甾醇和 VA、VE 和 VK的極好來源食用它們可以改善心血管系統的功能,并具有抗動脈粥樣硬化作用四。植物基奶酪可以由使用分餾或組織破碎途徑獲得的植物蛋白生產,這些產物通常是復雜的膠體分散體,由嵌入黏彈性中的脂滴或者多糖組成蛋白質網絡,與普通奶酪相比,這些植物性奶酪更具環境可持續性。
然而,植物基奶酪在風味、口感、質地上無法完全替代動物奶酪。植物基奶酪由于其使用的原料特性,往往有不同的缺點,如以豆類植物為原料的奶酪帶有豆腥味,以玉米醇溶蛋白為原料的奶酪無法有效交聯。酶改性奶酪(EMC)是加工食品中天然奶酪的一種具有成本效益的替代品,由各種熟度的奶酪或酪蛋白、乳清粉、奶粉和乳脂的混合物酶促生產,與天然奶酪相比,EMC 具有許多優點,例如風味強度高、風味類型多樣和成本降低。作為風味前體,它們可以被人體直接吸收利用,不僅影響奶酪的風味,還影響奶酪的口感和質地。
本文基于酶改性奶酪的研究現狀以及杏仁的營養價值,旨在開發一款以杏仁為主要成分的酶改性奶酪醬。通過單因素實驗和正交實驗對杏仁奶酪醬的理化指標以及質構特征進行測定,探究杏仁奶酪醬的最佳生產工藝條件,為未來植物基奶酪的研究開發提供一定的技術基礎以及研究思路。
材料與方法
01實驗材料
杏仁:天津浩雪瑞商貿有限公司;全脂乳粉:安佳乳品有限公司;風味蛋白酶:青島吉寶中新國際貿易有限公司;白地霉:(GE017 LYO10 D):丹尼斯克(中國)有限公司;脂肪酶(CAPALASE MICRO R800)、市售EMC:帝斯曼(中國)有限公司北京分公司;氫氧化鈉(分析純):天津市津科精細化工研究所;多聚磷酸鈉(分析純)、檸檬酸鈉(分析純)、焦磷酸鈉(分析純):天津市風船化學試劑科技有限公司。
02感官評價
依據李青和高洪武的方法并做出適當調整改進,選擇20名本專業學生作為評價員參與感官評價。感官評價在光線明亮、通風正常、無異味、有獨立隔間的房間中進行,評價員以我國《食品安全國家標準 再制干酪和干酪制品》(GB 25192-2022)為感官評價標準對杏仁牛奶混合奶酪醬從口感、風味、色澤、組織狀態、可接受性四個方面進行100分制的打分評價,產品得分越高說明奶酪品質越好。

結果與討論
01不同杏仁乳粉配比對杏仁牛奶混合奶酪醬品質的影響
由圖2(d)可以看出,杏仁乳粉添加比例對產品感官評分的影響。當不添加乳粉僅以杏仁漿為原料發酵時,樣品無法凝固,無乳香味,整體呈乳白色,杏仁香味濃烈且含有一些苦味。當杏仁:乳粉2:1時,樣品成形較差,仍含有大量液體,僅底部有一些凝固,整體呈白色,乳黃色較淡,風味上杏仁味偏重,苦味較淡,有些許乳香味;當杏仁:乳粉1:1時,產品成形較好,含有少量氣泡,表面較光滑,含有少量顆粒,整體呈乳黃色,杏仁味和乳香味較均衡;當杏仁:乳粉2:1時,產品成形最好,基本無氣泡,表面光滑無顆粒,整體呈乳黃色,乳香味濃郁且伴隨著杏仁味,無苦味產生。

02不同發酵時間對杏仁牛奶混合奶酪醬品質的影響
由圖可以看出,在發酵時間為12 h時,樣品幾乎沒有凝固,呈液態,乳香味不濃郁,杏仁味淡且帶有苦味,樣品呈淡黃色,光澤差,可接受性極低 ;在發酵時間為18h時,樣品發酵效果差,呈液態,較發酵12h的樣品較為濃稠,乳香味與杏仁味淡,樣品呈淡黃色,光澤差,可接受性極低 ;在發酵時間為24h時,樣品發酵效果好,整體呈固態,乳香味與杏仁味協調,表面光滑無氣泡,質地均勻,可接受性高 ;在發酵時間為30h時,樣品完全凝固,乳香味濃郁,杏仁味淡,樣品呈乳黃色,光澤一般,質地均勻,可接受性高。發酵時間為36h時,樣品完全凝固,乳香味中含有異味,質地較均勻,口感有顆粒感,可接受性不高。

03風味蛋白酶添加量對杏仁牛奶混合奶酪醬品質的影響
由圖可以看出,當蛋白酶添加量低于0.125% 時,奶酪醬感官評分較低,這是因為蛋白酶添加量太少導致產生的風味物質不足,奶酪醬的風味評分較低 ;當蛋白酶添加量為 0.125%時,蛋白水解產生的風味與杏仁味較為協調,質地均勻柔軟,可接受性高 ;當蛋白酶添加量達到0.15% 時,蛋白酶促進蛋白水解產生大量風味物質,風味過于濃厚且產生異味,而且由于蛋白酶添加量的升高奶酪醬持水性降低,口感和組織得分降低,因此整體得分不高。

04脂肪酶添加量對杏仁牛奶混合奶酪醬品質的影響
由圖可以看出,隨著脂肪酶添加量的升高,感官評分越來越低。當脂肪酶添加量為0.5% 時,奶酪醬杏仁味與奶酪味協調,口感平滑細膩,質地均勻,呈乳黃色,有光澤,表面光滑無顆粒,易于涂抹 ;當脂肪酶添加量為 1.0% 時,奶酪醬奶酪味更濃厚,杏仁味不明顯,伴隨些許酸味,奶酪醬持水性降低,變為半固半液態,呈黃色,無光澤,質地過軟,難以涂抹 ;當脂肪酶添加量為2% 和2.5% 時,奶酪味過于濃厚,同時伴有強烈的酸味,奶酪醬變為液態,呈黃色,無光澤,難以涂抹,滋味和口感難以接受。

05正交實驗設計及結果
根據 1.3.5 的方法,以杏仁乳粉配比、發酵時間、蛋白酶添加量、脂肪酶添加量四因素進行正交實驗,以感官評分為指標,優化杏仁牛奶混合奶酪醬的制作工藝。L9(34)正交實驗結果見表3,極差分析見圖 6。由表3可以得出,感官評分最高的組合為A3B1C3D1。根據圖 5 可知,確定影響感官評分的主要因素為 A > B > C > D,即杏仁乳粉配比對杏仁牛奶混合奶酪醬的感官影響最大。因此采用最佳制作工藝為杏仁∶乳粉 =1∶2(W/W),發酵時間24h,蛋白酶添加量0.125%,脂肪酶添加量0.5%。由此工藝參數制得的杏仁牛奶混合奶酪醬感官評分為 82 分。


結論
本實驗探究杏仁牛奶混合奶酪醬最佳生產工藝,首先進行杏仁乳粉配比、發酵時間、蛋白酶和脂肪酶添加量的單因素實驗,以pH值、酸度、水分含量和感官評分分析對奶酪醬品質的影響,借助Design-Expert13軟件設計三因素三水平實驗,確定最佳工藝參數:杏仁與奶酪質量比1∶2,發酵 24 h,風味蛋白酶添加量 0.125%,脂肪酶添加量 0.5%,經質地優化實驗,確定復配乳化鹽添加量為 3%。
驗證實驗結果顯示,該工藝制得的奶酪醬感官評分 82 分,杏仁與乳香味協調,呈淡乳黃色,易涂抹 ;質構分析表明,其硬度641.47gf,黏著性-361.19gf·s, 黏聚性0.72, 膠著性435.9gf,彈性0.88,恢復性 0.03。與市售 EMC 相比,這款奶酪醬質地更硬、黏聚性更高。為未來混合奶酪醬開發提供了一些基礎及思路。

