海棠果再制奶酪配方及加工工藝優(yōu)化

徐海祥，陳籽達(dá)，劉靈靈

（江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院，江蘇 泰州 225300）

海棠果為薔薇科蘋果屬植物的果實(shí)。海棠是優(yōu)美的觀賞植物，樹性強(qiáng)健，適應(yīng)性強(qiáng)，耐澇，耐鹽，抗寒力和豐產(chǎn)性均較強(qiáng)[1]。有研究結(jié)果表明，海棠果中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，粗纖維含量高達(dá)7.48%，還包括多種維生素、礦物質(zhì)以及有機(jī)酸等[2]，具有解毒生津、止渴去火、養(yǎng)胃、助消化、抗病毒、消炎等保健功能[3]。目前以海棠果為原料的加工產(chǎn)品比較少見(jiàn)，因此制約了海棠果的綜合利用。因此，加強(qiáng)對(duì)海棠果的開發(fā)研究十分必要，若將其加工成海棠果再制奶酪將有較大的發(fā)展空間。

經(jīng)查閱中國(guó)知網(wǎng)（China National Knowledge Internet，CNKI）等有關(guān)文獻(xiàn)及市場(chǎng)調(diào)研，檢索到CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中與海棠果應(yīng)用相關(guān)的研究，如司更花等[4]研究了酶法制備海棠果汁的酶解工藝條件優(yōu)化；余倩倩等[5]探討了麥香型海棠果汁飲料的加工關(guān)鍵工藝技術(shù)；菅田田等[6]研制得到一種麩皮高酸海棠果飲料，其營(yíng)養(yǎng)豐富、酸甜適口。但無(wú)論文獻(xiàn)上還是市場(chǎng)上目前暫未見(jiàn)有海棠果在再制奶酪類乳制品中的應(yīng)用研究及產(chǎn)品。本研究以西府海棠果為主要原料，探討海棠果再制奶酪配方及加工工藝，并利用響應(yīng)面法對(duì)配方及工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以期為海棠果再制奶酪的研究及工業(yè)化生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

海棠果、全脂奶粉、白砂糖、小蘇打：市售；切達(dá)奶酪、黃油：上海意諾食品有限公司；黃原膠、卡拉膠：河北格貝達(dá)生物科技有限公司；果膠酶、檸檬酸鈉、多聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、六偏磷酸鈉：河南青羊生物科技有限公司；硫酸、異戊醇（分析純）：中國(guó)醫(yī)藥集團(tuán)有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

破壁料理機(jī)（MJ-PB12Power304）：美的集團(tuán)股份有限公司；離心機(jī)（5810R）：德國(guó)艾本德股份公司；電子天平（EL3002）：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司集團(tuán)；質(zhì)構(gòu)儀（FTC-TMS-Touch）：北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司；分光光度計(jì)（T6）：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；干酪融化鍋（UMC5）：潮州市潮安區(qū)彩塘鎮(zhèn)凱迪克不銹鋼制品廠；高速組織搗碎機(jī)（DS-1）：無(wú)錫久平儀器有限公司；水浴鍋（HH-S2）：金壇區(qū)成輝儀器廠；酸度計(jì)（PHS-3E）：上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；蓋勃氏乳脂計(jì)（最小刻度值0.1%）：南京銘奧儀器設(shè)備有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

海棠果選料→清洗→燙漂→去皮→去核→打漿→酶處理→過(guò)濾→調(diào)酸→天然奶酪預(yù)處理→配料→加熱融化→乳化→殺菌→灌裝→冷藏→成品。

1.2.2 操作要點(diǎn)

1.2.2.1 選料

選用直徑約2.5 cm的新鮮海棠果，要求大小均一，色澤鮮紅，果肉飽滿，形狀圓球形，無(wú)病蟲害，無(wú)僵果腐爛霉變。用清水沖洗干凈，去除雜質(zhì)的殘留[7]。

1.2.2.2 清洗、燙漂

將海棠果流水沖洗干凈，去除果梗，置于80℃的熱水中燙漂1 min左右，至海棠果軟化為止，取出瀝干水分[8]。

1.2.2.3 去皮、去核及打漿

剝?nèi)ネ馄?，取出果肉，并剔除海棠果核，將去除外皮和果核的海棠果肉按料水?∶3（g/mL）的比例，經(jīng)組織搗碎機(jī)和破壁料理機(jī)分別高速打漿1 min后，制成海棠果漿備用。

1.2.2.4 酶處理

將制成的海棠果漿中加入果膠酶，按果漿料量適當(dāng)添加適量的果膠酶，調(diào)節(jié)果漿pH值至4.0，在一定溫度的水浴中酶解一段時(shí)間，至海棠果漿料澄清為止，升溫至100℃，以終止酶活[9]。

1.2.2.5 過(guò)濾、調(diào)酸

將經(jīng)酶解澄清的海棠果漿汁采用40目的雙層紗布過(guò)濾，然后通過(guò)膠體磨細(xì)磨兩遍，在20MPa均質(zhì)壓力下進(jìn)一步均質(zhì)，得澄清均一的海棠果汁，最后用0.1%的小蘇打溶液調(diào)節(jié)海棠果汁pH值至4.7～4.9備用。

1.2.2.6 天然奶酪預(yù)處理

將成熟期6個(gè)月的切達(dá)奶酪切成1 cm3左右的小塊，并經(jīng)組織搗碎機(jī)搗碎備用[10]。

1.2.2.7 配料、加熱融化及乳化

按配制1 kg海棠果再制奶酪計(jì)算，分別稱取35%天然奶酪碎粒、適量海棠果汁酶解液、12%黃油，一起加入融化鍋中，以2 000 r/min的轉(zhuǎn)速攪拌混合均勻[11]，然后再加入0.5%復(fù)合乳化鹽（經(jīng)預(yù)試驗(yàn)確定檸檬酸鈉∶多聚磷酸鈉∶焦磷酸鈉∶六偏磷酸鈉質(zhì)量比 4∶2∶2∶1）、6%脫脂乳粉、6%白砂糖、適量復(fù)合穩(wěn)定劑（卡拉膠∶黃原膠質(zhì)量比4∶1）以及純凈水，于適當(dāng)溫度條件下，以3 000 r/min的速度攪拌，使各種原輔料充分融合乳化一定時(shí)間，至組織狀態(tài)均勻細(xì)膩[12]。

1.2.2.8 殺菌、灌裝、冷藏及成品

乳化完成后，以3 000 r/min繼續(xù)加熱攪拌，加熱至95℃，保溫5 min，然后出鍋灌裝。灌裝完成后將海棠果再制奶酪置于0℃～4℃冰箱冷藏，迅速降溫至10℃以下貯藏[13]。經(jīng)感官評(píng)定、質(zhì)構(gòu)分析、理化以及微生物檢測(cè)合格，即為成品。

1.2.3 酶解工藝條件的確定

以測(cè)定的酶解液透光率為指標(biāo)，通過(guò)單因素及正交試驗(yàn)，對(duì)影響酶解的果膠酶添加量、酶解溫度以及酶解時(shí)間3個(gè)因素進(jìn)行研究，確定最佳酶解工藝條件[14]。

1.2.3.1 果膠酶添加量對(duì)海棠果汁透光率的影響

取經(jīng)去皮、去核及打漿預(yù)處理后的海棠果漿料，按以下6個(gè)水平0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%、0.12%分別加入果膠酶，在45℃條件下充分?jǐn)嚢杌靹蛉芙夂?，?jīng)110 min水浴保溫酶解，然后升溫至100℃，以終止酶活。每個(gè)水平試驗(yàn)重復(fù)3次，分別測(cè)定酶解液的透光率。

1.2.3.2 酶解溫度對(duì)海棠果汁透光率的影響

取經(jīng)去皮、去核及打漿預(yù)處理后的海棠果漿料，按0.06%添加果膠酶于海棠果漿中混勻，分別于35、40、45、50、55、60 ℃ 6 個(gè)水平的水浴條件下保溫酶解110 min，然后升溫至100℃，以終止酶活。每個(gè)水平試驗(yàn)重復(fù)3次，分別測(cè)定酶解液的透光率。

1.2.3.3 酶解時(shí)間對(duì)海棠果汁透光率的影響

取經(jīng)去皮、去核及打漿預(yù)處理后的海棠果漿料6份，按0.06%添加果膠酶于海棠果漿中混勻，分別按以下 6 個(gè)水平 80、90、100、110、120、130 min 的酶解時(shí)間，于45℃水浴條件下保溫酶解，然后升溫至100℃，以終止酶活。每個(gè)水平試驗(yàn)重復(fù)3次，分別測(cè)定酶解液的透光率，考察果膠酶在不同的酶解時(shí)間條件下對(duì)酶解效果的影響。

1.2.3.4 正交試驗(yàn)優(yōu)化酶解工藝

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，選取果膠酶添加量、酶解溫度及酶解時(shí)間的較優(yōu)工藝參數(shù)，以酶解液透光率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，設(shè)計(jì)L9（34）正交試驗(yàn)，對(duì)酶解工藝進(jìn)行優(yōu)化分析，篩選出產(chǎn)品的最佳酶解工藝。正交試驗(yàn)因素水平見(jiàn)表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平Table 1 The factors and levels of orthogonal test

1.2.4 海棠果再制奶酪配方及工藝參數(shù)的優(yōu)化

查閱相關(guān)文獻(xiàn)并經(jīng)預(yù)試驗(yàn)研究結(jié)果表明：海棠果汁酶解液添加量、復(fù)合穩(wěn)定劑添加量、乳化溫度以及乳化時(shí)間是影響海棠果再制奶酪品質(zhì)的比較重要因素[15]。以成品的感官品質(zhì)以及彈性為指標(biāo)，以市售某知名品牌奶酪棒質(zhì)構(gòu)彈性為對(duì)照，經(jīng)單因素試驗(yàn)并采用響應(yīng)面分析法對(duì)海棠果汁酶解液添加量、復(fù)合穩(wěn)定劑添加量、乳化溫度以及乳化時(shí)間進(jìn)行選擇優(yōu)化，確定成品最佳的加工工藝及配方。

1.2.4.1 海棠果汁酶解液用量對(duì)海棠果再制奶酪感官品質(zhì)及彈性的影響

設(shè)定制備1 kg海棠果再制奶酪，按添加35%天然奶酪、2.5%復(fù)合乳化鹽、0.5%復(fù)合穩(wěn)定劑、6%脫脂乳粉、6%白砂糖、12%黃油、20%純凈水、乳化溫度80℃、乳化時(shí)間10 min以及攪拌速度3 000 r/min，分別設(shè)定12%、14%、16%、18%、20%、22%的海棠果汁酶解液[料水比 1∶3（g/mL）]添加量 6 個(gè)梯度，按“1.2.1”及“1.2.2”的工藝要求制備海棠果再制奶酪，測(cè)其彈性并進(jìn)行感官評(píng)定。

1.2.4.2 復(fù)合穩(wěn)定劑添加量對(duì)海棠果再制奶酪感官品質(zhì)及彈性的影響

設(shè)定制備1 kg海棠果再制奶酪，按添加35%天然奶酪、18%的海棠果汁酶解液[料水比 1∶3（g/mL）]、2.5%復(fù)合乳化鹽、6%脫脂乳粉、6%白砂糖、12%黃油、20%純凈水、乳化溫度80℃、乳化時(shí)間10 min以及攪拌速度 3 000 r/min，分別設(shè)定 0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%復(fù)合穩(wěn)定劑添加量6個(gè)梯度，按“1.2.1”及“1.2.2”的工藝要求制備海棠果再制奶酪，分別測(cè)其彈性并進(jìn)行感官評(píng)定。

1.2.4.3 乳化溫度對(duì)海棠果再制奶酪感官品質(zhì)及彈性的影響

設(shè)定制備1 kg海棠果再制奶酪，按添加35%天然奶酪、18%的海棠果汁酶解液[料水比 1∶3（g/mL）]、2.5%復(fù)合乳化鹽、0.5%復(fù)合穩(wěn)定劑、6%脫脂乳粉、6%白砂糖、12%黃油、20%純凈水、乳化時(shí)間10 min以及攪拌速度 3 000 r/min，分別設(shè)定乳化溫度 65、70、75、80、85、90 ℃ 6 個(gè)梯度，按“1.2.1”及“1.2.2”的工藝要求制備海棠果再制奶酪，測(cè)其彈性并進(jìn)行感官評(píng)定。

1.2.4.4 乳化時(shí)間對(duì)海棠果再制奶酪感官品質(zhì)及彈性的影響

設(shè)定制備1 kg海棠果再制奶酪，按添加35%天然奶酪、18%的海棠果汁酶解液[料水比 1∶3（g/mL）]、2.5%復(fù)合乳化鹽、0.5%復(fù)合穩(wěn)定劑、6%脫脂乳粉、6%白砂糖、12%黃油、20%純凈水、乳化溫度80℃以及攪拌速度 3 000 r/min，分別設(shè)定乳化時(shí)間 6、8、10、12、14、16 min 6個(gè)梯度，按“1.2.1”及“1.2.2”的工藝要求制備海棠果再制奶酪，分別測(cè)其彈性并進(jìn)行感官評(píng)定。

1.2.4.5 響應(yīng)面法優(yōu)化海棠果再制奶酪配方及工藝參數(shù)

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，分別選取海棠果汁酶解液用量、復(fù)合穩(wěn)定劑、乳化溫度及乳化時(shí)間的較優(yōu)工藝參數(shù)，以海棠果再制奶酪成品彈性及感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，以市售某知名品牌奶酪棒質(zhì)構(gòu)為對(duì)照，利用Design Expert軟件中的響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)法，對(duì)影響彈性和感官得分的海棠果汁酶解液用量、復(fù)合穩(wěn)定劑、乳化溫度及乳化時(shí)間進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)，優(yōu)化海棠果再制奶酪的配方及工藝條件。響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平編碼值見(jiàn)表2。

表2 響應(yīng)面因素水平Table 2 The factors and levels of response surface

1.2.5 指標(biāo)檢測(cè)及感官評(píng)價(jià)方法

1.2.5.1 彈性檢測(cè)

取樣：測(cè)試前將同一批海棠果再制奶酪樣品取3個(gè)樣品切割成3 cm×2 cm×1 cm的長(zhǎng)方體，取樣后至測(cè)試前將檢樣統(tǒng)一放置于冰箱冷藏室中以防止環(huán)境溫度對(duì)檢樣質(zhì)地產(chǎn)生影響，選取圓柱型探頭P/25在室溫下進(jìn)行彈性分析[16]。

彈性檢測(cè)：利用質(zhì)構(gòu)儀檢測(cè)探頭的二次下壓測(cè)定樣品的彈性，得到相應(yīng)的參數(shù)。在室溫下進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)樣品做3次平行試驗(yàn)。

質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)設(shè)定：測(cè)試時(shí)探頭下降速度5 mm/s，測(cè)試時(shí)探頭運(yùn)動(dòng)速率1.0 mm/s，測(cè)試后探頭回程速度5 mm/s，測(cè)試力為0.5 N，測(cè)試距離5.00 mm，探頭型號(hào)P/25。每組海棠果再制奶酪樣品平行測(cè)定3次。

1.2.5.2 透光率

取酶解好的海棠果汁酶解液，采用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)，以蒸餾水作參比，用1 cm比色皿在波長(zhǎng)660 nm下，測(cè)定透光率T[17]。

1.2.5.3 感官品質(zhì)評(píng)定

隨機(jī)選擇10名評(píng)審人員（男女各5人）組成評(píng)鑒小組，從色澤、黏度、表觀質(zhì)地、融化性、彈性及風(fēng)味6方面分別進(jìn)行合理打分，采用盲評(píng)方式進(jìn)行評(píng)定，樣品隨機(jī)編碼，采用總分60分制的綜合評(píng)分法，去掉1個(gè)最高分和1個(gè)最低分，其他得分取平均值作為最終感官評(píng)價(jià)得分。感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。

表3 感官品質(zhì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 3 The standards of sensory evaluation

1.2.5.4 產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)

根據(jù)GB25192—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)再制干酪》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求[19]，對(duì)經(jīng)試驗(yàn)確定最優(yōu)工藝制作的海棠果再制奶酪進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)，具體檢測(cè)方法詳見(jiàn)GB 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》、GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》、GB 4789.2—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》、GB 4789.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》、GB 4789.4—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)沙門氏菌檢驗(yàn)》、GB 4789.10—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)金黃色葡萄球菌檢驗(yàn)》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 酶解過(guò)程對(duì)海棠果汁透光率的影響

2.1.1 果膠酶添加量對(duì)海棠果汁透光率的影響

果膠酶添加量對(duì)海棠果汁透光率的影響如圖1所示。

圖1 果膠酶添加量對(duì)酶解液透光率的影響Fig.1 Effect of the addition of pectinase on light transmittance of enzymolysis solution

由圖1可以看出，不同果膠酶添加量對(duì)海棠果汁酶解液透光率有顯著影響，隨著果膠酶添加量的增加，果汁透光率呈上升趨勢(shì)，在添加量為0.08%時(shí)，成品透光率較高，效果較好，之后繼續(xù)增加果膠酶的添加量，酶解液透光率呈緩慢下降趨勢(shì)。為了節(jié)約酶的使用量和生產(chǎn)成本，因此選擇較適宜的果膠酶添加量的3個(gè)水平為0.06%、0.08%及0.10%，進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.1.2 酶解溫度對(duì)海棠果汁透光率的影響

酶解溫度對(duì)海棠果汁透光率的影響如圖2所示。

圖2 酶解溫度對(duì)酶解液透光率的影響Fig.2 Effect of the enzymolysis temperature on light transmittance of enzymolysis solution

由圖2可以看出，不同的酶解溫度果膠酶對(duì)海棠果汁酶解液透光率有明顯影響，隨著溫度的升高，果汁透光率呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，這是因?yàn)闇囟壬撸磻?yīng)速度加快，果膠酶的作用增強(qiáng)，但溫度過(guò)高也會(huì)導(dǎo)致酶蛋白變性而失去活性，導(dǎo)致酶解效果降低[20]。在45℃水浴溫度條件下保溫110 min酶解，得到的酶解液透光率最高，繼續(xù)提高酶解溫度，酶解液透光率呈現(xiàn)緩慢下降趨勢(shì)。因此，選擇較適宜的果膠酶酶解溫度的3個(gè)水平為45、50、55℃，進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.1.3 酶解時(shí)間對(duì)海棠果汁透光率的影響

酶解時(shí)間對(duì)海棠果汁透光率的影響如圖3所示。

圖3 酶解時(shí)間對(duì)酶解液透光率的影響Fig.3 Effect of the enzymolysis time on light transmittance of enzymolysis solution

由圖3可以看出，果膠酶的酶解時(shí)間不同對(duì)海棠果汁酶解液透光率有明顯影響，在45℃水浴溫度條件下酶解120 min，得到的酶解液透光率最高，繼續(xù)提高酶解時(shí)間，酶解液透光率呈現(xiàn)平緩趨勢(shì)，考慮到酶解時(shí)間過(guò)長(zhǎng)對(duì)果汁色澤、風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)等有不良影響，且延長(zhǎng)酶解時(shí)間還會(huì)造成能耗增加和工作效率降低[21]。因此，選擇較適宜的果膠酶酶解時(shí)間的3個(gè)水平為110、120、130 min，進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.1.4 酶解最佳工藝的優(yōu)化

酶解過(guò)程中果膠酶添加量、酶解溫度和酶解時(shí)間對(duì)海棠果汁透光率影響的正交試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 4 The results of orthogonal test

由表4可知，各因素對(duì)酶解液透光率影響的大小順序依次為：A＞B＞C，即果膠酶添加量＞酶解溫度＞酶解時(shí)間，根據(jù)正交試驗(yàn)的結(jié)果，最終確定海棠果汁酶解的最優(yōu)工藝為：A2B1C2，即果膠酶添加量0.08%，酶解溫度45℃，酶解時(shí)間120 min。經(jīng)驗(yàn)證試驗(yàn)，用此酶解工藝制備的海棠果汁酶解液透光率達(dá)76%。

2.2 最佳配方及乳化工藝的優(yōu)化

2.2.1 海棠果汁酶解液添加量對(duì)再制奶酪成品品質(zhì)的影響

海棠果汁酶解液添加量對(duì)成品彈性及感官品質(zhì)的影響如圖4、圖5所示。

圖4 海棠果汁酶解液添加量對(duì)成品彈性的影響Fig.4 Effect of the addition of the begonia juice enzymatic hydrolysate on elasticity of finished product

圖5 海棠果汁酶解液添加量對(duì)成品感官評(píng)分的影響Fig.5 Effect of the addition of the begonia juice enzymatic hydrolysate on sensory score of finished product

由圖4和圖5可知，隨著海棠果汁酶解液添加量的增加，再制奶酪彈性下降，但感官評(píng)分呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，在海棠漿添加量為18%時(shí)，感官評(píng)分最高，此時(shí)成品彈性0.905 mm，與對(duì)照樣某知名品牌奶酪棒彈性0.901 mm亦最接近。因此，綜合考慮兩者因素，添加 18%的海棠果汁酶解液[料水比 1∶3（g/mL）]時(shí)，制備的海棠果再制奶酪品質(zhì)較優(yōu)。

2.2.2 復(fù)合穩(wěn)定劑添加量對(duì)再制奶酪成品品質(zhì)的影響

復(fù)合穩(wěn)定劑添加量對(duì)成品彈性及感官品質(zhì)的影響如圖6、圖7所示。

圖6 復(fù)合穩(wěn)定劑添加量對(duì)成品彈性的影響Fig.6 Effect of the addition of the compound stabilizer on elasticity of finished product

由圖6和圖7可知，隨著復(fù)合穩(wěn)定劑添加量的增加，再制奶酪的彈性亦隨之增加，后期趨緩；但感官評(píng)分呈現(xiàn)先升后緩降的趨勢(shì)，在復(fù)合穩(wěn)定劑添加量為0.5%時(shí)，感官評(píng)分最高，成品彈性亦與對(duì)照樣接近。這可能是當(dāng)添加量高于這個(gè)比例時(shí)，樣品的硬度會(huì)有所提高，但彈性增加不多；當(dāng)添加量小于這個(gè)比例時(shí)，樣品略軟黏，膠體感較強(qiáng)，彈性不足。綜合考慮兩者因素，選擇添加0.5%的復(fù)合穩(wěn)定劑，制備的海棠果再制奶酪品質(zhì)效果較好。

2.2.3 乳化溫度對(duì)再制奶酪成品品質(zhì)的影響

乳化溫度對(duì)成品彈性及感官品質(zhì)的影響如圖8、圖9所示。

圖8 乳化溫度對(duì)成品彈性的影響Fig.8 Effect of the emulsification temperature on elasticity of finished product

圖9 乳化溫度對(duì)成品感官評(píng)分的影響Fig.9 Effect of the emulsification temperature on sensory score of finished product

由圖8和圖9可以看出，不同乳化溫度對(duì)成品彈性及感官得分有顯著影響。隨著乳化溫度的升高，再制奶酪的彈性亦隨之增加，后期呈下降趨勢(shì)；感官評(píng)分亦呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，這可能與乳化溫度影響酪蛋白疏水作用的強(qiáng)度有關(guān)，在乳化溫度為80℃時(shí)，感官評(píng)分最高，成品彈性亦與對(duì)照樣接近，彈性最好。因此，選用乳化溫度為80℃作為乳化的較優(yōu)溫度。

2.2.4 乳化時(shí)間對(duì)再制奶酪成品品質(zhì)的影響

乳化時(shí)間對(duì)成品彈性及感官品質(zhì)的影響如圖10、圖11所示。

圖10 乳化時(shí)間對(duì)成品彈性的影響Fig.10 Effect of the emulsification time on elasticity of finished product

由圖10和圖11可知，隨著乳化時(shí)間的延長(zhǎng)，再制奶酪成品的彈性亦隨之增加，產(chǎn)品的彈性呈先升高后降低的趨勢(shì)，感官評(píng)分呈現(xiàn)先升后緩降的趨勢(shì)，這說(shuō)明乳化時(shí)間并不是越長(zhǎng)越好的，乳化時(shí)間短，乳化不充分，而時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則會(huì)使蛋白鏈變得細(xì)小[22]。在乳化時(shí)間為10 min時(shí)，感官評(píng)分最高，成品彈性與對(duì)照樣接近，彈性最好。綜合考慮兩者因素，選擇乳化時(shí)間為10 min制備海棠果再制奶酪品質(zhì)較好。

圖11 乳化時(shí)間對(duì)成品感官評(píng)分的影響Fig.11 Effect of the emulsification time on sensory score of finished product

2.2.5 配方及乳化工藝參數(shù)的響應(yīng)面分析法優(yōu)化

基于單因素試驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)Box-Benhnken中心組合設(shè)計(jì)四因子三水平的響應(yīng)面試驗(yàn)，響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果如表5所示。

利用Design-Expert12軟件對(duì)影響海棠果再制奶酪感官評(píng)分的4個(gè)主要因素的中心組合試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行二次多項(xiàng)式回歸擬合，得到響應(yīng)值Y（感官得分）對(duì)影響海棠果再制奶酪感官品質(zhì)的關(guān)鍵因素（A、B、C、D）的二次多項(xiàng)回歸模型：

Y=56.6+1.67A+1.24B+0.791 7C+0.95D-0.525AB+0.175AC-0.65AD+0.05BC-1.40BD-0.25CD-3.05A2-3.01B2-0.76C2-1.39D2。

回歸模型方差分析見(jiàn)表6。

表6 回歸模型的方差分析Table 6 The variance analysis of regression equation

由表6回歸模型的方差分析表明：F值為23.02，P值<0.000 1，表示該模型具有極顯著性差異。失擬項(xiàng)F值為4.28，且P值為0.086 8＞0.05，即方程失擬項(xiàng)表現(xiàn)不顯著，該模型回歸擬合良好。該模型R2=0.958 4，R2Adj=0.916 7，表明該模型可用于分析和預(yù)測(cè)海棠果再制奶酪感官品質(zhì)的評(píng)分。由P值大小可知，A、B、A2、B2、D2對(duì)海棠果再制奶酪的感官評(píng)分有極顯著影響（P＜0.000 1）；C、D對(duì)海棠果再制奶酪的感官評(píng)分有高度影響顯著（P＜0.01）；BD、C2對(duì)海棠果再制奶酪的感官評(píng)分有顯著影響（P＜0.05）。由F值大小可知，各因素對(duì)響應(yīng)值影響強(qiáng)弱的關(guān)系為：A海棠果汁酶解液用量＞B復(fù)合穩(wěn)定劑用量＞D乳化時(shí)間＞C乳化溫度。

各因素之間交互作用對(duì)海棠果再制奶酪感官評(píng)分影響的響應(yīng)曲面圖如圖12～圖17所示。

圖12 海棠果汁酶解液添加量與復(fù)合穩(wěn)定劑用量的交互作用Fig.12 Interaction of amount of begonia juice enzyme solution added and the addition of the compound stabilizer

圖13 海棠果汁酶解液添加量與乳化溫度的交互作用Fig.13 Interaction of added amount of begonia juice enzyme solution and emulsification temperature

圖14 海棠果汁酶解液添加量與乳化時(shí)間的交互作用Fig.14 Interaction of added amount of begonia juice enzyme solution and emulsification time

圖15 復(fù)合穩(wěn)定劑用量與乳化溫度的交互作用Fig.15 Interaction of compound stabilizer dosage and emulsification temperature

圖16 復(fù)合穩(wěn)定劑用量與乳化時(shí)間的交互作用Fig.16 Interaction of compound stabilizer amount and emulsification time

圖17 乳化溫度與乳化時(shí)間的交互作用Fig.17 Interaction of emulsification temperature and emulsification time

由圖16可知，當(dāng)海棠果漿酶解液添加量和乳化溫度均為零點(diǎn)時(shí)，復(fù)合穩(wěn)定劑添加量和乳化時(shí)間兩者之間交互作用有一定的顯著性。當(dāng)復(fù)合穩(wěn)定劑添加量不變時(shí)，海棠果再制奶酪感官評(píng)分隨乳化時(shí)間增加呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)；當(dāng)其值一定時(shí)，感官評(píng)分隨復(fù)合穩(wěn)定劑添加量的增加呈現(xiàn)先增加后緩慢下降的趨勢(shì)，且變化幅度相對(duì)較大，曲面坡度較陡峭，說(shuō)明復(fù)合穩(wěn)定劑添加量與乳化時(shí)間的交互作用對(duì)海棠果再制奶酪感官品質(zhì)的影響顯著，這與方差分析結(jié)果一致。同時(shí)，由等高線疏密程度可以判斷，復(fù)合穩(wěn)定劑添加量對(duì)海棠果再制奶酪感官評(píng)分的影響，比乳化時(shí)間對(duì)感官品質(zhì)的影響更大。從圖 12、13、14、15、17 可以看出，相應(yīng)交互項(xiàng)之間的交互作用對(duì)海棠果再制奶酪感官評(píng)分的影響不顯著。

根據(jù)海棠再制奶酪的乳化工藝參數(shù)試驗(yàn)結(jié)果和回歸方程各項(xiàng)的方差分析，由Design-Expert 12軟件對(duì)回歸方程進(jìn)行計(jì)算，優(yōu)化出制備海棠果再制奶酪的最佳配方及乳化工藝條件為海棠果酶解液用量18.31%，復(fù)合穩(wěn)定劑用量0.46%，乳化溫度77.1℃，乳化時(shí)間10.5 min。在此條件下，模型預(yù)測(cè)感官得分為57.48。

為驗(yàn)證響應(yīng)面分析法優(yōu)化的海棠果再制奶酪最佳乳化工藝條件的可靠性，此條件下進(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn)，海棠再制奶酪的感官評(píng)分分別為57.4、57.7、57.0，平均感官評(píng)分為57.37，其相對(duì)誤差不到1%，表明該模型擬合度好，與模型預(yù)測(cè)值接近，證實(shí)了模型的有效性。因此，制備海棠再制奶酪的最佳乳化工藝條件為海棠酶解液用量18.31%，復(fù)合穩(wěn)定劑用量0.46%，乳化溫度77.1℃，乳化時(shí)間10.5 min。

2.3 產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果

對(duì)照再制奶酪國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 25192—2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)再制干酪》，對(duì)樣品進(jìn)行感官、理化、微生物、真菌以及污染物限量的檢測(cè)，結(jié)果均在標(biāo)準(zhǔn)限量范圍內(nèi)。因此，海棠果再制奶酪產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)均符合再制干酪國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3 結(jié)論

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)正交試驗(yàn)確定了海棠果漿的最佳酶解條件：酶解溫度45℃。酶解時(shí)間120 min，果膠酶添加量0.08%。以海棠再制奶酪成品的感官品質(zhì)及樣品彈性為評(píng)價(jià)依據(jù)，在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，經(jīng)響應(yīng)面優(yōu)化工藝和驗(yàn)證試驗(yàn)，得到最佳配方及乳化工藝為：添加18.31%海棠果漿酶解液（料水質(zhì)量比1∶3）、35%天然奶酪、2.5%復(fù)合乳化鹽（檸檬酸鈉∶多聚磷酸鈉∶焦磷酸鈉∶六偏磷酸鈉質(zhì)量比4∶2∶2∶1）、0.46%復(fù)合穩(wěn)定劑（卡拉膠∶黃原膠質(zhì)量比 4∶1）、6%脫脂乳粉、6%白砂糖、12%黃油、其余為純凈水，乳化溫度77.1℃、乳化時(shí)間10.5 min以及攪拌速度3 000 r/min。經(jīng)此工藝條件處理后制成的海棠果再制奶酪產(chǎn)品感官評(píng)分為57.37分（滿分60分），彈性0.905 mm，與對(duì)照樣某知名品牌奶酪棒彈性0.901 mm最接近，組織結(jié)構(gòu)細(xì)膩光滑、色澤均勻、口感潤(rùn)滑，營(yíng)養(yǎng)豐富，具有海棠果的風(fēng)味，符合再制奶酪產(chǎn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。