不同糖醇对绿茶卡仕达酱品质特性的影响

周思妤,李贤才,杨 宇,孙殷杰,马晓宇,肖春霞

(西北农林科技大学食品科学与工程学院,陕西杨凌 712100)

调味酱具有风味纯正、营养丰富、便于携带等特点,深受消费者喜爱。目前国内外的研究主要集中在沙拉酱、蛋黄酱、各类果酱等方面[1-4],这些酱制品虽风味足,口感佳,但多具有高脂高糖的特性。高脂高糖膳食模式是引起现代人群罹患II型糖尿病、肥胖症、心血管疾病等的重要原因[5],近年来开发低糖或无糖酱制品受到国内外广泛关注。Acharya等[6]在鸡蛋蛋白中掺入葡萄汁,制备了氧化稳定性较好的无糖蛋黄酱。邹宇晓等[7]以桑葚和红枣为主要原料,制备了流散性适宜、储存稳定性好的低糖复合型果酱。Anna等[8]通过加入丰富的植物成分(黑莓、接骨木莓、木瓜、亚麻籽、麦芽和菊粉等)制成了营养丰富的复合型低糖醋栗酱。

茶叶中富含茶多酚、茶氨酸等多种营养功效成分[9],具有抗菌、抗肿瘤、抗氧化活性以及显著降血糖效果[10]。“吃茶”被认为比喝茶能更好地利用茶叶中的脂溶性营养物质[11]。巩文慧[12]等以抹茶、南瓜为原料,通过添加增稠剂制备了具有较好感官品质和稳定性的复合果酱。陆宁等[13]制备了具有独特茶风味且不含香精及色素的茶保健调味酱。此外,万景红等[14]通过添加基质油,在不加入任何护色剂的情况下,制备了具有独特风味和品质的抹茶酱。

卡仕达酱是一种以淀粉为基础的乳制品[15],以其均匀性、半固态结构和广泛的可用性而受到喜爱[16]。本文以卡仕达酱制法为切入点,在不添加任何增稠剂的前提下,选用日常生活中的普通食品原料(牛奶、鸡蛋、低筋面粉等)代替脂肪,以糖醇代替蔗糖,制备低脂无糖绿茶卡仕达酱,并研究三种不同糖醇对绿茶卡仕达酱感官品质、色度、贮藏稳定性、流变特性等方面的影响,以期为低脂无糖茶食品的进一步开发提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

锌硒绿茶 陕西鹏翔茶叶股份有限公司;低筋面粉 河南新良粮油加工有限责任公司;低脂牛奶 内蒙古伊利实业集团股份有限公司;鲜鸡蛋 食品级,采购于当地超市;蔗糖、麦芽糖醇、木糖醇、赤藓糖醇 均为国产分析纯。

YXQM-2L行星式球磨机 长沙米淇仪器设备有限公司;WT10002电子天平 杭州万特衡器有限公司;Ci7600色度仪 爱色丽(上海)色彩科技有限公司;JP08P破壁机 浙江苏泊尔股份有限公司;TA.XT Plus物性测定仪 英国Stable Micro systems公司;HC-3018R高速冷冻离心机 安徽中科中佳科学仪器有限公司;DHR-1流变仪 美国TA公司;101-1AB电热鼓风干燥箱 天津泰斯特仪器有限公司;S-3400N扫描电子显微镜 日本日立公司。

1.2 实验方法

1.2.1 超微绿茶粉制备 以锌硒绿茶为原料,先用破壁机进行粗粉碎,经40目标准筛过筛,取筛后绿茶粗粉4 g,加入玛瑙球约40 g(球料比10∶1),并保证大小球的个数比约为1∶2,使用行星式球磨机进行超微粉碎,在转速230 r/min下正反交替球磨各30 min,得到超微绿茶粉。

1.2.2 绿茶卡仕达酱样品制备 绿茶卡仕达酱的基本配方为:全蛋50 g,低筋面粉15 g,低脂牛奶200 g,蔗糖或糖醇30 g,超微茶粉10 g。绿茶卡仕达酱样品制备的工艺流程如图1。

图1 绿茶卡仕达酱工艺流程图Fig.1 Technological process of tea custard cream

1.2.3 操作要点

1.2.3.1 面糊制备 取鸡蛋放入搅拌缸中,加入蔗糖或糖醇混合搅打2 min至均匀,加入过筛后的低筋面粉,搅打2 min后过筛,得到混合面糊。

1.2.3.2 混合调制 取低脂牛奶加热至微沸,加入超微茶粉,搅打2 min至茶粉完全溶解后过筛,加入上述混合面糊中。

1.2.3.3 熬制 将混合物至于电磁炉上以120 W加热20 min,期间始终保持搅拌状态,以免粘锅糊底。

1.2.3.4 冷却 将熬制完成的绿茶卡仕达酱冷却至室温后,放入4 ℃冰箱保存。

1.2.4 感官评价 选取10位主修食品科学与工程专业的学生,均不抽烟,年龄18～22岁,其中女性5人,男性5人,在评分前进行关于绿茶卡仕达酱描述性的统一认定与培训。采用9分制,1代表最低分,9代表最高分。评分标准见表1。

表1 绿茶卡仕达酱感官审评标准Table 1 Sensory evaluation of tea custard cream

1.2.5 色度值测定 把约10 mL绿茶卡仕达酱样品用透明保鲜膜进行包裹,使用色度仪,选用测量反射光方法判断其颜色,窗口尺寸选择25 mm,测量L*、a*、b*值。其中,L*值表示亮度,L*值越大,亮度越大;a*值表示有色物质的红绿偏向,正值越大,偏向红色的程度越大,负值绝对值越大,偏向绿色的程度越大;b*值表示有色物质的黄蓝偏向,正值越大,偏向黄色的程度越大,负值绝对值越大,偏向蓝色的程度越大[17-18]。

1.2.6 脱水收缩值测定 方法来源于Heyman等[19],将25 g样品置于离心管中,于4 ℃恒温冰箱中储存7 d后,在高速冷冻离心机中以6300×g离心30 min。将析出的上层水倾倒出,称量残留物重量,样品的脱水收缩值根据下式进行计算:

式中:M1为析出水重量;M2为离心前样品总重量。

1.2.7 流变特性测定 使用流变仪对绿茶卡仕达酱样品进行静态(表观黏度)和动态(频率扫描)流变特性的测定,夹具选取40 mm平板,测量间隙为1 mm。

表2 含不同糖醇的绿茶卡仕达酱感官品质分析(分)Table 2 Sensory quality analysis of tea custard cream with different sugar alcohol(score)

流动曲线:保持恒定温度25 ℃,设置剪切速率为0～100 s-1,速率变化为1 s-1,测定样品表观黏度的变化,判断流体类型。

频率扫描:试验方法来源于Ma等[20],用于测量在一定频率下各样品的差异。设置固定温度25 ℃,频率范围为0.1～10 Hz,测定储能模量(G′)和损耗模量(G″)随振荡频率的变化情况。

1.2.8 质构测定 利用TA.XT Plus物性测定仪对样品进行测定。使用P0.5探头,测试前速度1.00 mm/s,测试速度1.00 mm/s,测试后速度10.00 mm/s,距离10.00 mm,处发力3.0 g,重复测试三次。

1.2.9 扫描电镜分析 将制备好的样品放入电热鼓风干燥箱干燥72 h,采用扫描电子显微镜观察含不同糖醇的绿茶卡仕达酱干燥后的微观结构。

1.3 数据处理

本试验的数据均采用3次重复试验的平均值和标准差表示。使用SPSS 20.0进行最小显著性差异分析(LSD)。使用Origin Pro 8.0制图。

2 结果与分析

2.1 不同糖醇对绿茶卡仕达酱感官品质的影响

对绿茶卡仕达酱色泽、甜味、口感、涂抹性四个方面进行感官评价。从表2可以看出,木糖醇组表现出了最佳的绿色,平均得分8.20,赤藓糖醇组与木糖醇组在样品外观色泽上差异显著(P<0.05)。三组糖醇与蔗糖组在甜味方面并无显著差异,木糖醇组甜度最高,且有特殊清凉感。麦芽糖醇组与赤藓糖醇组在口感方面有显著差异(P<0.05),木糖醇组和赤藓糖醇组均优于蔗糖组,口感均匀细腻,平均得分分别为7.20分和7.50分。三组糖醇在涂抹性上与蔗糖组并无显著差异,赤藓糖醇最佳,平均得分7.30。综合四方面感官品质分析,木糖醇组总分最高,具有良好的色泽和甜味,赤藓糖醇组次之,得分7.40,具有良好的口感和涂抹性。

2.2 不同糖醇对绿茶卡仕达酱色度的影响

由图2可知,添加糖醇的三组样品亮度均比蔗糖组高,这是由于样品在制备过程中,蔗糖受热易发生焦糖化反应和美拉德反应,产生黑褐色物质,影响产品色泽,而三种糖醇性质稳定,不易与蛋白质发生美拉德反应,自身焦糖化反应也较弱[21]。麦芽糖醇组亮度最高,与蔗糖组差异显著(P<0.05),木糖醇组与蔗糖组最为接近,这与郝月慧[22]关于海绵蛋糕的试验结果一致。由图2可知,以糖醇为原料的三组样品表现出了不同程度的绿色,木糖醇组与蔗糖组无显著差异,而与麦芽糖醇组和赤藓糖醇组差异显著(P<0.05)。木糖醇组a*值绝对值最大,绿色最深,产品外观最佳,这与本文感官评价中色泽一项所得结果一致。此外,四组样品的b*值无显著性差异,说明不同糖醇对样品的黄色偏向程度影响不大。综上所述,木糖醇组色泽最佳。

图2 含不同糖醇的绿茶卡仕达酱色度值Fig.2 Chromaticity of tea custard cream with different sugar alcohol注:对于同一指标，小写字母不同表示差异显著(P<0.05),图3同。

2.3 不同糖醇对绿茶卡仕达酱稳定性的影响

脱水收缩是在像卡仕达酱这样的冷藏产品中自发产生的水分释放现象[23],是判断产品贮藏稳定性的重要指标之一,其值越小,说明样品稳定性越好。由图3可知,在本次试验中,含糖醇的三组样品稳定性差异显著(P<0.05),三组含糖醇组中赤藓糖醇组最佳,脱水收缩值为1.33%,显著(P<0.05)优于麦芽糖醇组和木糖醇组,但仍略差于蔗糖组。这是由于四组样品在制备过程中加入了鸡蛋、牛奶等富含蛋白质的食品原料,而蛋白质在冻藏过程中极易变性,变性会使其结构展开,导致水分流失量增加,品质随之下降。赵亚等[24]研究发现,赤藓糖醇可被用作新型抗冻剂,在低温下能够起到稳定和保护生物大分子、抑制大分子聚集体形成、抑制空气-水界面的蛋白质变性以及提高蛋白乳化稳定性的作用。但与蔗糖相比,赤藓糖醇分子对蛋白质的保护作用较弱,冷藏过程中蛋白质变性程度更高,导致空气-水界面处的热不稳定性增加[25],因此其贮藏稳定性相比蔗糖组有一定程度的下降。

图3 含不同糖醇的绿茶卡仕达酱脱水收缩值Fig.3 Syneresis of tea custard cream with different surgar alcohol

2.4 不同糖醇对绿茶卡仕达酱流变特性的影响

2.4.1 表观黏度 四组样品的黏度变化情况如图4所示,随着剪切速率的增加,样品的表观黏度明显减小,当剪切速率大于40 s-1后,表观黏度变化趋于稳定。假塑性是指流体的黏度随剪切速率的上升而下降的性质。这说明绿茶卡仕达酱是剪切稀化的非牛顿流体,表现出假塑性。绿茶卡仕达酱黏度变化的原因可能是,淀粉、蛋白质等大分子相互交联形成的网状结构被持续作用的剪切力破坏,导致流体内部黏滞阻力减小,表观黏度下降。当剪切速率增大到一定程度,大分子沿运动方向重新形成有序排列,使表观黏度趋于平缓[26]。由图4可知,蔗糖组黏度最高,麦芽糖醇组次之,赤藓糖醇组黏度最低,这与Vasso等[27]的研究结果一致。糖醇因含有较多羟基,易融入淀粉的连续相中,形成氢键与水分子结合,抑制了淀粉的溶胀,使淀粉分子间的黏结程度降低,从而表现为表观黏度的降低[28-30]。由于不同糖醇的分子量以及所含羟基数目不同,对淀粉溶胀的影响程度不同,因此添加三组糖醇样品的表观黏度较蔗糖组有不同程度的下降。

表3 含不同糖醇的绿茶卡仕达酱质构分析Table 3 Textural analysis of tea custard cream with different surgar alcohol

图4 含不同糖醇的绿茶卡仕达酱样品的流动曲线Fig.4 Flow curve of tea custard cream with different surgar alcohol

注:同列小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。

2.4.2 储能模量和损耗模量 如图5、图6所示,在整个测试频率范围内,四组样品的储能模量(G′)和损耗模量(G″)均有所上升,且G′>G″,这是凝胶的典型特征,绿茶卡仕达酱中弹性成分大于粘性成分,呈现出类固体的性质。这是由于样品在制作过程中添加了鸡蛋、牛奶等高蛋白含量的原料,蛋白质受热变性,当温度上升到一定程度,展开的蛋白质分子又重新凝聚,形成凝胶[31]。另外,糖醇分子的活性羟基还可能与蛋白质主链或侧链上的基团发生一定程度的交联,形成有序的网络结构。三组糖醇样品的G′和G″均明显低于蔗糖组,且呈现相似趋势,储能模量和损耗模量大小表现为蔗糖组>麦芽糖醇组>木糖醇组>赤藓糖醇组,这可能与糖醇影响蛋白质变性温度有关。郝月慧等[32]在糖醇对鸡蛋液功能特性影响的研究中发现,糖醇的添加会导致鸡蛋蛋白质的变性温度较蔗糖组有所下降,变性温度表现为蔗糖组>麦芽糖醇组>木糖醇组>赤藓糖醇组,而变性温度较低时,蛋白质分子受热后会发生过快聚集,导致分子链还未完全展开即发生无规则交联,形成结构不均匀、不致密的凝胶,使弹性降低[33-34]。

图5 含不同糖醇的绿茶卡仕达酱的储能模量Fig.5 Storage moduli of tea custard cream with different surgar alcohol

图6 含不同糖醇的绿茶卡仕达酱的损耗模量Fig.6 Loss moduli of tea custard cream with different surgar alcohol

2.5 不同糖醇对绿茶卡仕达酱质构特性的影响

稠度、硬度、粘聚性、粘度四方面的物理性质,是评价酱制品质构特性的重要指标。三种糖醇所含的羟基与淀粉和水之间形成了氢键,由于不同糖醇的结构、羟基数目以及与淀粉形成氢键桥能力的不同,导致了它们对于淀粉凝胶质构的不同影响[35]。由表3可以看出,四组样品在硬度和粘聚性两方面差异显著(P<0.05),麦芽糖醇组与赤藓糖醇组在稠度方面差异显著(P<0.05)。四组样品的稠度大小为:麦芽糖醇>木糖醇>蔗糖>赤藓糖醇,硬度大小为:麦芽糖醇>蔗糖>木糖醇>赤藓糖醇,粘聚性和粘度大小均为:蔗糖>麦芽糖醇>木糖醇>赤藓糖醇。稠度、硬度、粘聚性和粘度最低的均为赤藓糖醇组,这四个值分别为7.54 g·s、49.33 g、3.80 g和2.38 g·s。研究发现,食品质构与感官评价有一定关系,即口感细腻爽滑的样品硬度、粘度值较低[36],这与本文感官评价中口感一项所得结果一致,即赤藓糖醇组口感最细腻。

2.6 不同糖醇的绿茶卡仕达酱扫描电镜分析

四组样品的微观结构如图7所示,含不同糖醇的三组样品与蔗糖组相比,其均匀度、聚集度差别均不明显,微观结构较为一致,这是由于蔗糖与三种糖醇的差异主要体现在分子结构和所含羟基数量上,在样品表面的结构特征上并无明显差异。

图7 含不同糖醇的绿茶卡仕达酱样品的微观结构Fig.7 Microstructure of tea custard cream with different surgar alcohol注:A:蔗糖;B:麦芽糖醇;C:木糖醇;D:赤藓糖醇。

3 结论

糖醇具有不致龋齿、不引起血糖升高等优点,可作为良好的糖替代品,感官评定结果显示,三组糖醇与蔗糖组在甜味方面并无显著差异,木糖醇组具有良好的色泽和甜味,综合得分7.53,赤藓糖醇组具有良好的口感和涂抹性,综合得分7.40。糖醇种类对绿茶卡仕达酱的色度有显著(P<0.05)影响,三种糖醇均可提高绿茶卡仕达酱的亮度,其中木糖醇组表现出最深的绿色,a*值绝对值的平均值为1.62,产品外观最佳。糖醇对绿茶卡仕达酱贮藏稳定性有极显著影响,其中赤藓糖醇组与蔗糖组最为接近,脱水收缩值平均为1.33%,略高于蔗糖的0.56%。麦芽糖醇和木糖醇的添加均导致了样品脱水收缩值显著(P<0.05)下降,不利于产品冻藏。静态和动态流变结果表明,绿茶卡仕达酱形成了凝胶结构,具有剪切变稀的特性。此外,糖醇的添加使绿茶卡仕达酱的表观黏度,储能模量和损耗模量较蔗糖组均有程度不同的下降。麦芽糖醇组稠度和硬度最大。赤藓糖醇组稠度、硬度、粘聚性和粘度均为最低,分别为7.54 g·s、49.33 g、3.80 g和2.38 g·s。综上所述,添加木糖醇可改善绿茶卡仕达酱的色泽。三种糖醇均可降低绿茶卡仕达酱的粘弹性,提高涂抹性,其中赤藓糖醇的涂抹性最好。此外,与另两种糖醇相比,赤藓糖醇可保持产品的贮藏稳定性,改善产品口感。本研究结果可为促进我国茶叶深加工发展,提高现有绿茶卡仕达酱的产品品质、优化其生产工艺、进一步开发低脂无糖茶食品提供参考。