李倩文，梁 影，王曉楠，張 川，劉治芹，陳樹興,* ，呂明琪

（1.河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南 洛陽 471023；2.中原食品實(shí)驗(yàn)室，河南 漯河 462333；3.漯河食品職業(yè)學(xué)院，河南 漯河 462333）

據(jù)報(bào)道，大量攝入脂肪可能會(huì)引發(fā)肥胖、II型糖尿病、高血壓等一系列健康問題，越來越多的消費(fèi)者在購買食品時(shí)，會(huì)在考量乳制品、肉制品及烘培類等產(chǎn)品感官品質(zhì)的基礎(chǔ)上關(guān)注脂肪含量[1]。然而，脂肪作為食品中的重要組成成分，能賦予食品良好的質(zhì)地、細(xì)膩的口感及獨(dú)特的風(fēng)味[2]，若持續(xù)降低脂肪含量則會(huì)導(dǎo)致食品硬度增加、質(zhì)地干燥、難于咀嚼、風(fēng)味強(qiáng)度降低等，大大降低了消費(fèi)者對食品的接受程度，因此，為了在降低食品中脂肪含量達(dá)到減脂作用的同時(shí)，又能保持食品良好質(zhì)地與口感，脂肪替代品應(yīng)運(yùn)而生。脂肪替代品按照制備原料可分為4 類[3]：脂肪基脂肪替代品、蛋白質(zhì)基脂肪替代品、碳水化合物基及復(fù)合型脂肪替代品，每種基質(zhì)的脂肪替代品都有其獨(dú)特的功能特性及適用范圍，其中復(fù)合脂肪替代品則可融合每種基質(zhì)的優(yōu)勢。

乳清蛋白是一種優(yōu)質(zhì)的全價(jià)動(dòng)物蛋白，具有脂肪乳化性、起泡性且氣味溫和，此外乳清蛋白還具有凝膠特性，在其形成熱致凝膠后再經(jīng)高速剪切可改變其原有的水結(jié)合特性和粒徑大小[4]，使其具有類似脂肪的口感和物理性質(zhì)。Fang Tianqi等[5]將乳清蛋白基脂肪替代品添加到脫脂酸奶中，通過分析酸奶樣品的質(zhì)地、表觀黏度和感官特性，發(fā)現(xiàn)添加乳清蛋白的脫脂酸奶具有與全脂酸奶相當(dāng)?shù)母泄俸唾|(zhì)構(gòu)特征。低聚木糖是一種能維護(hù)腸道健康的功能性低聚糖，熱量極低且可調(diào)節(jié)血糖水平[6]，在保健食品領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。蛋白與多糖之間可以通過美拉德反應(yīng)結(jié)合，該反應(yīng)涉及還原糖羰基和蛋白質(zhì)氨基的縮合，又稱蛋白質(zhì)糖基化，研究表明[7-8]，蛋白糖基化后其凝膠性、乳化特性及抗氧化活性等功能特性均可得到改善。此外，脂肪替代品之所以能發(fā)揮代脂作用不僅是因?yàn)樗鼈兊目诟蓄愃浦荆€因?yàn)樗鼈兛梢愿纳企w系的乳化特性和油水乳液的穩(wěn)定性。劉燕等[9]以脫脂豆粕與水解玉米淀粉的糖基化產(chǎn)物作為脂肪替代品代替了蛋黃醬中70%的油脂，發(fā)現(xiàn)體系的乳化性及穩(wěn)定性顯著提高，可見以糖基化蛋白為基質(zhì)的脂肪替代品在改善食品品質(zhì)方面會(huì)更具潛力。

再制干酪是一種由天然干酪與乳化鹽、鹽、乳制品及其他非乳制品成分混合，經(jīng)加熱、攪拌、冷卻而成的營養(yǎng)價(jià)值很高的乳制品，因其口味較原制干酪溫和且貨架期長而廣受消費(fèi)者喜愛，但市售再制干酪由于原料中所添加天然干酪的脂肪含量較高，且生產(chǎn)過程中大多添加了黃油或淡奶油從而導(dǎo)致成品的脂肪含量高達(dá)25%以上，高脂肪含量使注重健康飲食的消費(fèi)者們望而卻步。因此，對再制干酪進(jìn)行減脂更加順應(yīng)消費(fèi)者的需求，具有廣闊的市場前景。本研究利用低聚木糖濕法改性乳清蛋白，以接枝度與褐變程度為依據(jù)，確定最佳糖基化條件，制備糖基化乳清蛋白（glycosylated whey protein,GWP），以未糖基化乳清蛋白為對照，通過持水持油性、乳化特性、表面疏水性的測定及微觀結(jié)構(gòu)觀察，分析GWP作為脂肪替代品基質(zhì)所具備的優(yōu)勢，再對GWP進(jìn)行微粒化，參考粒徑分布確定剪切時(shí)間，使其達(dá)到脂肪的粒徑范圍，從而獲得乳清蛋白-低聚木糖復(fù)合脂肪替代品，最后于再制干酪中進(jìn)行應(yīng)用研究。本研究旨在探究低聚木糖改性乳清蛋白后的GWP作為脂肪替代品的代脂潛力，以期為該復(fù)合脂肪替代品在減脂食品中的廣泛應(yīng)用提供理論依據(jù)與數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

濃縮乳清蛋白（whey protein concentrate，WPC）80（食品級，蛋白質(zhì)含量≥80%）河南宏翔生物科技有限公司；低聚木糖（食品級）山東雙龍生物科技有限公司；格蘭特艾蒙塔爾干酪（鈉含量197 mg/100 g，脂肪含量28.5%）上海天厚食品有限公司；黃油、食用鹽等輔料 市售；β-巰基乙醇、十二烷基硫酸鈉（sodium dodecyl sulfate，SDS）上海麥克林生化科技有限公司。以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

SCIENT2-12N/A真空冷凍干燥箱 寧波新芝生物科技有限公司；LA-960型激光粒度分析儀 日本HORIBA公司；TOWER型多重光散射儀 法國Formulaction公司；TM3030plus臺(tái)式掃描顯微鏡 日本日立高新技術(shù)公司；100型真空攪拌鍋 濟(jì)南景翔機(jī)械制造有限公司；CTX質(zhì)構(gòu)儀 美國Brookfield公司；RM 200QC分光色差儀 美國愛色麗公司。

1.3 方法

1.3.1 GWP的制備條件優(yōu)化

將乳清蛋白（12 g/100 mL）與低聚木糖（1、3、6、9、12 g/100 mL）用去離子水溶解于燒杯中，室溫?cái)嚢? h，得到混合溶液；將溶液pH值調(diào)節(jié)為7，用保鮮膜將燒杯封口，于85 ℃恒溫水浴鍋中加熱2.5 h，期間每隔0.5 h取一次樣，用冷水迅速降至室溫，凍干得GWP粉末。

1.3.2 接枝度與褐變程度的測定

參照Liu Hui等[10]的方法，采用鄰苯二甲醛法測定低聚木糖與乳清蛋白糖基化反應(yīng)的接枝度。計(jì)算公式如下：

式中：A0為未添加低聚木糖的熱處理乳清蛋白的吸光度；At為糖基化改性t時(shí)刻乳清蛋白的吸光度。

吸取1 mL質(zhì)量濃度為6 mg/mL的樣品液，加入5 mL 0.1% SDS溶液，以SDS作為空白，以在420 nm波長處吸光度表示褐變程度[11]。

1.3.3 傅里葉變換紅外光譜（Fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)TIR）分析

將凍干樣品與溴化鉀以1∶100的比例混合磨勻后，壓制成膜，用FTIR光譜儀在4000～500 cm-1范圍內(nèi)測定各樣品的FTIR。

1.3.4 持水性及持油性的測定

根據(jù)李永祥[12]的方法，稍作修改。持水性以每克樣品吸附水的質(zhì)量表示，計(jì)算公式如下：

式中：m0為離心管質(zhì)量/g；m1為凍干樣品加離心管的質(zhì)量/g；m2為離心后沉淀加離心管的質(zhì)量/g。

吸油性以每克樣品吸附油的質(zhì)量表示，計(jì)算公式如下：

式中：m0為離心管的質(zhì)量/g；m1為凍干樣品加離心管的質(zhì)量/g；m2為離心后沉淀加離心管的質(zhì)量/g。

1.3.5 乳化性與乳化穩(wěn)定性的測定

將凍干樣品溶于pH 7的0.01 mol/L磷酸鹽緩沖液中，使樣品質(zhì)量濃度為0.4 g/100 mL，分別吸取30 mL樣品液與10 mL玉米油，在10000 r/min均質(zhì)3 min后，迅速從底部吸取500 μL溶液，添加50 mL 0.1% SDS溶液，在500 nm波長處測定其吸光度A0，靜置10 min后，根據(jù)上述同樣操作再次取樣，測定吸光度At。以磷酸鹽緩沖液為空白[13]。根據(jù)下式分別計(jì)算乳化性與乳化穩(wěn)定性：

式中：N為稀釋倍數(shù)；A0為500 nm下0 min的吸光度；L為比色池直徑/cm；φ為體系中油相所占的比例。

式中：A0為0 min的吸光度；At為tmin的吸光度；Δt為時(shí)間差10 min。

1.3.6 不同pH值下疏水性的測定

將凍干樣品溶于不同pH值的磷酸鹽緩沖液中，使質(zhì)量濃度均為10 mg/mL，分別吸取1 mL樣品液與200 μL溴酚藍(lán)溶液（1 mg/mL）于離心管中，渦旋混勻后于8000 r/min離心10 min，將所得上清液用去離子水稀釋20 倍后，在595 nm波長處測定吸光度A[14]。表面疏水性計(jì)算公式如下：

1.3.7 掃描電鏡

取適量的凍干樣品，通過離子濺射噴金處理后，放置于掃描電鏡的樣品臺(tái)上，分別在×200及×500放大倍數(shù)下進(jìn)行拍攝并保存。

1.3.8 粒徑的測定

參照畢爽等[15]的方法進(jìn)行測定，將濕熱糖基化后的原樣直接進(jìn)行微?；幚?，采用高剪切分散乳化均質(zhì)機(jī)在10000 r/min下對樣品進(jìn)行0、5、10、15 min的剪切，凍干后稱取一定質(zhì)量的樣品粉用去離子水溶解，加樣至激光粒度分布儀的比色池中。材料折射率為1.530，水折射率為1.333，以D50代表體系的平均粒徑。

1.3.9 物理穩(wěn)定性的測定

采用多重光散射儀測定樣品動(dòng)力不穩(wěn)定性指數(shù)（turbiscan stability index，TSI），表征微?；昂蟾鳂悠啡芤旱奈锢矸€(wěn)定性。具體測試條件為：溫度控制在（25±0.5）℃；上樣量20 mL；掃描頻率1 次/5 min；掃描時(shí)間6 h。

1.3.10 再制干酪的制備

參照Sch?dle等[16]的再制干酪制備工藝，按照以下步驟進(jìn)行操作：將奶酪切成碎塊與黃油、乳化鹽及其他原料一起加入到融化鍋中加熱至70 ℃，300 r/min混合攪拌至奶酪與黃油完全融化，最后加入脂肪替代品，將混合物加熱至85 ℃，并在200 r/min速率下持續(xù)攪拌10 min，加熱結(jié)束后將樣品倒入膜具中，制備成2 mm厚度的片狀樣品，待冷卻至室溫后放入冰箱冷藏。黃油替代率為0%、20%、40%、60%、80%、100%，脂肪替代品即為微?；疓WP溶液，其質(zhì)量濃度為18 g/100 mL，使其與黃油等量替換，具體配方如表1所示。

表1 再制干酪配方Table 1 Recipe for processed cheese%

1.3.11 再制干酪的表征

1.3.1 1.1 色差的測定

借助色差儀測定相關(guān)參數(shù)。記錄樣品的L*（亮度值）、a*（紅度值）、b*（黃度值）。

1.3.1 1.2 質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的測定

將加熱結(jié)束的再制干酪樣品倒入直徑4 cm、高3 cm的圓柱形特制容器中，4 ℃貯藏24 h，將樣品從容器中取出供TPA測試用。探頭型號為36R，測前速率2 mm/s，測中速率1 mm/s，測后速率5 mm/s；形變40%。記錄樣品的硬度、彈性、內(nèi)聚性、黏附性、咀嚼性[17]。

1.3.1 1.3 再制干酪融化性的測定

稱取5 g再制干酪樣品，放入20 mm×200 mm的融化管中，將管的一端用鋁箔紙封口，于冰箱中冷藏20 min，取出后將管水平放置于110 ℃的干燥箱中，15 min后取出融化管，在室溫下靜置30 min，量取干酪流動(dòng)長度，作為融化性指標(biāo)[18]，重復(fù)操作6 次，結(jié)果取平均值。

1.3.1 1.4 感官評價(jià)

通過15 個(gè)經(jīng)過培訓(xùn)的感官小組成員評估不同黃油替代率的再制干酪。給每個(gè)成員發(fā)放樣品，一張?jiān)u分表和一杯純凈水，采用雙盲法進(jìn)行檢驗(yàn)，即對替代率為0%、20%、40%、60%、80%、100%的再制干酪樣品進(jìn)行密碼編號，將樣品隨機(jī)化并要求小組成員評估消費(fèi)者屬性的滋味和氣味、組織狀態(tài)、色澤、外形及可接受性（表2），評定分?jǐn)?shù)采用1～9 分制，分別對應(yīng)極差、很差、差、較差、一般、較好、好、很好、極好[19]，并通過各指標(biāo)權(quán)重計(jì)算加權(quán)總分。評價(jià)結(jié)果取平均值。

表2 再制干酪的感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criteria for sensory evaluation of processed cheese

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

所有實(shí)驗(yàn)至少重復(fù)3 次，Excel用于數(shù)據(jù)的保存計(jì)算，SPSS 23.0用于數(shù)據(jù)的顯著性分析，采用Origin 2017軟件進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 接枝度及褐變程度分析

糖基化使蛋白質(zhì)的氨基與糖類還原端的羰基共價(jià)結(jié)合，體系中自由氨基含量相應(yīng)減少[20]。由圖1A可知，隨反應(yīng)時(shí)間的延長，低聚木糖添加量為1%、3%、6%的GWP接枝度持續(xù)增加，在反應(yīng)達(dá)到2 h時(shí)，低聚木糖添加量為6%的GWP接枝度最高，達(dá)到（29.28±1.53）%，隨著反應(yīng)時(shí)間進(jìn)一步延長，低聚木糖添加量為1%、3%、6%的GWP接枝度開始降低，該現(xiàn)象與Zhang Zhenyu等[21]研究結(jié)果一致。原因可能是在糖基化反應(yīng)初期，蛋白質(zhì)分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)逐漸舒展，氨基基團(tuán)暴露在分子表面，糖鏈共價(jià)接入蛋白體系[22]，從而接枝度提高，而隨著糖基化反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)底物在逐漸減少，同時(shí)糖鏈的共價(jià)接入導(dǎo)致蛋白質(zhì)空間位阻增大[23]，一定程度上阻礙了反應(yīng)物間的相互作用，并且變性后的蛋白質(zhì)在持續(xù)熱處理下發(fā)生了熱聚集，從而導(dǎo)致其接枝度開始下降。從圖1A還可看出，低聚木糖添加量9%、12%的GWP均在1.5 h達(dá)到較高接枝度，但與2.0 h的GWP（6%低聚木糖）接枝度并無明顯差別。

圖1 不同低聚木糖添加量下接枝度（A）與褐變程度（B）隨時(shí)間的變化Fig.1 Grafting degree (A) and browning degree (B) as a function of reaction time and addition amount of xylooligosaccharide

糖基化反應(yīng)進(jìn)行到中后期時(shí)會(huì)產(chǎn)生含氮類的棕褐色聚合物或共聚物，其在420 nm處有特征吸收峰[24]，由圖1B可以看出，在糖基化反應(yīng)過程中，各樣品組的褐變程度整體上呈增加趨勢，表明糖基化反應(yīng)會(huì)改變糖基化蛋白的色澤，在反應(yīng)進(jìn)行到2.0 h時(shí)，低聚木糖添加量為3%、6%、9%、12%的GWP褐變程度差異不顯著（P＞0.05）。適當(dāng)?shù)奶腔幚砜尚揎椞腔鞍踪|(zhì)的風(fēng)味及色澤[25]，且可避免糖基化中后期的部分產(chǎn)物對GWP在后續(xù)脂肪替代品的制備及應(yīng)用造成感官上的負(fù)面影響，再綜合考慮接枝度及成本后，本研究選擇低聚木糖添加量為6%、濕熱處理2 h作為進(jìn)一步研究的工藝條件。

2.2 FTIR分析

FTIR中酰胺I帶和酰胺III帶均與蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)有關(guān)，主要包括α-螺旋、β-折疊，但為了避免酰胺I帶結(jié)構(gòu)中水振動(dòng)帶的強(qiáng)干擾和相對非結(jié)構(gòu)化的光譜輪廓等限制[26]，本研究采用FTIR中酰胺III帶（1220～1330 cm-1）（圖2A）分析乳清蛋白二級結(jié)構(gòu)。由圖2B可知，與WPC相比，GWP中α-螺旋結(jié)構(gòu)占比增加了176.54%，而β-折疊含量相對降低了4.37%。此外，GWP中β-轉(zhuǎn)角含量相較于WPC明顯減少，無規(guī)卷曲占比略有增加，這表明低聚木糖的共價(jià)接入改變了乳清蛋白的空間二級結(jié)構(gòu)。

圖2 WPC與GWP的FTIR（A）與二級結(jié)構(gòu)（B）分析Fig.2 FTIR spectra (A) and secondary structure (B) analysis of WPC and GWP

2.3 持水性與持油性分析

由圖3可知，GWP的持水性相較于WPC提高了60.18%，這是由于糖基化導(dǎo)致乳清蛋白的二級結(jié)構(gòu)改變，部分親水基團(tuán)內(nèi)埋，使大量水分子被牢牢地包裹在親水基團(tuán)間的空隙中，從而提高了GWP的持水性[27]；與WPC相比，GWP持油性提高了103.97%，這可能由于在糖基化反應(yīng)過程中，蛋白質(zhì)變性程度增加，蛋白分子充分展開，表面的疏水基團(tuán)增加，進(jìn)而增強(qiáng)了蛋白與油的結(jié)合能力，因此吸油性得以提高。以上結(jié)果與張玥等[28]對糖基化核桃谷蛋白的研究結(jié)果一致。GWP持水性及持油性的改善，有助于提高以乳清蛋白為基質(zhì)的脂肪替代品在減脂食品中的應(yīng)用價(jià)值，有利于完善產(chǎn)品的功能品質(zhì)，以滿足消費(fèi)者對減脂或低脂產(chǎn)品的良好感官體驗(yàn)。

圖3 WPC和GWP的持水性與持油性Fig.3 Water-and oil-holding properties of WPC and GWP

2.4 乳化性與乳化穩(wěn)定性分析

由圖4可以看出，與WPC相比，GWP的乳化性和乳化穩(wěn)定性分別提高了30.81%、13.57%，可能由于WPC是水溶性蛋白，表面疏水性較低，經(jīng)低聚木糖改性后肽鏈延長、二級結(jié)構(gòu)得以改變，增大了其表面疏水性，疏水基團(tuán)溶解于油滴中，而多糖的親水基團(tuán)溶于水中，使得蛋白質(zhì)維持水油界面的能力增強(qiáng)，從而更好地發(fā)揮乳化作用[29]。經(jīng)糖基化改性后，以GWP為基質(zhì)的脂肪替代品應(yīng)用在高脂食品中時(shí)，GWP更好的乳化性與乳化穩(wěn)定性可以避免食品的析油和沉淀，進(jìn)而可以更好地體現(xiàn)應(yīng)用效果，增大對油脂的取代率，且能維持產(chǎn)品的質(zhì)地穩(wěn)定性。

圖4 WPC和GWP的乳化性與乳化穩(wěn)定性Fig.4 Emulsifying capacity and emulsion stability of WPC and GWP

2.5 疏水性分析

由圖5可知，在pH 6與pH 7的環(huán)境下，GWP的表面疏水性相較于WPC均有所提高，其中在pH 7的中性條件下，GWP比WPC的表面疏水性提高了1.48 倍。在pH 6與pH 7條件下，體系pH值接近蛋白質(zhì)等電點(diǎn)，WPC分子表面負(fù)電荷量含量較少，溶解性小且受熱易聚集，親水部分被包埋，而糖基化使低聚木糖糖鏈共價(jià)接入改變了乳清蛋白分子的二級結(jié)構(gòu)，多肽鏈?zhǔn)嬲归_來，疏水基團(tuán)暴露在分子表面，因此GWP的表面疏水性提高。在pH 8的條件下，GWP的表面疏水性從pH 7時(shí)的（76.40±6.95）μg下降到了（31.01±2.26）μg，且相較于WPC也有所降低，這可能因?yàn)閴A性條件下，蛋白分子聚集程度小，低聚木糖更容易與蛋白分子中的自由氨基共價(jià)結(jié)合，低聚木糖糖鏈上大量的親水基團(tuán)（—O—H）被引入體系中，且親水性基團(tuán)的暴露提高了蛋白溶解度，因此GWP的表面疏水性有所降低。

圖5 WPC和GWP在不同pH值下的表面疏水性Fig.5 Surface hydrophobicity of WPC and GWP as a function of pH

2.6 掃描電鏡

分別對熱處理后WPC與糖基化得到的GWP進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)的觀察，由圖6可知，WPC分子受熱變性后聚集，形成了典型的表面較粗糙的堆積型凝膠，呈較為致密的海綿狀三維結(jié)構(gòu)。而經(jīng)低聚木糖改性后的乳清蛋白則呈現(xiàn)片層結(jié)構(gòu)，且表面光滑，這是由于在糖基化反應(yīng)過程中，維持WPC球狀結(jié)構(gòu)的氫鍵、二硫鍵等化學(xué)鍵發(fā)生了斷裂和重組，多肽鏈伸展，球狀蛋白充分展開，得以形成片層結(jié)構(gòu)[12]，并且與蛋白質(zhì)分子共價(jià)結(jié)合的糖鏈填充在乳清蛋白凝膠縫隙中，使得GWP表面更加平整光滑，從而減小咀嚼食品時(shí)舌頭所感知到的摩擦力。以上結(jié)果表明，GWP相較于WPC而言，口感會(huì)更加滑膩，用以制備脂肪替代品則更具優(yōu)勢。

圖6 WPC（A）和GWP（B）的掃描電鏡圖Fig.6 Scanning electron micrographs of WPC (A) and GWP (B)

2.7 粒徑分析

蛋白質(zhì)基脂肪替代品的制備基于蛋白質(zhì)受熱變性展開，疏水基團(tuán)暴露在分子表面，從而具有類似油脂的疏水性，但為了更好地具備脂肪的口感，往往會(huì)通過微粒化處理降低蛋白粒徑，當(dāng)粒徑處于0.5～10 μm之間時(shí)，人體口腔黏膜便無法感知出顆粒與舌頭的摩擦力[30]，此時(shí)體系具有類似脂肪細(xì)滑、柔軟的質(zhì)構(gòu)特征。

由圖7可知，隨著剪切時(shí)間的延長，樣品D50呈下降趨勢，在樣品微?；幚?0 min時(shí)，D50在7.57 μm左右，符合以蛋白質(zhì)為基質(zhì)制備脂肪替代品的粒徑要求，當(dāng)微?；瘯r(shí)間繼續(xù)增加至15 min時(shí)，樣品D50在0.58 μm左右，此時(shí)體系呈現(xiàn)出易流動(dòng)的黏稠狀態(tài)。在綜合考慮微?；Чc能源經(jīng)濟(jì)后，選擇在10000 r/min轉(zhuǎn)速下，對GWP樣品剪切10 min，作為制備脂肪替代品的微粒化條件。

圖7 GWP在不同剪切時(shí)間下的粒徑分布Fig.7 Particle size distribution of GWP as a function of shear time

2.8 微?；昂蠓€(wěn)定性分析

TSI值可用來表征乳液的物理穩(wěn)定性，TSI值越小則表明乳液體系穩(wěn)定性越高[31]。由圖8可知，各樣品液的TSI值逐漸升高，說明樣品穩(wěn)定性逐漸降低，最終經(jīng)微?；羟刑幚淼腉WP與GWP樣品液的TSI曲線低于各自微粒化前樣品組，這表明微?；羟心芨纳茦悠芬旱奈锢矸€(wěn)定性，原因可能是微?；羟惺箻悠妨綔p小，在分散液中均勻分布且不易發(fā)生沉降，因此穩(wěn)定性較好。此外，無論微?；昂?，GWP樣品液的TSI值最終均小于WPC樣品液，這一結(jié)果可能是因?yàn)楣矁r(jià)接入的低聚木糖高度水合導(dǎo)致分散系黏度增加，且蛋白質(zhì)分子間具有負(fù)電荷斥力，因此阻礙了樣品顆粒的聚集[32]，導(dǎo)致顆粒不易沉降，從而提高了GWP樣品液的穩(wěn)定性?？傊?，微粒化后GWP樣品液穩(wěn)定性的提高可改善其作為脂肪替代品的感官品質(zhì)。

圖8 微?；昂骔PC與GWP的物理穩(wěn)定性Fig.8 Physical stability of WPC and GWP before and after micronization

2.9 再制干酪質(zhì)構(gòu)特性

由表3可知，替代率的增加使得再制干酪的硬度顯著減?。≒＜0.05），該結(jié)果與Sánchez-Obando等[33]對以微?；榍宓鞍诪榛|(zhì)的脂肪替代品在低脂再制干酪中的代脂研究結(jié)果相同。由于再制干酪中添加的黃油在冷藏保存后，呈現(xiàn)固態(tài)特征，黃油含量的減少一定程度上降低了再制干酪的硬度。另一方面，蛋白質(zhì)基脂肪替代品于食品體系中會(huì)產(chǎn)生一定程度的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而再制干酪的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得相對疏松，導(dǎo)致硬度有所下降。此外，從表3得知替代率對再制干酪的彈性、內(nèi)聚性、黏附性、咀嚼性影響并不顯著（P＞0.05）。

表3 再制干酪的質(zhì)構(gòu)特性Table 3 Textural properties of processed cheese

2.10 再制干酪色差

由表4可知，所有再制干酪樣品的紅色a*值及黃色b*值均隨著替代率的增加而減小，說明脂肪替代品所替代黃油的量越多，再制干酪樣品色澤中所呈現(xiàn)出的紅色和黃色越少，但所有再制干酪樣品的亮度L*值之間并沒有顯著差異（P＞0.05），表明隨著再制干酪中黃油被替代的量越多，樣品的色澤由橘黃色逐漸向淡黃色過度，但所有樣品的外觀依然呈現(xiàn)出良好的光澤感。

表4 再制干酪的色差Table 4 Color difference in processed cheese

2.11 再制干酪的融化性

采用長度表示的流動(dòng)性是表征減脂再制干酪融化性的一種方法，對不同替代率的再制干酪進(jìn)行融化性的測定，由圖9可知，隨著替代率逐漸增加至60%，再制干酪的融化性呈增加趨勢，其中在黃油替代率為60%時(shí)，減脂再制干酪融化性較全脂再制干酪顯著增大（P＜0.05），這可能由于脂肪替代品在受熱時(shí)雖不會(huì)像脂肪那樣融化，但它類似于滾珠軸承，同樣促使減脂再制干酪的流動(dòng)[34]，因此減脂再制干酪的融化性并未因油脂的減少而變差。而當(dāng)脂肪替代品添加量繼續(xù)增加時(shí)，再制干酪的融化性開始顯著降低（P＜0.05），這說明高溫加熱下樣品的流動(dòng)性減小，一方面是因?yàn)辄S油被逐漸替代，可流動(dòng)的油脂含量減少，導(dǎo)致再制干酪中的蛋白質(zhì)體系被破壞的程度減小[35]，因此再制干酪融化性降低；另一方面由于該脂肪替代品具有良好的乳化性及乳化穩(wěn)定性，添加量越高，其維持樣品體系的均勻性與穩(wěn)定性的效果越明顯[36]，愈發(fā)阻礙樣品的流動(dòng)性，并且蛋白質(zhì)基脂肪替代品在高溫加熱時(shí)還可能聚集形成一定程度的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這將進(jìn)一步導(dǎo)致減脂再制干酪的流動(dòng)性降低，即融化性相對減小。

圖9 不同替代率下再制干酪的融化性Fig.9 Meltability of processed cheese as a function of fat substitution level

2.12 感官評價(jià)

從表5可以看出，20%～60%替代率下減脂再制干酪的滋味和氣味評分與全脂再制干酪均無顯著差異（P＞0.05），但當(dāng)替代率繼續(xù)增加時(shí)，滋味和氣味評分開始顯著下降（P＜0.05），這可能由于黃油的獨(dú)特風(fēng)味變淡，蛋白粉味逐漸明顯，且脂肪的滑膩感有所減少，從而導(dǎo)致黃油的替代率超過60%以后，滋味和氣味評分明顯降低，但所有再制干酪樣品的組織狀態(tài)、色澤及外觀評分沒有顯著差異（P＞0.05）。最后由加權(quán)總分可知，在替代率為0%～60%時(shí)，各再制干酪樣品的加權(quán)總分無顯著差異（P＞0.05），但繼續(xù)增加黃油替代率則導(dǎo)致減脂再制干酪的加權(quán)總分顯著降低（P＜0.05）。因此，該復(fù)合脂肪替代品對再制干酪中黃油的最佳替代量為60%，在該替代率下，減脂再制干酪的感官品質(zhì)與全脂再制干酪相當(dāng)，而更高的替代率導(dǎo)致感官品質(zhì)明顯變差。

表5 不同替代率下再制干酪的感官評分Table 5 Sensory evaluation of processed cheese with different fat substitution levels

3 結(jié)論

本研究首先對GWP的制備條件進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)在pH 7、85 ℃的條件下，以6%低聚木糖對乳清蛋白糖基化改性2 h后，GWP可獲得較高的接枝度，空間結(jié)構(gòu)有所改變，乳化特性、持水性及持油性均較WPC有明顯改善，在體系pH 7時(shí)，其表面疏水性顯著高于WPC（P＜0.05），GWP呈光滑的片層結(jié)構(gòu)，表明其具備良好的功能特性及類似油脂的疏水性狀，且相較于WPC口感更加順滑，將GWP微粒化處理10 min后，粒徑達(dá)到7.57 μm左右，類似脂肪的顆粒大小，且溶液穩(wěn)定性明顯提高，此時(shí)GWP已具備作為復(fù)合脂肪替代品的基本條件；再對該復(fù)合脂肪替代品在減脂再制干酪中的應(yīng)用進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)脂肪替代品的添加顯著降低了再制干酪的硬度（P＜0.05），而各樣品的彈性、內(nèi)聚性、黏附性、咀嚼性均沒有顯著差異（P＞0.05），各樣品外觀均富有光澤，顏色向淺黃過度；黃油替代率為60%時(shí)，減脂再制干酪的融化性較全脂再制干酪顯著增大（P＜0.05），當(dāng)替代率繼續(xù)升高融化率則開始呈減小趨勢；此外，當(dāng)復(fù)合脂肪替代品替代60%的黃油時(shí)，減脂再制干酪感官評價(jià)良好，且感官加權(quán)總分與全脂再制干酪相當(dāng)，當(dāng)替代率進(jìn)一步增大，樣品感官特性與加權(quán)總分均開始下滑。以上結(jié)論證實(shí)，以該GWP為基質(zhì)的脂肪替代品的添加在降低脂肪含量的基礎(chǔ)上保障了減脂再制干酪的品質(zhì)，有助于開發(fā)具有良好感官特性與更高營養(yǎng)價(jià)值的減脂食品，可為復(fù)合脂肪替代品的進(jìn)一步研究及應(yīng)用提供數(shù)據(jù)與理論支撐。