研究进展：再制稀奶油的生产工艺与乳化剂筛选

稀奶油在烹饪、焙烤和乳品加工等行业有着广泛的应用。目前国产新鲜稀奶油产品，多为BTB（Business to Business）渠道销售，且需要冷藏保存，保质期为40d左右；UHT稀奶油主要靠进口，常见国外品牌有安佳、雀巢淡奶油和法国总统（进口乳脂品牌）等，国有品牌较少，如光明淡奶油等。限制国内UHT稀奶油发展原因是国内脱脂乳和脱脂乳粉消费量较低，与进口产品比较，脱脂乳粉品质、价格都不具备竞争优势。其次，稀奶油原料受到季节影响波动较大，运输和储存成本较高。

CODEX STAN 288—1976中规定再制稀奶油是以乳制品为原料，加水或者不加水制成的质地类似于稀奶油的产品。通常是以奶油或者无水奶油为脂肪来源，脱脂乳粉为蛋白质来源，再添加乳化剂、增稠剂等。奶油和脱脂乳粉等原料容易运输和储藏，可根据加工需求灵活调整添加量。目前再制稀奶油类产品，还处于实验室开发阶段。

专利《一种以奶油为原料UHT搅打稀奶油及其制备》公开了一种以奶油为原料制备UHT搅打稀奶油的方法。该稀奶油制品以奶油为脂肪来源，并与脱脂乳粉、乳化剂、复合增稠剂和饮用水混合。各组分及其重量百分比为：奶油40%～50%，脱脂乳5.5%～6.5%，复合乳化剂0.45%～0.55%，增稠剂0.18%～0.22%，余量为水。所述复合乳化剂为单甘脂、蔗糖酯和卵磷脂，其中单甘酯和蔗糖酯的质量比为1:1～2:1，卵磷脂的添加量为复合乳化剂的0.07%～0.08%；所述的增稠剂为微晶纤维素。工艺流程如图6-31所示，按照上述配比称取原料，将水相完全溶解，油相充分分散，搅拌状态下将水相缓慢加入到油相中，进行剪切和均质以使得水相和油相乳化，最后经UHT灭菌即可。其所制备的搅打稀奶油的搅打起泡率为150%～200%，4～8℃条件下8个月保质期内乳析率为0。

（一）蛋白质和脂肪的种类和添加量

再制稀奶油常用的乳蛋白来源包括乳清蛋白、酪蛋白酸钠、脱脂乳粉和牛乳浓缩蛋白等。乳清蛋白比酪蛋白酸钠制成产品具有更好的打发性质。乳脂肪来源包括奶油、AMF和奶油粉等。

图6-31 再制稀奶油生产工艺

资料来源：《一种以奶油为原料UHT搅打稀奶油及其制备》。

Tomas等以AMF和脱脂乳为原料生产再制稀奶油，研究发现，脂肪/蛋白比例范围为1～10时，液滴的平均粒径并未发生显著改变，而一旦比例大于10，则有大量聚集物出现。Melsen和Walstra研究了脂肪球粒径对再制稀奶油所形成乳状液的稳定性影响。与天然稀奶油比较，再制稀奶油乳状液稳定性更佳，脂肪球不易于部分凝聚，但是随着脂肪球中磷脂含量的增加，稳定性下降。

Katrien van Lent等以SMP或者富含磷脂的奶油粉为蛋白质来源，生产再制稀奶油。其中富含磷脂的奶油粉是无水奶油生产过程的副产物，其蛋白质含量30.2%，磷脂含量5.3%。Katrien van Lent等分别试验了两种蛋白质的添加量、脂肪含量和均质压力对于产品性质的影响。结果发现，以富含磷脂的奶油粉为蛋白质来源制成的稀奶油，其粒径、形成奶油速率和黏度都接近于天然新鲜稀奶油，且具有较好的打发性质。

（二）乳化剂

天然的脂肪球膜由蛋白质和磷脂组成，为天然的乳化剂，而在AMF加工过程中，脂肪球膜受到破坏，且在后续的加工过程中除去。为制得加工和稳定性良好再制稀奶油产品，需要筛选合适的乳化剂。

稀奶油打发过程中，原有乳状液体系受到破坏，稳定性下降。在此体系中添加小分子质量的表面活性剂，能够促进脂肪球部分凝集，缩短打发时间。小分子质量的表面活性剂，如单酰基甘油、甘油二酯和聚山梨醇酯，能够取代油水界面的蛋白质而吸附于界面表面，促进脂肪球的部分聚集。

1. 单酰甘油（Monoaclglycerols，MAGs）

Fredrick研究表明，油酸和硬脂酸含量高的MAGs可作为乳化剂，显著提高稀奶油的打发性质。MAGs为油溶性小分子质量的表面活性剂，可改变脂肪球粒径、油水界面性质以及脂肪结晶性且会影响再制稀奶油部分聚集速率和打发后质构。MAG能够与酪蛋白结合，且结晶过程中酪蛋白是形成均一性结晶的晶核，这也是MAG会影响脂肪的结晶过程原因。而Niiya等研究发现，饱和的MAGs和不饱和的MAGs都能加速氢化豆油和棕榈油结晶速率，但是饱和MAGs够提高的熔点，而不饱和的MAGs使熔点降低。Foubert等研究发现MAG的浓度不同，也会影响油酸和硬脂酸脂肪结晶。(www.xing528.com)

Eveline Fredrick等研究了MAGs饱和度差异性，对于乳脂肪结晶性的影响，并探索MAGs影响再制稀奶油聚集的机制。结果表明，饱和度低的MAG能够提高再制稀奶油中脂肪球的部分聚集速率，缩短打发时间，且打发后形成泡沫较为稳定，硬度较高。

2. 乳脂肪球膜（Milk Fat Globule Membrane，MFGM）

酪乳是生产奶油的副产物，其中含有较多的脂肪球膜，且富含酪蛋白、乳清蛋白和乳糖等营养物质，其中MFGM为天然的乳化剂。酪乳乳清是采用酪乳为原料生产干酪时的副产物，其中仍含有部分脂肪、MFGM和较小的脂肪球。Thi Thanh Que Phan等对比研究不同来源的MFGM，对于再制稀奶油性质影响。结果发现，酪乳乳清分离的MFGM和酪乳粉混合使用，能够显著提高再制稀奶油的打发性质，且无乳清析出，形成的泡沫硬度最佳。奶油加工过程中，MFGM受到破坏。如果以奶油为脂肪来源制成稀奶油，需要重新形成脂肪球膜。大部分关于再制稀奶油研究，多为蛋白质的种类、蛋白质和脂肪比例、乳化剂选择和加工工艺（如均质方式、温度和压力等）对于产品性质影响，关于重新构建脂肪球膜的研究报道较少。

3. 大豆磷脂

大豆磷脂是一种小分子质量的表面活性剂，主要由大量磷脂组成，其中卵磷脂和脑磷脂含量最高。已有研究证明大豆磷酯与蛋白质结合后，可显著提高乳状液的热稳定性。Seamus比较了大豆磷脂和单甘酯对于乳状液的热稳定性的影响，大豆磷脂可在乳状液界面形成蛋白质-磷脂复合物，增加ζ-电位值，提高热稳定性，同时显著降低液滴粒径。但是当大豆磷脂的浓度为0.2%～1.0%时，ζ-电位值保持恒定，这可能是因为大豆磷脂的电荷中和作用。随着磷脂浓度的增加（0%～0.4%），稀奶油的黏度降低，这是由于磷脂降低界面张力，但是继续增加磷脂浓度至1.0%，黏度又出现增加趋势，这可能是因为蛋白质、磷脂胶束和多糖的相互作用，形成更为稳定的网状结构。

Xilong Zhou等研究了大豆磷脂对于再制稀奶油（脂肪含量为20%，蛋白质量含量为1.5%）稳定性和物理性质的影响，评价指标包括奶油层上浮速率、油滴粒径大小及其分布、界面蛋白质浓度、ζ-电位和表观黏度。研究结果表明，大豆磷脂后添加量为0.6%时，再制稀奶油产品稳定性显著提高，奶油层上浮速率下降。随着添加量增加，油滴平均粒径减小，界面蛋白质浓度降低，ζ-电位值稍有增加。这可能是，磷脂取代油滴表面的蛋白质，并与蛋白质和多糖结合，形成较为稳定的结构。

4. 单硬脂酸甘油酯（Glycerol Monostearate，GMS）

GMS是一种非离子型的甘油酯类，为油溶性饱和单甘酯，比不饱和的单甘酯有更高的乳化稳定性。Fredrick等研究发现，饱和的单甘酯能够防止针状脂肪晶体形成，不饱和的单甘酯能够在乳状液中形成致密的脂肪网络结构，且不饱和的单甘酯可降低再制稀奶油产品中脂肪部分聚凝速率。GMS能够取代油滴表面的蛋白质，提高食品乳状液的稳定性。另外，还能与蛋白质结合，在油水界面形成动态单甘酯-蛋白质薄层。

5. 吐温80

吐温80是一种水溶性非离子型酯类，可竞争结合表面蛋白，提高乳状液的稳定性。吐温80能够显著降低玉米水包油型乳状液的奶油上浮指数，且不影响产品黏度。吐温80更适合应用于低黏度的乳状液。

在实际生产加工中，往往多种乳化剂和增稠剂复配使用。Shaozong Wu探索了GMS和吐温80对于再制稀奶油性质的影响，其中再制稀奶油脂肪和蛋白质含量分别为20%和2%，脂肪来源为AMF。评价指标包括液滴粒径、界面蛋白质浓度、ζ-电位值和表观黏度，还通过奶油上浮速率来评价产品稳定性。结果表明GMS和吐温80配合使用，产品的稳定性显著增加，且产品的稳定性与ζ-电位值和表观黏度具有相关性，可能是由于静电排斥和分子内阻力作用。

阚传浦等以无盐奶油和脱脂乳为原料，比较不同单体乳化剂如亲水性吐温80和蔗糖酯、亲油型乳化剂单甘脂和三聚甘油酯，对于再制稀奶油产品稳定性影响。并进一步将亲水性和亲油性乳化剂复配为不同的HLB，对于产品稳定性影响。研究结果表示，亲水性的蔗糖酯和亲油性的单甘酯对于稀奶油乳浊液稳定效果最佳，最适合的添加比例为0.2%～0.3%，且亲水与亲油型乳化剂复配HLB值为10时，稀奶油乳浊液的表观黏度最低，离心乳析率为0，脂肪的附聚率为63%，乳浊液的稳定性和打发特性均处于较好的水平。