徐乙文，劉會平，李艷霞

(天津科技大學(xué)，食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津，300457)

改性乳清蛋白對低脂Mozzarella干酪品質(zhì)的影響

徐乙文，劉會平，李艷霞

(天津科技大學(xué)，食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津，300457)

將自制脂肪替代品―改性乳清蛋白加入到經(jīng)標準化的牛奶中，采用無鹽漬新工藝方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法制作低脂Mozzarella干酪，通過干酪品質(zhì)測定，確定改性乳清蛋白的最適添加量以及對低脂Mozzarella干酪品質(zhì)的影響。結(jié)果表明：脂肪替代品的最適添加量為1.5%。與全脂組相比，雖然低脂組在風(fēng)味上存在一定差距，但可滿足人們追求健康的現(xiàn)實需要，并且脂肪替代品的加入可增加干酪的亮度值，降低黃度值，對褐變性影響不大，但結(jié)構(gòu)比較致密。

改性乳清蛋白；脂肪替代品；低脂；Mozzarella干酪

0 引言

干酪中脂肪的含量相當(dāng)于原料乳含量的10倍左右，且極易被吸收[1]。而過量的脂肪攝入給人類帶來嚴重健康問題，因此低脂干酪越來越受人們歡迎。低脂奶酪中脂肪含量的降低對干酪的質(zhì)構(gòu)、功能特性以及感觀會產(chǎn)生粗糙感、苦味、風(fēng)味不足、融化性降低等不良影響[2,3]，因而對消費者失去吸引力。目前，脂肪替代品就是一類加入到低脂或無脂食品中，使得它們具有與同類全脂食品具有相同或相近的感官效果，同時又能降低食品能量的物質(zhì)[4]。

本文將酶法改性乳清蛋白作為脂肪替代品，主要研究其對低脂Mozzarella干酪品質(zhì)的影響及通過添加脂肪替代品可否改善低脂干酪的品質(zhì)，為建立我國低脂Mozzarella干酪工業(yè)化生產(chǎn)工藝體系，生產(chǎn)出適合國人口味的低脂干酪提供一些依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮無抗牛乳；唾液鏈球菌嗜熱亞種（Streptococcus salivarius subsp.Thermophilus，ST）和德氏乳桿菌保加利亞亞種（Lactobacillus delbrueckil subsp.Bulgaricus，LB）。酶為皺胃酶Stamix 1150（35000U/g）；脂肪替代品為實驗室自制（酶法改性乳清濃縮蛋白）。

其他試劑：pH值為4.6醋酸鹽緩沖液，質(zhì)量分數(shù)為12%三氯乙酸溶液，體積分數(shù)為95%乙醇，質(zhì)量分數(shù)為40%的NaOH，2%硼酸，異戊醇，濃硫酸，硫酸銅，硫酸鉀均為分析純，鹽酸。

1.2 儀器與設(shè)備

自制干酪模具、干酪專用打孔器；DZQ400-2D單室真空包裝機，9N-50型牛奶分離機，半微量凱氏定氮儀，蓋勃乳脂計，800型離心沉淀器，DYY-III型穩(wěn)壓穩(wěn)流定時電泳儀，TCP2型全自動測色色差儀，QTS25質(zhì)構(gòu)儀。

1.3 方法

1.3.1 脂肪替代品的工藝流程[5]

乳清濃縮蛋白→配置150 g/L質(zhì)量濃度的溶液→加黃原膠→55℃恒溫水浴，攪拌→調(diào)pH值為7.0→蛋白酶（Alcalase 2.4 L）→酶解反應(yīng)→80℃15 min滅酶→加無水氯化鈣90℃30 min熱處理→凝膠→高速剪切力破碎→脂肪替代品。

1.3.2 Mozzarella干酪干鹽法新工藝

原料乳過濾→標準化（使C︰F=1.5）→添加脂肪替代品→巴氏殺菌（63℃×30 min）→冷卻（至36℃）→加發(fā)酵劑→加凝乳酶（添加由2%食鹽水配成的1%的酶溶液）→凝乳→切割→加熱收縮→排乳清→堆釀→加鹽揉合（加鹽量為1.8%）→熱燙、拉伸→冷卻→真空包裝→成熟

1.3.3 pH4.6可溶性氮（SN）測定[6]

準確稱取0.75 g干酪，加入25 mL pH值為4.6的醋酸鹽緩沖溶液，將干酪充分磨碎，再用25 mL的緩沖液充分沖洗，懸浮液在4 000 r/min的離心機中離心20 min，取上清液定量的移入凱氏消化瓶，進行微量凱氏定氮，并以占干酪總氮量的百分數(shù)表示。

1.3.412 %三氯乙酸可溶性氮（TCASN）測定[6]

準確稱取1.5 g干酪，加入25 mL質(zhì)量分數(shù)12%的TCA溶液將干酪充分磨碎，再用20 mL的TCA溶液充分沖洗，懸浮液在4 000 r/min的離心機中離心20 min，取上清液定量的移入凱氏消化瓶，進行微量凱氏定氮，并以占干酪總氮量的百分數(shù)表示。

1.3.5 干酪質(zhì)構(gòu)的測定[7]

用質(zhì)構(gòu)儀QTS25測定TPA（Texture Profile Analysis，結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)分析）硬度、TPA彈性。測定3次取平均值。1.3.6干酪融化性和油脂析出性的測定[7]

用特制的打孔器取17.6 mm×7 mm厚的干酪樣品，其纖維結(jié)構(gòu)垂直于干酪的直徑；將樣品放置于預(yù)先鋪有濾紙的9 cm的培養(yǎng)皿內(nèi)，在室溫下回復(fù)溫度30 min，然后將其放入預(yù)熱至100℃的烘箱內(nèi)，加熱1 h，取出，在室溫下回復(fù)30 min，測定融化干酪直徑，表示干酪的融化性，測定油圈的直徑，表示干酪的油脂析出性。分別測4個值，精確到0.01 cm，計算出平均值。

1.3.7 未融化干酪的色澤測定[7]

去掉干酪的包裝后，立即用色差計進行測定，用亨特系數(shù)表示，以標準白板為標準，測定反射色，同一樣品測3個點，求平均值。其中L表示亮度，L=100為白，L=0為暗；L值越大，色澤越白。a＞0表示紅色程度，a＜0表示綠色程度；b＞0表示黃色程度，b＜0表示藍色程度。

1.3.8 干酪微觀結(jié)構(gòu)觀察

取待測干酪樣品切成薄薄小片，表面平整。將小片干酪浸泡于2.5%的戊二醛溶液中，于4℃條件下，固定3 h以上。用pH值為7.2的磷酸緩沖液清洗3次，每次10 min。分別用體積分數(shù)30%，50%，70%，90%，100%乙醇梯度脫水10 min。將樣品在冷凍干燥器下迅速冷凍，然后捶擊，使之自然斷裂，取小塊樣品粘臺。采用離子濺射方法噴金，噴金時間5 min，然后置于掃描電鏡下觀察[8]。

1.3.9 感官評定[9]

采用15分制的評分方法，評定項目為：未融化干酪的特性：滋味和氣味、組織結(jié)構(gòu)、彈性，權(quán)重分別為1.0，1.0，1.5；融化干酪的特性：融化性、油脂析出性，權(quán)重分別為0.5和1.0，其中除滋味和氣味、組織結(jié)構(gòu)憑主觀評判外，其余均以客觀測定值為指標，選取9名經(jīng)過訓(xùn)練的人員進行感官評定。

2 結(jié)果與分析

2.1 添加量對低脂干酪蛋白質(zhì)水解的影響

分別取不同添加量處理的干酪在成熟0，7，14，21，28，35，42，49 d時的樣品，測其pH4.6 SN和12%TCA SN，結(jié)果如圖1和圖2所示。

圖1 添加量對pH4.6 SN的影響

圖2 添加量對12%TCA SN的影響

由圖1和圖2可以看出，干酪在整個成熟過程中隨著時間的延長，干酪中pH4.6 SN和12%TCA SN均呈現(xiàn)明顯增加趨勢。對于pH4.6可溶性氮（SN），由凝乳酶作用產(chǎn)生小分子和中分子肽，體現(xiàn)了水解的廣度；由圖1可看出，蛋白質(zhì)水解程度隨貯藏時間的延長而逐漸加深，產(chǎn)生的小及中分子態(tài)逐漸增多；12%TCA可溶性氮指使用三氯乙酸分離得到氨基酸態(tài)氮，故可以表示蛋白質(zhì)水解的深度。從兩圖可看出隨著改性乳清蛋白增加量的提高，成品干酪蛋白質(zhì)水解的廣度和深度都呈上升趨勢，由于加入的乳清蛋白已經(jīng)經(jīng)過酶作用，性質(zhì)發(fā)生改變，但在相同貯藏時間條件下，隨脂肪替代品的增加，可溶性氮都有所增加，主要是因為脂肪替代品的加入，阻礙了凝塊的脫水收縮，使其水分含量增加的緣故，隨水分排出的蛋白質(zhì)減少，而且水分的增多可以使生物化學(xué)反應(yīng)速度升高，也使得干酪蛋白水解性升高。

2.2 添加量對未融化干酪質(zhì)構(gòu)特性的影響

未融化干酪的質(zhì)構(gòu)特性用干酪的TPA硬度、TPA彈性來表示。分別取不同添加量處理的干酪在成熟0，14，28，49 d時的樣品進行測定，結(jié)果如圖3和圖4所示。

圖3 添加量對干酪硬度的影響

圖4 添加量對干酪彈性的影響

由圖3和圖4可以看出，隨著成熟時間的延長，低脂Mozzarella干酪的TPA硬度和TPA彈性都急劇下降，而且在相同成熟時間下，添加的脂肪替代品越多，TPA彈性和硬度越低。這些改變與添加的脂肪替代品的多少以及干酪成熟期間蛋白質(zhì)水合作用、水解程度有關(guān)，隨著添加量由0.5%增加到2.0%的過程中，在相同時間內(nèi)，蛋白質(zhì)含量最高組，其TPA硬度和彈性最低，這是由于脂肪替代品的加入增加了水分，促進蛋白水解，導(dǎo)致肽鍵的斷裂、蛋白質(zhì)膠束發(fā)生變化結(jié)構(gòu)變?nèi)?，使干酪的硬度、彈性變?nèi)酢?/p>

2.3 添加量對融化干酪功能特性的影響

Mozzarella干酪的融化特性包括許多指標，其中最主要的是干酪的融化性和油脂析出性。不同添加量引起的干酪的融化性和油脂析出性變化如圖5和圖6所示。

圖5 添加量對干酪融化性的影響

圖6 添加量對干酪油脂析出性的影響

由圖5可以看出，脂肪替代品的添加量不斷增加時，Mozzarella干酪的融化性隨著貯藏時間的延長呈上升趨勢，但是質(zhì)量分數(shù)為1.5%和2.0%添加量對干酪融化性和油脂析出性影響不顯著。融化性在前7天呈上升趨勢，而7～14 d卻持平，而后繼續(xù)上升。這是由于干酪成熟的前半個月，干酪系統(tǒng)未達到穩(wěn)定，過剩的水分在乳清中以非結(jié)合水形式存在，并進入到乳漿通道，在奶酪融化時促進其流動。在相同時間內(nèi)，脂肪替代品的添加量減少時，其融化性降低，這是由于脂肪替代品直接與水分多少有關(guān)。水分少，融化時，稠密的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)阻止了蛋白質(zhì)的滑動從而減緩了奶酪的移動。部分也可能通過疏水相互作用和分子間的二硫鍵與κ-酪蛋白相關(guān)聯(lián)。

由圖6可以看出，脂肪替代品的添加量也對Mozzarella干酪的油脂析出性產(chǎn)生影響，并與融化性呈現(xiàn)相似的趨勢。這是由于以蛋白質(zhì)為基質(zhì)的脂肪替代品熱穩(wěn)定性較差，經(jīng)高溫加熱凝膠變稀，同時在酶的作用下，肽鍵逐漸發(fā)生斷裂，消弱了蛋白膠束之間的連接；同時加熱脂肪替代品失去穩(wěn)定性，膠束間乳漿中的脂肪不再被阻隔而逐漸聚集成大的脂肪團粒，在加熱情況下，這部分脂肪易釋放出來，從而使干酪的油脂析出增加。

2.4 感官評定

不同添加量制得的低脂Mozzarella干酪感官評定結(jié)果如表1所示。

表1 不同組低脂Mozzarella干酪感官評定結(jié)果

由表1可以看出，對各組樣品感官評分順序是：對照組＞1.5%組＞2.0%組＞1.0%組＞0.5%組。經(jīng)過脂肪替代品的添加，得到低脂干酪口感風(fēng)味與全脂干酪相比，任有一些差距，這需要進一步改進，但低脂干酪脂肪含量減少，符合人們追求健康的迫切要求。通過感官評定和節(jié)約成本考慮，最終選擇脂肪替代品的添加量為1.5%。以1.5%添加量和全脂干酪作對照，對其色澤變化、褐變性，微觀結(jié)構(gòu)進行分析。

2.5 未融化干酪的色澤變化

未融化干酪的色澤特征用L（明度差）、b（偏黃度）來表示，分別表示明度差和偏黃度。重復(fù)3次取平均值。測定結(jié)果制成的曲線如圖7和圖8所示。

圖7 兩組干酪在貯藏期間L值的變化比較

圖8 兩組干酪在貯藏期間b值的變化比較

由圖7和圖8可以看出，添加量1.5%與全脂組L值都隨著成熟時間的延長呈逐漸下降的趨勢，這是由于干酪成熟中，微生物和酶的作用，干酪的蛋白質(zhì)不斷水解生產(chǎn)小分子肽段和氨基酸，脂肪不斷水解為游離脂肪酸，物質(zhì)成分的變化直接影響對光的反射，所以L值不斷降低。添加量1.5%組由于水分增多促進了蛋白質(zhì)水解等各種生化反應(yīng)，物質(zhì)成分的變化引起L值下降較對照組更快。雖然加有脂肪替代品的干酪b值隨時間延長先升高后降低，但添加量1.5%組始終小于全脂組，說明脂肪替代品具有減輕干酪色澤的作用。

2.6 脂肪替代品對融化干酪褐變性的影響

融化干酪的褐變性用b值來表示，重復(fù)3次取平均值。脂肪替代品對融化干酪褐變性的影響如圖9所示。由圖9可以看出，在干酪成熟過程中，兩組Mozzarella干酪的加熱褐變性隨著貯藏時間的延長呈緩慢上升趨勢，在貯藏28 d左右時褐變性明顯上升，之后又開始下降。加有脂肪替代品的干酪褐變性與全脂相差較小，說明脂肪替代品對干酪的加熱色澤影響很小。

2.7 干酪成熟過程中的微觀結(jié)構(gòu)

圖9 兩組干酪貯藏期間褐變性的變化比

圖10 各處理組干酪貯藏過程中微觀結(jié)構(gòu)變化

圖10為各處理組干酪貯藏過程中微觀結(jié)構(gòu)變化。由圖10可以看出，全脂組干酪成熟10 d時，干酪在拉伸過程中形成的朝拉伸方向的纖維結(jié)構(gòu)，在緊密的蛋白膠束中存在著一些大小不等的孔洞，而1.5%組蛋白質(zhì)膠束合成巨大的纖維束，纖維束之間的結(jié)構(gòu)較全脂組致密；到成熟30天時，隨著蛋白質(zhì)的不斷降解，干酪形成近似連續(xù)的在各個方向上擴展的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。全脂組蛋白膨脹程度大，融合狀態(tài)明顯，大部分孔洞已經(jīng)消失，說明此過程中蛋白質(zhì)水解等化學(xué)變化明顯，對于1.5%組變得光滑，雖然蛋白質(zhì)膠束較0 d時減少，但與全脂組的變化相比較輕微，說明脂肪替代品的加入阻礙了蛋白質(zhì)的水解作用，這種微觀結(jié)構(gòu)也反映了加有脂肪替代品的脫脂干酪宏觀上的品質(zhì)表現(xiàn)，即蛋白水解度低，融化性和油脂析出等性能低的現(xiàn)象；到成熟50 d時，全脂組孔洞逐漸朝著纖維方向擴大，干酪形成均一的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，孔洞變得粗糙，聚集的脂肪球體積較大；1.5%組蛋白質(zhì)膠束變得較纖細，孔洞的數(shù)量逐漸增多，與全脂組相比，孔洞細小，結(jié)構(gòu)比較致密。這可能是由于低脂干酪脂肪球數(shù)量少，脂肪球向乳漿池滲透有限的緣故，并且脂肪替代品顆粒較小，可能黏附在酪蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中而不能增加新的漿液通道[10]。

3 結(jié)論

（1）脂肪替代品的添加使低脂干酪TPA硬度和TPA彈性逐漸降低，融化性和油脂析出性逐漸增大。脂肪替代品最適添加量為1.5%。與全脂干酪相比，融化性接近，油脂析出性差異顯著。

（2）以脂肪替代品添加量為1.5%的低脂干酪和全脂干酪作對照，添加脂肪替代品組可增加干酪的L值，降低b值，對褐變性影響不大。與全脂干酪相比，結(jié)構(gòu)比較致密，但是改善了低脂干酪融化性差的缺陷。并且可增加干酪的亮度值，降低黃度值，對褐變性影響不大，但融化性差，結(jié)構(gòu)較硬。

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Effect of hydrolysis whey protein on quality of low-fat Mozzarella cheese

XU Yi-wen，LIU Hui-ping，LI Yan-xia
（College of Food Engineering and Biotechnology,Tianjin University of Science and Technology,Tianjin 300457,China）

This paper focused mainly on the study of the effect of hydrolysis whey protein on characters of low-fat cheeses,which were prepareted by standardized milk added with homemade fat replacer.Cheeses were manufactured by new technology insteading of the traditional method-salting.We determined the optimal addition of hydrolysis whey protein by measuring the characters of cheeses.Results showed that:the optimal addition of fat replacer was 1.5%.Comparised with the full-fat cheese,low-fat cheeses had worse sensory evaluation and compact structure,but they satisfied the needs of people’s health,at the same time,hydrolysis whey protein increased the L-value and lowered the bvalue of cheeses.

Hydrolysis whey protein;fat replacer;low-fat;Mozzarella Cheese;

Q936，TS252.53

A

1001-2230（2010）12-0015-04

2010-08-16

天津科技大學(xué)引進人才科研啟動基金（20080420）。

徐乙文（1984-），女，碩士研究生，從事農(nóng)產(chǎn)品加工研究。

劉會平