李國(guó)芝,武建新蘇東海
(1.包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院,內(nèi)蒙古包頭014035,2.北京電子科技職業(yè)學(xué)院,北京)
Mozzarella干酪的加工及功能性
李國(guó)芝1,武建新1蘇東海2
(1.包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院,內(nèi)蒙古包頭014035,2.北京電子科技職業(yè)學(xué)院,北京)
詳述了莫扎瑞拉干酪的加工工藝,工藝參數(shù),操作要點(diǎn)和質(zhì)量控制。并對(duì)莫扎瑞拉干酪的功能性進(jìn)行了分析,其壽命受融化性、拉伸性、褐變性、出油性等影響,而莫扎瑞拉干酪的功能性又受其水分、干物質(zhì)中的脂肪、拉伸凝塊水分、貯藏溫度所決定。
莫扎瑞拉;干酪加工;功能性
Mozzarella干酪是一種紡絲型凝乳干酪,在原料乳中加入發(fā)酵劑和凝乳酶,使牛奶發(fā)生凝結(jié),凝乳被切割成顆粒,排除乳清,經(jīng)堆積后需要將凝乳顆粒置于熱水當(dāng)中浸泡,并且需要對(duì)顆粒進(jìn)行機(jī)械拉伸(混揉)處理,使之形成半流體狀的彈性質(zhì)地或壓模成各種形狀。高溫處理能夠賦予新鮮的凝乳顆粒較強(qiáng)的延展和拉伸特性,有助于提高干酪的質(zhì)量和延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架期。加熱和機(jī)械拉伸處理不僅能夠使干酪中的多種酶類(lèi)及嗜熱微生物失去活力,而且導(dǎo)致凝塊在結(jié)構(gòu)上重新排列,形成特殊的干酪質(zhì)地和熔化特性。
低水分含量的Mozzarella干酪,又稱比薩干酪,是制作比薩餅的重要原料。比薩餅在世界范圍內(nèi)的廣泛流行或許也印證了這類(lèi)干酪特殊的功能性。
Mozzarella干酪的加工工藝流程。
原料乳→標(biāo)準(zhǔn)化→巴氏殺菌→冷卻→添加發(fā)酵劑→加酶凝乳→凝塊切割→保溫靜置→攪拌→加溫→排出乳清→重疊堆積→磨碎→加鹽→熱水中拉伸→壓模擠入成型→冷水冷卻→包裝→成熟
1.1.1 原料乳的選擇
原料乳的性質(zhì),如脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)、蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及pH值等在很大程度上決定了干酪產(chǎn)品的組成成分及質(zhì)量,而原料乳的質(zhì)量品質(zhì)常會(huì)受到諸多因素的影響。
1.1.2 原料乳的檢驗(yàn)
高品質(zhì)的干酪產(chǎn)品來(lái)源于高質(zhì)量的原料乳,因此必須對(duì)不同來(lái)源的原料乳進(jìn)行必要的理化及微生物檢驗(yàn)以保證進(jìn)入生產(chǎn)過(guò)程的原料乳的質(zhì)量。β-內(nèi)乙酰胺(SNAP或charm)實(shí)驗(yàn)主要用來(lái)檢驗(yàn)原料乳中是否含有抗生素,只有抗生素實(shí)驗(yàn)呈陰性的原料乳可以用于干酪的生成。
微生物學(xué)檢驗(yàn)主要包括細(xì)菌總數(shù)測(cè)定、大腸菌群測(cè)定、霉菌及酵母測(cè)定等,理化指標(biāo)測(cè)定主要包括脂肪及蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定、冰點(diǎn)測(cè)定及滴定酸度測(cè)定等。
一般而言,用于干酪生產(chǎn)的A級(jí)原料乳中的細(xì)菌總數(shù)應(yīng)低于100 000 mL-1;對(duì)收購(gòu)混合后的牛乳而言,用于干酪生產(chǎn)的A級(jí)原料乳中的細(xì)菌總數(shù)應(yīng)低于300 000 mL-1。經(jīng)檢驗(yàn)合格的原料乳貯存于帶有攪拌槳和冷卻系統(tǒng)的貯罐中,貯存溫度保持在4℃左右,貯存時(shí)間不超過(guò)2 d。
1.1.3原料乳的預(yù)處理
(1)凈乳。鮮生乳中常含有雜質(zhì),因此必須進(jìn)行凈化處理,主要方式為離心和過(guò)濾。另外,某些形成芽孢的細(xì)菌在巴氏殺菌時(shí)不能殺滅,對(duì)干酪的生產(chǎn)和成熟造成很大危害。如丁酸梭狀芽孢桿菌(Clostridium butyricum)在干酪的成熟過(guò)程中產(chǎn)生大量氣體,破壞了干酪的組織狀態(tài),并產(chǎn)生不良風(fēng)味。用離心機(jī)進(jìn)行凈乳處理,不僅可以除去乳中的大量雜質(zhì),而且可以將乳中的乳腺體細(xì)胞和90%的細(xì)菌除去,尤其對(duì)比重較大的芽孢菌特別有效。
(2)冷卻和貯存。經(jīng)過(guò)凈化的原料乳應(yīng)立即冷卻到2~4℃以抑制細(xì)菌的繁殖。在低溫下,牛乳的凝乳性將輕微下降,而在貯藏前進(jìn)行巴氏殺菌的牛乳,其凝乳性降低最多。牛乳低溫冷藏時(shí),部分β-酪蛋白和Ca2+會(huì)從酪蛋白膠粒中分離出來(lái),因此降低了牛乳的凝乳性。
干酪產(chǎn)品的成分標(biāo)準(zhǔn)主要是由其中的水分以及脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)決定的。實(shí)踐當(dāng)中主要通過(guò)脂肪和蛋白質(zhì)的比率進(jìn)行評(píng)價(jià)。脂肪與蛋白質(zhì)的比率是由生產(chǎn)及操作程序所決定的,但后者在更大程度上會(huì)受到原料乳當(dāng)中脂肪和酪蛋白之間比例的影響,因此可以依據(jù)不同產(chǎn)品的要求,調(diào)整原料乳中脂肪和蛋白質(zhì)之間的比率。
1.3.1 巴氏殺菌
(1)殺滅原料乳中的致病性微生物并降低細(xì)菌的總體數(shù)量,低溫巴氏殺菌可殺滅生乳中98%~99%的細(xì)菌。
(2)破壞生乳中的多種酶類(lèi),在巴氏滅菌的過(guò)程中,乳中的脂肪酶以及其他分解酶類(lèi)受熱失活,從而增加了干酪產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
(3)蛋白質(zhì)變性,低溫巴氏殺菌對(duì)蛋白質(zhì)的影響非常小,高溫巴氏殺菌可使部分乳清蛋白變性凝固,留存于干酪中,可以增加干酪的產(chǎn)量。
1.3.2 巴氏殺菌的條件
72~75℃保持15 s。經(jīng)殺菌的牛乳應(yīng)冷卻到凝乳溫度。通常為30~33℃,并且必須保持恒定。
原料乳經(jīng)殺菌后,直接打入干酪槽中。將干酪槽中的牛乳冷卻到30~32℃,然后加入發(fā)酵劑。
1.4.1 發(fā)酵劑的菌株
低水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Mozzarella干酪的發(fā)酵劑為嗜熱型的混合發(fā)酵劑,其中的菌株主要包括嗜熱鏈球菌和德氏乳桿菌保加利亞亞種或瑞士乳桿菌等。這些嗜熱型的菌株能夠在熱燙和重疊堆積過(guò)程中承受相對(duì)較高的溫度(例如42℃),并在此溫度條件下保持旺盛的代謝活力。
1.4.2 發(fā)酵劑的加入方法
在30~32℃條件下充分?jǐn)嚢? min。為了促進(jìn)凝固和正常成熟,加入發(fā)酵劑后應(yīng)進(jìn)行短時(shí)間發(fā)酵,以保證充足的乳酸菌數(shù)量,此過(guò)程稱為預(yù)酸化。經(jīng)30 min的預(yù)酸化后,取樣測(cè)定酸度。
干酪的生產(chǎn)中,添加凝乳酶形成凝乳是一個(gè)重要的工藝環(huán)節(jié)。當(dāng)牛乳達(dá)到一定的成熟度時(shí)加入凝乳酶。并按照原料乳的量計(jì)算凝乳酶的用量。本研究使用100 L牛乳添加18 mL凝乳酶,并用10倍的無(wú)菌水稀釋。然后將凝乳酶溶液加入到原料乳當(dāng)中,均勻攪拌2~3 min后,使原料乳靜置凝固。
當(dāng)乳凝固后,凝塊達(dá)到適當(dāng)硬度時(shí)開(kāi)始切割。切割的目的在于使大凝塊轉(zhuǎn)化為小凝塊,從而縮短乳清從凝塊中流出的時(shí)間;同時(shí)增大凝塊的表面積,改善凝塊的收縮脫水特性。
1.7.1 攪拌
凝塊切割后,用干酪攪拌器輕輕攪拌。生產(chǎn)Mozzarella干酪時(shí),顆粒直徑較大(約1.5 cm),攪拌時(shí)應(yīng)非常緩慢、溫和。攪拌中凝乳粒在乳清中保持懸浮狀態(tài),內(nèi)部的乳清排出,表面形成光滑薄膜可防止蛋白質(zhì)、脂肪的損失。攪拌持續(xù)到乳清排出時(shí)為止,歷時(shí)1.5 h,這時(shí)顆粒較硬且不易堆積。
1.7.2 熱燙
在攪拌過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行熱燙,可以促進(jìn)凝乳顆粒收縮脫水,排出游離乳清,增加凝塊的緊實(shí)度。其次,較高的溫度可以降低乳酸菌的數(shù)量和活力,防止干酪的過(guò)度酸化。熱燙還可以殺死操作過(guò)程中污染的腐敗性和致病性微生物,利于產(chǎn)品的穩(wěn)定。主要采用將熱水、蒸汽加入干酪槽的夾層中。其熱燙過(guò)程中所用的溫度較高,如48~52℃;熱燙溫度熱燙溫度是控制干酪酸度和水分含量的重要因素之一。
1.7.3 乳清排出
用手捏干酪粒感覺(jué)有適度彈性或用手握一把干酪粒,用力壓出水分后放開(kāi),如果干酪粒富有彈性,搓開(kāi)仍能重新分散時(shí)即可排除乳清。通常情況下,乳清排出時(shí)不停止攪拌,這樣可避免顆粒粘連在一起。凝乳粒和乳清達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),可將乳清通過(guò)干酪槽底部的金屬網(wǎng)排出。此時(shí)應(yīng)將干酪粒堆積在干酪槽的兩側(cè),促進(jìn)乳清的進(jìn)一步排出。排出乳清的目的是為熱燙和堆積。
乳清排除后,將干酪粒堆積在干酪槽的一端,使其成塊,并繼續(xù)排出乳清,此過(guò)程稱為堆積。當(dāng)pH值一般達(dá)到5.2左右時(shí),開(kāi)始進(jìn)行凝乳塊的重疊堆積。在此過(guò)程中應(yīng)注意避免空氣進(jìn)入干酪凝塊當(dāng)中,以便使凝乳粒融合在一起,形成均一致密的塊狀。將堆積后的干酪塊切成方磚形或小立方體。
1.9.1 磨碎
經(jīng)磨碎處理之后,向顆粒當(dāng)中加鹽。
1.9.2 加鹽
干酪當(dāng)中的鹽分通常以溶液的形式存在于酪蛋白的間隙當(dāng)中,其濃度將直接影響干酪成熟過(guò)程中的生物學(xué)和化學(xué)反應(yīng)。鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)、鹽分的添加方式以及它們對(duì)鹽分在水相狀態(tài)下達(dá)到平衡所需時(shí)間的影響,都會(huì)成為決定干酪品質(zhì)的關(guān)鍵因素。將堆積形成的大的干酪凝塊破碎并向其表面散布一定量的鹽,攪拌均勻后靜置一段時(shí)間以使鹽分吸收。
1.10 拉伸成型及冷卻
然后采用手工或機(jī)械對(duì)高溫彈性的凝乳顆粒進(jìn)行揉捏和擠壓,使之形成外皮光滑平整、內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻緊湊且具有高度延展性的凝乳團(tuán)塊。它們將被制作成各種形狀或裝入干酪成型器當(dāng)中,并放入冷水當(dāng)中進(jìn)行冷卻。
1.11 干酪的包裝和成熟
擠壓冷卻的奶酪,進(jìn)行包裝,之后放入成熟室進(jìn)行成熟。生干酪須貯存一段時(shí)間,在此期間干酪成熟。干酪的成熟是指在一定溫度和濕度條件下干酪中所含的脂肪、蛋白質(zhì)及碳水化合物在微生物和酶的作用下分解并發(fā)生某些生化反應(yīng),形成干酪特有風(fēng)味、質(zhì)地和組織狀態(tài)的過(guò)程。此過(guò)程一般持續(xù)2或3周。
Mozzarella干酪功能性要比風(fēng)味更重要,從用戶觀點(diǎn)來(lái)看可拉伸性最重要。用它來(lái)制做比薩餅時(shí),可融性,可拉伸性,色澤、發(fā)泡和游離出油都是重要特性。
干酪的可融化性是指加熱時(shí)干酪粒相互融合并形成均勻連續(xù)的熔化物質(zhì)的能力。在干酪制做過(guò)程中,干酪的結(jié)構(gòu)因?yàn)槟閮?nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)而出現(xiàn)變化。牛奶中的蛋白質(zhì)是一種復(fù)合結(jié)構(gòu),含有與酪蛋白結(jié)構(gòu)結(jié)合的不溶性鈣。決定凝乳結(jié)構(gòu)的是酪蛋白結(jié)合的鈣。在干酪制做過(guò)程中,鈣被發(fā)酵劑產(chǎn)生的酸緩慢溶解。鈣隨著溶解而不再與酪蛋白結(jié)合,酪蛋白水合程度變得更高。含更多結(jié)合水的酪蛋白網(wǎng)絡(luò)流動(dòng)的趨勢(shì)會(huì)增大,物理結(jié)構(gòu)從短結(jié)構(gòu)變成長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。熟化開(kāi)始時(shí),結(jié)構(gòu)相當(dāng)強(qiáng)韌,后來(lái)隨著更多鈣溶解和水合程度的提高,強(qiáng)度變得越來(lái)越低。干酪的年齡會(huì)影響奶酪的可融性。
圖1 干酪年齡對(duì)Mozzarella干酪可融性的影響
圖1為年齡對(duì)是Mozzarella干酪可融性的影響。由圖1可以看出,2周時(shí)Mozzarella干酪的可融性并不好,1.5~2周制做的比薩餅不好,隨著時(shí)間的延長(zhǎng)其可融性越來(lái)越好。
在制做比薩餅時(shí),干酪的熔融所表現(xiàn)出的流動(dòng)性能。是干酪切塊在比薩餅上流到一起形成均勻的一層。圖2為低含水量Mozzarella干酪在280°C下焙烤4 min后在4°C儲(chǔ)藏環(huán)境中流動(dòng)性的典型變化。由圖2可以看出,剛開(kāi)始時(shí),干酪熔融變成具有一定流動(dòng)能力的韌性纖維狀稠度。在熟化的第1或第2周內(nèi),熔融的干酪變得更軟更平滑,更不耐嚼,流動(dòng)性更大。最后,熔融的干酪失去其纖維狀彈性結(jié)構(gòu),變得更象粘稠液體。制做干酪時(shí)的水分含量對(duì)其流動(dòng)性有較大的影響。干酪的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)高,在成熟期間酶分解能力強(qiáng),流動(dòng)性就快。另外,干酪的含鹽量高,其可融性和流動(dòng)性緩慢。盡管干酪的年齡不可控制,但在制做過(guò)程中,通過(guò)控制干酪的含水量和含鹽量來(lái)改善Mozzarella干酪的流動(dòng)性。
圖2 低含水量Mozzarella干酪流動(dòng)性的變化
拉伸性即纖維的形成,是熔融干酪在張力作用下拉成絲狀。在制做比薩餅時(shí),其可拉伸性是衡量Mozzarella干酪最重要的指標(biāo)。圖3低含水量Mozzarella干酪在280°C下焙烤4 min后在4°C儲(chǔ)藏環(huán)境中拉伸性的典型變化。
圖3 拉伸性的典型變化
干酪的拉伸性,在第1周比較差,在后2周奶酪的拉伸性得到了極大的提高,接下來(lái)的2周幾極速上升,之后其拉伸性下降。影響拉伸性能的是凝乳中的鈣含量。pH值降低到5.2時(shí),酪蛋白水合程度增大,但從5.2下降到4.6時(shí),水合程度降低。鈣與蛋白質(zhì)之比約為27 mg/gm蛋白,若要達(dá)到最佳的拉伸效果,40%左右的鈣要可溶。損失的鈣太多,那么奶酪就軟。熔融干酪的纖維化和結(jié)構(gòu)性隨著Ca∶P的增大而提高,Ca∶P大多可通過(guò)調(diào)節(jié)pH值來(lái)控制,pH值越高Ca就越高。
干酪有吸出油(釋放油)的作用,Mozzarella干酪在制做比薩餅時(shí),以防止其在烘烤時(shí)烤焦。圖4所示,隨著奶酪年齡的延長(zhǎng),其脂肪釋放會(huì)增加,奶酪的年齡越高,脂肪釋放就越多。影響奶酪有吸出油(釋放油)的因素除了奶酪的年齡之外,還有其含水量、含鹽量和干物質(zhì)中的脂肪含量。
圖4 熟化時(shí)間對(duì)Mozzarella干酪出油(可釋放脂肪)的影響
影響起泡尺寸和覆蓋區(qū)的因素。
(1)熔融的結(jié)構(gòu)。
結(jié)構(gòu)化纖維狀熔體的形成,將促進(jìn)起泡形成。(2)游離油分釋放。
提供脫水障礙,阻止起泡形成。
(3)烤箱類(lèi)型和烘烤條件。
與傳統(tǒng)對(duì)流烤箱相比,在沖擊者烤箱(高溫/高速空氣流)中脫水和起泡形成更為嚴(yán)重。
2.6.1 褐變?cè)?/p>
還原糖與烘焙過(guò)程中蛋白水解副產(chǎn)品的反應(yīng),產(chǎn)生褐變,稱之為美拉德反應(yīng)。干酪中的還原糖是乳糖和半乳糖,Mozzarella干酪在制做比薩餅烤制過(guò)程中形成誘人的色澤。
圖5 pH值為5.4,32 d時(shí)褐變程度
圖6 pH值為4.9,32 d時(shí)褐變程度
2.6.2 影響起泡色度的因素
通過(guò)以下方法可降低美拉德反應(yīng)的效果。
(1)通過(guò)使用半乳糖發(fā)酵嗜熱發(fā)酵劑降低半乳糖水平;
(2)選擇較少蛋白水解發(fā)酵劑菌株;
(3)洗滌凝乳;
(4)磨碎時(shí)的pH值。
凝乳pH值越高,半乳糖越多,因此褐變?cè)綇?qiáng)烈。乳糖含量的變化不影響褐變程度。
圖5為磨碎時(shí)的pH值為5.4,32 d時(shí)褐變程度;圖6為磨碎時(shí)的pH值為4.9,32 d時(shí)褐變程度。
綜上所述,Mozzarella干酪的壽命是受其加工過(guò)程的融化性、拉伸性、褐變性、出油性等因素的影響。而莫扎瑞拉干酪的功能性又是受其水分含量、鹽分含量、干物質(zhì)中的脂肪含量、拉伸機(jī)凝塊水分含量、PH值、貯藏溫度決定的。
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Processing and functionality of Mozzarella cheese
LI Guo-zhi1,WU Jian-xin1,SU Dong-hai2
(1.Baotou Light Industry Vocational Technical College,Baotou 014035,China;2.Beijing Vocational College of Electronic Science,Beijing 100029,China)
s:This paper expatiated the production process,process parameters,operation points and quality control of mozzarella cheese.And the functionality of mozzarella cheese were analyzed,its life is influenced by deliquescence,tensile property,browning property and oiloutlet property and so on.Its functionality is also influenced by water content,fat in dry matter,water content of stretching curd and storage temperature.
Mozzarella;processing of cheese;functionality
TS252.53
A
1001-2230(2010)12-0022-04
2010-06-28
北京市教委科研基地建設(shè)項(xiàng)目。
李國(guó)芝(1962-)女,實(shí)驗(yàn)師,研究方向?yàn)槿槠飞锛夹g(shù)。