張莉，張雪，趙玉娟，張貴斌，楊貞耐

（1.吉林大學 生物與農(nóng)業(yè)工程學院,長春 130022;2.吉林省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究中心,國家乳品加工技術(shù)研發(fā)分中心,長春 130033;3.長春新高食品有限公司,長春 130103）

成熟溫度對Mozzarella干酪蛋白水解和質(zhì)構(gòu)的影響

張莉1,2，張雪2，趙玉娟2，張貴斌3，楊貞耐1,2

（1.吉林大學 生物與農(nóng)業(yè)工程學院,長春 130022;2.吉林省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究中心,國家乳品加工技術(shù)研發(fā)分中心,長春 130033;3.長春新高食品有限公司,長春 130103）

研究了溫度為4，7，10℃時對干酪成熟過程中蛋白水解和質(zhì)地的影響。結(jié)果表明，隨著干酪成熟溫度的升高，成熟期間干酪中可溶性氮與總氮的比值增加較快，干酪的硬度下降速度也較快。說明在較高的成熟溫度下，干酪在較短的時間內(nèi)能夠達到成熟的狀態(tài)。

Mozzarella干酪；成熟溫度；pH值；蛋白水解；硬度

0 引 言

成熟是干酪加工過程中的重要步驟之一，干酪經(jīng)過成熟后形成特有的風味和質(zhì)構(gòu)。傳統(tǒng)的Mozzarella干酪需要45～50 d的成熟期。干酪的成熟一般在較低溫度下進行，需要占用較大的空間，而且干酪成熟過程中有污染的危險，這些都顯著增加了干酪生產(chǎn)成本。因此，保持干酪原有的風味和質(zhì)地的前提下，縮短干酪的成熟期將有利于降低干酪的生產(chǎn)成本[1]。干酪促熟可采用物理、化學、生物等方法，包括：提高成熟溫度[2]、添加外源酶[3,4]、修飾發(fā)酵劑[5]、高壓處理[6]以及添加環(huán)糊精[7]等。

提高成熟溫度是目前應用最為廣泛的加速干酪成熟的方法之一，具有簡便易行，費用較低等優(yōu)點。本研究將Mozzarella干酪成熟溫度從4℃提高到7℃和10℃，對干酪成熟期間蛋白水解和質(zhì)構(gòu)特性進行分析。

1 實 驗

1.1 材料

原料乳（脂肪質(zhì)量分數(shù)3.2%，蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)2.9%）；脫脂乳粉（進口）；發(fā)酵劑（FD-DVS TCC-3）；凝乳酶（Stanmix 1150）。

1.2 儀器與設備

干酪槽及拉伸機；高速冷凍離心機（Evolution RC）；牛奶成分分析儀；乳脂肪離心機；電熱恒溫培養(yǎng)箱（DHP-9272）；鼓風干燥箱（DHG-9240A）。

1.3 干酪加工工藝

牛乳加熱到72℃，并保持15 s進行殺菌，將乳冷卻到36℃，接種乳酸菌發(fā)酵劑，發(fā)酵30 min，使其酸度達21°T。而后加入凝乳酶食鹽水溶液，攪拌均勻，靜置35 min左右，待凝乳達一定硬度后，用干酪刀切割成1 cm的小方塊，靜置3 min，然后一邊升溫一邊緩慢攪拌，使溫度在15 min內(nèi)上升到40℃。待乳清pH值達到6.1時，開始排出乳清，乳清分兩次排出，然后將干酪堆疊在干酪槽的中部，直到pH值達到5.25時，將凝塊磨碎，加入食鹽，充分混勻，然后投入熱水中熱燙、拉伸，當凝塊形成拉絲狀結(jié)構(gòu)后，裝入模具，用無菌的冰水進行冷卻，然后進行真空包裝，成熟。成熟溫度設定為4，7和10℃，分別對應實驗編號為T4，T7和T10。

1.4 干酪成分測定

干酪水分質(zhì)量分數(shù)采用國家標準GB5009.3-2010方法測定；脂肪質(zhì)量分數(shù)采用國家標準GB5413.3-2010方法測定；蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)采用國家標準GB5009.5-2010方法測定。

1.5 水溶性提取物可溶性氮

稱取20 g干酪，打碎，加入40 mL 50℃溫水勻漿，而后于40℃水浴保溫處理1 h，離心（3 000 g，15 min，20℃），用濾紙過濾或抽濾，濾液定容至100 mL。取10 mL（2 g）消化定氮，收集離心后的沉淀于-80℃保存[8]。

1.6 體積分數(shù)70%乙醇可溶性氮

量取20 mL WSE溶液，加入46.7 mL無水乙醇，混勻，室溫放置1 h，離心（5 000 g，15 min，20℃），上清旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)（45℃，100 r/min，15 min），定容至50 mL。取10 mL（0.8 g）消化定氮，收集離心后的沉淀于-80℃保存[9]。

1.7 質(zhì)量分數(shù)5%PTA可溶性氮

量取10 mL WSE溶液，加入7 mL 3.95 mol/L硫酸，3 mL質(zhì)量分數(shù)為33.3%磷鎢酸（PTA）溶液，混勻，4℃放置過夜，離心（3 000 g，15 min，20℃），上清定容至25 mL。 取10 mL（0.8 g）消化定氮[10]。

1.8 質(zhì)構(gòu)分析

使用物性測定儀 （型號TA.XT plus），5 kg力量感應元。以質(zhì)構(gòu)剖面分析方法（TPA）法測定干酪的硬度、凝聚性和彈性。干酪樣品置于25℃室溫中30 min后進行測定，測試過程中保證樣品溫度恒定。將待測干酪的上下和邊緣約5 mm的部分去掉，取1.5cm×1.5cm×1.5cm的方塊。干酪取出后于室溫（25℃）下回復一段時間后進行檢測，每個樣品進行4次平行實驗，取平均值。

物性儀參數(shù)如下[11]：測試模式，力/張力；測試前速度0.4 mm/s；測試速度0.4 mm/s；暫停時間5 s；測試后速度0.4 mm/s；下壓距離50%；探頭P/36R。

1.9 統(tǒng)計分析

采用SPSS統(tǒng)計分析軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 干酪的成分

干酪理化指標如表1所示?？傮w來看，不同成熟溫度下，干酪的成分有細微差異，這可能是操作過程產(chǎn)生的。獲得的干酪產(chǎn)品理化指標達到了美國商業(yè)部分脫脂Mozzarella干酪的標準[12]。

2.2 不同溫度對干酪蛋白水解的影響

圖1～圖3為不同溫度對干酪水溶性氮（WSE/TN）、干酪70%乙醇可溶性氮（70%EtN/TN）和干酪PTA可溶性氮（PTAN/TN）的影響。

表1 不同成熟溫度下干酪的理化指標分析

由如圖1可以看出，隨著成熟時間的延長，干酪中水溶性氮質(zhì)量分數(shù)（WSE/TN）顯著增加。成熟溫度和成熟時間的交互作用對水溶性氮質(zhì)量分數(shù)影響顯著（P＜0.001）。在較高的成熟溫度下，水溶性氮質(zhì)量分數(shù)隨著成熟時間增加較快。樣品T7成熟45 d的水溶性氮質(zhì)量分數(shù)達到了樣品T4成熟60 d時的量。樣品T10成熟30 d的水溶性氮質(zhì)量分數(shù)已經(jīng)超過樣品T4成熟60 d的量。這是由于成熟溫度的提高，干酪中含有的微生物和酶的作用增加，加速了蛋白質(zhì)降解反應，在較短時間內(nèi)達到了成熟的狀態(tài)[13]。

由如圖2可以看出，與水溶性氮變化趨勢相同，隨著成熟時間的延長，體積分數(shù)為70%乙醇可溶性氮質(zhì)量分數(shù)（70%EtN/TN）顯著增加。在較高的成熟溫度下，體積分數(shù)為70%乙醇可溶性氮質(zhì)量分數(shù)隨著成熟時間增加較快。樣品T4和T7的體積分數(shù)70%乙醇可溶性氮質(zhì)量分數(shù)變化不大。樣品T10成熟40 d的70%乙醇可溶性氮達到了樣品T4成熟60 d的量。

由如圖3可以看出，隨著成熟時間的延長，磷鎢酸可溶性氮質(zhì)量分數(shù)（PTAN/TN）顯著增加。在較高的成熟溫度下，PTAN/TN質(zhì)量分數(shù)隨著成熟時間增加較快。樣品T4和T7的PTAN/TN變化不大。樣品T10成熟35 d的PTAN/TN質(zhì)量分數(shù)達到了樣品T4成熟60 d的量。除了帶有兩個堿性基團的氨基酸，其它游離氨基酸可以溶于磷鎢酸溶液中，分子量大于600 u的肽會沉淀下來[14]，PTAN/TN質(zhì)量分數(shù)代表干酪中游離氨基酸的質(zhì)量分數(shù)，隨著成熟溫度的升高，更多的肽類水解為游離氨基酸，促進了干酪的成熟[10]。

2.3 不同溫度對干酪質(zhì)構(gòu)特性的影響

圖4～圖6為不同溫度對干酪硬度、干酪彈性、干酪黏聚性的影響。

由圖4可以看出，不同溫度的干酪硬度差異顯著（P＜0.05）。 樣品T10的硬度顯著低于樣品T4和T7。 在干酪成熟過程中，隨著酪蛋白的不斷降解，干酪硬度隨著成熟時間的延長逐漸降低，成熟溫度較高的干酪硬度下降速度明顯高于成熟溫度低的干酪，這與Guinee和閆美麗等人的研究結(jié)果一致[15,16]。樣品T10成熟35 d的硬度值達到了樣品T4成熟60 d的硬度。

由圖5和圖6可以看出，不同溫度的干酪彈性和黏聚性差異不顯著（P＞0.05）。在成熟過程中，干酪的彈性和黏聚性隨著成熟時間的延長逐漸下降。

3 結(jié)束語

本研究對Mozzarella干酪成熟過程中，在不同溫度（4，7和10℃）條件下，測定干酪水溶性氮質(zhì)量分數(shù)，體積分數(shù)70%乙醇可溶性氮質(zhì)量分數(shù)及磷鎢酸可溶性氮質(zhì)量分數(shù)與總氮的比值等指標的變化，研究不同成熟溫度對干酪成熟程度的影響。

（1）隨著成熟時間的延長，在較高的成熟溫度下，干酪的水溶性氮質(zhì)量分數(shù)，體積分數(shù)70%乙醇可溶性氮質(zhì)量分數(shù)及磷鎢酸可溶性氮質(zhì)量分數(shù)與總氮的比值增加較快。

（2）干酪在成熟過程中，隨著蛋白質(zhì)的不斷降解，干酪的硬度、彈性及黏聚性等指標逐漸下降。成熟溫度對Mozzarella干酪蛋白水解和質(zhì)構(gòu)特性影響顯著，在10℃下成熟35 d的干酪，其蛋白水解程度及質(zhì)構(gòu)特性可以達到4℃下成熟60 d的干酪。成熟溫度較高的干酪硬度下降速度明顯高于成熟溫度低的干酪，樣品T10成熟35 d的硬度值達到了樣品T4成熟60 d的硬度。因此，適當提高Mozzarella干酪的成熟溫度，可以縮短其成熟時間。

[1]FOX P F,WALLACE J M,MORGAN S,et al.Acceleration of Cheese Ripening[J].Antonie Van Leeuwenhoek,1996,70（2-4）：271-297.

[2]ANDIC S,GENCCELEP H,TUNCTURK Y,et al.The Effect of Storage Temperatures and Packaging Methods On Properties of Motal Cheese[J].Journal of Dairy Science,2010,93（3）：849-859.

[3]AZARNIA S,LEE B H,ST-GELAIS D,et al.Effect of Free Or Encapsulated Recombinant Aminopeptidase of Lactobacillus Rhamnosus S93 On Acceleration of Cheddar Cheese Ripening[J].Food Biotechnology,2010,24（2）：135-149.

[4]KARAMI M,EHSANI M R,MOUSAVI S M,et al.Microstructural Properties of Fat During the Accelerated Ripening of Ultrafiltered-Feta Cheese[J].Food Chemistry,2009,113（2）：424-434.

[5]SUDHIR K,JHA Y K,PRATIBHA S.Influence of Adjuncts as a Debittering Aids in Encountering the Bitterness Developed in Cheese Slurry During Accelerated Ripening[J].International Journal of Food Science and Technology,2010,45（7）：1403-1409.

[6]VOIGT D D,CHEVALIER F,QIAN M C,et al.Effect of High-Pressure Treatment On Microbiology,Proteolysis,Lipolysis and Levels of Flavour Compounds in Mature Blue-Veined Cheese[J].Innovative Food Science&Emerging Technologies,2010,11（1）：68-77.

[7]SEON K H,AHN J,KWAK H S.The Accelerated Ripening of Cholesterol-Reduced Cheddar Cheese by Crosslinked Beta-Cyclodextrin[J].Journal of Dairy Science,2009,92（1）：49-57.

[8]MCSWEENEY P L H,FOX P F.Chemical Methods for the Characterization of Proteolysis in Cheese During Ripening[J].Lait,1997,77（1）：41-76.

[9]LYNCH C M,MCSWEENEY P,FOX P F,et al.Contribution of Starter Lactococci and Non-Starter Lactobacilli to Proteolysis in Cheddar Cheese with a Controlled Microflora[J].Le Lait,1997,77（4）：441-459.

[10]TAVARIA F K,FRANCO I,CARBALLO F J,et al.Amino Acid and Soluble Nitrogen Evolution Throughout Ripening of Serra Da Estrela Cheese[J].International Dairy Journal,2003,13（7）：537-545.

[11]TRUONG V D,DAUBERT C R,DRAKE M A,et al.Vane Rheometry for Textural Characterization of Cheddar Cheeses：Correlation with Other Instrumental and Sensory Measurements[J].Lebensmittel-Wissenschaft und-Technologie,2002,35（4）：305-314.

[12]劉會平，南慶賢，馬長偉，等.Mozzarella干酪加工過程中主要理化指標變化及其產(chǎn)率計算[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2006,22（003）：148-152.

[13]FOLKERTSMA B,FOX P F,MCSWEENEY P L H.Accelerated Ripening of Cheddar Cheese at Elevated Temperatures[J].International Dairy Journal,1996,6（11-12）：1117-1134.

[14]FOX P F.Cheese：Chemistry,Physics and Microbiology（2nd ed）[M].Aspen Publishers,1993.

[15]GUINEE T P,FEENEY E P,FOX P F.Effect of Ripening Temperature On Low Moisture Mozzarella Cheese：2.Texture and Functionality[J].Le Lait,2001,81（4）：475-485.

[16]閆美麗，劉會平.提高成熟溫度加快Mozzarella干酪成熟的研究[J].中國乳品工業(yè),2005,33（005）：24-28.

Effect of ripening temperature on proteolysis and texture of Mozzarella cheese

ZHANG Li1,2,ZHANG Xue2,ZHAO Yu-juan2,ZHANG Gui-bin3,YANG Zhen-nai1,2
（1.College of Biological and Agricultural Engineering,Jilin University,Changchun 130022，China;2.Center of Agrofood Technology,Northeast Agricultural Research Center of China,Jilin Academy of Agricultural Sciences,National R&D Center for Milk Processing,Changchun130033，China;3.Changchun Xingao Food Co.Ltd.,Changchun 130103，China）

Ripening temperature has a direct impact on cheese quality.In present study,the effect of ripening temperature（4,7,10℃）on protein degradation and texture of Mozzarella cheese was investigated.The results showed that with the increase in ripening temperature of Mozzarella,the ratio of soluble nitrogen to total nitrogen increased,and the hardness of cheese decreased,which revealed that Mozzarella cheese could ripen in a relatively short time at a higher ripening temperature.

Mozzarella cheese；ripening temperature；pH；protein degradation；hardness

TS252.53

A

1001-2230（2011）10-0019-04

2011-05-19

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設專項資金資助（nycytx-0502）、吉林省科技廳重點項目（20080228）。

張莉（1980－），男，博士研究生，助理研究員，研究方向為乳品科學。

楊貞耐