李 浩 張建強(qiáng) 馮麗蓉 張麗萍

LI Hao1 ZHANG Jian-qiang1 WU Li-rong2 ZHANG Li-ping1

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，黑龍江 大慶 163319；2.黑龍江省飛鶴乳業(yè)有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161800）

(1.Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing,Heilongjiang 163319,China;2.Heilongjiang Province Flying Crane Dairy Industry CO.,LTD,Qiqihaer,Heilongjiang 161800,China)

Pizza干酪屬于低脂肪、低水分(47%～48%)Mozzarella干酪類[1]，主要用于Pizza餅配料。在過去20年中，比薩干酪全球生產(chǎn)經(jīng)歷了空前增長，現(xiàn)在已經(jīng)超過了其他Pasta Filate干酪總和[2,3]，其在加工過程中由于采取鮮凝乳在熱水中揉捏拉伸的特殊工藝處理，使成品干酪具有特有的彈性纖維狀結(jié)構(gòu)及良好的熔化和拉伸特性[4,5]。

在發(fā)達(dá)國家，由于比薩干酪能給較柔軟的食物添加風(fēng)味[6]，且青少年越來越青睞于像披薩這樣的快餐食物[6]，這使得比薩干酪的消費(fèi)量持續(xù)上升。劉會(huì)平等[3]對(duì)Mozzarella干酪生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究，優(yōu)化了普通Mozzarella干酪的加工工藝。任星環(huán)等[7]和郭媛等[8]研究了關(guān)鍵工藝參數(shù)對(duì)Mozzarella功能特性的影響規(guī)律，初步建立了工藝條件對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響規(guī)律。Lucey等[9-11]系統(tǒng)的研究了Pizza干酪加工工藝和功能特性，建立了膜技術(shù)加工Pizza干酪的新工藝。國內(nèi)目前研究主要集中在Mozzarella干酪，關(guān)于Pizza干酪加工技術(shù)的研究較少。由于Pizza干酪低脂肪、低水分的特性，在加工時(shí)工藝區(qū)別于普通Mozzarella干酪，因此，本試驗(yàn)采用響應(yīng)面法優(yōu)化了Pizza干酪的關(guān)鍵工藝。

響應(yīng)面法是一種優(yōu)化工藝條件的有效方法，用于確定各因素及其交互效應(yīng)在工藝過程中對(duì)響應(yīng)值的影響，通過回歸方程數(shù)學(xué)模型尋求最佳工藝參數(shù)，精確的表述因素和響應(yīng)值間的關(guān)系[12,13]。本試驗(yàn)以無抗生素牛奶為原料，采用四因素五水平二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)法，以干酪感官評(píng)分為指標(biāo)，對(duì)Pizza干酪加工的關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，這對(duì)提高Pizza干酪產(chǎn)量，促進(jìn)Pizza干酪在中國的推廣有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

新鮮無抗牛乳：含乳脂肪 3.9%～4.1%，蛋白質(zhì)2.95%～3.22%，固形物12.3%～12.6%，大慶市讓胡路養(yǎng)殖場；

發(fā)酵劑：FD-DVSTCC-3，丹麥CHR Hansen公司；

凝乳酶：Stanmix 1150，酶活力為 1 070 U/g，丹麥CHR Hansen公司；

脫脂乳粉：美國進(jìn)口，天澤中孚（天津）國際貿(mào)易有限公司；

檸檬酸鈉：分析純，沈陽市華東試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

超聲波牛奶分析儀：LACTOSCAN SA型，保加利亞Milkotronic公司；

電子分析天平：MD100-2型，沈陽華騰電子有限公司；

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：DGG-9053A型，上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；

干酪槽及拉伸機(jī)：本實(shí)驗(yàn)自制；

乳脂肪分離機(jī)：ZS型，青海農(nóng)牧機(jī)械制造有限公司；

全自動(dòng)凱氏定氮儀：SKD-800型，上海沛歐分析儀器有限公司

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

原料乳過濾→標(biāo)準(zhǔn)化→巴氏殺菌→冷卻→預(yù)酸化調(diào)pH值→添加發(fā)酵劑→靜止發(fā)酵→添加凝乳酶→凝乳→切割→熱燙→排乳清→粉碎→堆釀→拌干鹽→熱煮拉伸→拌干鹽→冷卻→包裝

1.3.2 感官評(píng)定 運(yùn)用50分制，顏色光澤10分、組織狀態(tài)10分、滋味與氣味10分、拉絲性指標(biāo)20分，參照Fork test法[10]測定干酪的拉伸性，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 干酪感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)表Table1 Cheese sensory evaluation standard table

1.3.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)中將預(yù)酸化pH、熱收縮溫度、拉伸溫度、拉伸時(shí)間作為關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。通過單因素試驗(yàn)確定各因素的影響范圍，并確定各試驗(yàn)因素的中心水平值，采用四因素五水平二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)，進(jìn)行以預(yù)酸化pH、熱收縮溫度、拉伸溫度和拉伸時(shí)間為自變量，感官評(píng)分為響應(yīng)值，設(shè)計(jì)4因素36組試驗(yàn)的四元二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合的分析試驗(yàn)。各因素水平編碼見表2。

1.3.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析 各組試驗(yàn)重復(fù)5次，取其平均值，使用Design Expert8.0.6軟件分析。

表2 試驗(yàn)編碼水平Table2 Levelsof testcoding

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)分析

采用四因素五水平二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合法，預(yù)酸化pH、熱收縮溫度、拉伸溫度以及拉伸時(shí)間對(duì)Pizza干酪感官評(píng)分的影響，見表3。

以感官評(píng)分為Y值，得出預(yù)酸化pH、熱收縮溫度、拉伸溫度以及拉伸時(shí)間的編碼值為自變量的四元二次回歸方程見式(1)：

表3 試驗(yàn)安排與結(jié)果Table3 Experimentalarrangementand results

各因素方差分析見表4。

由表4可知，二次回歸模型的F值為32.76，P＜0.000 1，大于在0.01水平上的F值；決定系數(shù)R2=0.978 0，失擬項(xiàng)的F值為2.72，小于在0.05水平上的F值，分析表明，該模型擬合程度較好，實(shí)驗(yàn)誤差較小，說明該模型是合適的。

表4 各因素方差分析Table4 Each factoranalysisofvariance

表4 各因素方差分析Table4 Each factoranalysisofvariance

**表明極顯著，*表明顯著。

模擬項(xiàng)模型F值P值X1X2X3X4顯著性*********X1X2 X1X3 X1X4 X2X3 X2X4 X3X4 X12——***X22 X32 X42 32.76 46.33 13.48 151.55 80.09 0.14 2.82 0.78 2.11 0.60 4.61 58.84 23.36 33.36 40.52<0.000 1<0.000 1 0.001 4<0.000 1<0.000 1 0.715 4 0.108 2 0.388 4 0.161 1 0.448 9 0.043 5<0.000 1<0.000 1<0.000 1<0.000 1******殘差失擬項(xiàng)純誤差總和均方和1 952.71 197.28 57.38 645.33 341.03 0.58 11.99 3.30 8.99 2.54 19.65 250.56 99.49 142.06 172.53 89.42 63.70 25.72 2 042.13自由度Df 14.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 21.00 10.00 11.00 35.00均方差139.48 197.28 57.38 645.33 341.03 0.58 11.99 3.30 8.99 2.54 19.65 250.56 99.49 142.06 172.53 4.26 6.37 2.34 2.720.057 6不顯著

2.2 響應(yīng)面分析

采用降維的分析方法，進(jìn)行雙因素效應(yīng)分析對(duì)感官評(píng)分的影響。圖1～6是根據(jù)多元回歸方程作出的等高線圖及響應(yīng)曲面圖，對(duì)這些因素中交互項(xiàng)之間的交互效應(yīng)進(jìn)行分析。

圖1 Y=f（X1，X2）的響應(yīng)面圖Figure1 The responsive surfacesof Y=f（X1，X2）

由圖1～6可知，所有響應(yīng)曲面圖均開口向下、凸面，可以看出響應(yīng)值的大小會(huì)隨著自變量 X1、X2、X3、X4的大小而改變，而且增減幅度也不一樣。隨著各個(gè)自變量 X1、X2、X3、X4的增大，響應(yīng)值逐漸增大；但當(dāng)響應(yīng)值增大到某極值后，隨著自變量 X1、X2、X3、X4的增大，響應(yīng)值有減小的趨勢。

圖2 Y=f（X1，X3）的響應(yīng)曲面圖Figure2 The responsivesurfacesof Y=f（X1，X3）

圖3 Y=f（X1，X4）的響應(yīng)曲面圖Figure 3 The responsive surfacesof Y=f（X1，X4）

圖4 Y=f（X2，X3）的響應(yīng)曲面圖Figure4 The responsive surfacesof Y=f（X2，X3）

圖5 Y=f（X2，X4）的響應(yīng)曲面圖Figure5 The responsivesurfacesof Y=f（X2，X4）

圖6 Y=f（X3，X4）的響應(yīng)曲面圖Figure6 The responsivesurfacesof Y=f（X3，X4）

從圖2、圖4、圖6可以看出，拉伸溫度表現(xiàn)為曲線陡度較大，其次是拉伸時(shí)間，最后是預(yù)酸化pH和熱收縮溫度。比較6組響應(yīng)曲面圖及數(shù)據(jù)可知，拉伸溫度對(duì)感官質(zhì)量的影響最為顯著。

由表4得知，X3X4交互作用對(duì)響應(yīng)值影響顯著，說明拉伸溫度（X3）和拉伸時(shí)間（X4）的交互作用對(duì)感官質(zhì)量（Y）的影響顯著。從表4中可以看出，其他自變量之間的交互作用對(duì)響應(yīng)值影響不顯著。另外，由圖得該模型存在最佳值。

2.3 響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果與驗(yàn)證

通過Design Expert8.0軟件模擬分析，最后確定出模型最優(yōu)感官評(píng)定條件，感官評(píng)分見表5。

表5 Pizza干酪優(yōu)化最佳值及最佳感官評(píng)分Table5 Pizza cheeseoptimization value and theoptimal conditions thebiggestsensory score

在最優(yōu)條件下進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，重復(fù)3次。結(jié)果得出平均分為48.50，試驗(yàn)值與模型的理論值接近，且相對(duì)偏差小于2%，表明重現(xiàn)性良好。說明該模型可以較好地反映Pizza干酪工藝條件。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)采用響應(yīng)面法研究了預(yù)酸化pH、熱收縮溫度、拉伸溫度以及拉伸時(shí)間對(duì)感官評(píng)分的影響，得到相對(duì)應(yīng)的Pizza干酪的最佳工藝條件：預(yù)酸化pH值6.45，熱收縮溫度40.56℃，拉伸溫度79.70℃，拉伸時(shí)間7.62 min。所制得的Pizza干酪有良好的干酪品質(zhì)，質(zhì)地緊密、光滑、富有彈性，顏色顏色均勻，拉絲長度、融化性、起泡性好。

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