鐵 鋼，張鳳梅*

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 001018）

干酪被視為原料乳的濃縮精華，除了營養(yǎng)豐富之外，還具有非常好的保健功效[1-3]。根據(jù)使用目的不同，國際上通常把干酪劃分為3 大類：天然干酪（natural cheese）、再制干酪（processed cheese）和干酪食品（cheese food）[4]。國際乳制聯(lián)合會（international dairy federation，IDF）將干酪根據(jù)其水分含量分為超硬質(zhì)干酪（含水量30%～35%）、硬質(zhì)干酪（30%～40%）、半硬質(zhì)干酪（38%～45%）和軟質(zhì)干酪（40%～60%）4大類。

我國因受生活習(xí)慣及經(jīng)濟發(fā)展水平的影響，奶酪的消費和發(fā)展都起步較晚。目前我國乳品市場上的干酪品種單一、價格較高，大量進口干酪產(chǎn)品占據(jù)國內(nèi)市場，而且有些進口干酪不符合國內(nèi)消費者的飲食習(xí)慣，因此國產(chǎn)干酪的研究在我國食品行業(yè)中具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景[5]。本研究對發(fā)酵劑添加量、CaCl2添加量、凝乳酶添加量、凝乳溫度、鹽水濃度進行研究，探討更加符合中國人口味，更易被人們所接受的半硬質(zhì)干酪的工藝，從而為干酪市場在國內(nèi)的進一步拓展提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

原料乳：取自伊利牧場；凝乳酶（小牛皺胃酶）：丹麥科漢森公司；植物乳桿菌和干酪乳桿菌復(fù)合菌：由本實驗室保藏；食鹽：市售。

1.2 儀器與設(shè)備

干酪槽（20L）、模具、ST20壓榨機：呼和浩特齊昌機械廠；QTS25質(zhì)構(gòu)儀、LDZF-50FA高壓滅菌鍋：瑞安市金馬食品機械制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 干酪的加工工藝流程

原料乳→標(biāo)準化→殺菌→冷卻→添加發(fā)酵劑→發(fā)酵→調(diào)整酸度→加CaCl2→加凝乳酶→靜置凝乳→凝塊切割→靜置→攪拌→逐段加溫排除乳清→堆積→壓榨成型→鹽漬→包裝→成熟→成品

1.3.2 單因素試驗

本試驗選取發(fā)酵劑添加量、CaCl2添加量、凝乳酶添加量、凝乳溫度、鹽水濃度為影響因素，以感官評分為響應(yīng)值進行探討。實驗中先將原料乳于63 ℃、30 min條件下進行殺菌，將殺菌后的原料乳冷卻至32～35 ℃后，探討分別添加不同量的發(fā)酵劑（1%、2%、3%、4%、5%），不同CaCl2添加量（0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%）；每100 L牛乳不同凝乳酶添加量（1.0 g、1.5 g、2.0 g、2.5 g、3.0 g）；不同的凝乳溫度（32 ℃、34 ℃、36 ℃、38 ℃、40 ℃）；不同的鹽水質(zhì)量分數(shù)（16%、17%、18%、19%、20%）對干酪感官品質(zhì)的影響。

1.3.3 正交試驗

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，采用正交設(shè)計，進行L18（35）正交優(yōu)化試驗，以干酪的感官評分為評價指標(biāo)，確定最佳工藝條件。

1.3.4 干酪感官評價

邀請10名從事本專業(yè)方向的研究人員組成評定小組，按照半硬質(zhì)干酪感官評定標(biāo)準[6]，滿分100分，對干酪的滋氣味、組織狀態(tài)、紋理圖案、色澤外觀進行感官評定，結(jié)果見表1。

表1 半硬質(zhì)干酪感官評分Table 1 Sensory evaluation score of semi-hard cheese

1.3.5 測定方法

水分含量：參考GB/T 5009.3—2010《食品中水分的測定》測定水分[7]；干酪產(chǎn)率：根據(jù)干酪水分百分含量與質(zhì)量計算干酪產(chǎn)率[8]；NaCl含量測定：參考GB/T 5009.42—2003《食鹽衛(wèi)生標(biāo)準的分析方法》中規(guī)定方法測定[9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 發(fā)酵劑添加量對干酪品質(zhì)的影響

發(fā)酵劑可利用自身所產(chǎn)的各種酶類在成熟過程中促進干酪的成熟，抑制腐敗菌和致病菌的生長，是影響干酪風(fēng)味的一個重要的指標(biāo)。發(fā)酵劑的種類及添加量都會影響干酪的最終品質(zhì)。不同發(fā)酵劑添加量對干酪凝乳狀態(tài)及感官評分的影響見表2。由表2可知，當(dāng)發(fā)酵劑添加量為1%時，干酪凝乳組織狀態(tài)差，感官評分最低，為80.6±2.35；與之相比，發(fā)酵劑添加量為5%時，干酪凝乳質(zhì)地光滑細膩，感官評分最高，為90.4±1.19。但研究發(fā)現(xiàn)隨著發(fā)酵劑添加量的增加，發(fā)酵速度變快，凝乳時間縮短，產(chǎn)生的乳酸增多，使更多的鈣鹽和無機磷酸鹽等損失，會導(dǎo)致干酪產(chǎn)率降低[10]，生產(chǎn)成本也隨之提高。因此，發(fā)酵劑添加量選擇4%為宜，其感官評分較好，且生產(chǎn)成本適宜。

表2 發(fā)酵劑添加量對凝乳狀態(tài)及感官評分的影響Table 2 Effect of fermentation starter addition on the coagulation state and sensory quality of cheese

2.1.2 CaCl2添加量對干酪品質(zhì)的影響

表3 CaCl2添加量對凝乳狀態(tài)及感官評分的影響Table 3 Effect of CaCl2addition on the coagulation state and sensory quality of cheese

Ca2+是維持乳中鹽類平衡的主要因素，在干酪的制作過程中因原料乳的季節(jié)變化或巴氏殺菌會引起乳中可溶性鈣變成不溶性鈣，延緩凝乳酶的凝乳作用，但是要使原料乳在凝乳酶的作用下凝固必須有足夠的鈣離子，因此需要添加CaCl2使之復(fù)原[11-12]。CaCl2添加量對干酪凝乳狀態(tài)、感官評分的影響見表3。

由表3可知，當(dāng)CaCl2添加量為0.02%時，干酪的感官評分最高，為90.1±1.46。當(dāng)CaCl2添加量繼續(xù)增大時，干酪的感官評分呈現(xiàn)下降趨勢。當(dāng)Ca2+濃度過低時，凝乳速度慢，形成的凝乳質(zhì)地軟，切割時易碎，造成損失。研究表明Ca2+濃度過高時，凝乳速度加快，形成的凝乳質(zhì)地過硬，切割時易碎，造成出品率下降[13-14]。因此，CaCl2添加量以0.02%為宜。

2.1.3 凝乳酶添加量對干酪品質(zhì)的影響

凝乳酶是干酪加工過程中起凝乳作用的關(guān)鍵性酶，同時其對干酪的質(zhì)構(gòu)及特有風(fēng)味的形成非常重要。凝乳酶的種類和添加量都會影響干酪的最終品質(zhì)[15]。凝乳酶添加量對凝乳時間、狀態(tài)及感官評分的影響見表4。

表4 凝乳酶添加量對凝乳時間、狀態(tài)及感官評分的影響Table 4 Effect of rennet addition on coagulation time,state and sensory evaluation score

由表4可知，凝乳酶添加量為1.0 g/100 L時，其感官評分為（83.2±1.67）分；當(dāng)凝乳酶添加量為3.0 g/100 L時，其感官評分為（90.9±1.78）分。因此，凝乳酶添加量為3.0 g/100 L較為適宜。

2.1.4 凝乳溫度對干酪品質(zhì)的影響

凝乳溫度對凝乳時間、狀態(tài)及感官評分的影響見表5。

表5 凝乳溫度對凝乳狀態(tài)及感官評分的影響Table 5 Effect of temperature on coagulation state and sensory evaluation score

凝乳酶對溫度極為敏感，當(dāng)凝乳溫度過低時，牛乳無法凝結(jié)，凝聚反應(yīng)慢，隨著溫度的增高，凝聚反應(yīng)逐漸加快，凝乳酶的活力增強，使干酪的凝乳狀態(tài)漸入佳境。但凝乳溫度過高，凝乳酶的活力又會減弱，凝乳的效率下降，導(dǎo)致凝乳狀態(tài)變差。從表5可知，當(dāng)凝乳溫度為32 ℃時，凝乳時間較長，凝乳質(zhì)地偏軟，干酪中的營養(yǎng)成分隨乳清排出較多，降低了營養(yǎng)成分。從34 ℃開始，凝乳時間開始縮短，感官評分逐漸增大，但當(dāng)溫度達到40 ℃時，凝乳時間又開始變長，凝乳質(zhì)地開始發(fā)硬，彈性不好不利于切割，感官評分也開始呈現(xiàn)降低趨勢。綜合上述，凝乳溫度在36 ℃時，其感官評分最高。

2.1.5 鹽水質(zhì)量分數(shù)對干酪品質(zhì)的影響

本試驗采用了鹽水浸泡法（鹽漬），將壓膜好的干酪浸入一定質(zhì)量分數(shù)的鹽水中（15%～23%）浸泡60 min，取出靜置30 min使干酪表面鹽水充分吸收。鹽水質(zhì)量分數(shù)對干酪感官特點及感官評分的影響見表6。

表6 鹽水質(zhì)量分數(shù)對干酪感官品質(zhì)及評分的影響Table 6 Effect of salt concentration of on cheese quality and sensory evaluation score

從表6可知，鹽水質(zhì)量分數(shù)在16%～17%時，感官評分增高。這是由于鹽水抑制了蛋白水解酶的活性，產(chǎn)生的苦味肽較少，且咸味掩蓋了苦味。但隨著鹽水質(zhì)量分數(shù)的增加，咸味越濃，感官評分開始降低從而影響口感。另外，隨著鹽水質(zhì)量分數(shù)的增加，NaCl含量逐漸增加，水分含量逐漸減少，這是因為干酪在吸入鹽分的同時排出了干酪中部分水分，這些水分中還包含一些可溶性的成分，從而降低干酪的產(chǎn)率。失水也會造成干酪硬度增大從而影響干酪品質(zhì)。當(dāng)鹽水質(zhì)量分數(shù)為20%時，水分含量降低至（32.50±0.66）%，這已不屬于半硬質(zhì)干酪的范圍。從健康角度來說，鹽分太高會造成心血管疾病，并且國內(nèi)人們對咸味干酪的接受程度差，因此，鹽水質(zhì)量分數(shù)控制在17%為宜。

2.2 正交試驗

在單因素試驗的基礎(chǔ)上對影響干酪品質(zhì)的5個因素（發(fā)酵劑添加量、CaCl2添加量、凝乳酶添加量、凝乳溫度和鹽水質(zhì)量分數(shù)）以感官評分為評價指標(biāo)設(shè)計L18（35）正交優(yōu)化試驗，正交試驗因素與水平見表7，試驗結(jié)果與分析見表8。

從表8可以看出，影響干酪品質(zhì)的主次順序依次為A＞C＞B＞E＞D，即發(fā)酵劑添加量＞凝乳酶添加量＞CaCl2添加量＞鹽水質(zhì)量分數(shù)＞凝乳溫度。經(jīng)正交優(yōu)化試驗最終得到了半硬質(zhì)干酪加工工藝的最佳組合為A3B2C3D2E3，即發(fā)酵劑的添加量為5%、CaCl2的添加量為0.02%、凝乳酶的添加量為3.0 g/100 L、凝乳溫度為36 ℃、鹽水質(zhì)量分數(shù)為18%。在該條件下進行驗證試驗，得到最佳工藝條件下干酪的感官評分最高為93.25±1.92，經(jīng)過測定，干酪產(chǎn)率為（10.37±0.09）%，含鹽量為（0.74±0.05）%，含水量為（43.58±1.37）%。

表7 干酪加工工藝條件優(yōu)化正交試驗因素與水平Table 7 Factors and levels of orthogonal experiments for optimization of cheese processing technology

表8 干酪加工工藝條件優(yōu)化正交優(yōu)化試驗結(jié)果與分析Table 8 Results and analysis of the orthogonal experiments for optimization of cheese processing technology

3 結(jié)論

通過單因素試驗和正交優(yōu)化試驗得出，試驗探討的5因素中對干酪感官品質(zhì)影響由大到小的順序依次為：發(fā)酵劑添加量＞凝乳酶添加量＞CaCl2添加量＞鹽水質(zhì)量分數(shù)＞凝乳溫度。最佳的工藝條件為：發(fā)酵劑添加量為5%、CaCl2添加量為0.02%、凝乳酶添加量為3.0 g/100 L、凝乳溫度為36 ℃、鹽水質(zhì)量分數(shù)為18%。

最佳工藝條件下干酪的感官評分最高為93.25，干酪產(chǎn)率為10.37%，含鹽量為0.74%，含水量為43.58%。

[1]賀家亮，李開雄，李星科，等.凝乳酶對干酪品質(zhì)影響研究進展[J].中國食物與營養(yǎng)，2007（9）：32-33.

[2]RECKE R,BAMNI A,BARGER-LUX M J,et al.Calcium absorbability from milk products，an imitation milk and calcium carbonate[J].J Clini Nutr,1988,47:93-95.

[3]BORNAZ S,ALI S,AMIRA A,et al.Physicochemical characteristics and renneting properties of camels milk:a comparison with goats,ewes and cows milks[J].Int J Dairy Technol,2009,62(4):505-509.

[4]鄧海燕，吳 肖，孔令會，等.干酪在我國的發(fā)展概況及前景[J].食品科技，2011，36（10）：46-48.

[5]李 麗，岳喜慶，張 莉，等.雙蛋白干酪風(fēng)味物質(zhì)研究[J].中國釀造，2011，30（1）：120-123.

[6]李 玲，曾慶坤，唐 艷，等.一種水牛乳硬質(zhì)干酪的工藝研究[J].乳品加工，2011，115（7）：62-64.

[7]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 5009.3—2010 食品安全國家標(biāo)準-食品中水分的測定[S].北京：中國標(biāo)準出版社，2010.

[8]何俊霞，王 娟.駝乳干酪的工藝優(yōu)化及成熟期間的理化特性[J].中國乳品工業(yè)，2012，40（1）：4-10.

[9]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 5009.42—2003食鹽衛(wèi)生標(biāo)準的分析方法[S].北京：中國標(biāo)準出版社，2004.

[10]FOX P F,MCSWEENEY P L H,COGAN T M,et al.Cheese chemistry,physics and microbiology volume 2 major cheese groups [M].London:Elsevier Academic Press,2004.

[11]馬 鋼，漆先楠，苑伍申，等.干酪生產(chǎn)中影響凝乳酶活力因素的研究[J].中國乳品工業(yè)，1994，22（4）：155-158.

[12]王 嬙，羅 欣，房廣建.Ca+和pH 值對凝乳酶活性及干酪凝塊質(zhì)構(gòu)的影響[J].中國乳品工業(yè)，2006，34（5）：15-18.

[13]MALLATOU H,PAPPA E C,BOUMBA V A.Elenic proteolysis in Teleme cheese made from ewes’,goats’or a mixture of ewes’and goats’milk[J].Int Dairy J,2004,14(11):977-987.

[14]HAYALOGLU A A,CAKMAKCI S,BRECHANY E Y,et al.Microbiology,biochemistry and volatile composition of Tulum cheese ripened in goat’s skin or plastic bags[J].J Dairy Sci,2007,90(3):1102-1121.

[15]張富新，顧熟琴.不同凝乳酶在干酪生產(chǎn)中應(yīng)用效果的研究[J].食品工業(yè)科技，2003，25（7）：20-22.