田麗元，劉會(huì)平，邵萍，董越，劉易坤（天津科技大學(xué)，天津300457）

Mascarpone干酪工藝優(yōu)化

田麗元，劉會(huì)平*，邵萍，董越，劉易坤（天津科技大學(xué)，天津300457）

以新鮮牛乳為主要原料，對(duì)Mascarpone干酪的生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化。通過單因素試驗(yàn)，以質(zhì)構(gòu)特性為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，同時(shí)結(jié)合感官評(píng)價(jià)和微觀結(jié)構(gòu)來確定不同因素對(duì)干酪品質(zhì)的影響。通過正交試驗(yàn)，確定4個(gè)因素對(duì)產(chǎn)品硬度的影響順序?yàn)橄∧逃兔撝楸壤救榍迮懦隽浚緳幟仕釢舛龋窘K點(diǎn)pH值。通過分析方差，確定Mascarpone干酪的最佳工藝為：稀奶油與脫脂奶比例為1∶1（質(zhì)量比）、乳清排出量為40%、檸檬酸濃度為5%、終點(diǎn)pH值為4.4。

Mascarpone干酪；稀奶油脫脂乳比例；乳清排出量；質(zhì)構(gòu)

Abstract：Fresh milk was used to study the production process and optimization of Mascarpone cheese.Through the single factor experiment，the texture characteristics was used as a main evaluation indexes to determine the influence of different factors on the quality of cheese with the combination of sensory evaluation and microstructure.By means of orthogonal experiment，the order of influence of factors on hardness was：the proportion of single cream and skimmed milk＞the elimination of whey＞the concentration of citric acid＞the end point of pH value.Through analysis of variance，the optimum process of Mascarpone cheese was：the proportion of single cream and skimmed milk 1∶1（mass ratio），the elimination of whey 40%，the concentration of citric acid 5%and the end point pH value 4.4.

Key words：Mascarpone cheese；the proportion of single cream and skimmed milk；the elimination of whey；texture properties

奶酪由西方傳入我國(guó)，不是我們的傳統(tǒng)食品，因此許多消費(fèi)者不了解奶酪的食用方法和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，接受不了干酪特有的風(fēng)味，這直接影響了奶酪在國(guó)內(nèi)的發(fā)展。傳統(tǒng)干酪生產(chǎn)中，利用微生物發(fā)酵或者添加凝乳酶，操作過程中溫度、時(shí)間不易控制，易污染雜菌，還會(huì)因微生物分解酪蛋白或者微生物代謝產(chǎn)生一種特有的、國(guó)人不易接受的味道；國(guó)內(nèi)干酪生產(chǎn)技術(shù)滯后，主要依賴進(jìn)口，成本較高，制約了干酪在我國(guó)的消費(fèi)[1-2]。近年來，我國(guó)奶類消費(fèi)增長(zhǎng)速度很快，我國(guó)乳制品結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大變化，對(duì)于奶酪的需求量迅速增長(zhǎng)[3]。我們應(yīng)借鑒西方國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)并結(jié)合我國(guó)實(shí)情，研發(fā)出成本較低、生產(chǎn)周期短、出品率高、易于保藏、風(fēng)味易被國(guó)內(nèi)消費(fèi)者接受的奶酪品種。

本課題旨在研究一種快速生產(chǎn)奶油干酪的方法，將新鮮牛乳分離出稀奶油，然后添加有機(jī)酸，凝乳、排乳清后制得；使生產(chǎn)過程容易控制，生產(chǎn)周期短，出品率高，成品奶酪口感細(xì)膩，改善傳統(tǒng)奶酪的味道，更適合國(guó)人口味，提高奶酪在我國(guó)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

無抗鮮牛奶：天津市新城家園鮮奶吧（蛋白質(zhì)2.95%、脂肪3.10%）；檸檬酸（市售食品級(jí)）：天津北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

乳成分分析儀（UL80BC）：優(yōu)創(chuàng)科技（中國(guó)）有限公司；奶油分離機(jī)；數(shù)顯pH計(jì)（FE20K）：梅特勤—托利多儀器（上海）公司；立式壓力蒸汽滅菌鍋（YXQ-LS-50S）、電熱鼓風(fēng)干燥箱（DGG-101-3）：上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；TA-XTPlus物性測(cè)試儀：英國(guó)Stable Micro System公司；臺(tái)式離心機(jī)（TG18-W）：湘儀離心機(jī)儀器長(zhǎng)沙有限司；掃描電子顯微鏡（JSM-6380）：日本電子株式會(huì)社。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 Mascarpone干酪工藝路線

原料乳驗(yàn)收→過濾→預(yù)熱（40℃）→分離奶油（脂肪含量約60%）→調(diào)節(jié)稀奶油脫脂乳比例→預(yù)熱（70℃）→均質(zhì)（20 MPa）→殺菌（85℃，10 min）→冷卻→加酸→排乳清→包裝→冷藏

1.3.2 理化指標(biāo)的測(cè)定

牛乳成分的測(cè)定，使用牛乳快速測(cè)定儀對(duì)試驗(yàn)乳的成分進(jìn)行測(cè)定；干酪脂肪含量測(cè)定，采用羅茲—哥特里法測(cè)定[4]；蛋白質(zhì)含量的測(cè)定，采用GB 5009.5-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》中第一法[5]；水分含量的測(cè)定，參見GB 5009.3-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》中第一法[6]。

1.3.3 干酪乳清析出量測(cè)定

取干酪樣品20 g～30 g于室溫放置1 h，于20℃、3 000 r/min離心30 min，收集下層乳清，以每100 g樣品析出的乳清質(zhì)量表示（%）[7]。

1.3.4 干酪質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定

干酪樣品在4℃冰箱內(nèi)貯藏24 h后，采用質(zhì)地剖面分析法 （Texture Profile Analysis，TPA），使用 TA XTPlus物性測(cè)試儀，測(cè)試條件設(shè)定如下：

測(cè)試前速度：8.0 mm/s；測(cè)試中速度：3 mm/s；測(cè)試后速度：10 mm/s；測(cè)試距離 13 mm；測(cè)試時(shí)間：5 s；探頭型號(hào)：HDP/SR。所有樣品重復(fù)測(cè)試3次[8]。

1.3.5 微觀結(jié)構(gòu)的測(cè)定

取樣→固定→清洗→脫水→脫脂→冷凍干燥→粘臺(tái)→噴金→電鏡觀察。

取適量樣品，浸入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.5%的戊二醛溶液中，并在4℃條件下固定3 h以上；用pH值為7.2的磷酸緩沖液沖洗3次，每次10 min，再分別用體積分?jǐn)?shù)為30%、50%、70%、90%、100%的乙醇進(jìn)行梯度脫水10 min，用氯仿脫脂2 h。最后冷凍干燥，粘臺(tái)，噴金，觀察[9-10]。

1.3.6 單因素試驗(yàn)

1.3.6.1 稀奶油脫脂乳比例的確定

稀奶油和脫脂乳的比例分別為 2∶1、1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶2.5（質(zhì)量比），乳清排出量為 40%，檸檬酸添加濃度為5%，干酪最終pH值為4.4，探究稀奶油脫脂乳對(duì)干酪持水性、質(zhì)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)和感官評(píng)價(jià)的影響。

1.3.6.2 乳清排出量的確定

稀奶油和脫脂乳的比例1∶1（質(zhì)量比），用5%的檸檬酸酸化至pH4.4，乳清排出量分別為30%、35%、40%、45%、50%，研究乳清排出量對(duì)干酪質(zhì)構(gòu)、水分含量的影響。

1.3.6.3 檸檬酸濃度的確定

稀奶油和脫脂乳的比例1∶1（質(zhì)量比），分別用5%、10%、15%、20%、25%的檸檬酸酸化至pH4.4，乳清排出量為40%，研究檸檬酸濃度對(duì)干酪質(zhì)構(gòu)的影響。

1.3.6.4 酸化終點(diǎn)pH值的確定

稀奶油和脫脂乳的比例1∶1（質(zhì)量比），用5%的檸檬酸分別調(diào) pH 值至 4.2、4.4、4.6、4.8、5.0，乳清排出量為40%，研究酸化終點(diǎn)pH值對(duì)干酪質(zhì)構(gòu)和水分含量的影響。

1.3.7 Mascarpone干酪正交試驗(yàn)

以稀奶油脫脂乳比例、乳清排出量、檸檬酸濃度、終點(diǎn)pH值為因素，以產(chǎn)品的硬度為指標(biāo)設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，確定Mascarpone干酪最佳工藝。正交設(shè)計(jì)表如表1所示。

表1 因素水平表Table 1 The table of factor level

2 結(jié)果與分析

2.1 原料乳檢測(cè)結(jié)果

原料乳的測(cè)定結(jié)果如表2所示。

表2 原料乳指標(biāo)Table 2 The table of raw milk index

由表2可知，原料乳符合奶酪生產(chǎn)用生乳標(biāo)準(zhǔn)GB 19301-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)生乳》。

2.2 稀奶油和脫脂乳比例對(duì)Mascarpone干酪性質(zhì)的影響

2.2.1 稀奶油脫脂乳比例對(duì)奶酪持水性的影響

稀奶油和脫脂乳比例對(duì)奶酪持水性的影響見圖1。

圖1 稀奶油和脫脂乳比例對(duì)奶酪持水性的影響Fig.1 The effect of the proportion of single cream and skimmed milk on the water-holding property of cheese

如圖1所示，隨著脫脂乳添加比例增大，奶酪的乳清析出量逐漸增加，奶酪持水性變差；這是由于脂肪可以提高產(chǎn)品的總固體，總固體在一定程度上有利于水分的保持，隨著脫脂乳的添加比例增大，總固體含量降低，使干酪中的水分容易析出，這與莫蓓紅[11]等的研究一致。

2.2.2 稀奶油脫脂乳比例對(duì)奶酪質(zhì)構(gòu)的影響

不同稀奶油和脫脂奶比例對(duì)奶酪質(zhì)構(gòu)特性的影響見圖2。

圖2 不同稀奶油和脫脂奶比例對(duì)奶酪質(zhì)構(gòu)特性的影響Fig.2 The effect of the proportion of single cream and skimmed milk on texture properties

硬度和涂抹性是新鮮奶油奶酪的關(guān)鍵品質(zhì)，剪切功是壓縮單位體積干酪所做的功，可以反映涂抹過程所做的功，剪切功小說明其涂抹性好[12]。由圖2可知，隨著稀奶油添加比例的減少，奶酪的硬度降低，涂抹性變好，這是由于脂肪球被酪蛋白包裹參與酪蛋白的凝聚，稀奶油添加比例減少，降低了體系的脂肪含量，從而使奶酪硬度降低。

2.2.3 稀奶油脫脂乳比例對(duì)奶酪微觀結(jié)構(gòu)的影響

稀奶油和脫脂乳比分別為 2∶1、1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶2.5（質(zhì)量比）的樣品，其電鏡圖分別如圖3所示。

圖3 稀奶油和脫脂乳比例對(duì)奶酪微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig.3 The effect of the proportion of single cream and skimmed milk on the microstructure of cheese

由圖3可以看出，干酪的酪蛋白膠束網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)呈海綿狀，結(jié)構(gòu)比較完整，其中的孔洞是脫脂后留下的（圖c中箭頭所示）。隨著稀奶油添加比例減少，干酪的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變得致密，孔洞減少。稀奶油脫脂乳比為1∶1（質(zhì)量比）時(shí)，干酪孔洞大小較為均一，說明脂肪球的大小比較一致[13]，這種結(jié)構(gòu)說明干酪的質(zhì)地比較細(xì)膩，對(duì)脂肪和水分的穩(wěn)定能力也較好。

2.3 乳清排出量對(duì)干酪的影響

乳清排出量對(duì)奶酪特性的影響見圖4。

圖4 乳清排出量對(duì)奶酪特性的影響Fig.4 The effect of the elimination of whey on the properties of cheese

乳清排出量影響著奶酪的水分含量，水分含量可以影響干酪的質(zhì)構(gòu)特性，由圖4可知，隨著乳清排出量的增大，水分含量逐漸降低，奶酪硬度變大，當(dāng)乳清排出量在35%～40%之間時(shí)，其對(duì)奶酪硬度影響較大。

2.4 檸檬酸濃度對(duì)奶酪質(zhì)構(gòu)特性的影響

圖5 檸檬酸濃度對(duì)奶酪質(zhì)構(gòu)特性的影響Fig.5 The effect of the concentration of citric acid on the texture properties of cheese

由圖5可知，當(dāng)酸濃度超過12%時(shí)，隨著酸濃度增大，奶酪硬度降低，這是由于酸濃度過高，酪蛋白凝集速度增加，凝乳過快，可導(dǎo)致酪蛋白膠束不能形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[14]，使得奶酪硬度降低。

2.5 酸化終點(diǎn)pH值對(duì)奶酪的影響

酸化終點(diǎn)pH值對(duì)奶酪特性的影響見圖6。

圖6 酸化終點(diǎn)pH值對(duì)奶酪特性的影響Fig.6 The effect of end point of pH on the properties of cheese

由圖6可知，pH值在4.7時(shí)奶酪的硬度和剪切功最大，水分含量則最低，這是由于酪蛋白的等電點(diǎn)為4.6～4.7；低于等電點(diǎn)時(shí)，酸度過高可導(dǎo)致酪蛋白膠束在凝乳中溶解形成細(xì)凝乳隨乳清排出，使得奶酪水分含量較高，硬度降低；pH值較高，體系凝乳不完全，使奶酪水分含量較高，硬度降低[15]。

2.6 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)的結(jié)果，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)。其直觀分析表和方差分析表分別見表3和表4。

表3 直觀分析表Table 3 Intuitive analysis table

表4 方差分析表Table 4 Anova of hardness

從直觀分析表中極值R可知，4個(gè)因素對(duì)Mascarpone奶酪硬度影響順序?yàn)橄∧逃兔撝楸壤救榍迮懦隽浚舅峄K點(diǎn)pH值＞檸檬酸濃度。通過分析市售樣品得知，當(dāng)產(chǎn)品硬度在1 000 g左右時(shí)，產(chǎn)品的硬度和涂抹性均最好，通過正交試驗(yàn)得到的最佳組合為A2B3C1D2，理論上的最佳組合為A2B3C2D2。

由表4方差分析結(jié)果可知，稀奶油和脫脂乳比例對(duì)干酪的硬度影響極顯著（p＜0.01）；乳清排出量對(duì)其影響顯著（p＜0.05）；而檸檬酸濃度和終點(diǎn)pH值對(duì)終產(chǎn)品的硬度無顯著影響，為了操作方便并獲得較好的口味，選擇A2B3C1D2。因此，Mascarpone干酪的最佳工藝選為A2B3C1D2，即稀奶油和脫脂乳比例為1∶1（質(zhì)量比）、乳清排出量為40%、檸檬酸濃度為5%、終點(diǎn)pH值為4.4。

2.7 成品理化指標(biāo)

對(duì)由以上工藝制得的成品Mascarpone奶酪進(jìn)行理化指標(biāo)測(cè)定，其結(jié)果如表5所示。

表5 成品理化指標(biāo)Table 5 The physic-chemical indicators of product

3 結(jié)論

本研究對(duì)Mascarpone干酪的工藝進(jìn)行了優(yōu)化，通過單因素正交試驗(yàn)確定了Mascarpone干酪的最佳工藝為稀奶油脫脂乳比例為1∶1、乳清排出量為40%、檸檬酸濃度為5%、終點(diǎn)pH值為4.4。所制得的奶酪的水分含量為58.89%，脂肪含量為36.03%，蛋白質(zhì)含量為5.05%，pH值為6.45。

由此工藝所得的干酪質(zhì)地柔軟，口感細(xì)膩，風(fēng)味柔和，易于被中國(guó)消費(fèi)者接受；而且生產(chǎn)周期短，操作簡(jiǎn)單，降低了奶酪的成本，在我國(guó)具有很大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

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Optimization of Mascarpone Cheese Processing

TIAN Li-yuan，LIU Hui-ping*，SHAO Ping，DONG Yue，LIU Yi-kun
（Tianjin University of Science&Technology，Tianjin 300457，China）

2017-01-11

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.20.022

田麗元（1989—），女（漢），在讀碩士，研究方向：動(dòng)物資源開發(fā)與功能性食品。

*通信作者：劉會(huì)平（1964—），男，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：畜產(chǎn)品加工。