,, ,

(西南民族大學生命科學與技術學院,四川成都 610041)

奶酪是在乳中加入適量發(fā)酵劑、凝乳酶,使乳中酪蛋白凝固,經(jīng)發(fā)酵成熟制成的一種營養(yǎng)價值極高的發(fā)酵乳制品[1]。霉菌奶酪是以霉菌為發(fā)酵劑,表面長有霉菌,內(nèi)部呈熔融狀態(tài),成熟由表向內(nèi)滲透式進行,具有獨特的霉菌奶酪風味[2]。目前,國內(nèi)外對于霉菌奶酪的研究多見于青霉菌與白地霉作為發(fā)酵劑,而其他霉菌作為發(fā)酵劑的研究報道較為少見[3-4]。雅致放射毛霉(Actinomucorelegans)作為制作中國傳統(tǒng)食品腐乳的優(yōu)良菌種,具有較強的蛋白分解能力和一定的脂肪分解能力,符合霉菌奶酪發(fā)酵劑的要求,應用于牦牛霉菌奶酪的研究尚未見報道[5]。本實驗以牦牛乳為原料,以雅致放射毛霉為發(fā)酵劑,研究不同毛霉添加量對霉菌奶酪品質(zhì)的影響,為青藏高原牦牛乳制品的開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

牦牛乳 采自四川省紅原縣哈拉瑪村麥洼牦牛,密度1.035 g/cm3,滴定酸度18 °T,蛋白質(zhì)含量4.62%,脂肪含量6.82%;雅致放射毛霉菌 成都市調(diào)味品研究所;小牛皺胃酶 酶活力1400 CU/g,科漢森公司;硫代巴比妥酸、氫氧化鉀等試劑 均為分析純,成都市科龍化工試劑廠。

TA.XT.Plus質(zhì)構分析儀 英國Stable Micro System公司;MP512-02精密pH計 德國Matthaus公司;DHG-9203A電熱恒溫鼓風干燥箱 上海一恒科技有限公司;SKD-800凱氏定氮儀 上海沛歐分析儀器有限公司;SKD-08S2紅外石英消化爐 上海沛歐分析儀器有限公司;PL303分析天平 梅特勒托利多儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 牦牛霉菌奶酪加工工藝 新鮮牦牛奶→標準化→巴氏殺菌→冷卻→調(diào)pH→添加氯化鈣→添加凝乳酶→凝乳→切割→攪拌→堆釀→排乳清→壓榨成型→半成品→切塊→添加毛霉菌→成熟→成品

1.2.2 工藝操作要點 將新鮮牦牛乳65 ℃加熱30 min,調(diào)節(jié)pH至5.6,添加0.02%氯化鈣、0.004%凝乳酶,經(jīng)切割、攪拌、堆釀、排乳清后,壓榨成型,制成奶酪半成品;按實驗要求添加不同量的毛霉菌,將毛霉菌均勻撒在牦牛奶酪半成品表面,25 ℃、50%濕度條件下進行成熟[6]。

1.2.3 不同添加量和發(fā)酵時間對牦牛霉菌奶酪品質(zhì)的影響 將牦牛奶酪半成品切成3 cm×3 cm×3 cm的塊狀,分別按0.2%、0.3%、0.4%(質(zhì)量比)添加毛霉發(fā)酵劑,進行成熟。在成熟過程中每隔1 d進行感官指標、質(zhì)構指標、營養(yǎng)成分、pH、蛋白質(zhì)與脂肪分解指標測定,研究不同毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪成熟過程中理化性質(zhì)變化的影響。

1.2.4 檢測方法

1.2.4.1 感官評價 將樣品通過“三角測試”方式提供給10位評審員,根據(jù)風味、組織狀態(tài)、色澤指標進行評分[7]。牦牛霉菌奶酪感官品評標準見表1。

表1 奶酪感官品評標準Table 1 Standards for sensory evaluation of cheese

1.2.4.2 質(zhì)構測定 采用質(zhì)構儀測定樣品的硬度、彈性、凝聚性、膠著性、咀嚼性,重復測定3次,求其平均值。質(zhì)構儀測定設置參數(shù):負載類型:Auto-5 g;下壓距離:5 mm;保持時間:0 s;恢復時間:1 s;測中速:120 mm/min;探頭:P/0.5;樣品規(guī)格(長×寬×高):30 mm×10 mm×10 mm。

1.2.4.3 營養(yǎng)成分測定 水分、灰分、粗蛋白、粗脂肪含量測定依據(jù)GB/T 5009.3-2010、GB/T 5009.4-2010、GB/T 5009.124-2003、GB/T 5413.3-2010[8-10]。

1.2.4.4 pH測定 將奶酪與蒸餾水1∶1(質(zhì)量比)混合,采用pH計直接測定法[11]。

1.2.4.5 蛋白質(zhì)分解指標測定 依據(jù)劉會平[12]的方法測定pH4.6 醋酸鹽緩沖液可溶性氮(SN)含量;依據(jù)GB/T 5009.124-2003中的方法測定12%三氯乙酸(TCA)溶液可溶性氮(SN)含量[13]。

1.2.4.6 脂肪分解指標測定 依據(jù)李昌盛等[14]的方法測定硫代巴比妥酸值(TBAV);依據(jù)GB 5009.37-2003中的方法測定酸價(ADV)[15]。

1.3 數(shù)據(jù)處理分析

利用Excel對數(shù)據(jù)進行整理,用SPSS軟件對實驗數(shù)據(jù)進行方差分析,數(shù)值以平均值±標準差表示[16]。

2 結果與分析

2.1 毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪感官指標的影響

毛霉添加量影響發(fā)酵過程中產(chǎn)酸速率以及成熟過程中風味的形成,感官評定是牦牛霉菌奶酪產(chǎn)品質(zhì)量的直觀體現(xiàn),奶酪的感官評分結果見圖1。

圖1 牦牛霉菌奶酪感官評分Fig.1 Sensory score of yak mold cheese

由圖1可知，當毛霉添加量為0.3%時,感官評分顯著高于其他兩組,且隨著成熟時間的增長,霉菌奶酪的感官評分先上升后下降,第6 d達到峰值。這是由于霉菌奶酪是由表面向內(nèi)部滲透的酶作用進行成熟,奶酪中的蛋白質(zhì)與脂肪成分逐漸分解,形成風味物質(zhì),改善其感官品質(zhì)。而第6 d后,奶酪中的部分蛋白質(zhì)分解成苦味小肽,脂肪大量分解成風味物質(zhì),造成奶酪風味過于濃烈;同時由于蛋白質(zhì)分解,奶酪內(nèi)部穩(wěn)定的網(wǎng)狀結構受到破壞,組織狀態(tài)變差,影響感官評分。添加霉菌發(fā)酵劑的量也對感官產(chǎn)生一定的影響,霉菌加量少,脂肪與蛋白質(zhì)分解較慢,風味不強烈,而霉菌添加量多時,脂肪與蛋白質(zhì)分解速率快,風味過于濃烈,并且會產(chǎn)生苦味,影響感官品質(zhì)[17]。

2.2 毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪質(zhì)構指標的影響

質(zhì)構指標是對產(chǎn)品的感官品質(zhì)和質(zhì)量穩(wěn)定性的客觀評價,對不同毛霉添加量條件下的牦牛霉菌奶酪成熟過程中的質(zhì)構指標測定結果見表2～表6。

表2 毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪硬度的影響Table 2 Effect of mucor on the hardness of yak mold cheese

注：同一行標有不同大寫字母者表示組間差異極顯著(p<0.01);標有不同小寫字母者表示組間差異顯著(p<0.05);表3～表10同。

表3 毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪凝聚性的影響Table 3 Effect of mucor on the cohesion of yak mold cheese

表4 毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪膠粘性的影響Table 4 Effect of mucor on the adhesiveness of yak mold cheese

表5 毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪彈性的影響Table 5 Effect of mucor on the elasticity of yak mold cheese

表6 毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪咀嚼性的影響Table 6 Effect of mucor on the chewing ability of yak mold cheese

由表2～表6可知，隨著毛霉添加量增加,奶酪硬度逐漸下降。當毛霉添加量為0.3%時,牦牛霉菌奶酪的凝聚性、膠粘性、咀嚼性、彈性均高于其他組別的奶酪。在奶酪成熟過程中,牦牛霉菌奶酪的硬度、膠粘性、咀嚼性、彈性均呈先上升后下降的趨勢,在第6 d時達到峰值。這是因為奶酪的硬度等指標與其脂肪含量呈負相關,奶酪成熟初期在毛霉劑量過低時,毛霉活力低,脂肪分解能力差,水分含量低,硬度高[18]。在毛霉添加量為0.3%時,其他各項質(zhì)構指標達到峰值,組織緊密均勻。奶酪成熟初期(0～2 d)各項指標數(shù)據(jù)有差異,但差異不顯著(p>0.05),這是由于在成熟前2 d時,霉菌主要生長期間對牦牛霉菌奶酪的質(zhì)構改變不明顯,2 d之后,霉菌與乳中的脂肪和酪蛋白分子相互作用,從而促進脂肪分解及酪蛋白的相互聚集作用,提高其各項質(zhì)構指標。成熟6 d后,霉菌代謝物會對酪蛋白的凝膠網(wǎng)狀結構的形成起一定的阻礙作用,使其網(wǎng)狀結構不夠致密牢固,從而影響其質(zhì)構特性[19]。

2.3 毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪營養(yǎng)成分的影響

成熟過程中營養(yǎng)成分的變化可以反映出蛋白質(zhì)及脂肪水解程度,了解奶酪成熟狀況,毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪營養(yǎng)成分影響的結果見表7～表10。

表7 毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪水分含量的影響Table 7 Effect of mucor on the moisture content of yak mold cheese

表8 毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪灰分含量的影響Table 8 Effect of mucor on the ash content of yak mold cheese

表9 毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪蛋白質(zhì)含量的影響Table 9 Effect of mucor on the protein content of yak mold cheese

表10 毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪脂肪含量的影響Table 10 Effect of mucor on the fat content of yak mold cheese

由表7～表10可知，隨著毛霉添加量增加,蛋白質(zhì)和脂肪含量逐漸降低,灰分含量逐漸上升,水分含量先上升后下降。在奶酪成熟過程中,水分含量、蛋白質(zhì)含量以及脂肪含量基本呈下降趨勢,而灰分含量逐漸上升。這可能是由于毛霉添加量越高,毛霉分解蛋白質(zhì)與脂肪的能力越強[20]，且在牦牛霉菌奶酪成熟過程中,蛋白質(zhì)和脂肪在霉菌和酶的作用下,被分解成肽、游離氨基酸以及游離脂肪酸等小分子有機物質(zhì),形成了奶酪獨特風味,也造成了蛋白質(zhì)和脂肪含量下降。同時,由于蛋白質(zhì)被水解,其網(wǎng)狀結構受到破壞的程度增加,使得被包裹的水分流失，造成水分含量下降。其中無機物會隨水分流失一部分,但是由于水分的流失量大以及蛋白網(wǎng)狀結構的固著作用,導致灰分含量仍呈現(xiàn)出逐漸上升的趨勢[21]。

2.4 毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪pH的影響

適宜的pH對奶酪產(chǎn)品的色澤、口感、風味以及穩(wěn)定性方面有十分重要的影響,毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪pH影響的結果如圖2。

圖2 牦牛霉菌奶酪成熟過程中pH的變化Fig.2 The change of pH value during ripening period of yak mold cheese

由圖2可知，隨著毛霉添加量增加,pH下降速率逐漸增加。在牦牛霉菌奶酪成熟過程中,pH先下降后保持不變或略有上升。這是由于在奶酪的成熟初期,脂肪被分解產(chǎn)生脂肪酸,使奶酪的pH下降。而當奶酪達到一定的成熟度后,奶酪中的糖分已經(jīng)被完全分解,并且蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生一些堿性的小分子有機物,會中和一部分游離的H+,導致奶酪的pH不再繼續(xù)下降[22]。

2.5 毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪蛋白質(zhì)分解指標的影響

2.5.1 醋酸鹽緩沖液中可溶性氮含量(pH4.6 SN)的測定 主要反映了奶酪蛋白被凝乳酶分解出的小肽和中肽的含量,是評價奶酪成熟度的一個重要指標[23]。毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪醋酸鹽緩沖液中可溶性氮含量影響見圖3。

圖3 牦牛霉菌奶酪成熟過程中pH4.6 SN含量的變化Fig.3 The change of content of pH4.6 SN during ripening period of yak mold cheese

由圖3可知，隨著毛霉添加量增加,可溶性氮含量逐漸上升。隨著牦牛霉菌奶酪成熟天數(shù)的增加,pH4.6 SN含量一直呈上升趨勢。這是由于在毛霉低濃度下,發(fā)酵程度不足,蛋白質(zhì)分解能力差[24]。而在毛霉充足時,活力高,小肽及中肽產(chǎn)物含量高。同時,在成熟初期,pH4.6 SN含量上升趨勢較快、變化較大,這是由于奶酪成熟初期時的凝乳酶具有較高的活力,可以迅速將奶酪中的酪蛋白水解成小肽。當奶酪達到一定成熟度后,pH4.6 SN的上升速度明顯減緩,說明凝乳酶的活力減退,蛋白質(zhì)水解速度下降。

2.5.2 12%三氯乙酸可溶性氮(12%TCA SN)含量測定 12%TCA SN含量反映奶酪中由發(fā)酵劑和其他酶催化水解酪蛋白產(chǎn)生的小分子肽以及游離氨基酸含量,也是體現(xiàn)奶酪成熟度的一個重要指標。毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪12%TCA SN含量變化的結果見圖4。

由圖4可知:隨著毛霉添加量增加,12%TCA SN含量逐漸升高。在牦牛霉菌奶酪成熟過程中,12%TCA SN含量一直呈上升趨勢。這是因為毛霉足夠充足時,菌株活力高,分解酪蛋白能力強[25]。并且,在成熟初期,奶酪中水分的水分活度較高,霉菌和凝乳酶具有較高的活力,可以迅速將奶酪中的酪蛋白水解成小肽以及游離氨基酸。2～6 d時,由于水分含量降低,奶酪初步分解所產(chǎn)生中間產(chǎn)物中肽及小肽含量增加,使得12% TCA SN含量上升趨勢較平緩。到達成熟后期時,雖然凝乳酶活力下降,但是此時大部分霉菌開始自溶并釋放出細胞酶[26],因此12% TCA SN含量依舊保持較快的上升趨勢。

圖4 牦牛霉菌奶酪成熟過程中12%TCA SN含量的變化Fig.4 The change of content of 12% TCASN during ripening period of yak mold cheese

2.6 毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪脂肪分解指標的影響

2.6.1 酸價(ADV)的變化 酸價的變化反映了奶酪中脂肪分解出游離脂肪酸總量的變化,是評價乳脂分解程度的一個重要指標。毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪酸價變化的影響見圖5。

圖5 霉菌牦牛奶酪成熟過程中酸價的變化Fig.5 The change of ADV during ripening period of yak mold cheese

由圖5可知，隨著毛霉添加量增加,奶酪酸價逐漸升高,說明脂肪的水解過程一直在持續(xù)。在奶酪成熟初期,酸價上升趨勢較快,此時毛霉對奶酪中脂肪分解強度較大。而隨著成熟度增加,酸價上升過程減慢。這是由于成熟后期,大部分霉菌與凝乳酶喪失活力,使得脂肪的分解速率下降。奶酪中的脂肪分解后會產(chǎn)生醇類、酯類、醛類以及游離脂肪酸等風味物質(zhì)[27],是構成奶酪獨特風味的重要因素。因此,脂肪的分解直接影響了牦牛霉菌奶酪的口感、風味以及質(zhì)地。國外的大部分奶酪有濃烈的風味,正是由于這些奶酪中脂肪被大量的分解成小分子的風味物質(zhì),其酸價主要集中于8.8～9.6 mg/g[28],而本實驗研究的牦牛霉菌奶酪酸價較低,保持在5.0～7.5 mg/g范圍內(nèi),整體低于國外大部分奶酪。表明此奶酪中脂肪的分解是有限的,不會產(chǎn)生過于濃烈的風味,適于國內(nèi)消費者的需求。

2.6.2 硫代巴比妥酸值(TBAV)的變化 脂肪氧化是研究乳制品在成熟期間的一個重要指標。脂肪在奶酪成熟期間發(fā)生氧化反應,分解成分子量更小的醛、酸化合物,因其可以同硫代巴比妥酸生成有色物質(zhì),因此通過對硫代巴比妥酸值進行測定就可以了解脂肪的氧化程度[29]。毛霉添加量對牦牛霉菌奶酪硫代巴比妥酸值變化的結果見圖6。

圖6 霉菌牦牛奶酪成熟過程中硫代巴比妥酸值的變化Fig.6 The change of TBAV during yak mold cheese ripening period

由圖6可知，隨著毛霉添加量增加,奶酪硫代巴比妥酸值逐漸升高。說明在奶酪成熟過程中脂肪一直在發(fā)生氧化反應。在奶酪成熟過程中,硫代巴比妥酸值一直呈上升趨勢,且上升速率隨時間增加而增大。這是由于在毛霉添加量較高時,菌株活力好,脂肪氧化程度高,隨著奶酪成熟時間延長,脂肪氧化速率也在增加[30]。

3 結論

本實驗采用藏區(qū)新鮮牦牛乳為原料,以雅致放射毛霉菌株為發(fā)酵劑,生產(chǎn)牦牛霉菌奶酪,探究毛霉最適添加量,并對其成熟過程中理化性質(zhì)的變化進行研究。在雅致放射毛霉添加量為0.3%時,感官評分最高。隨著添加量增加,水分、蛋白質(zhì)、脂肪含量、pH均呈下降趨勢,灰分呈上升趨勢。同時,在牦牛霉菌奶酪成熟過程中,感官品質(zhì)逐漸變好;水分、蛋白質(zhì)、脂肪含量、pH均呈下降趨勢;質(zhì)構指標呈先上升后下降趨勢,在第6 d時達到峰值;脂肪與蛋白質(zhì)的分解反應不斷進行。綜上可得:雅致放射毛霉添加量為0.3%,成熟時間為6 d時,牦牛霉菌奶酪品質(zhì)最佳。

[1]王磊,莫蓓紅,劉振民,等.干酪風味分析研究進展[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2016,42(6):230-235.

[2]洪青.類卡門貝爾奶酪的果香風味改善研究[D].無錫:江南大學,2015.

[3]Grummer J,Karalus M,Zhang K,et al.Manufacture of Reduced-Sodium Cheddar-Style Cheese with Cheese Supplemented with Bifidobacteria[J].Journal of Dairy Science,2001,84(3):551-561.

[4]Avsar Y K,Karagul-Yuceer Y,Drake M A,et al.Characterization of Nutty Flavor in Cheddar Cheese[J].Journal of Dairy Science,2004,87(7):1999-2010.

[5]謝芳,曾慶坤,李玲,等.利用雅致放射毛霉制備水牛乳豆乳混合干酪工藝參數(shù)的優(yōu)化[J].中國釀造,2014,33(11):162-165.

[6]楊永龍,任憲鋒,張杰,等.藍紋奶酪生產(chǎn)工藝及質(zhì)量控制[J].中國食物與營養(yǎng),2011,17(11):40-43.

[7]Albenzio M,Caroprese M,Santillo A,et al.Effects of Somatic Cell Count and Stage of Lactation on the Plasmin Activity and Cheese-Making Properties of Ewe Milk[J].Journal of Dairy Science,2004,87(3):533-542.

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

[9]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 5009.4-2010食品安全國家標準—食品中灰分的測定[S].北京：中國標準出版社，2010.

[10]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 5413.3-2010食品安全國家標準嬰幼兒食品和乳品中脂肪的測定[S].北京：中國標準出版社，2010.

[11]Jaiswal A,Gupta S,Abu-Ghannam N. Kinetic evaluation of colour,texture,polyphenols and antioxidant capacity of Trish York cabbage after blanching treatment[J]. Food Chemistry,2012(131):63-72.

[12]劉會平,南慶賢,馬長偉,等.Mozzarella干酪成熟中蛋白水解與功能特性的變化[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2006,22(6):182-187.

[13]中華人民共和國衛(wèi)生部.中國國家標準化管理委員會.GB/T 5009.124-2003食品中氨基酸的測定[S].北京：中國標準出版社，2003.

[14]李昌盛,鄒鯉嶺.切達干酪成熟期間脂肪分解和氧化的研究[J].乳業(yè)科學與技術,2010(6):261-263.

[15]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 5009.37-2003食品安全國家標準—食品酸價的測定[S].北京：中國標準出版社，2003.

[16]Benfeldt C.Ultrafiltration of cheese milk:Effect on plasmin activity and proteolysis during cheese ripening[J]. International Dairy Journal,2006(16):600-608.

[17]唐曉雙,劉飛,杜秉建,等.風味干酪調(diào)香調(diào)味工藝的研究進展[J].食品安全質(zhì)量檢測學報,2014(5):1398-1404.

[18]鄭遠榮,劉振民,劉志東,等.溫度對市售片狀奶酪質(zhì)構的影響[J].食品工業(yè)科技,2011,32(6):125-128.

[19]Chen L,Opara U L. Texture measurement approaches in fresh and processed foods-A review[J]. Food Research International,2013,51(2):823-835.

[20]譚淑君,蔣愛民,黃彩平,等.黑豆乳-牛乳混合奶酪成熟期間理化特性的研究[J].食品與發(fā)酵科技,2015(4):9-12.

[21]冶成君,金樂,胡勇,等.牦牛脫脂乳白霉菌軟質(zhì)奶酪后發(fā)酵期發(fā)酵特性的研究[J].青海畜牧獸醫(yī)雜志,2016,46(2):1-5.

[22]Yvonne F C,Paul L H M,Martin G W.Lipolysis and Free Fatty Acid Catabolism in Cheese:A Review of Current Knowledge[J].International Dairy Journal,2003,13:841-866.

[23]歐陽霞,靳曄,倪春梅,等.發(fā)酵劑添加量對干酪品質(zhì)的影響研究[J].食品科技,2010,35(10):77-79.

[24]趙紅霞,李應彪.發(fā)酵劑添加量對奶豆腐品質(zhì)影響研究[J].乳品科學與技術,2010(2):72-74.

[25]Hassan A N,Ipsen R,Janzen T,et al. Microstructure and Rheology of Yogurt Made with Cultures Differing only in their Ability to Produce Exopolysaccharides[J]. Journal of Dairy Science,2003,86(5):1632-1638.

[26]宮春穎,張建強,曹榮安,等.快速成熟契達干酪成熟期間的理化特性變化[J].中國乳品工業(yè),2011(5):37-40.

[27]張玥琪,郭貝貝,孫豐義,等.藍波奶酪揮發(fā)性風味成分的分離與鑒定[J].食品科學,2015,36(16):132-136.

[28]賀家亮,李開雄,候玉澤,等.發(fā)酵劑添加量對半硬質(zhì)干酪品質(zhì)的影響研究[J].食品科學,2009,30(6):120-122.

[29]青山,李宗文,曹效海,等.牦牛奶軟質(zhì)鮮奶酪生產(chǎn)技術研究[J].中國乳品工業(yè),2014(9):55-58.

[30]劉興龍,甘伯中,李帆,等.白牦牛乳硬質(zhì)干酪加工工藝技術研究[J].食品科學,2009(14):94-98.