趙賽楠,李佳棟,齊國(guó)俊,冷友斌,肖光輝,蔣世龍,謝慶剛,張?zhí)m威,韓雪,*
(1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)化工與化學(xué)學(xué)院,黑龍江哈爾濱150001;2.黑龍江省綠色食品科學(xué)研究院,黑龍江哈爾濱150028;3.起司食品科技有限責(zé)任公司,天津300457;4.黑龍江飛鶴乳業(yè)有限公司,北京100015;5.中國(guó)海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,山東青島266000)
奶酪是以牛乳、奶油、部分脫脂乳、酪乳或這些產(chǎn)品的混合物為原料,經(jīng)凝乳并分離乳清而制得的濃縮奶制品[1],生產(chǎn)1 kg 的奶酪需要消耗大約10 kg 的牛乳,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過(guò)了牛乳,被譽(yù)為“奶中貴族”、“奶黃金[2]”。目前,奶酪已經(jīng)成為發(fā)達(dá)國(guó)家的膳食主體[3],提供膳食鈣的70%,蛋白質(zhì)的25%,占發(fā)達(dá)國(guó)家全部乳品消耗量的60%,是乳品工業(yè)的核心產(chǎn)品[4],也是乳品科學(xué)研究的熱點(diǎn)[5]。Halloumi 是起源于塞浦路斯島的一種傳統(tǒng)的半硬質(zhì)干酪[6],具有特殊的香氣,質(zhì)地富有彈性,結(jié)構(gòu)緊湊無(wú)空隙,很容易切片[7]。1985年,塞浦路斯工商部標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)制定了關(guān)于Halloumi 的定義和標(biāo)準(zhǔn)[8]。Halloumi 區(qū)別于其他奶酪的制作工藝是僅利用凝乳酶進(jìn)行凝乳而不添加任何發(fā)酵劑,另外,壓榨后的凝塊需要在93 ℃~95 ℃的乳清溶液中燙漂20 min~30 min[9]。經(jīng)過(guò)燙漂后的Halloumi 具有較高的熔點(diǎn),在煎炸或燒烤時(shí),其外觀變成脆脆的金黃色,會(huì)明顯軟化但不會(huì)熔化[10]。Halloumi 已成為塞浦路斯島重要的經(jīng)濟(jì)來(lái)源[11],其出口額已占據(jù)國(guó)內(nèi)總出口額的15%,深受地中海及大部歐洲地區(qū)消費(fèi)者的喜愛(ài)。近年來(lái),隨著國(guó)內(nèi)消費(fèi)者飲食結(jié)構(gòu)的調(diào)整及對(duì)干酪營(yíng)養(yǎng)價(jià)值認(rèn)識(shí)的深化,人均干酪消費(fèi)量也日漸增加。奶酪產(chǎn)業(yè)被列入國(guó)家中長(zhǎng)期食品發(fā)展規(guī)劃,來(lái)自凱度消費(fèi)的數(shù)據(jù)顯示[12],中國(guó)奶酪消費(fèi)多年來(lái)保持在20%左右的年均增長(zhǎng)率,奶酪占全部乳制品的比例從2000年的0.2%增長(zhǎng)到2014年的8%,奶酪已走進(jìn)百姓日常飲食中。然而,國(guó)內(nèi)奶酪生產(chǎn)水平較低,大多依賴進(jìn)口[13],距離形成奶酪連續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)任重而道遠(yuǎn)。
傳統(tǒng)的Halloumi 由羊乳制得[14],然而目前國(guó)內(nèi)外羊乳的產(chǎn)量遠(yuǎn)低于牛乳,且羊乳的市場(chǎng)價(jià)格普遍高于牛乳,且由于我國(guó)飼養(yǎng)環(huán)境等問(wèn)題,使得羊乳膻味尤其重,如不經(jīng)特殊脫膻處理,其產(chǎn)品難以被國(guó)人接受,因此考慮使用部分牛乳替代羊乳作為原料,一方面降低了生產(chǎn)成本,另一方面改善了羊乳中的膻味,有利于改進(jìn)其風(fēng)味和口感。不同種類的牛羊奶,其蛋白質(zhì)和脂肪的含量及結(jié)構(gòu)存在差異,因此也會(huì)影響制得的Halloumi 的產(chǎn)率及品質(zhì)[15]。本研究通過(guò)探究不同比例的牛羊乳對(duì)Halloumi 干酪得率和品質(zhì)方面的影響,旨在為Halloumi 奶酪在中國(guó)的工業(yè)化生產(chǎn)提供參考。
新鮮生牛乳、山羊乳:黑龍江飛鶴乳業(yè)有限公司;無(wú)水氯化鈣、濃硫酸、鹽酸、氫氧化鈉、硼酸(分析純):天津市博迪化學(xué)試劑有限公司;氯化鈉(食品級(jí)):中鹽(宏博)集團(tuán)有限公司;凝乳酶(890 U/g):北京多愛(ài)特生物科技有限公司;硫酸銅、硫酸鉀(分析純):天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。
ELECTRONIC BALANCE 電子天平:上海浦春計(jì)量?jī)x器有限公司;ALC-210.4 電子分析天平:德國(guó)Sartorius 科技有限公司;MIRIS AB 乳成分分析儀:北京亞歐美商貿(mào)有限公司;202-3AB 電熱恒溫干燥箱:余姚市東方電工儀器廠;K1301 半自動(dòng)定氮儀:上海晟聲自動(dòng)化分析儀器有限公司;90GK(F)100RT 自控干酪槽:哈爾濱大三元乳品機(jī)械有限公司;TA XT plus 質(zhì)構(gòu)儀:Stable Micro System(UK);ISM 三合-pH 計(jì):上海右一儀器有限公司。
原料乳→巴氏殺菌→冷卻(33 ℃~34 ℃)→添加0.015%氯化鈣→添加0.01%凝乳酶→凝乳(20 min-40 min)→凝塊切割→靜置5 min→加熱排乳清→壓榨成型→在乳清溶液中燙漂→鹽漬(10%NaCl)→真空包裝→4 ℃冷藏[16]。
牛羊乳的總體積為10 L,探究牛羊乳的體積比分別為 1∶0、3∶2、1∶1、0∶1 時(shí),對(duì) Halloumi 干酪的得率、理化、質(zhì)構(gòu)及感官品質(zhì)的影響。
1.5.1 原料乳成分的測(cè)定
參照文獻(xiàn)[17],分別測(cè)定原料乳的比重、酸度及pH值,使用乳成分分析儀測(cè)定原料乳中蛋白、脂肪、乳糖及干物質(zhì)含量。
1.5.2 Halloumi 得率的測(cè)定
Halloumi 得率的測(cè)定按照以下公式:
式中:m干酪為成品干酪的凈重,g;m總為所有原料的質(zhì)量之和,包括原料乳、凝乳酶、氯化鈣、食鹽的質(zhì)量,g。
1.5.3 Halloumi 基本理化成分測(cè)定
Halloumi 的水分測(cè)定[18]按 GB5009.3-2010《食品中水分的測(cè)定方法》;Halloumi 蛋白質(zhì)的測(cè)定[18]按GB5009.5-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定方法》;pH 值的測(cè)定:將1 g 磨碎的干酪溶于1 mL 去離子水中,靜置3 h,用Inlab solids pro 三合一pH 計(jì)探頭插入直接測(cè)定[19]。
1.5.4 Halloumi 質(zhì)構(gòu)(textureprofileanalysis,TPA)測(cè)定
測(cè)試前將奶酪樣品切為3 cm×3 cm×1 cm 的立方體,取樣后至測(cè)試前將樣品統(tǒng)一放置于4 ℃的冰箱中以防溫度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)地產(chǎn)生影響,每組樣品取3 個(gè)平行樣。測(cè)試時(shí),選取圓柱型探頭P/25 在室溫25 ℃下進(jìn)行TPA(質(zhì)構(gòu)剖面分析)試驗(yàn),質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)設(shè)置:測(cè)量前探頭下降速率為5.0 mm/s,測(cè)試速率為1.0 mm/s,測(cè)試后探頭回程速率為5.0mm/s,觸發(fā)力為0.5N,形變量為50%[20]。
BOURNE M C 對(duì)TPA 質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)進(jìn)行了明確定義[21]。硬度:第一次壓縮時(shí)的最大峰值,多數(shù)食品的硬度值出現(xiàn)在最大變形處,反映的是干酪受到外界壓力抵御變形的能力,最直接反映口感的一項(xiàng)指標(biāo)。彈性:經(jīng)過(guò)壓縮以后的變性樣品去除變形力后,恢復(fù)到變形前的條件下的高度或體積比率。彈性是用第二次壓縮中所檢測(cè)到的樣品恢復(fù)高度和第一次壓縮變形量之比值來(lái)表示。凝聚性:測(cè)試樣品經(jīng)過(guò)第一次壓縮變形后所表現(xiàn)出來(lái)的第二次壓縮的相對(duì)抵抗能力,在曲線上表現(xiàn)為兩次壓縮所做正功之比,該值表示在探頭與樣品接觸時(shí)用以克服兩者表面吸引力所必需的總功。咀嚼性:將固體樣品咀嚼成吞咽時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)所需的能量,數(shù)值上用硬度、凝聚性與彈性的乘積表示。
1.5.5 Halloumi 感官評(píng)定
感官評(píng)定人員是由有品嘗乳制品經(jīng)驗(yàn)的30 名試驗(yàn)員組成,年齡均在20 歲~28 歲之間,男女人數(shù)相等。評(píng)定過(guò)程在光照條件良好的獨(dú)立房間進(jìn)行以排除互相干擾。在正式測(cè)試之前不到5 min 進(jìn)行樣品的制備,每個(gè)樣品大小一致,放置在用數(shù)字編碼的塑料容器中。在品嘗過(guò)程中樣品出現(xiàn)的順序隨機(jī),要求試驗(yàn)員每品嘗完一個(gè)樣品后用清水漱口,按照以下標(biāo)準(zhǔn)分別進(jìn)行外觀(0~20 分)、質(zhì)地(0~40 分)和風(fēng)味(0~40 分)評(píng)定,最后的分值取平均值,結(jié)果保留2 位小數(shù)[11]。
表1 Halloumi 干酪評(píng)分表Table 1 Halloumi cheese sensory scoring standard
1.5.6 數(shù)據(jù)處理
每個(gè)樣品設(shè)置3 個(gè)平行樣,試驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用SPASS20.0 進(jìn)行方差分析(Duncan新復(fù)極差法),以 P<0.05 為差異顯著,采用 Origin8.5 軟件作圖。
對(duì)Halloumi 干酪所用的原料乳基本理化指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 原料乳成分表Table 2 Composition of raw milk
由表2 可以看出,牛羊乳的理化成分差別較大。從物理指標(biāo)來(lái)看,羊乳的滴定酸度略低于牛乳,pH 值顯著高于牛乳(P<0.05),在化學(xué)成分上,羊乳的蛋白含量、脂肪含量以及干物質(zhì)含量也顯著高于牛乳(P<0.05),然而其乳糖含量卻顯著低于牛乳(P<0.05)。這些與張小苗[22]及薛建龍[23]的研究結(jié)果基本一致。
2.2.1 牛羊乳的比例對(duì)Halloumi 得率及理化品質(zhì)的影響
牛羊乳的比例對(duì)Halloumi 得率及理化品質(zhì)的影響結(jié)果見(jiàn)圖1。
由圖1 可以看出,不同牛羊乳的比例對(duì)于制得的Halloumi 干酪的得率、水分含量、蛋白含量以及pH 值都具有顯著性影響(P<0.05)。隨著羊乳比例的不斷升高,Halloumi 干酪的得率、蛋白含量和pH 值不斷升高,而水分含量卻不斷降低。牛羊乳體積比0∶1,Halloumi 干酪的得率、蛋白含量和pH 值都達(dá)到最高,分別為11.73%、21.88%和6.56,與此對(duì)應(yīng),當(dāng)牛羊乳體積比為 1∶0 時(shí),Halloumi 干酪的得率、蛋白含量和 pH值都達(dá)到最低,分別為11.51%、17.89%和6.24。另外,牛羊乳體積比為 0∶1 和 1∶1 時(shí),Halloumi 的得率差異并不顯著(P>0.05)。
圖1 牛羊乳的比例對(duì)Halloumi 得率及理化品質(zhì)的影響Fig.1 Effects of ratio of cattle and sheep milk on the yield,physicochemical and textural quality of Halloumi cheese
不同比例的牛羊乳Halloumi 干酪理化成分差別較大的主要原因是原料乳中的營(yíng)養(yǎng)成分本身存在著差異[24],由表2 可知,原料乳中的牛乳蛋白、脂肪及總干物質(zhì)含量均低于羊乳,且羊乳的pH 值顯著高于羊乳,因此隨著羊奶比例的升高,Halloumi 的得率、蛋白含量及pH 值也相對(duì)較高。同時(shí)由于羊奶中的蛋白結(jié)構(gòu)更為致密[25],脂肪球粒徑更小[26],其蛋白-脂肪結(jié)構(gòu)體系更加致密穩(wěn)固[27],因此隨著羊乳比例的升高,Halloumi 中的水分含量不斷降低。
2.2.2 牛羊乳的比例對(duì)Halloumi 質(zhì)構(gòu)特性的影響
牛羊乳的比例對(duì)Halloumi 質(zhì)構(gòu)特性的影響見(jiàn)圖2。
圖2 牛羊乳的比例對(duì)Halloumi 質(zhì)構(gòu)特性的影響Fig.2 Effects of ratio of cattle and sheep milk on texture properties of Halloumi cheese
從圖2 可以明顯看出,不同牛羊乳的比例對(duì)Halloumi 的硬度、彈性、凝聚性和咀嚼性均有一定的影響。其中,隨著羊乳比例的升高,Halloumi 的硬度和咀嚼性的增強(qiáng)尤為顯著(P<0.05),在牛羊乳體積比 0∶1 時(shí),Halloumi 的硬度和咀嚼性達(dá)到最強(qiáng)。而在彈性和凝聚性方面,當(dāng)牛羊乳體積比為1∶1 和 0∶1 時(shí)比牛羊乳體積比為 1∶0 和 3∶2 時(shí)顯著增強(qiáng)(P<0.05)。
結(jié)合2.2.1 中不同牛羊乳比例對(duì)Halloumi 的理化性質(zhì)的影響可知,隨著羊乳比例的升高,Halloumi 中的蛋白含量及整體干物質(zhì)含量普遍較高,并且酪蛋白-脂肪網(wǎng)絡(luò)更為致密,因此在TPA 測(cè)試中,其抵御外界變形的能力更強(qiáng),即硬度和咀嚼性相對(duì)較強(qiáng)。而凝聚性和彈性與酪蛋白分子的大小及變性程度密切相關(guān),經(jīng)過(guò)壓榨和燙漂過(guò)后,Halloumi 中的蛋白經(jīng)過(guò)重塑表現(xiàn)出較為相近的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),但牛羊乳體積比為0∶1 時(shí)的彈性和凝聚性仍顯著高于牛羊乳體積比為1∶0(P<0.05)。
2.2.3 牛羊乳的比例對(duì)Halloumi 感官品質(zhì)的影響
牛羊乳的比例對(duì)Halloumi 感官品質(zhì)的影響見(jiàn)圖3。
圖3 牛羊乳的比例對(duì)Halloumi 感官品質(zhì)的影響Fig.3 Effects of ratio of cattle and sheep milk on sensory quality of Halloumi cheese
從圖3 可以看出,不同牛羊乳比例的Halloumi 干酪感官品質(zhì)得分的差異主要體現(xiàn)在氣味及質(zhì)地方面,當(dāng)牛羊乳體積比為1∶0 時(shí),Halloumi 的氣味得分最高,而當(dāng)牛羊乳體積比為1∶1 時(shí),Halloumi 的質(zhì)地得分顯著最高,最終總得分由高到低分別為牛羊乳體積比為1∶1、1∶0、3∶2、0∶1。
根據(jù)感官評(píng)價(jià)人員的描述,在外觀方面,隨著羊乳比例的升高,Halloumi 的色澤逐漸由乳黃色轉(zhuǎn)變?yōu)槿榘咨?,在氣味方面,羊乳比例越高,Halloumi 的膻味越發(fā)明顯,相對(duì)而言,純牛乳Halloumi 的奶香味更易于讓人接受。而在質(zhì)地方面,結(jié)合2.2.2 的質(zhì)構(gòu)分析可知,牛羊乳體積比為0∶1 時(shí),Halloumi 的硬度和咀嚼性過(guò)強(qiáng),反而得分較低,而當(dāng)牛羊乳體積比為1∶1 時(shí),其硬度、彈性、凝聚性和咀嚼性較符合感官評(píng)定人員的口感,得分最高。因此,最終確定Halloumi 感官品質(zhì)最佳時(shí)的原料乳配比為牛羊乳體積比為1∶1。
綜合以上不同牛羊乳的比例對(duì)Halloumi 得率、理化、質(zhì)構(gòu)及感官品質(zhì)的分析可知,當(dāng)提高羊乳在牛羊乳中的比例時(shí),Halloumi 干酪的得率、蛋白、pH 值也有所升高同時(shí)其硬度和咀嚼性也顯著增強(qiáng),即當(dāng)牛羊乳體積比為0∶1 時(shí),Halloumi 的蛋白含量和硬度達(dá)到最高,但此時(shí)其得率與牛羊乳體積比為1∶1 時(shí)不存在顯著性差異。在感官評(píng)價(jià)方面,牛羊乳體積比為1∶1時(shí)相較于牛羊乳體積比為0∶1 時(shí)的Halloumi 干酪,其風(fēng)味和質(zhì)地得分較高。綜合得率、理化品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)定,最終確定牛羊乳體積比為1∶1 為最佳配比。本研究將為Halloumi 干酪在中國(guó)的工業(yè)化生產(chǎn)提供一定的參考。