快速成熟契達干酪成熟期間的理化特性變化

宮春穎,張建強,曹榮安,張麗萍,

（1.黑龍江八一農墾大學，黑龍江大慶 163319；

2.黑龍江省農產品加工工程技術研究中心，黑龍江大慶 163319）

快速成熟契達干酪成熟期間的理化特性變化

宮春穎1,張建強2,曹榮安1,張麗萍1,2

（1.黑龍江八一農墾大學，黑龍江大慶 163319；

2.黑龍江省農產品加工工程技術研究中心，黑龍江大慶 163319）

對天然契達（Cheddar）干酪快速成熟期間理化特性進行了研究，結果表明，在21 d內，pH值呈下降趨勢（P＜0.05），在21 d到35 d的成熟中，pH值緩慢增加（P＞0.05）；Cheddar干酪快速成熟過程中由于蛋白酶和脂肪酶的作用使蛋白發(fā)生水解，pH值為4.6醋酸溶液—水溶性氮質量分數、質量分數為12%的三氯乙酸—可溶性氮和游離氨基酸（FAA）的質量分數都呈明顯增加趨勢（P＜0.05）；成熟過程中TPA各項指標均有不同程度的變化，硬度和凝聚性呈先下降后增加的趨勢，彈性和咀嚼性呈先上升后下降的趨勢。

快速成熟；理化特性；蛋白水解；質構

0 引言

契達（Cheddar）干酪屬于硬質干酪，成熟期一般為6～8個月，成熟1 t Cheddar干酪在成熟期的花費約為100美元/月。

干酪成熟指在一定條件下干酪中所含的脂肪、蛋白質及碳水化合物在微生物和酶的作下分解并發(fā)生某些生化反應，形成干酪的特有風味、質地和組織狀態(tài)的過程。干酪的種類不同，其分解作用程度也不同。Trepanier對快速成熟Cheddar干酪物理化學和流變學性質評價得出添加的細菌和霉菌使pH值降低，而中性蛋白酶主要影響干酪的內聚性和破裂性[1]。Yazici等人對Civil干酪在貯藏期的理化變化進行研究，在貯藏期αs-酪蛋白和β-酪蛋白降解，γ-酪蛋白聚集并且小肽不斷地增加[2]。Kucukoner等人[3]對Edam干酪貯藏期間理化特性變化的研究認為，低脂比高脂的應力值高，應變值低。本研究將對Cheddar干酪快速成熟期間的理化特性進行研究，為控制Cheddar干酪快速成熟程度提供理論依據。

1 實驗

1.1 材料

快速成熟Cheddar干酪，Cheddar發(fā)酵劑制作的Cheddar干酪。

1.2 儀器

質構儀（TMS-PRO），電熱恒溫水浴鍋（DKS24），pH計（PB-10），凱氏定氮儀（SPD50）。

1.3 方法

1.3.1 理化分析

脂肪質量分數的測定采用羅茲-哥特里法（GB/T 5409-1985），水分質量分數的測定采用直接干燥法（GB/T 5009.3-2003），pH值的測定采用pH計測定，NaCl質量分數的測定采用硝酸銀滴定法（GB/T5009.46-2003），蛋白質質量分數的測定采用凱氏定氮法（GB/T 5009.5-2003）。

（1）pH值為4.6的水溶性氮（SN）測定。準確稱取0.75g干酪，加入25 mL pH值為4.6的醋酸鹽緩沖液，將干酪充分磨碎，再用25 mL的緩沖液充分沖洗，懸浮液在4 000 r/min的離心機中離心20 min，取上清液定量地移入凱氏消化瓶，進行凱氏微量定氮，并以占干酪總氮量的百分數表示。

（2）質量分數為12%的三氯乙酸可溶性氮（TCA SN）測定。準確稱取1.5g干酪，加入25 mL質量分數為12%的TCA溶液，將干酪充分磨碎，再用25 mL的緩沖液充分沖洗，懸浮液在4 000 r/min的離心機中離心20 min，取上清液定量地移入凱氏消化瓶，進行凱氏微量定氮，并以占干酪總氮量的百分數表示[4-5]。

（3）標準曲線的繪制。分別移取組氨酸標準溶液0.0，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，3.5，4.0，5.0，6.0 mL于100 mL容量瓶中，用去離子水定容至刻度，各取工作液2mL于試管中加入OPA衍生試劑2 mL，pH值為8.04的磷酸緩沖溶液2 mL，在暗處反應1.5 min后，在確定的最佳波長下測定其相對熒光強度。以氨基酸的微克數為橫坐標，相對熒光強度為縱坐標，繪制標準曲線。

（4）樣品中游離氨基酸質量分數的測定。取2 mL樣品，加入4 mL濃度為0.75 mol/L三氯乙酸，混勻，以速度為4 000 r/min離心5 min，取上清備用。取100 μL蒸餾水，加入200 μL濃度為0.75 mol/L三氯乙酸后，再加入6 mL OPA試劑后混勻作為空白樣。取100 μL樣品（上清液），加入2 mL OPA試劑，混勻后于340 nm波長下檢測吸光值（在反應達到最大吸光值時記錄，一般為4～7 min）。

1.3.2 質地特性分析

（1）樣品預處理。采用特制取樣器將Cheddar干酪樣品切割為直徑1.5 cm，高1 cm的圓柱形樣品供質構測定（TPA）測試用。所有樣品取樣后至測試前均統(tǒng)一放置于0～4℃冰箱中，以防止溫度對產品質地產生影響。

（2）測定參數。采用質構儀，以TPA二次下壓法測定。具體參數：測試前探頭下降的速度為5 mm/s；測試中探頭下降的速度為1 mm/s；測試后探頭回程速度為5 mm/s；下壓距離為7.5 mm；兩次壓縮間隔時間為10 s；觸發(fā)力為0.1N；探頭直徑和類型為25.4 mm和PT-2；3個平行樣平行測試。

統(tǒng)計分析方法采用SAS軟件對數據進行分析。

2 結果與分析

2.1 快速成熟Cheddar干酪pH值的變化

不同成熟時間的快速成熟Cheddar干酪和對照組Cheddar干酪pH值的變化測試結果如圖1所示。

圖1 pH值的變化

由圖1可以看出，對照組Cheddar干酪，在35 d成熟期中，呈緩慢降低的趨勢；快速成熟Cheddar干酪，在0～21 d，干酪pH值下降速度較快，并且差異顯著（P＜0.05），在21～35 d的成熟中，pH值緩慢增加（P＞0.05）；成熟到35 d時，快速成熟Cheddar干酪和對照組的pH值分別為4.97和4.93，因為在成熟前期干酪殘留乳清中的乳糖轉化為乳酸和脂肪代謝等，干酪產生了大量的H+，使得干酪pH下降，成熟后期乳糖慢慢耗盡，并且由于菌種的生長及其酶的作用，使蛋白質水解產生NH4+的反應占優(yōu)勢，使得干酪pH值上升。

2.2 快速成熟Cheddar干酪可溶性氮的變化

不同成熟時間的快速成熟Cheddar干酪和對照組Cheddar干酪可溶性氮的變化測試結果如圖2所示。

由圖2可以看出，快速成熟Cheddar干酪與對照組干酪的SN/TN之間有顯著差異（P＜0.05），并且pH值為4.6 SN/TN和12%TCA SN/TN在成熟0～35 d內，分別由4.6%和3.82%增長到了19.93%和12.21%，并且差異顯著（P＜0.05），快速成熟Cheddar干酪較對照組pH值為4.6 SN/TN和質量分數12%的TCA SN/TN增加了9.01%和4.34%，并且差異顯著（P＜0.05）。由此可以說明，快速成熟Cheddar干酪的蛋白水解速度加快。Cheddar干酪在成熟過程中由于乳酸菌的持續(xù)作用使pH值為4.6 SN和質量分數為12%的TCA SN的增長基本呈一平滑上升趨勢。兩種干酪的成熟速度不同，但與RalphEarly[7]的研究結果一致，干酪成熟過程中蛋白質的水解是由于各種來源的蛋白質分解酶和肽酶的作用。

2.3 快速成熟Cheddar干酪游離氨基酸（FAA）的變化

不同成熟時間的快速成熟Cheddar干酪和對照組Cheddar干酪FAA的變化測試結果如圖3所示。

圖3 FAA質量分數的變化

由圖3可以看出，隨著快速成熟Cheddar干酪成熟時間的延長，F(xiàn)AA質量分數呈明顯增加趨勢（P＜0.05），在成熟35 d時，快速成熟Cheddar干酪與對照組的FAA質量分數分別為9.71 mg/g和4.28 mg/g，且差異顯著（P＜0.05）。FAA質量分數的增加也進一步說明快速成熟Cheddar干酪在成熟過程中酪蛋白發(fā)生了水解，這主要是由于乳酸菌產生的蛋白酶使β-酪蛋發(fā)生降解，并在乳酸菌的蛋白體系下將大肽進一步的分解成小肽和氨基酸所造成的。

2.4 快速成熟Cheddar干酪質構（TPA）的變化

不同成熟時間的快速成熟Cheddar干酪和對照組Cheddar干酪TPA的變化測試結果如圖4所示。圖4（a）可以看出，成熟21 d時，快速成熟Cheddar干酪與對照組的硬度分別呈下降的趨勢，差異顯著（P＜0.05），這與Creamer and Olson[8]的研究一致；圖4（b）可以看出，快速成熟Cheddar干酪與對照組的凝聚性，在成熟21 d時，分別呈下降的趨勢，差異顯著（P＜0.05）；圖4（c）（d）可以看出，成熟21 d時，彈性和咀嚼性均有不同程度地上升，隨著成熟時間的延長，彈性和咀嚼性又呈下降的趨勢，差異顯著（P＜0.05）。這主要是由于快速成熟Cheddar干酪在成熟過程中蛋白質和脂肪發(fā)生了大量的水解，產生了大量水溶性物質，酪蛋白原來的網絡結構被破壞，干酪的體系變得松散，成熟過程中pH值的降低也會使干酪體系發(fā)生變化，從而使得干酪的硬度隨之下降，而其他各項TPA指標都與硬度有相似的變化規(guī)律，因此快速成熟Cheddar干酪在成熟過程中硬度和凝聚性在成熟前21 d時，均會有不同程度的下降，與McSweeney[9]研究基本一致。Wberhard發(fā)現(xiàn)干酪的蛋白分解與干酪彈性呈明顯的反比關系，在蛋白分解的第一階段后，干酪的質構從有彈性的變到可塑性的，再變到無黏性的，隨著Cheddar干酪成熟期的進行，蛋白分解使干酪的黏性降低，融化性增加。

3 結論

快速成熟Cheddar干酪在成熟過程中，成熟前期pH值呈先下降后上升的變化趨勢；干酪成熟過程中由于乳酸菌產生的蛋白酶的作用使蛋白發(fā)生水解，pH4.6 SN、12%TCA SN和FAA質量分數與對照組干酪相比較都呈顯著增加（P＜0.05），快速成熟Cheddar干酪成熟35 d時，蛋白分解率為19.83%，比空白對照組增加了9.11%，（P＜0.05）；TPA各項指標均有不同程度的下降，快速成熟Cheddar干酪與對照組的TPA差異顯著（P＜0.05）。由上述結論可知，經過35 d快速成熟Cheddar干酪與McSweeney所研究成熟6個月的Cheddar干酪比較各項指標差異不顯著（P＜0.05），從而可以得出，本研究的快速成熟干酪在35 d成熟期內達到了快速成熟的目的，成熟技術具有可行性。

[1]TREPANIER G.,ABBOUDI M,LEE B H,et al.Accelerated Maturation of Cheddar Cheese:Influence of Added Lactobacilli and Commercial Protease on Composition and Texture[J].Journal of Food Science,1992,57(4),898-902.

[2]YAZICI F,DERVISOGLU M.Effect of pH Adjustment on Some Chemical,Biochemical,and Sensory Properties of Civil Cheese during Storage[J].J.Food Engineering,2003,56:361-369.

[3]KUCUKONER E,HAQUE Z U.Physico-Chemical and Rheological Properties of Full Fat and Low Fat Edam Cheeses[J].Eur Food Res Technol,2003,217:281-286.

[4]KUCHROO C N,FOX P F.Soluble Nitrogen in Cheddar Cheese: Comparison of Extraction Procedures[J].Milchwissenschaft,1982,37: 331-335.

[5]KUCHROO C N,FOX P F.Fractionation of the Water-Soluble Nitrogen from Cheddar Cheese:Chemical Methods[J].Milchwissenschaft,1982b,37:651-653.

[6]PASTORINO A J.Effect of pH on the Chemical Composition and Structure-Function Relationships of Cheddar Cheese[J].Journal of Dairy Science,2003,86:2751-2760.

[7]CREAMER L K.Rheological Evaluation of Maturing Cheddar Cheese[J].Journal of Dairy Science,1982,47:631-636.

[8]MCSWEENEY P L H.Biochemistry of Cheese Ripening[J].Int.J. Dairy Technol,2004,57:127-144.

Studies on physicochemical characteristics of accelerated ripening Cheddar cheese

GONG Chun-ying1,ZHANG Jian-qiang2,CAO Rong-an1,ZHANG Li-ping1,2
(1.Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing 163319,China;2.Agricultural Food Processing and Engineering Technology Research Center of Heilongjiang Province,Daqing 163319，China)

The studies on the physicochemical characteristics of Cheddar cheese during ripening period showed that the pH value decreased significantly during the first 21d of ripening(P＜0.05)and then increased steadily(P＞0.05)in the following ripening period of 21d to 35d. Concurrently,the levels of the soluble nitrogen of pH 4.6 acetate buffer and 12%TCA and FAA of Cheddar cheese increased significantly(P＜0.05),as cheese protein was hydrolyzed by protease and lipidase.To some degree,indexes of TPA changed during ripening period.The values of the hardness and cohesiveness increased after decreased sequentially.On the other hand,both the values of the chewiness and springiness increased continuously and then decreased.

accelerated ripening;physicochemical characteristics;proteolysis;texture

TS252.53

A

1001-2230（2011）05-0037-04

2010-09-14

科技部科技人員服務企業(yè)行動項目：天然干酪快速成熟及干酪食品產業(yè)化技術研究(2009GJB20010)。

宮春穎（1984-），女，碩士研究生，從事乳品科學方面的研究。

張麗萍