一種水牛乳硬質(zhì)干酪的工藝研究

文 / 李 玲 曾慶坤 唐 艷 農(nóng)皓如 諸葛瑩 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院廣西水牛研究所

干酪是以牛（羊）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新鮮或發(fā)酵成熟的乳制品。國外對干酪的加工工藝和產(chǎn)品特性進行了較為深入和全面的研究，其產(chǎn)品幾乎壟斷了中國干酪市場。國內(nèi)對干酪的研究報道較少，國產(chǎn)干酪品種單一，質(zhì)量、口感相對較差。水牛乳的干物質(zhì)含量以及蛋白質(zhì)含量分別達18.0%及4.5%以上，可獲得較高的干酪成品率。另外，還有水牛乳酪蛋白膠粒直徑粗，利于干酪的生產(chǎn)，且水牛乳干酪具有獨特的風(fēng)味和特性，受到國外許多消費者的青睞。而國內(nèi)采用水牛乳生產(chǎn)加工干酪的研究開發(fā)仍然較少。本文通過借鑒國外先進的干酪生產(chǎn)技術(shù)，結(jié)合廣西本地區(qū)的奶水牛資源優(yōu)勢，研究和開發(fā)了適合中國消費者口味的水牛乳硬質(zhì)干酪，以培養(yǎng)消費者食用干酪的習(xí)慣。這對于提高水牛乳的加工技術(shù)及產(chǎn)品附加值，增加國內(nèi)市場干酪的品種，開拓水牛乳制品高端市場，促進我國奶水牛業(yè)的發(fā)展，都具有非常重要的意義。

1 材料與方法

1.1 材料

原料水牛乳：來自廣西水牛研究所水牛種畜場；凝乳酶：科漢森公司；R-704菌種：科漢森公司；氯化鈣：濃度50%；食鹽：市售；其余試劑為分析純。

牛乳乳脂分離機：東方陽光科技有限公司（深圳）；乳成分分析儀：FOSS FT-120（丹麥）；質(zhì)構(gòu)分析儀：FTC TMS-PRO（美國）；真空包裝機：鹿城華南包裝機械廠（溫州）。

1.2 方法

1.2.1 干酪產(chǎn)率的測定

參照童新哲[1]等人的方法。計算公式如圖1所示。

1.2.2 感官評定

感官評定參照“QB/T 3776-1999硬質(zhì)干酪”的評價方法。

1.2.3 凝乳情況評定方法

凝乳情況評定參照劉雅楠[2]等人的方法（表1）。

圖1 干酪產(chǎn)率的計算公式

圖2 水牛乳硬質(zhì)干酪的工藝

表1 干酪凝乳情況評定方法

表2 L9（34）正交試驗因素水平表

1.2.4 工藝

參照Diane L等[3]的工藝路線，根據(jù)水牛乳蛋白質(zhì)與脂肪的組成特性，標(biāo)準(zhǔn)化選擇蛋白質(zhì)：脂肪=0.6。殺菌條件為63 ℃，30 min。為了使獲得的硬質(zhì)干酪質(zhì)地酥軟有彈性，攪拌升溫溫度確定為39 ℃，加鹽量為1.5%凝塊質(zhì)量；壓榨壓力為0.34 MPa，時間為15 h。具體工藝如圖2所示。

1.2.5 正交試驗

以菌種添加量、酶添加量、氯化鈣添加量和攪拌升溫時間作為正交試驗的因素，因素水平詳見表2。以干酪校正產(chǎn)率、凝乳情況、干酪感官評分、凝乳時間4 項評價指標(biāo)進行綜合評分。方差分析各因素水平是否存在顯著差異，確定主要因素及次要因素，對存在顯著差異的因素的組內(nèi)水平進行LSD多重比較，綜合評價，得到最佳工藝方案。

1.2.6 驗證試驗

以得到的最佳工藝參數(shù)，做3 組平行試驗進行理化指標(biāo)測定及感官評定，驗證工藝的可行性。

1.2.7 干酪產(chǎn)品特性分析

參照“GB 5421-85硬質(zhì)干酪檢測方法”，測定8 ℃儲藏7 天后干酪的水分含量、蛋白質(zhì)含量、脂肪含量以及微生物指標(biāo)。

1.2.8 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS進行方差分析以及LSD多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 正交試驗

正交試驗結(jié)果見表3。從表中可以看出，影響干酪校正產(chǎn)率的主要順序為A>C>D>B，即菌種添加量>氯化鈣添加量>保溫時間>酶添加量；影響凝乳質(zhì)量的主次順序為B>D>A>C，即酶添加量>保溫時間>菌種添加量>氯化鈣添加量；影響感官質(zhì)量的主次順序為B>C，D>A，即酶添加量>氯化鈣添加量和保溫時間>菌種添加量；影響凝乳時間的主次順序為B>A>C>D，即酶添加量>菌種添加量>氯化鈣添加量>保溫時間。

表3 L9（34） 正交試驗結(jié)果

表4 菌種添加量對干酪的影響（X）

表5 酶添加量對干酪的影響（X）

表6 氯化鈣添加量對干酪的影響（X）

表7 攪拌升溫時間對干酪的影響（X）

表8 驗證試驗結(jié)果

表9 干酪營養(yǎng)成分以及微生物分析

為進一步確定各因素水平對干酪各項指標(biāo)的影響，對正交試驗中各因素水平對各評價指標(biāo)的影響進行方差分析以及多重比較，以進行綜合評價并確定最佳工藝，結(jié)果見表4～8。

菌種能促進原料乳產(chǎn)酸，使其pH值下降，促進凝塊的形成[4]。增加菌種添加量則發(fā)酵產(chǎn)酸多，凝乳時間縮短。發(fā)酵劑添加量過小時，乳清渾濁，凝乳不完全，產(chǎn)量降低；添加量過大時，產(chǎn)生的乳酸過多，凝乳過快收縮而使乳清中析出的脂肪、鈣以及無機磷酸鹽等增多，同樣導(dǎo)致產(chǎn)率低。菌種添加量對干酪的影響見表4。菌種添加量對校正產(chǎn)率有極顯著影響（P<0.01），對其他評價指標(biāo)無顯著影響（P>0.05）。校正產(chǎn)率隨菌種添加量增加而增大，菌種添加量為3%水牛乳質(zhì)量時校正產(chǎn)率最大，達到16.55%。綜合分析，選擇菌種添加量為3%。

隨著凝乳酶添加量的增加，酶和底物結(jié)合幾率增加，凝乳速度加快[5]。而凝乳酶添加量過大時，凝乳過快，質(zhì)地較硬，凝乳過程乳脂包裹不及時，乳脂隨乳清析出流失較多，產(chǎn)率降低[6，7]。酶添加量對干酪的影響見表5。酶添加量對凝乳質(zhì)量和凝乳時間有極顯著的影響（P<0.01）。當(dāng)酶添加量為0.002%時，凝乳情況最差，凝乳時間最長；當(dāng)酶添加量為0.003%時，凝乳情況最好；當(dāng)酶添加量為0.004%時，凝乳時間最短。LSD多重比較結(jié)果表明：當(dāng)酶添加量為0.003%和0.004%時，對凝乳情況以及凝乳時間均無影響（P>0.05）。本著節(jié)約成本的原則，選擇酶添加量為0.003%。

鈣離子通過與酪蛋白結(jié)合，降低了酪蛋白膠束表面靜電排斥力，從而加快凝乳速度，添加氯化鈣有利于乳清排出，且增加凝塊的硬度[8]。氯化鈣添加量對干酪的影響見表6。氯化鈣添加量對干酪的校正產(chǎn)率有顯著影響（P<0.05），校正產(chǎn)率最高的為0添加量，其次為2%，而LSD多重比較表明氯化鈣0和2%添加量對干酪校正產(chǎn)率無顯著影響（P>0.05），為使凝乳達到一定的凝乳硬度，選擇氯化鈣添加量為2%。

攪拌排乳清時，程序升溫能促進凝塊收縮和乳清排出，并使硬度增加，但攪拌時間過長會使凝塊過度收縮，質(zhì)地過硬，影響干酪口感以及產(chǎn)率[9]。升溫時間對干酪的影響見表7。攪拌升溫時間對干酪各項評價指標(biāo)均無顯著影響（P>0.05）。本著節(jié)約成本及縮短工藝時間的原則，選擇攪拌升溫時間最短的30 min。

綜上所述，確定最佳工藝參數(shù)為：A3B2C2D1，即菌種添加量為3%，酶添加量為0.003%，氯化鈣添加量為0.02%，攪拌升溫時間為30 min。

2.2 驗證試驗以及產(chǎn)品特性

采用正交試驗確定的A3B2C2D1工藝方法，重復(fù)進行3 次驗證試驗，結(jié)果見表8。按此工藝參數(shù)得到的干酪校正產(chǎn)率、感官評分、凝乳時間及品質(zhì)均達到較好的效果。

在8 ℃下儲藏7 天后，對水牛乳干酪的理化特性進行分析，結(jié)果見表9。水牛乳干酪水分含量為40.10%，屬于硬質(zhì)干酪，脂肪、蛋白質(zhì)含量較高，分別達到33.60%和19.86%，微生物指標(biāo)達到“GB 5420-2010食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)干酪”的衛(wèi)生要求。

3 結(jié)論

通過正交試驗以及驗證試驗，確定水牛乳干酪的最佳工藝參數(shù)為：菌種添加量3%，凝乳酶添加量0.003%，氯化鈣添加量0.02%，攪拌升溫時間30 min，攪拌升溫溫度39 ℃，鹽添加量1.5%。在此條件下，干酪的校正產(chǎn)率高于19%，凝乳時間在35 min以內(nèi)，凝乳情況好，產(chǎn)品口感細(xì)膩、鮮爽，具有濃郁的水牛生乳香味。

[1]童新哲，劉會平，姜平. Edam干酪加工工藝研究. 中國乳品工業(yè)，2010，38（4）：37-40.

[2]劉雅楠. 藍紋干酪加工與成熟的研究. 天津：天津科技大學(xué)，2008.

[3] Van Hekken，D L， M H Tunick， Park Y W. Rheological and proteolytic properties of Monterey Jack goat's milk cheese during aging.Journal of Agricultural and Food Chemistry，2004，52（17）：5372-5377.

[4]Mcsweeney P L H. Cheese problems solved.Woodhead Publishing Ltd，2007：34-35.

[5]楊寶進，付麗，魏建春，等. 花生混合乳干酪的研制. 現(xiàn)代食品科技，2007（7）：51-54.

[6]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. 中國食物與營養(yǎng)，2007（9）：32-33.

[7]李開雄，李星科，李應(yīng)彪，等. 半硬干酪加工工藝研究. 現(xiàn)代食品科技，2007，23 （10）：62-65.

[8]郭本恒. 干酪. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003：11.

[9]馬鵬飛，陳有亮，金鳥君. 硬質(zhì)干酪加工工藝的研究. 科技通報，2005，25（3）：344-348.