模擬MOZZARELLA干酪工藝參數(shù)優(yōu)化的研究

陳 超，李曉東，劉濱城

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)乳品科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江哈爾濱150030；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江哈爾濱150030）

模擬MOZZARELLA干酪工藝參數(shù)優(yōu)化的研究

陳 超1，2，李曉東2，*，劉濱城2

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)乳品科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江哈爾濱150030；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江哈爾濱150030）

模擬Mozzarella干酪是一種類似天然干酪的產(chǎn)品。為使其品質(zhì)更接近于天然Mozzarella干酪，研究了以干酪的質(zhì)構(gòu)、融化性、拉伸性和油脂析出性為指標(biāo)，對生產(chǎn)工藝中的幾個關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，融化溫度、攪拌時間和攪拌速度對模擬Mozzarella干酪未融化時的物理特性和融化時的主要功能特性都有極顯著性影響（P＜0.01）；融化溫度為85℃，攪拌時間（加檸檬酸前）為5min，攪拌速度為250r/min時加工的模擬干酪的品質(zhì)最接近于天然Mozzarella干酪。因此，在模擬Mozzarella干酪的加工工藝中選擇融化溫度85℃，攪拌時間5min，攪拌速度250r/min。

模擬Mozzarella干酪，生產(chǎn)工藝，融化溫度，攪拌時間，攪拌速度

模擬干酪是指將各種成分，如食用脂肪、蛋白質(zhì)（包括非乳脂肪和蛋白質(zhì)）和水等，經(jīng)過加熱和剪切作用后形成的一種光滑、均一的類似天然干酪的產(chǎn)品。它的結(jié)構(gòu)的形成過程是借助乳化鹽、熱及剪切作用，各種原料間發(fā)生相互作用的過程［1-2］。模擬干酪屬于配方類產(chǎn)品，其加工基本原理是：干酪素中的酪蛋白以副酪蛋白形式聚集成團(tuán)，干酪素的典型結(jié)構(gòu)單元是蛋白質(zhì)-鈣-蛋白質(zhì)，將副酪蛋白分子交聯(lián)在一起，鈣發(fā)揮著橋梁的作用（鈣橋）。模擬干酪制備過程中，乳化鹽的陰離子吸引Ca2+，發(fā)生離子交換反應(yīng)，將部分副酪蛋白酸鈣轉(zhuǎn)變成帶負(fù)電的副酪蛋白酸鈉。加熱攪拌過程中，水合的副酪蛋白酸鹽將分散、游離狀態(tài)的脂肪滴包裹，完成對油相的乳化。經(jīng)熱裝模和冷卻過程，模擬干酪形成了以酪蛋白為基質(zhì)，脂肪包裹在其中的特殊結(jié)構(gòu)［2-3］。從工藝的角度看，除選擇不同的原料外，還必須采用適當(dāng)?shù)募庸すに嚥拍艽_保其具有期望的質(zhì)地及功能性質(zhì)。目前，國外有幾種不同的加工方法，但其生產(chǎn)工藝都與巴氏再制干酪產(chǎn)品非常相似，可以應(yīng)用再制干酪的生產(chǎn)設(shè)備加工模擬干酪［4-5］。Guinee等分析了幾種商業(yè)低水分模擬Mozzarella干酪，并總結(jié)了其基本加工工藝［1］。我國對模擬干酪的研究較少，國內(nèi)尚未有關(guān)于其工藝優(yōu)化方面的研究報道。與天然干酪相比，模擬Mozzarella干酪的生產(chǎn)過程簡單，原料價格低廉，大大降低了生產(chǎn)成本［2，4］。本研究的目的是通過對模擬干酪加工工藝中幾個關(guān)鍵參數(shù)的優(yōu)化，使其品質(zhì)更接近于天然Mozzarella干酪，并為其在我國實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

牦牛乳酶凝干酪素 蛋白質(zhì)90.1%，甘肅華羚乳品有限公司；花生油 山東魯花花生油有限公司；檸檬酸三鈉、磷酸二氫鈉 天津天大試劑廠，分析純；檸檬酸（食品級）、氯化鈉（分析純） 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑廠；天然Mozzarella干酪 水分47.7%、蛋白質(zhì)20.43%、脂肪22.61%，美國進(jìn)口。

TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Mico System公司；JJ-1精密增力電動攪拌器 常州國華電器有限公司；pHs-25酸度計 上海精科雷磁儀器廠；融化管 自制。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 模擬Mozzarella干酪的加工工藝［6］干物質(zhì)和水→室溫下混合1min→迅速升到一定溫度（75～90℃）→加入植物油→攪拌（150～300r/min，3～10min）→加入檸檬酸→調(diào)整pH到5.4～6.0→成型后裝模→冷藏（0～4℃）

1.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計

1.2.2.1 基本配方（100g干酪） 酶凝干酪素23.0g，水48.4g，植物油24.0g，磷酸二氫鈉0.6g，檸檬酸三鈉1.2g，氯化鈉2.2g，檸檬酸0.6g。

1.2.2.2 融化溫度的確定 Guinee等［7］指出模擬干酪的融化溫度在80℃左右。所以設(shè)定加工溫度為：75、80、85、90℃，其他條件不變。

1.2.2.3 攪拌時間（加檸檬酸前）的確定 加入檸檬酸前攪拌時間的長短對干酪的成型有重要的影響，設(shè)定攪拌時間分別為：3、5、7、9min，其他條件不變。

1.2.2.4 攪拌速度的確定 Fox指出模擬干酪加工中，加入植物油后攪拌速度一般在100～350r/min，速度太快容易打破脂肪球而破壞形成的乳化體系。所以，攪拌速度設(shè)定為：150、200、250、300r/min，其他條件不變。

1.2.2.5 測定指標(biāo) 模擬Mozzarella干酪具有類似于天然Mozzarella干酪的功能特性，這些性質(zhì)包括未融化時的物理特性和融化時的功能特性。未融化時特性主要包括硬度、彈性、黏著性和切條性；融化時的特性主要包括拉伸性、融化性、油脂析出性和褐變性。Mozzarella干酪的特性主要體現(xiàn)在融化時的特性上，尤其是拉伸性和融化性［7-8］。所以，各干酪樣在冷藏（4℃）24h后，進(jìn)行下述指標(biāo)測定：

a.質(zhì)構(gòu)分析［9］（TPA）：測定室溫22±1℃，測定參數(shù)：測試前速度2mm/s，測試速度1mm/s，測試后速度2mm/s，下壓距離10mm，間隔時間10s，感應(yīng)力20g，探頭型號P/0.5。

b.融化性測定—管式融化測定法［10］（Olson法）：取20g干酪放入38×250mm的玻璃管中，樣品在室溫下保持30min。玻璃管的一端密封，另一端用中間插有玻璃細(xì)管的膠塞封住。將管水平放入110℃的烘箱中10min，取出后在室溫下保持30min，測量管內(nèi)干酪流動的長度。

c.干酪油脂析出性測定［8，11］：用特制打孔器取直徑1.462cm、厚1.128cm的干酪，將樣品置于預(yù)先鋪有濾紙的直徑為9cm的培養(yǎng)皿中，在室溫下回復(fù)溫度30min，然后將其放入預(yù)熱至100℃烘箱內(nèi)，加熱1h，取出后在室溫下保持30min。測定油圈直徑。

d.Mozzarella干酪拉伸性的測定：具體方法參照文獻(xiàn)［12］。

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計 所有實(shí)驗(yàn)由三次平行實(shí)驗(yàn)構(gòu)成，數(shù)據(jù)采用SAS6.0軟件進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 融化溫度的確定

2.1.1 不同融化溫度對模擬干酪質(zhì)構(gòu)的影響 由表1可知，在硬度上，80℃和85℃下加工的模擬干酪更接近于對照樣，但有顯著性差異（P＜0.05）；在黏著性上，85℃下加工的干酪與對照樣無顯著性差異（P＞0.05）；在彈性上，85℃和90℃下加工的干酪與對照樣無顯著性差異（P＞0.05）。由上述分析可得，融化溫度在85℃下加工的模擬干酪的質(zhì)構(gòu)最接近于天然Mozzarella干酪。

表1 不同融化溫度對干酪質(zhì)構(gòu)的影響

表1中數(shù)據(jù)經(jīng)方差分析和SNK比較可以看出，融化溫度對模擬干酪的硬度和黏著性有極顯著性影響（P＜0.01），對彈性有顯著性影響（P＜0.05）。

2.1.2 不同融化溫度對模擬干酪融化性和拉伸性的影響 由圖1可知，在融化性上，85℃下加工的模擬干酪與對照樣無顯著性差異（P＞0.05）；在拉伸性上，85℃下加工的模擬干酪更接近于對照樣，但有顯著性差異（P＜0.05）。由上述分析可得，融化溫度在85℃下加工的模擬干酪的融化性和拉伸性最接近天然Mozzarella干酪。

圖1 不同融化溫度對干酪融化性和拉伸性的影響

圖1中數(shù)據(jù)經(jīng)方差分析和SNK比較可以得出，不同的融化溫度對干酪的融化性有顯著性影響（P＜0.05），對干酪的拉伸性有極顯著性影響（P＜0.01）。

2.1.3 不同融化溫度對模擬干酪油脂析出性的影響

由圖2可知，在油脂析出性上，85℃和90℃下加工的干酪更接近于對照樣，并無顯著性差異（P＞0.05）。經(jīng)方差分析和SNK比較可以得出，不同的融化溫度對干酪的油脂析出性有顯著性影響（P＜0.05）。

由上述對模擬干酪質(zhì)構(gòu)、融化性、拉伸性和油脂析出性的分析可得，融化溫度在85℃時加工的模擬干酪最接近于天然Mozzarella干酪。所以，工藝中的融化溫度選擇85℃。

圖2 不同融化溫度對干酪油脂析出性的影響

2.2 攪拌時間的確定

2.2.1 不同攪拌時間對模擬干酪質(zhì)構(gòu)的影響 由表2可知，在硬度、黏著性和彈性上，攪拌5min時加工的模擬干酪更接近于對照樣，但有顯著性差異（P＜0.05）。由上述分析可得，攪拌時間（加入檸檬酸前）為5min時加工的模擬干酪的質(zhì)構(gòu)最接近于天然Mozzarella干酪。

表2 不同攪拌時間對干酪質(zhì)構(gòu)的影響

表2中數(shù)據(jù)經(jīng)方差分析和SNK比較可以看出，攪拌時間對模擬干酪的硬度、黏著性和彈性有極顯著性影響（P＜0.01）。

2.2.2 不同攪拌時間對模擬干酪融化性和拉伸性的影響 由圖3可知，在融化性上，攪拌5min和7min時加工的模擬干酪與對照樣無顯著性差異（P＞0.05）；在拉伸性上，攪拌時間在5min時加工的模擬干酪更接近于對照樣，但有顯著性差異（P＜0.05）。由上述分析可得，攪拌時間為5min時加工的模擬干酪的融化性和拉伸性最接近于天然Mozzarella干酪。

圖3 不同攪拌時間對干酪融化性和拉伸性的影響

圖3中數(shù)據(jù)經(jīng)方差分析和SNK比較可以得出，不同的攪拌時間對干酪的融化性和拉伸性有極顯著性影響（P＜0.01）。

2.2.3 不同攪拌時間對模擬干酪油脂析出性的影響

由圖4可知，在油脂析出性上，攪拌時間在5min時加工的干酪更接近于對照樣，并無顯著性差異（P＞0.05）。經(jīng)方差分析和SNK比較可以得出，不同攪拌時間對干酪的油脂析出性有極顯著性影響（P＜0.01）。

由上述對模擬干酪質(zhì)構(gòu)、融化性、拉伸性和油脂析出性的分析可得，攪拌時間在5min時加工的模擬干酪最接近于天然Mozzarella干酪。所以，工藝中的攪拌時間（加入檸檬酸前）選擇5min。

圖4 不同攪拌時間對干酪油脂析出性的影響

2.3 攪拌速度的確定

2.3.1 不同攪拌速度對模擬干酪質(zhì)構(gòu)的影響 由表3可知，在硬度上，200r/min時加工的模擬干酪與對照樣無顯著性差異（P＞0.05）；在黏著性上，250r/min時加工的模擬干酪更接近于對照樣，但有顯著性差異（P＜0.05）；在彈性上，200、250r/min時加工的模擬干酪與對照樣無顯著性差異（P＞0.05）。由上述分析可得，攪拌速度為250r/min時加工的模擬干酪的質(zhì)構(gòu)最接近于天然Mozzarella干酪。

表3 不同攪拌速度對干酪質(zhì)構(gòu)的影響

表3中數(shù)據(jù)經(jīng)方差分析和SNK比較可以看出，攪拌速度對模擬干酪的彈性有顯著性影響（P＜0.05），對硬度和黏著性有極顯著影響（P＜0.01）。

2.3.2 不同攪拌速度對模擬干酪融化性和拉伸性的影響 由圖5可知，在融化性上，攪拌速度為200、250r/min時加工的模擬干酪與對照樣無顯著性差異（P＞0.05）；在拉伸性上，攪拌速度為250r/min時加工的模擬干酪更接近于對照樣，但有顯著性差異（P＜0.05）。由上述分析可得，在融化性和拉伸性上，攪拌速度為250r/min時加工的模擬干酪最接近天然Mozzarella干酪。

圖5 不同攪拌速度對干酪融化性和拉伸性的影響

圖5中數(shù)據(jù)經(jīng)方差分析和SNK比較可以得出，不同的攪拌速度對干酪的融化性和拉伸性有極顯著性影響（P＜0.01）。

2.3.3 不同攪拌速度對模擬干酪油脂析出性的影響

由圖6可知，在油脂析出性上，攪拌速度為200、 250r/min時加工的干酪與對照樣無顯著性差異（P＞0.05）。經(jīng)方差分析和SNK比較可以得出，不同攪拌速度對干酪的油脂析出性有顯著性影響（P＜0.05）。

圖6 不同攪拌速度對干酪油脂析出性的影響

由上述對模擬干酪質(zhì)構(gòu)、融化性、拉伸性和油脂析出性的分析可得，攪拌速度為250r/min時加工的模擬干酪最接近于天然Mozzarella干酪。所以，工藝中的攪拌速度選擇250r/min。

3 結(jié)論

本研究以模擬Mozzarella干酪的質(zhì)構(gòu)、融化性、拉伸性和油脂析出性為測定指標(biāo)，優(yōu)化其生產(chǎn)工藝。融化溫度、攪拌時間和攪拌速度對模擬Mozzarella干酪未融化時的物理特性（質(zhì)構(gòu)）、融化時的主要功能特性（拉伸性和融化性）都有極顯著性影響（P＜0.01）。模擬Mozzarella干酪加工工藝中的融化溫度選擇85℃；攪拌時間（加入檸檬酸前）選擇5min；攪拌速度選擇250r/min，此條件下加工的模擬干酪的品質(zhì)最接近于天然Mozzarella干酪。

［1］T P Guinee.Cheese Analogues［J］.Encyclopedia of Dairy Sciences，2003（1）：428-434.

［2］H P Bachmann.Cheese analoues：a review［J］.International Dairy Journal，2001（11）：505-515.

［3］T Nishiya，K Tatsumi，K Ido.Properties of three types of imitation Mozzarella cheese［J］.J Agric Chem Soc Jpn，1989，63：1359-1364.

［4］M Shaw.Cheese substitutes：threat or opportunity［J］.Journal of the Society of Dairy Technology，1984，37：27-30.

［5］EI Abou，A Nour，G J Scheurer，et al.Use of rennet casein and milk protein concentrate in the production of spread-type processed cheese analogue［J］.Milchwissenschaft，1998，53：686-690.

［6］T P Fox.Fundamentals of Cheese Science［M］.Gaithersburg，Maryland：Aspen Publishers，Inc，2000：443-451.

［7］T P Guinee，M Caric，M Kalab.Pasteurized processed cheese and substitute/imitation cheese products，in Cheese：Chemistry，Physics and Microbiology，P Fox，P Mcsweeney，T Coga and T Guinee，Academic Press，London.2004：349-394.

［8］N C Bertola，A N Califano，A E BeVilaequa，et al.Effect of freezing conditions on functional properties of low moisture Mozzarella cheese［J］.Dairy Sci，1996，79（2）：185-190.

［9］劉騫.Mozzarella干酪工藝優(yōu)化及添加乳化鹽對其功能性質(zhì)的影響［D］.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文，2007.

［10］N F Olson，W V A Price.Melting test for Pasteurized process cheese spreads［J］.Journal of Dairy Science，1958，41（7）：999-1000.

［11］任星環(huán).生產(chǎn)工藝對比薩專用Mozzarella干酪品質(zhì)影響研究［D］.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文，2004.

［12］S K Gupta，C Karahadian，R C Lindsay.Effect of emulsifier salts on textural and flavor properties of Mozzarella cheese［J］.J Dairy Sci，1984，67：764-778.

Study on optimization of process parameters of imitation Mozzarella cheese

CHEN Chao1，2，LI Xiao-dong2，*，LIU Bin-cheng2
（1.Key Laboratory of Dairy Science，Ministry of Education，Northeast Agriculture University，Harbin 150030，China；2.College of Food Science，Northeast Agriculture University，Harbin 150030，China）

lmitation Mozzarella cheese is defined a cheese-like product.The key process parameters of imitation cheese were studied by TPA，meltability，stretchability and free oil of cheese，in order to let the properties close to nature Mozzarella cheese.The results indicated，the cooking temperature，stirring time and stirring speed plous significantly（P＜0.01）affected the no-melt and melt properties of imitation Mozzarella cheese.When the cooking temperature was 85℃，the stirring time was 5min，the stirring speed was 250r/min，the properties of imitation cheese was most closing to nature Mozzarella cheese.Therefore，the cooking temperature，the stirring time and stirring speed chose 85℃，5min and 250r/min in the processing of imitation Mozzarella cheese，respectively.

imitation Mozzarella cheese；processing technology；cooking temperature；stirring time；stirring speed

TS252.53

B

1002-0306（2011）02-0191-04

2010-02-01 *通訊聯(lián)系人

陳超（1982-），男，碩士研究生，從事乳制品的研究與開發(fā)。

黑龍江省教育廳科研面上項目資助（11551061）。