霉菌水牛乳豆乳混合發(fā)酵干酪成熟特性的研究

謝芳，曾慶坤，楊承劍，唐艷，農(nóng)皓如，馮玲，李玲

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院廣西水牛研究所，南寧530001）

0 引言

干酪是一種發(fā)酵的奶制品，其制作源于西方國(guó)家，消費(fèi)普遍，而我國(guó)因奶源、價(jià)格、口味等各種原因，限制了其發(fā)展[1]，因此，開(kāi)發(fā)適合中國(guó)人口味、價(jià)格合理的干酪產(chǎn)品迫在眉睫。雅致放射毛霉(Actinomucorelegan)是我國(guó)傳統(tǒng)腐乳釀造中常用的優(yōu)良菌種之一，該霉菌可分泌多種酶系，對(duì)腐乳后期發(fā)酵過(guò)程中風(fēng)味物質(zhì)的形成起重要作用[2]。試驗(yàn)將雅致放射毛霉菌應(yīng)用于水牛乳、豆乳混合發(fā)酵干酪的生產(chǎn)，并對(duì)該“毛霉混合干酪”在成熟過(guò)程中的理化指標(biāo)及成熟特性進(jìn)行了初步探討。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 材料

新鮮水牛乳（取自廣西水牛研究所種畜場(chǎng)），黃豆，R-704乳酸菌發(fā)酵劑，凝乳酶，雅致放射毛霉(Actinomucor elegans)，乙醇，石油醚，醋酸鈉，鹽酸，硫酸，三氯乙酸，乙醚，冰乙酸，碳酸氫鈉，氫氧化鈉，以上試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器

干酪槽，干酪切割刀、模具等，XS105DU電子天平，F(xiàn)OSS8400全自動(dòng)定氮儀及消化爐，MJX-250智能霉菌培養(yǎng)箱，BCD-208GSSMY美的冰箱，F(xiàn)DM-2漿渣自分離磨漿機(jī)，N100B牛奶分離機(jī)，數(shù)顯pH計(jì)，美國(guó)FTC-質(zhì)構(gòu)儀（TMS-Pro），Milko Scan FT120乳成分儀，LDZ5-2型臺(tái)式低速離心機(jī)等。

1.3 方法

（1）毛霉水牛乳、豆乳混合干酪的制作工藝。

水牛乳（標(biāo)準(zhǔn)化）添加豆乳→巴氏殺菌→冷卻→添加發(fā)酵劑調(diào)整酸度→加氯化鈣、凝乳酶→凝塊切割→靜置→30℃恒溫、緩慢攪拌→升溫（40 min內(nèi)緩慢升溫至39℃）→攪拌10 min→加食鹽→排出乳清→攪拌→排出全部乳清→入模壓榨過(guò)夜（16℃）→排乳清→鹽水浸漬→成型切割→噴灑霉菌孢子懸液→入霉菌培養(yǎng)箱（溫度13℃，溫度90%以上）→翻面（待霉菌生長(zhǎng)充分）→成熟→錫鉑紙分裝→成品。

（2）水分測(cè)定。采用文獻(xiàn)[3]中烘干法進(jìn)行測(cè)定。

（3）游離脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定。采用GB／T5530—1998法測(cè)定[4]。

（4）pH4.6 SN測(cè)定參照文獻(xiàn)[5]中方法。

（5）12%TCA SN測(cè)定參照文獻(xiàn)[5]中方法。

（6）蛋白的測(cè)定參照文獻(xiàn)[6]中方法。

（7）脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定。采用GB 5413.3-2010法測(cè)定[7]。

（8）干酪質(zhì)構(gòu)的測(cè)定采用文獻(xiàn)[8]中方法。

（9）干酪產(chǎn)率的計(jì)算公式

1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

將毛霉菌作為表面發(fā)酵劑添加到豆乳、水牛乳混合干酪中，分別在其成熟的0，10，20，30 d取樣，進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定，研究毛霉菌在干酪成熟過(guò)程中所起的作用，最后將成熟30 d的成品霉菌干酪進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定，以期得到符合干酪國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，且口感醇厚、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，更適合中國(guó)人消費(fèi)的毛霉干酪新品種。

2 結(jié)果與分析

2.1 干酪成熟過(guò)程中水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化

在霉菌干酪成熟過(guò)程中，分別取0，10，20，30 d不同成熟期，分別測(cè)定其水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化，結(jié)果如圖1所示。

圖1 霉菌干酪成熟過(guò)程中水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化

由圖l可以看出，隨著成熟時(shí)間的延長(zhǎng)，霉菌干酪的水分迅速減少，水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)由61.25%下降到最低質(zhì)量分?jǐn)?shù)43.15%。在成熟開(kāi)始的10 d，天水分減少了近10%，主要是因?yàn)樾迈r干酪一方面要繼續(xù)排出少量乳清，另一方面，其表面的水分也在不斷的蒸發(fā)，而后半個(gè)月水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)就近于平緩，這是由于隨著霉菌的生長(zhǎng)，在干酪表面形成了一層殼，阻止了水分的蒸發(fā)。后續(xù)隨著成熟時(shí)間的增加，毛霉的蛋白酶與脂肪酶的活性增加，分解出的出的羰基和氨基組分與水分結(jié)合，使得此后干酪樣品的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)維持在45%左右。

2.2 游離脂肪酸的變化

游離脂肪酸是干酪在成熟過(guò)程中由脂肪分解酶作用而產(chǎn)生的，除了自身可以直接作為奶酪的風(fēng)味物質(zhì)，同時(shí)也是一些揮發(fā)性物質(zhì)的前體，如酮類、內(nèi)酯類、醇類以及醛類等[10]。由圖2可以看出，隨著成熟時(shí)間的增加，干酪的游離脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈不斷上升趨勢(shì)，這就進(jìn)一步說(shuō)明了在雅致放射毛霉的作用下，干酪的脂肪和酪蛋白充分降解，促使游離脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，進(jìn)而加快了干酪的成熟，以提高其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

圖2 霉菌干酪成熟過(guò)程中游離脂肪酸的變化

2.3 可溶性氮(SN)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化

pH4.6可溶性氮表明蛋白水解的廣度，反映降解酪蛋白產(chǎn)生的小肽和中肽，主要由凝乳酶的作用產(chǎn)生的。12%TCA可溶性氮表明蛋白水解的深度，它反映降解酪蛋白產(chǎn)生的短肽和游離氨基酸，主要由加入的凝乳酶和發(fā)酵劑作用產(chǎn)生的[11]。可溶性氮含量的高低，表明了蛋白質(zhì)的水解程度，它是干酪成熟程度的標(biāo)志?？捎蓤D3可以看出，隨著成熟時(shí)問(wèn)的延長(zhǎng)，干酪中的酪蛋白發(fā)生了強(qiáng)烈的分解，形成大量的多肽、氨基酸等可溶性氮，使干酪中可溶性氮隨著成熟時(shí)間的延長(zhǎng)而不段增加。由圖3可以看出，pH4.6 SN和12%TCA SN在霉菌干酪成熟的30 d內(nèi)，分別由最新鮮干酪的15.49%和7.13%上升到52.59%和47.91%，增值基本呈現(xiàn)平滑、上升趨勢(shì)。

圖3 霉菌干酪成熟過(guò)程中可溶性氮變化

2.4 干酪蛋白質(zhì)、脂肪的變化

霉菌干酪成熟是指在一定溫度、濕度等條件下，干酪中主要蛋白質(zhì)、脂肪及碳水化合物在微生物和酶的共同作用下，分解并發(fā)生某些生化反應(yīng)，是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程[12]。其中，蛋白質(zhì)在成熟過(guò)程中，逐漸降解成小分子、多肽、小肽以及大量人體必需的氨基酸；脂肪成分隨著成熟的延長(zhǎng)，在微生物和酶的作用下，由長(zhǎng)鏈、飽和脂肪酸逐漸分解成非飽和鏈脂肪酸，少量脂肪酸又轉(zhuǎn)化成醇、酯、內(nèi)酯、酚醛等直接影響干酪風(fēng)味的物質(zhì)[13]。由表4可以看出，干酪在成熟過(guò)程中，蛋白質(zhì)含量在不斷的升高而脂肪含量略有降低。

圖4 霉菌干酪成熟過(guò)程中蛋白、脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化

2.5 干酪成熟過(guò)程中TPA變化

TPA(Texture Profile Analysis)，質(zhì)地剖面分析，又稱兩次咀嚼測(cè)試。主要通過(guò)模擬人類口腔咀嚼時(shí)對(duì)食品的破壞作用，對(duì)樣品進(jìn)行壓縮[14]。本試驗(yàn)主要選取硬度、彈性和咀嚼性變化為測(cè)定指標(biāo)。

圖5 霉菌干酪成熟過(guò)程中硬度和彈性的變化

霉菌干酪在成熟過(guò)程中，其微觀和宏觀結(jié)構(gòu)決定了它的流變、質(zhì)地性質(zhì)。由圖5可以看出，隨著成熟時(shí)間的增加，其硬度呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢(shì)，在成熟的最初10 d左右，TPA彈性呈上升狀態(tài)，而在成熟大約20 d后又緩慢下降，這主要是由于毛霉的作用，使干酪的蛋白質(zhì)和脂肪發(fā)生水解，產(chǎn)生了大量水溶性物質(zhì)，酪蛋白原本的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被破壞，干酪體系變得松散，從而使得其硬度和彈性都隨之下降，形成軟柔而均勻的組織結(jié)構(gòu)[15]。

圖6 霉菌干酪成熟過(guò)程中咀嚼性和膠黏性的變化

由圖6可以看出，霉菌干酪在成熟過(guò)程中，其咀嚼性呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)，在后期成熟的最后一周左右，咀嚼性的下降很快，這可能是干酪在成熟末期，彈性、硬度均下降，干酪內(nèi)部質(zhì)地均勻、軟化，減少了其吞咽、咀嚼度。在干酪成熟的最初10 d內(nèi)膠黏性下降很快，在后熟的20 d內(nèi)基本上維持在1.2 N左右，這可能是干酪在成熟初期在毛霉的水解作用下，內(nèi)部質(zhì)地變軟，而隨著成熟期的進(jìn)一步延長(zhǎng)，其組織結(jié)構(gòu)更加均勻、成形，膠黏性也趨于穩(wěn)定。

2.6 成品指標(biāo)

2.6.1 理化指標(biāo)

取成熟期為30 d的雅致放射毛霉水牛乳、豆乳干酪，測(cè)定其成品理化指標(biāo)，結(jié)果如表1所示。

表1 霉菌干酪成品理化指標(biāo)

根據(jù)表1可以看出，成熟30 d的雅致放射毛霉水牛乳、豆乳混合發(fā)酵干酪，其非脂水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)[16]符合GB/T 21375-2008《干酪（奶酪）》中軟質(zhì)干酪的要求，其干物質(zhì)脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)符合GB/T 21375-2008《干酪（奶酪）》中全脂干酪要求。

2.6.2 微生物指標(biāo)

大腸菌群(最近似值)≤0.90 g-1，致病菌未檢出，符合GB 5420-2010《干酪》微生物指標(biāo)要求。

2.6.3 感官指標(biāo)及產(chǎn)率

感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參照文獻(xiàn)[17]中方法進(jìn)行，結(jié)果如表2所示。由表2可以看出，雅致放射毛霉水牛乳豆乳混合發(fā)酵干酪：表面為乳白色或黃色，內(nèi)部為淡黃色，有奶油風(fēng)味，有霉味，質(zhì)地細(xì)膩、均勻。符合GB 5420-2010《干酪》感官要求[18]，且干酪成品的產(chǎn)率均大于19%。

表2 霉菌干酪成品感官評(píng)定及產(chǎn)率

3 結(jié)論

雅致放射毛霉可以在豆乳水牛乳混合干酪表面充分生長(zhǎng)，干酪成熟后期，霉菌在其表面結(jié)殼，使得水分維持在45%左右；干酪在成熟過(guò)程中，因毛霉產(chǎn)生的蛋白酶，使干酪的蛋白質(zhì)和脂肪發(fā)生強(qiáng)烈水解，pH4.6 SN和12%TCA SN均顯著提高，增加了干酪的風(fēng)味物質(zhì)，同時(shí)使干酪硬度下降，具有良好的感官品質(zhì)。

[1]鄭小平,郭本恒.表面霉菌干酪的研制.食品工業(yè)[J]2003(5).

[2]汪建明,郭林海,孫囝,張媛媛.雅致放射毛霉在干酪中的應(yīng)用[J].中國(guó)食品與發(fā)酵工業(yè),2008,34（11）:155-156.

[3]劉福嶺,戴行鈞,食品物理與化學(xué)分析方法[M].北京:北京科技出版社,1987:34-38.

[4]GB/T5530-1998，動(dòng)植物油脂酸價(jià)和酸度測(cè)定[S].

[5]YUN J J,KIELY L J,BARBAND D M.Mozzarella cheese:Impact of Cooking temperature on chemical composition,protelysis and functional propreties[J].J.Dairy Sci.,19932,76(12):3663-3673.

[6]李寧,幾種蛋白質(zhì)測(cè)定方法的比較[J].陜西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2006:132-134.

[7]GB5413.3-2010,嬰幼兒食品和乳品中脂肪的測(cè)定,第一法[S].

[8]KINDSTEDT P S.Effect of concentration and freezing on Mozzarella cheese Texture[J].J Dairy Sci.,1883,66:202-214.

[9]王知非,呂加平,張立宇，等.工藝條件對(duì)Camembert干酪品質(zhì)及得率影響的研究[J].中國(guó)乳品業(yè)工業(yè),2009,223(6)20-21.

[10]薛璐,伍慧方,胡志和.江米酒脂肪酶對(duì)米酒奶脂肪水解剛味的影響[N].食品科學(xué)雜志,2010,31(19):71-73.

[11]汪建明,郭林海,孫囝,張媛媛.雅致放射毛霉在干酪中的應(yīng)用[J].中國(guó)食品與發(fā)酵工業(yè)，2008(11):157-158.

[12]胡文效,姜興濤.乳類食品香成分及其成因[J].山東食品發(fā)酵,1998,123（4）:32-35.

[13]李永青.Tilsit干酪工藝優(yōu)化及其揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的研究[D].天津科技大學(xué),2009.(3):17-18.

[14]郭媛,張曉瑩,孫文峰,等.不同干酪質(zhì)構(gòu)及其影響因素的研究[J].中國(guó)奶牛,2009(10):49-50.

[15]汪建明,郭林海,孫囝,等.雅致放射毛霉在干酪中的應(yīng)用[J].中國(guó)食品與發(fā)酵工業(yè)，2008(34):156-157.

[16]GB/T 21375—2008《干酪（奶酪）》[S].

[17]郭本恒,張少輝.軟質(zhì)干酪檢驗(yàn)方法[S].中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，2002.

[18]GB 5420—2010《干酪》[S].