再制干酪物化特性及加工工藝的研究

謝躍杰，呂加平，*，閆 坤，孫 潔，胡鮮寶

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，北京100193;2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，內(nèi)蒙古呼和浩特010020)

再制干酪物化特性及加工工藝的研究

謝躍杰1，呂加平1，*，閆 坤1，孫 潔1，胡鮮寶2

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，北京100193;2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)，內(nèi)蒙古呼和浩特010020)

經(jīng)過L16(45)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)制作出的再制干酪進(jìn)行水分、pH、熔化性、油脂分離度的測定，并且對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。利用流變儀，測定再制干酪在降溫過程中黏度值變化，初步確定了再制干酪適宜的灌裝溫度。結(jié)果表明，加水量對(duì)再制干酪水分和油脂分離度的影響極顯著(P＜0.01)，乳化鹽添加量對(duì)產(chǎn)品最終pH的影響極顯著(P＜0.01)，乳化溫度對(duì)熔化性的影響極顯著(P＜0.01)。對(duì)黏度的影響大小順序?yàn)槿榛}＞原料＞乳化速度＞乳化溫度＞加水量。再制干酪適宜的灌裝溫度為45℃左右。

再制干酪，物化特性，加工工藝，正交實(shí)驗(yàn)

Abstract:According to orthogonal experimental design L16(45)，the moisture，pH，meltability and oil separation index of processed cheese were tested，also including sensory evaluation.Canning temperature of processed cheese when mensurating viscosity changes with the cooling of cheese were confirmed preliminarily using a rheometer.The results indicated:Adding water significantly affected the moisture and oil separation index(P＜0.01).Emulsify salts affected the pH of final products significantly(P ＜0.01).Cooking temperature significantly affected meltability(P ＜0.01).As for the influence on viscosity，emulsify salts＞raw material＞auger speed＞cook temperature＞adding water.45℃ was the most suitable canning temperature for processed cheese.

Key words:processed cheese;physicochemical properties;processing technology;orthogonal experiment

再制干酪是通過在天然干酪中，加入適當(dāng)?shù)娜榛}(例如檸檬酸鈉、磷酸鈉鹽、聚磷酸鈉鹽等)經(jīng)過加熱、剪切乳化、殺菌等工序而得到的一種質(zhì)地均勻的乳制品。與天然干酪相比，它的風(fēng)味相對(duì)溫和，易于被中國人所接受，并且能夠根據(jù)國人的喜好制作出特有的奶酪產(chǎn)品［1］。隨著生活水平的提高，人們對(duì)奶酪的消費(fèi)需求越來越大。目前，國內(nèi)消費(fèi)者對(duì)再制干酪的認(rèn)識(shí)不夠，乳品從業(yè)人員對(duì)再制干酪加工工藝的研究相對(duì)較少，相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)也處于初始階段，使得再制奶酪價(jià)格在乳制品中相對(duì)昂貴，一定程度上阻礙了再制干酪的發(fā)展。再制干酪具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值和食用價(jià)值，在歐美國家，再制干酪的消費(fèi)量占干酪總消費(fèi)量的30%以上，在亞洲國家如日本、韓國，消費(fèi)量能占到約50%。我國干酪產(chǎn)業(yè)剛起步，再制干酪又是干酪家族中很重要的成員，隨著人們對(duì)再制干酪認(rèn)識(shí)的深入，越來越多的年輕人喜歡再制干酪，以及科研工作者對(duì)再制干酪生產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)和產(chǎn)品的開發(fā)，我國再制干酪行業(yè)發(fā)展必將有新的飛躍。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

Cheddar天然干酪 12個(gè)月成熟、5個(gè)月成熟、未成熟，實(shí)驗(yàn)室自制;凝乳酶、Cheddar發(fā)酵劑 科漢森，北京;多聚磷酸鈉 北京化學(xué)試劑公司;焦磷酸鈉、檸檬酸三鈉 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

干酪融化鍋RHG－10 北京格美雙佳科技發(fā)展有限公司;流變儀 MCR301 Anton Paar，Austria;質(zhì)構(gòu)儀 TA－XT2i StableMicroSystems，United Kingdom;pH測量計(jì) Hanna，Italy;烘箱。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

天然干酪→預(yù)處理→切塊→混合→加水→加乳化鹽→加熱融化→攪拌→乳化均質(zhì)→冷卻→灌裝→貯藏

1.2.2 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法 采用5因素4水平的正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，用L16(45)正交表，得到最優(yōu)生產(chǎn)工藝。

表1 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表

1.2.3 測定方法

1.2.3.1 pH測定［3］用校準(zhǔn)的pH計(jì)直接插入干酪內(nèi)部，測定pH。

1.2.3.2 水分測定 食品中水分的國標(biāo)測定。

1.2.3.3 熔化性測定 用鉆孔器取13cm×15cm圓柱形干酪樣品，于4℃冷藏15min后，立即放入烘箱在100±2℃下處理15min。取出在室溫下放置15min，測其高度。按高度在融化前后降低的百分比來表示熔化性。

1.2.3.4 油脂分離指數(shù) 用鉆孔器取13cm×15cm圓柱形干酪樣品，于稱量紙上輕輕按壓，然后放入烘箱在45℃下處理2h。測處理前后油脂分離的直徑，直徑增加的百分比表示油脂分離指數(shù)。

1.2.3.5 黏度測定［2，4］切適當(dāng)樣品置于流變儀測試臺(tái)上，待溫度升到85℃時(shí)，將平板下降到固定距離。剪切速率0.2s－1，降溫速率0.1℃/S，溫度從85℃下降到35℃。

1.2.3.6 TPA測試 用鉆孔器將再制干酪樣品切割成直徑13cm，高15cm的圓柱體。測試前所有樣品均放置于4℃下冷藏，測量探頭P31;測量前探頭下降速度5.0mm/s;測試速度1.0mm/s;測量后探頭抬起速度5.0mm/s;下壓形變40%。每個(gè)樣品有5個(gè)平行樣。

1.2.4 統(tǒng)計(jì)方法 采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理，數(shù)據(jù)均用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

表2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2 結(jié)果與討論

2.1 正交實(shí)驗(yàn)

正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。從表中可以看出，同一個(gè)因素在不同水平時(shí)的結(jié)果有顯著性差異，說明不同水平對(duì)產(chǎn)品的測試結(jié)果有一定的影響。為了進(jìn)一步分析何種因素對(duì)各測試項(xiàng)的影響最大，需要進(jìn)行方差分析。

采用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，對(duì)正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行方差分析。從F值可以得到以下結(jié)果:加水量對(duì)最終產(chǎn)品的水分含量影響最大，且影響非常顯著;乳化鹽添加量對(duì)最終產(chǎn)品的pH影響最大，且非常顯著;乳化溫度對(duì)最終產(chǎn)品的熔化性影響最大，且非常顯著。

表3 正交實(shí)驗(yàn)極差分析表

從極差值R可以看出，加水量對(duì)再制干酪水分含量影響最大，影響順序是加水量＞乳化速度＞原料配比＞乳化鹽添加量＞乳化溫度;這可能是由于加水量直接影響到了最終產(chǎn)品的水分含量，而乳化速度的快慢會(huì)影響到酪蛋白乳化效果，從而影響其結(jié)合水的能力。

乳化鹽添加量的R值高于其他因素，為對(duì)再制干酪pH影響的主要因素。影響順序是乳化鹽添加量＞加水量＞原料配比＞乳化速度＞乳化溫度。pH是再制干酪的一個(gè)重要指標(biāo)，乳化鹽本身的pH有可能會(huì)影響到終產(chǎn)品的pH。還有研究表明，乳化鹽添加量增加時(shí)，再制干酪的pH增加。加水量也對(duì)pH有影響，可能是由于對(duì)乳化鹽濃度的影響。

乳化溫度的R值高于其他因素，為對(duì)再制干酪熔化性的主要因素。影響順序是乳化溫度＞原料配比＞乳化鹽添加量＞加水量＞乳化速度。這可能是由于不同的溫度對(duì)蛋白脂肪的乳化程度不同。Cavalier－Salou 和 Cheftel［5］的研究表明，好的熔化性與高pH、柔軟的質(zhì)地、酪蛋白高度解離和脂肪低乳化度有關(guān)。

表4 正交設(shè)計(jì)方差分析表

表5 TPA測試結(jié)果

2.2 油脂分離度

于4±2℃下貯藏2周后，測其油脂分離度，分析結(jié)果如表4。

從表4可以看出，加水量對(duì)再制干酪最終產(chǎn)品的油脂分離度影響最大，并且影響是極顯著的。這可能是由于乳化過程中，加水量的多少影響到了乳化的效果，導(dǎo)致最終產(chǎn)品的穩(wěn)定性不同，在貯藏過程中容易發(fā)生油脂分離的情況。同時(shí)，乳化溫度也影響了乳化的效果。

2.3 質(zhì)構(gòu)分析

從表5可以看出，隨著水分添加量的增加，再制干酪硬度呈降低的趨勢，凝膠強(qiáng)度減弱。黏著性、膠性和咀嚼性也都呈降低的趨勢。從硬度值來看，1號(hào)、9號(hào)、13號(hào)和14號(hào)樣品顯示出了良好的硬度。6號(hào)、8號(hào)、11號(hào)和12號(hào)硬度比較差。隨著乳化鹽添加量的增加，可以看出樣品的硬度、黏著性、凝聚性、彈性、膠性和咀嚼性數(shù)值分布的范圍更廣，可選擇性越多，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。

2.4 黏度

從圖1可以看出，在起始階段，隨著時(shí)間的增加，即溫度的下降，黏度逐漸變大，但是趨勢平緩。當(dāng)?shù)竭_(dá)一定溫度的時(shí)候，黏度隨溫度的降低而急劇增加，幾乎呈線性狀態(tài)。不同樣品的黏度變化趨勢是相同的，但是黏度急劇增加那個(gè)溫度點(diǎn)各不同。通過方差分析，各因素對(duì)黏度的影響:乳化鹽＞原料＞乳化速度＞乳化溫度＞加水量?？赡苁怯捎谌榛}對(duì)終產(chǎn)品的乳化效果不同，造成了降溫過程中黏度改變的快慢不同。綜合來看，在45℃左右時(shí)，黏度開始急劇增加，此溫度應(yīng)該為最適灌裝溫度。

圖1 黏度變化趨勢

3 結(jié)論

經(jīng)過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析可以發(fā)現(xiàn)，加水量對(duì)水分測定值的影響最大，按照美國 CFR的標(biāo)準(zhǔn)，A2B2C1D4E3是最佳工藝配比。乳化溫度對(duì)于再制干酪熔化性影響很大，15號(hào)A4B3C2D4E1是最佳配比，熔化性最好。加水量對(duì)再制干酪油脂分離的影響最大，14號(hào)A4B2C3D1E4是最佳配比，油脂分離度最小。乳化鹽對(duì)再制干酪最終pH的影響最大，且顯著，一般再制干酪pH在5.6～6.3之間，根據(jù)實(shí)驗(yàn)看出13號(hào)A4B1C4D2E3和16號(hào)A4B4C1D3E2是合適的。通過以上指標(biāo)的分析，綜合評(píng)定A因素主要出現(xiàn)在2和4兩個(gè)水平上，B因素主要出現(xiàn)在1和2兩個(gè)水平上，C因素主要出現(xiàn)在1和2兩個(gè)水平上，D因素主要出現(xiàn)在3和4兩個(gè)水平上，E因素主要出現(xiàn)在3和4兩個(gè)水平上。這就明確了下一步實(shí)驗(yàn)的方向，為修改加工參數(shù)給出了依據(jù)。從感官上分析，實(shí)驗(yàn)樣品1號(hào)、2號(hào)、9號(hào)、10號(hào)、13號(hào)和14號(hào)比較適合做塊狀再制干酪;6號(hào)、8號(hào)和16號(hào)比較適合做涂抹型再制干酪。為了檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)型融化鍋，不添加乳化鹽制作再制干酪，產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)不高，質(zhì)地松軟類似面團(tuán)，有少許乳清析出，有氣孔，易開裂，總體來說，不可接受。

［1］郭本恒.干酪［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004:156.

［2］李里特.食品物性學(xué)［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2001:15－26.

［3］RA Awad，LB Abdel－Hamid，SA El－Shabrawy，et al.Physical and Sensory Properties of Block Processed Cheese with Formulated Emulsifying Salt Mixtures［J］.International Journal of Food Properties，2004，7:3，429－448.

［4］Joshi N S，Jhala R P，Muthukumarappan K.Textural and Rheological Properties of Processed Cheese［J］.International Journal of Food Properties，2004，7(3):519－530.

［5］Cavalier－Salou C，Cheftel J C.Emulsifying salts influence on characteristics of cheese analogs from calcium caseinate［J］.Food Science，1991，56(6):1542.

［6］Kapoor R，Metzger L E.Process Cheese:Scientific and Technological Aspects－ A Review［J］.Food Science and Food Safety，2008(7):194－214.

［7］Everard C D，O＇Donnell C P，O＇Callaghan D J，et al.Prediction of sensory textural properties from rheological analysis for process cheeses varying in emulsifying salt，protein and moisture contents［J］.Journal of the Science of Food ＆ Agriculture，2007，87(4):641－650.

［8］Marchesseau S，Gastaldi E，Lagaude A，et al.Influence of pH on protein interactions and microstructure of process cheese［J］.J Dairy Sci，1997，80(8):1483－1489.

Study on the physicochemical property and processing technology of processed cheese

XIE Yue－jie1，LV Jia－ping1，*，YAN Kun1，SUN Jie1，HU Xian－bao2
(1.Institute of Agro－food Science and Technology，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100193，China;2.Agricultural University of the Inner Mongol，Hohhot 010020，China)

TS252.53

B

1002－0306(2010)08－0215－04

2009－09－11 *通訊聯(lián)系人

謝躍杰(1985－)，男，碩士研究生，研究方向:畜產(chǎn)品加工。

國家“十一五”奶業(yè)科技支撐課題(2006BAD04A07)。