不同乳酸菌對低脂Mozzarella干酪品質的影響

李艷霞，賈韶千，劉會平*

（1.江蘇食品藥品職業(yè)技術學院食品與營養(yǎng)工程學院，江蘇 淮安 223003；2.天津科技大學食品工程與生物技術學院，天津 300457）

不同乳酸菌對低脂Mozzarella干酪品質的影響

李艷霞1，賈韶千1，劉會平2,*

（1.江蘇食品藥品職業(yè)技術學院食品與營養(yǎng)工程學院，江蘇 淮安 223003；2.天津科技大學食品工程與生物技術學院，天津 300457）

研究不同乳酸菌對低脂Mozzarella干酪品質的影響。采用無鹽漬新工藝制作低脂Mozzarella干酪，經(jīng)測定干酪的脂肪含量為9.85%。通過測定可溶性氮的指標、未融化干酪的質構特性、融化干酪的融化性和感官評定等對其進行研究。結果表明：低脂組的質構、融化性和風味均低于全脂組，但唾液鏈球菌嗜熱亞種（ST）＋德氏乳桿菌保加利亞亞種（LB）＋干酪乳桿菌（LC）3種乳酸菌組合制作的低脂Mozzarella干酪質構、融化性和風味等指標最接近全脂組。與生產(chǎn)Mozzarella干酪所用的傳統(tǒng)乳酸菌組合（ST＋LB）相比，ST＋LB＋LC 3種乳酸菌的組合，能有效地改善低脂Mozzarella干酪硬度大、融化性小、風味差的缺陷。

低脂；Mozzarella干酪；乳酸菌；質構；融化性

Mozzarella干酪起源于意大利，是帕斯特-費拉特（Pasta Filata）干酪中的重要成員[1]。低脂Mozzarella干酪不僅具有普通干酪的營養(yǎng)價值，還具有膽固醇含量低、碳水化合物和熱量低、視黃醇和VB12含量高等優(yōu)點，因此被越來越多的消費者所接受。在低脂Mozzarella干酪中，由于脂肪含量降低，影響干酪風味的脂肪水解物丁酸和己酸、羧基酸、甲基酮、Y-內(nèi)酯和G-內(nèi)酯等缺乏[2-3]，因此可以使用輔助發(fā)酵劑以期獲得能與全脂干酪相媲美的風味或功能性。輔助發(fā)酵劑可以通過增強蛋白的降解改善低脂干酪的風味，提高低脂干酪品質[4]。

國內(nèi)外學者研究發(fā)現(xiàn)，菌種的選擇對干 酪的品質具有重要影響。Oberg等[5-6]選擇唾液鏈球菌嗜熱亞種和德氏乳桿菌保加利亞亞種或者唾液鏈球菌嗜熱亞種和瑞士乳桿菌組成的混合發(fā)酵劑生產(chǎn)的干酪，結果發(fā)現(xiàn)在融化性和色澤上優(yōu)于單一菌種發(fā)酵劑，而拉伸性則次于單一菌種發(fā)酵劑。Merrill等[7-8]發(fā)現(xiàn)使用蛋白酶缺陷型菌株生產(chǎn)的Mozzarella干酪拉伸性好，使用瑞士乳桿菌的單一或混合菌種比用唾液鏈球菌嗜熱亞種和德氏乳桿菌保加利亞亞種生產(chǎn)的Mozzarella干酪拉伸性高，而加熱褐變性低；采用干酪乳桿菌與唾液鏈球菌嗜熱亞種或唾液鏈球菌嗜熱亞種與瑞士乳桿菌組合作為發(fā)酵劑，制成的Mozzarella干酪拉伸性小，而融化性高。Broome等[9]表明從切達干酪中分離出的干酪乳桿菌有更強的NaCl耐受力，以及更有效的蛋白降解能力，尤其是αs-酪蛋白。Ardo等[10]在制作低脂半硬質干酪時添加瑞士乳桿菌，結果發(fā)現(xiàn)可以提高干酪本身具有的肽類水解活性，同時有助于干酪成熟過程中風味形成。蘇玉芳等[11]在低脂干酪中添加瑞士乳桿菌作為輔助發(fā)酵劑，研究其對低脂干酪品質的影響，結果發(fā)現(xiàn)添加瑞士乳桿菌可以改善低脂干酪的質構。雷蕾等[12]發(fā)現(xiàn)在相同條件下，相對單球菌來說，嗜熱鏈球菌和嗜熱乳桿菌組成的混合發(fā)酵劑生產(chǎn)的Mozzarella干酪有更柔軟的質地、更大的熔化性，且在熔化時有更多的油脂析出。低脂Mozzarella干酪雖然更有益于人們的健康，但是風味、質地等功能特性與傳統(tǒng)Mozzarella干酪相比，還有一 定差距[13-14]。因此，選擇 合適的加工工藝，并進一步探討低脂Mozzarella干酪品質的影響因素顯得尤為重要。本實驗采用無鹽漬新工藝，研究不同的乳酸菌組合對低脂Mozzarella干酪品質的影響，為改進低脂Mozzarella干酪生產(chǎn)工藝提供重要的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與菌種

原料乳：新鮮無抗牛乳，比重1.030g/cm3，干物質質量分數(shù)11.05%、蛋白質質量分數(shù)3.03%、酪蛋白質量分數(shù)2.27%、脂肪標準化質量分數(shù)1.5%。

脂肪替代品：利用酶法改性乳清蛋白制備，添加量為質量分數(shù)1.5%。

供試菌種：唾液鏈球菌嗜熱亞種（Streptococcus salivarius subsp. thermophilus，ST）、德氏乳桿菌保加利亞亞種（Lactobacillus delbrueckil subsp. bulgaricus，LB）、瑞士乳桿菌（Lactobacillus helveticus，LH）和干酪乳桿菌（Lactobacillus casei subsp. casei，LC）。

1.2 儀器與設備

DL-CJ-2F醫(yī)療型潔凈工作臺、HPP-9272恒溫培養(yǎng)箱北京東聯(lián)哈爾儀器制造有限公司；H.H.S21-6電熱恒溫水浴鍋 上海醫(yī)療器械五廠；1602MP8-1萬分之一電子天平 德國Sartorius Cottingen公司；QTS25質構儀 美國Brookfield公司；TU-1800PC紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司；高剪切分散乳化機 上海弗魯克流體機械制造有限公司。

1.3 低脂Mozzarella干酪無鹽漬新工藝

原料乳過濾→標準化（使酪蛋白、脂肪質量比1.5）→添加脂肪替代品→巴氏殺菌（63℃、30 min）→冷卻（至36 ℃）→加發(fā)酵劑→預酸化（至滴定酸度為21～22°T）→加凝乳酶（體積分數(shù)3‰，由質量體積比2 g/100 mL食鹽水配制1 g/100 mL凝乳酶溶液進行添加）→靜置凝乳→凝塊切割→排乳清（pH 6.3）→堆釀（pH 5.25）→加鹽揉合（加鹽量為質量分數(shù)1.8%）→熱燙、拉伸（80 ℃、8 g/100 mL食鹽水）→成型→冷卻→真空包裝→成熟（4 ℃）[10]。

發(fā)酵劑：選擇不同的菌種制備干酪，分別是ST＋LB、ST＋LB＋LC、ST＋LB＋LH、ST＋LB＋LC＋LH。其中ST和LB按體積分數(shù)各添加0.25%，LH和LC按推薦量添加（LH的接種量是50 U/500 L牛奶，LC的添加量是25 g/200 L牛奶）。

1.4 Mozzarella干酪品質測定

1.4.1 牛乳中含脂率的測定

用蓋勃法測定[15]。

1.4.2 pH4.6可溶性氮（soluble nitrogen，SN）測定[16]

準確稱取0.75 g干酪，加入25 mL pH 4.6的醋酸鹽緩沖溶液，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離心20 min，取上清液定量的移入凱氏消化瓶，進行微量凱氏定氮，并以占干酪總氮量（TN）的百分數(shù)（%）表示。

1.4.3 12%三氯乙酸可溶性氮（trichloroacetic acid soluble nitrogen，TCA SN）測定[17]

準確稱取1.5 g干酪，加入25 mL 12%的TCA溶液將干酪充分磨碎，再用20 mL的TCA溶液充分沖洗，懸浮液在4 000 r/min的離心機中離心20 min，取上清液定量的移入凱氏消化瓶，進行微量凱氏定氮，并以占干酪總氮量（TN）的百分數(shù)（%）表示。

1.4.4 干酪融化性的測定[18]

用特制的打孔器取17.6 mm×7 mm厚的干酪樣品，其纖維結構垂直于干酪的直徑；將樣品放置于預先鋪有濾紙的9 cm的培養(yǎng)皿內(nèi)，在室溫下回復溫度30 min，然后將其放入預熱至100 ℃的烘箱內(nèi)，加熱1 h取出，在室溫下回復30 min，測定融化干酪直徑，測定4 次，精確到0.01 cm，計算出平均值，表示干酪的融化性。

1.4.5 干酪油脂析出性的測定[19]

取17.6 mm直徑×7 mm厚的干酪樣品，其纖維結構垂直于干酪的直徑；將樣品放置于預先鋪有濾紙的9 cm的培養(yǎng)皿內(nèi)，在室溫下回復30 min，油圈形成，測定油圈的直徑，測定4 次，精確到0.01 cm，計算出平均值，表示干酪的油脂析出性。

1.4.6 干酪質構的測定[18]

用質構儀QTS25測定Mozzarella干酪的結構數(shù)據(jù)分析（Texture profile analysis，TPA）：硬度、TPA彈性、TPA凝聚性。滿負荷壓力25 kg，探頭型號45°Cone TA 15，下降速率6 mm/s，刺入深度12 mm，進行兩次壓縮。樣品為（2.00±0.06）cm的正方形，放置在壓縮盤上，纖維方向垂直于壓縮盤，測定室溫（19±2）℃，測定時的樣品溫度為（10±0.5）℃。測定3 次取平均值。

1.4.7 感官評定[20]

MOOC制作的首要工作就是對課程的全面把握，將課程的知識點進行碎片化細分，以建筑類專業(yè)課程《建筑構造與識圖》為例，在教學中，依據(jù)工程施工及設計過程，精心設計六個學習情境，基礎、墻體、樓板層與地面、樓梯、屋頂、建筑施工圖識讀與繪制。通過“創(chuàng)設情境，提出任務”、“分析任務，明確目標”、“任務實施，技能訓練”、“能力提升，素質拓展”等主要教學環(huán)節(jié)，讓學生帶著實際工作任務去完成項目訓練。逐步實現(xiàn)按照工作過程設計學習過程，使學生達到“學會學習、學會工作”的目的。

采用15分制的評分方法。未融化干酪的特性：滋味和氣味、組織結構、彈性，權重分別為1.0、1.0、1.5；融化干酪的特性：融化性、油脂析出性，權重分別為0.5和1.0，其中除滋味和氣味、組織結構憑主觀評判外，其余均以客觀測定值為指標，選取9名經(jīng)過訓練的人員進行感官評定。

2 結果與分析

2.1 不同乳酸菌對低脂干酪蛋白質水解的影響

分別取不同乳酸菌處理的干酪在成熟0、7、14、21、28、35、42、49d時的樣品，測其pH4.6 SN和12%TCA SN，結果如圖1、2所示。

圖1 不同乳酸菌對低脂Mozzarella干酪pH4.6 SN的影響Fig.1 Effect of different starter cultures on SN at pH 4.6 in reduced-fat Mozzarella cheese

圖2 不同乳酸菌對低脂Mozzarella干酪12%TCA SN的影響Fig.2 Effect of different starter cultures on 12%TCA SN in reducedfat Mozzarella cheese

由圖1、2可知，各處理組干酪在整個成熟過程中的pH4.6 SN和12%TCA SN整體成上升趨勢。與全脂組比較，低脂干酪蛋白質水解度在廣度和深度上都較小。低脂干酪處理組中，添加LC、LB的干酪蛋白質水解程度大于只添加ST＋LB的干酪組，添加ST＋LB＋LH、ST＋LB＋LH＋LC和ST＋LB＋LC的干酪49d時，pH4.6 SN分別為：8.69%、8.30%、7.31%，12%TCA SN分別為：3.40%、3.28%、3.03%。Mozzarella干酪在成熟期SN不斷上升是由于干酪在此過程中微生物、酶和生化反應不斷作用，使干酪中的蛋白質及其中間代謝產(chǎn)物繼續(xù)水解成更小分子物質的結果。

低脂干酪由于脂肪含量的降低、水分減少，蛋白質水解度明顯下降。添加LB、LC后由于菌種水解蛋白質的能力不同、所產(chǎn)生的蛋白酶和肽酶比率不同，以及菌種自身對所分解的蛋白質的吸收利用不同影響蛋白質的水解程度。

2.2 不同乳酸菌對未融化干酪質構特性的影響

未融化干酪的質構特性用干酪的硬度、凝聚性、彈性來表示。分別取不同乳酸菌處理的干酪在成熟0、14、28、49d時的樣品進行測定，結果如圖3、4所示。

圖3 不同乳酸菌對低脂Mozzarella干酪硬度的影響Fig.3 Effect of different starter cultures on hardness of reduced-fat Mozzarella cheese

圖4 不同乳酸菌對低脂Mozzarella干酪彈性的影響Fig.4 Effect of different starter cultures on springiness of reduced-fat Mozzarella cheese

由圖3、4可知，對所有處理組的干酪來講，隨著成熟時間的延長，干酪的硬度和彈性都呈下降趨勢。而對于對照組全脂干酪來講，由于脂肪含量高、水分含量大，其硬度和彈性小于添加ST＋LB的干酪，但是低脂干酪組中，隨著LC、LH的添加，ST＋LB＋LH、ST＋LB＋LH＋LC和ST＋LB＋LC的干酪49d時硬度分別是：6.29、7.00、7.70N，彈性分別是2.6、2.9、2.1mm。ST＋LB＋LH、ST＋LB＋LH＋LC前14d彈性下降較快，28d時增大，各處理組干酪品質差距減小，這可能是由于瑞士乳桿菌具有較強的產(chǎn)酸產(chǎn)黏特性。

2.3 不同乳酸菌對融化干酪功能特性的影響

Mozzarella干酪的融化特性包括許多指標，其中最主要的是干酪的融化性和油脂析出性。不同乳酸菌引起的干酪的融化性和油脂析出性變化如圖5、6所示。

圖5 不同乳酸菌對低脂Mozzarella干酪融化性的影響Fig.5 Effect of different starter cultures on meltability in reduced-fat Mozzarella cheese

圖6 不同乳酸菌對低脂Mozzarella干酪油脂析出性的影響Fig.6 Effect of different starter cultures on oil syneresis of reduced-fat Mozzarella cheese

由圖5、6可知，各處理組Mozzarella干酪的融化性和油脂析出性隨著貯藏時間的延長整體呈上升趨勢，與全脂組比較隨著低脂組干酪脂肪的減少，融化性和油脂析出性明顯降低。而對低脂干酪中不同乳酸菌處理的干酪，ST＋LB、ST＋LB＋LH、ST＋LB＋LH＋LC、ST＋LB＋LC，49d時其融化性分別為：2.11、2.27、2.32、2.18cm；油脂析出性分別為：3.85、4.55、4.84、4.06cm。不同乳酸菌對蛋白質的降解情況影響蛋白對脂肪的束縛能力，從而導致融化性和油脂析出性變化差異。瑞士乳桿菌和干酪乳桿菌增加了干酪的融化性和油脂析出性，并且瑞士乳桿菌更有利于干酪的融化特性。各處理組Mozzarella干酪品質特性的方差分析如表1所示。與全脂干酪組相比較，各處理組的各指標都有明顯差異。在成熟期內(nèi)ST＋LB＋LC＋LH與ST＋LB＋LH兩處理對pH4.6SN和12% TCA SN影響不顯著，而ST＋LB＋LH、ST＋LB＋LC和ST＋LB三者間變化不大，即干酪乳桿菌與瑞士乳桿菌的添加促進了蛋白質的降解。各處理組中ST＋LB組干酪硬度、彈性分別為14.27N和3.51mm，值最大，隨著乳酸菌LC、LH的添加，干酪硬度變小，彈性在整個成熟期內(nèi)各處理組變化不大，即乳酸菌的添加改善了低脂干酪硬度大的缺陷。功能指標中各低脂組與全脂組相比，油脂析出性和融化性小，而含LH、LC組與ST＋LB組相比變化大、差異顯著，即乳酸菌的添加改善了低脂組的功能特性，但與全脂組仍有差距。

表1 乳酸菌對低脂Mozzarella干酪品質特性的方差分析Table1 Analysis of variance for quality characteristics of reduced-fat Mozzarella cheese made with different starter cultures

2.4 感官評定

不同乳酸菌制得的低脂Mozzarella干酪感官評定結果如表2所示。

表2 不同組Mozzarella干酪感官評定結果Table2 Sensory evaluation of Mozarella cheese made with different starter cultures

由表2可知，全脂干酪脂肪含量高，被加熱時脂肪更容易融化成半流體，有助于干酪融化后的流動散開；未融化干酪口感柔軟、滋氣味濃郁。而低脂干酪脂肪含量少、融化性差、結構較硬。通過添加不同的乳酸菌，成品干酪在菌和酶的共同作用下，結構變軟、融化性和流動性較好，但是只有添加干酪乳桿菌的成品干酪香味較濃。通過方差分析和感官評定最終選擇添加到低脂的乳酸菌為ST＋LB＋LC，即保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌和干酪乳桿菌。

3 結 論

添加菌種ST+LB的低脂干酪pH4.6 SN和12% TCA SN含量低、蛋白質水解程度小、融化性和油脂析出性小、干酪的硬度和彈性大；隨著乳酸菌LH、LC的添加，含LH、LC的低脂干酪蛋白質水解程度增大，硬度、彈性降低，油脂析出性和融化性升高。通過指標測定和感官評定，添加LC的干酪風味濃郁，得分最高，改善了低脂干酪品質的缺陷，選擇最適乳酸菌組合為：ST＋LB＋LC。唾液鏈球菌嗜熱亞種、德氏乳桿菌保加利亞亞種和干酪乳桿菌的組合較好地改善了低脂Mozzarella干酪的硬度、融化性和風味，可應用于低脂Mozzarella干酪的生產(chǎn)。

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Effect of Different Lactobacillus Strains on Quality of Reduced-Fat Mozzarella Cheese

LI Yan-xia1, JIA Shao-qian1, LIU Hui-ping2,*
(1. College of Food and Nutritional Engineering, Jiangsu Food and Pharmaceutical Science College, Huai’an 223003, China; 2. College of Food Engineering and Biotechnology, Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300457, China)

This paper reports on the effect of different Lactobacillus strains on the quality of reduced-fat Mozzarella cheese (RFMC). A new process for the preparation of “no-brine” Mozzarella cheese, which was determined to contain 9.85% fat was used in this experiment. Soluble nitrogen, texture properties, meltability and sensory analysis were measured. Results showed that the texture properties, meltability and flavor of low-fat cheese were worse than those of full-fat cheese, but RFMC made with a mixed starter culture consisting of Streptococcus salivarius subsp. thermophilus (ST), Lactobacillus delbrueckil subsp. bulgaricus (LB) and Lactobacillus casei subsp. casei (LC) was close to the full-fat cheese. Compared with the conventional starter culture (ST + LB), the combination of ST, LB and LC improved significantly the quality defects of undesired hardness, low meltability and poor flavor.

reduced-fat; Mozzarella cheese; Lactobacillus; texture properties; meltability

TS252.53

A

1002-6630（2014）11-0190-05

10.7506/spkx1002-6630-201411038

2013-07-24

淮安市科技公共服務平臺項目（HAP201209）；淮安市科技支撐計劃項目（SN13002）

李艷霞（1983—），女，助教，碩士，研究方向為食品工藝與新技術。E-mail：liyanxia168@163.com

*通信作者：劉會平（1966—），男，教授，博士，研究方向為乳品科學。E-mail：liuhuiping111@163.com