3種植物蛋白對(duì)干酪質(zhì)構(gòu)及品質(zhì)的影響研究

王英，張建強(qiáng)，張麗萍

(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 食品學(xué)院，黑龍江 大慶163319)

0 引 言

干酪制作過程中，乳成分的改變會(huì)引起酪蛋白膠束的膠體狀態(tài)以及終產(chǎn)品功能特性的改變，當(dāng)添加新成分時(shí)，這種改變尤為明顯[1-3]。乳清蛋白、羊乳及其他非蛋白類添加物，如淀粉、果膠和菊糖等被廣泛應(yīng)用于干酪研究中以改善產(chǎn)品特性[4-8]。然而，目前添加植物成分的牛乳干酪多數(shù)為豆乳，如大豆乳、鷹嘴乳以及花生乳等，這樣干酪會(huì)受淀粉的影響而產(chǎn)生變化，而且添加豆乳的干酪無(wú)法徹底去除豆腥味和一些胃脹因子。因此，本實(shí)驗(yàn)研究選擇添加一種乳化性、凝膠性較好的植物蛋白以避免豆乳帶來(lái)的不利影響。

將植物蛋白和新鮮牛乳按比例混合來(lái)制作干酪，不僅保留牛乳干酪的風(fēng)味，而且調(diào)節(jié)產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)均衡，同時(shí)賦予牛乳干酪更加細(xì)膩的質(zhì)地及柔軟的口感，對(duì)我國(guó)干酪食品的開發(fā)具有重要意義。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 材料

豌豆蛋白(自制)，綠豆蛋白(自制)，大豆蛋白(購(gòu)于)，新鮮無(wú)抗牛乳，脫脂奶粉(進(jìn)口)，發(fā)酵劑(FDDVS TCC-3)，凝乳酶(Stanmix 1150)，檸檬酸鈉(分析純)，NaCl(市售)。

1.2 儀器與設(shè)備

MD100-2電子分析天平；DGG-9053A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，干酪槽及拉伸機(jī) (自制)，LACTOSCAN-SA超聲波牛奶分析儀，Texture Analyser TA.XT2i質(zhì)構(gòu)儀。

2 方 法

2.1 不同植物蛋白干酪的制備

不同植物蛋白干酪用乳：將不同的植物蛋白復(fù)溶，確保其蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)一致，復(fù)溶后蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)調(diào)至3%；然后用脫脂乳粉將新鮮牛乳調(diào)整到蛋白質(zhì)和脂肪含量比為1.4∶1；研究不同植物蛋白對(duì)干酪的質(zhì)構(gòu)和品質(zhì)的不同。

不同植物蛋白干酪制備。

原乳過濾→標(biāo)準(zhǔn)化 (添加脫脂奶粉和不同的植物蛋白)→巴氏殺菌→冷卻→預(yù)酸化調(diào)節(jié)干酪用乳的pH值→添加發(fā)酵劑→靜止發(fā)酵→添加凝乳酶→凝乳→切割→熱燙→排乳清→粉碎→堆釀→拌干鹽→熱煮拉伸→拌干鹽→冷卻成型→包裝冷藏

2.2 測(cè)定方法

2.2.1 質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的測(cè)定

質(zhì)構(gòu)是影響消費(fèi)者購(gòu)買干酪關(guān)鍵品質(zhì)之一，凝乳的成分、pH值以及脂肪和蛋白質(zhì)的比例及存在形式影響了干酪質(zhì)構(gòu)。對(duì)添加不同植物蛋白干酪的質(zhì)構(gòu)進(jìn)行研究，使用質(zhì)地剖面分析(TPA)對(duì)質(zhì)地特性及其類似物進(jìn)行評(píng)價(jià)的方法[9]。

根據(jù)Rapacci描述的實(shí)驗(yàn)方法[10]，選擇質(zhì)構(gòu)儀實(shí)驗(yàn)參數(shù)：力臂為5.0 kg，實(shí)驗(yàn)在20℃下進(jìn)行測(cè)定，壓縮比例為30%，下壓速度為1 mm/s，二次下壓速度為1 mm/s，上升速度為1 cm/s。采用特制取樣器將干酪樣品切割為直徑15 mm，高10 mm的圓柱形樣品供TPA測(cè)試用[11]。所有樣品取樣后至測(cè)試前均統(tǒng)一放置于0～4℃冰箱中30 min，以防止溫度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)地產(chǎn)生影響，利用二次下壓模式得到干酪的質(zhì)地特征曲線，如圖1所示。

圖1 TPA測(cè)定時(shí)所得到的壓力壓縮曲線

由圖1可以分別得到干酪的黏聚性、彈性、咀嚼度等指標(biāo)。其中硬度是指達(dá)到給定應(yīng)變所需要的力，用第1條曲線的最高高度表示；黏聚性是指模擬試樣內(nèi)部結(jié)合強(qiáng)度的大小，用第2條正曲線面積與第1條正曲線面積之比表示；彈性第2次壓縮開始與第1次壓縮結(jié)束間的暫停過程中樣品恢復(fù)的高度；咀嚼性是指將固體食品咀嚼至可吞咽時(shí)需做的功，與硬度、內(nèi)聚性與彈性有關(guān)[12]。Bryant等[13]研究利用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)得干酪的硬度、彈性以及黏聚性3種參數(shù)與干酪感官評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的相關(guān)性可達(dá)70%以上。

2.2.2 功能特性的測(cè)定

(1)熔化性測(cè)定方法。參考文獻(xiàn)[14]中方法，用特制打孔器取直徑1.50 cm，厚10 mm的樣品，確保其纖維方向與干酪直徑垂直；25℃下，將樣品放在預(yù)先鋪好濾紙的9 cm的培養(yǎng)皿內(nèi)回復(fù)溫度30 min，然后將其放入已經(jīng)預(yù)熱至100℃的烘箱中加熱1 h，取出，25℃回復(fù)30 min，用游標(biāo)卡尺測(cè)定干酪熔化坍塌后的直徑，并取5個(gè)值求其熔化面積S=πR2，取平均值。

(2)干酪拉伸性測(cè)定方法。采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法[15]，25℃條件下，將2 cm×2 cm的干酪方塊樣品放在預(yù)先鋪好濾紙的9 cm的培養(yǎng)皿內(nèi)回復(fù)溫度30 min，然后將其放入已經(jīng)預(yù)熱至100℃的烘箱中加熱1 h，取出。馬上用玻璃棒或者叉子挑起干酪，一直向上拉伸，直到干酪斷裂為止，此時(shí)立刻用直尺測(cè)量干酪拉伸的長(zhǎng)度，測(cè)5個(gè)值，精確到1 cm，求平均值表示干酪的拉伸性。

2.2.3 感官評(píng)定

邀請(qǐng)9位食品專業(yè)研究人員分別按表2進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，共進(jìn)行次序不同的3次評(píng)價(jià)，得到平均分值，滿分為100分。不同植物蛋白質(zhì)在不同的添加量時(shí)對(duì)干酪產(chǎn)品的感官評(píng)分如表1所示。

表1 感官評(píng)定

3 結(jié)果與分析

3.1 添加不同植物蛋白對(duì)干酪質(zhì)構(gòu)特性的影響分析

不同植物蛋白在不同的添加量時(shí)對(duì)干酪產(chǎn)品彈性、黏聚性和咀嚼性的影響分別如圖2～圖4所示。

圖2 不同植物蛋白質(zhì)對(duì)干酪產(chǎn)品彈性的影響

干酪彈性即為在口中咀嚼過程中體現(xiàn)橡膠口感的性質(zhì)，表示干酪受壓后恢復(fù)原來(lái)形態(tài)的能力。由圖2可以看出，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)添加量在2%～8%時(shí)，隨著蛋白質(zhì)添加量的增加各組干酪成品的彈性均呈現(xiàn)顯著增加的趨勢(shì)，而蛋白質(zhì)添加量繼續(xù)增加，干酪成品的彈性將發(fā)生改變，呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。這是由于蛋白質(zhì)添加量過多時(shí)，其中的水分含量明顯增加，從而導(dǎo)致其硬度降低，彈性相應(yīng)地變小。

圖3 不同植物蛋白質(zhì)對(duì)干酪產(chǎn)品黏聚性的影響

由圖3可看出，在蛋白質(zhì)添加量2%～6%時(shí)，各組干酪產(chǎn)品的黏聚性逐漸增加，呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。但是在蛋白質(zhì)添加量8%～12%時(shí)，內(nèi)聚性不在增加反而開始呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。這是由于各組干酪中蛋白質(zhì)的添加，會(huì)使得混合干酪的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)有所增加，從而使干酪的黏聚性有所下降，這與Zisu[16]研究得到黏聚性與

干酪的水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)影響?zhàn)ぞ坌越Y(jié)論是一致的。

圖4 不同植物蛋白質(zhì)對(duì)干酪產(chǎn)品咀嚼性的影響

由圖4可以看出，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)添加量為2%～8%時(shí)，干酪產(chǎn)品咀嚼性隨著蛋白質(zhì)添加量的增加而呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，此時(shí)，干酪產(chǎn)品組織越來(lái)越柔軟光滑，具有一定的彈性，且其口感在帶有濃郁的奶香味外，略帶有添加蛋白質(zhì)品種的風(fēng)味。但是，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)添加量大于8%時(shí)，其組織狀態(tài)變得粗糙，彈性下降，且植物蛋白風(fēng)味加重，并產(chǎn)生一種不協(xié)調(diào)風(fēng)味。

3.2 添加不同植物蛋白對(duì)干酪功能特性的影響

不同植物蛋白在不同的添加量時(shí)對(duì)干酪產(chǎn)品熔化面積和拉伸長(zhǎng)度的影響分別如圖5和圖6所示。

圖5 不同植物蛋白質(zhì)對(duì)干酪產(chǎn)品熔化面積的影響

干酪的熔化性主要是反映構(gòu)成酪蛋白膠束的結(jié)構(gòu)的相互作用，當(dāng)酪蛋白膠束之間的相互作用減弱時(shí)，干酪的熔化性提高[17]，從而可以增強(qiáng)拉絲性。由圖5可知，不同添加量的蛋白質(zhì)其產(chǎn)品的熔化性表現(xiàn)不同，但是3種蛋白添加量均為6%～8%時(shí)獲得的熔化性最高；蛋白添加量大于8%時(shí)，其中水分含量急劇增加，使得干酪組織結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，導(dǎo)致了鈣離子損失，進(jìn)一步使得酪蛋白膠束的凝膠強(qiáng)度變?nèi)?，影響其熔化性?/p>

圖6 不同植物蛋白質(zhì)對(duì)干酪產(chǎn)品拉伸長(zhǎng)度的影響

由圖6可以看出，添加6～8%的蛋白質(zhì)時(shí)干酪具有較大的拉伸長(zhǎng)度，而在2%～4%時(shí)，隨著蛋白質(zhì)添加量的增加，其拉伸長(zhǎng)度也逐漸增大。但是在10%～12%時(shí)，拉伸長(zhǎng)度急劇下降，其原因是由于蛋白添加量達(dá)到10%以上時(shí)，凝乳時(shí)間增加導(dǎo)致凝乳強(qiáng)度下降，產(chǎn)品的彈性下降，內(nèi)部結(jié)構(gòu)結(jié)合疏松，從而導(dǎo)致了拉伸長(zhǎng)度減小。

3.3 添加不同植物蛋白所得干酪感官評(píng)價(jià)分析

3.3.1 評(píng)判集的建立

將制備的干酪分別編號(hào)為1#(添加豌豆蛋白)、2#(添加綠豆蛋白)、3#(添加大豆蛋白)，根據(jù)表2對(duì)干酪品質(zhì)要求進(jìn)行模糊綜合評(píng)判，建立評(píng)判集。

對(duì)像集U={U1，U2，U3}={l#，2#，3#}；

因素集X={X1，X2，X3，X4}={組織狀態(tài)，氣滋味，外觀，色澤}；

評(píng)語(yǔ)集Y={Y1，Y2，Y3}={好，一般，差}；

權(quán)重Z={Z1，Z2，Z3，Z4}={0.3，0.3，0.2，0.2}；

根據(jù)評(píng)定人員對(duì)每個(gè)因素的評(píng)判建立單因素評(píng)價(jià)矩陣，對(duì)每個(gè)因素的每個(gè)評(píng)語(yǔ)的人進(jìn)行歸一化處理，最終得到3種干酪的感官評(píng)定矩陣：

經(jīng)過線性轉(zhuǎn)換可得模糊綜合評(píng)判矩陣：

B=Z?R=(b1,…，bp,…,b3)，

3.3.2 模糊綜合評(píng)判總分的計(jì)算

設(shè)定感官特殊性：好為80～100分，一般為60～80分，差為<60分。選取平均值好為90分，一般為70分，差為50分，由此可建立感官特殊性數(shù)集V=(90 70 50)，則樣品的模糊綜合評(píng)判總分為：T=R×V。于是可得到1#干酪樣品的感官評(píng)價(jià)總分為

同理可得2#、3#干酪樣品的感官評(píng)價(jià)總分為T2=75.6分，T3=75.6分。

從模糊評(píng)判結(jié)果可知，3種干酪的感官質(zhì)量?jī)?yōu)劣順序?yàn)椋?#＞2#=3#。即添加豌豆蛋白所得的干酪優(yōu)于添加綠豆蛋白和大豆蛋白所得的干酪。分別添加3種植物蛋白制備得的干酪感官質(zhì)量差異的原因可能與蛋白的凝乳性、溶解性以及水解后的風(fēng)味有關(guān)，大豆蛋白溶解性好，但其凝乳性差于豌豆蛋白，故其凝乳時(shí)間和凝乳強(qiáng)度會(huì)比豌豆蛋白略低；而綠豆蛋白水解之后風(fēng)味有點(diǎn)發(fā)苦，對(duì)干酪的風(fēng)味和滋氣味會(huì)造成影響。綜合以上各個(gè)感官評(píng)價(jià)，得出添加豌豆蛋白所制的得干酪評(píng)價(jià)最高。

6 結(jié) 論

3種實(shí)驗(yàn)TPA參數(shù)彈性、黏聚性以及咀嚼性可作為干酪的質(zhì)構(gòu)評(píng)價(jià)的主要參數(shù)，功能特性參數(shù)拉伸長(zhǎng)度和熔化面積以及感官評(píng)定可作為干酪的品質(zhì)評(píng)價(jià)的主要參數(shù)。由于植物蛋白的添加，干酪的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)產(chǎn)生一定的影響，但是植物蛋白的添加同時(shí)會(huì)彌補(bǔ)牛乳中含量較低的必需氨基酸，如賴氨酸，形成動(dòng)植物氨基酸互補(bǔ)，從而提高牛乳原來(lái)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，同時(shí)改善并形成獨(dú)特的我國(guó)人容易接受的風(fēng)味。

從以上質(zhì)構(gòu)特性、功能特性以及感官評(píng)判3方面綜合分析可得，添加豌豆蛋白制得的干酪在質(zhì)構(gòu)和品質(zhì)方面均達(dá)到最佳。說明添加豌豆蛋白可以提高并改善干酪的質(zhì)構(gòu)和品質(zhì)，較其他干酪更適合我國(guó)人的口味，為其能夠得到廣泛應(yīng)用提供了可行性。

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