牛肉蜂蜜活力奶酪加工工藝及配方的研究

王 鵬,關(guān)樂穎,趙茂臻,杜宇航,祖 億,李曉東,2,*,沈睿至,2

(1.東北農(nóng)業(yè)大學食品學院,黑龍江哈爾濱 150030; 2.東北農(nóng)業(yè)大學乳品科學教育部重點實驗室,黑龍江哈爾濱 150030)

牛肉蜂蜜活力奶酪加工工藝及配方的研究

王 鵬1,關(guān)樂穎1,趙茂臻1,杜宇航1,祖 億1,李曉東1,2,*,沈睿至1,2

(1.東北農(nóng)業(yè)大學食品學院,黑龍江哈爾濱 150030; 2.東北農(nóng)業(yè)大學乳品科學教育部重點實驗室,黑龍江哈爾濱 150030)

以牛肉和天然干酪為原料,制備牛肉蜂蜜活力奶酪。以感官評分作為評價指標,通過單因素實驗和正交實驗,研究牛肉活力奶酪的加工工藝及配方。確定牛肉活力奶酪制備過程中牛肉的最佳烤制時間為65 s,黃油、蜂蜜及水的最佳添加量分別為18%、10%和15%。焦磷酸鈉和檸檬酸鈉,含量均為1.2%;卡拉膠含量為0.6%。得到的活力奶酪pH為5.6,奶酪為淡黃色帶褐色肉丁,質(zhì)地均勻一致,口感滑膩可口,并具有濃郁奶香和牛肉鮮味。

奶酪,牛肉,蜂蜜,工藝,配方

干酪是通過將牛乳、脫脂乳或部分脫脂乳,或以上乳的混合物凝乳并排出乳清后所得到的新鮮或成熟的乳制品,能夠充分補充人體代謝過程中所需的營養(yǎng)物質(zhì)[1]。并且大量研究表明,干酪富含優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、脂肪、維生素以及比例適宜的礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分[2]。國際通常將干酪分為三類:天然干酪、再制干酪和干酪食品[3]。其中,再制奶酪可以看成一種穩(wěn)定的、水包油型的乳化液,人均消費量較大,特別是在發(fā)達國家,占據(jù)了奶制品的半壁江山,對推動食品工業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要[4-5]。然而,由于口味及飲食習慣的差異,國人對干酪制品的接受率偏低,導致干酪消費長期處于較低的水平,因此中國擁有發(fā)展干酪市場的巨大潛力。

牛肉營養(yǎng)豐富,味道鮮美,是中國人的第二大肉類食品。研究表明牛肉不僅蛋白質(zhì)含量高,脂肪含量低,富含多種氨基酸和礦物元素[6-7],同時還含有促進支鏈氨基酸新陳代謝的物質(zhì)-維生素B12。此外,牛肉還有很高的保健價值,能增強免疫力、提高胰島素合成代謝效率、益氣補血、養(yǎng)脾胃、去濕氣、消水腫。

蜂蜜具有很高的營養(yǎng)價值,能起到滋養(yǎng)、潤燥、解毒、美白養(yǎng)顏、改進血液的成分、護肝、消除疲憊、潤腸、保護心臟、抗炎抗菌等作用[8-9]。

近年來,隨著人們對于食品健康追求的不斷提高,乳制品已成為人們關(guān)注的熱點。本研究以牛肉、蜂蜜和天然干酪為原料,通過添加乳化劑、穩(wěn)定劑、水等輔料,以感官評分作為評價指標,通過單因素實驗和正交實驗,確定牛肉蜂蜜活力奶酪的最佳加工工藝及配方,為工業(yè)化生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

牛肉 市售;進口干酪、進口黃油 哈爾濱市家樂福超市;蜂蜜 成都健生堂實業(yè)有限公司;卡拉膠、焦磷酸鈉、檸檬酸鈉、白砂糖(均為食品級) 市售。

101-3AB型電熱鼓風干燥箱 天津市泰斯特儀器有限公司;HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州國華電器有限公司;德國STEPHAN UMC5斬拌機 上海同德安防技術(shù)中心;AL-104型精密電子天平 上海梅特勒-托利多儀器有限公司;RT2122電磁爐 美的集團;PHS-25C數(shù)顯酸度計 常州市第一紡織設(shè)備有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 牛肉蜂蜜活力奶酪加工工藝 牛肉→修整→煮制→切丁→復煮入味→晾曬→烘烤→冷卻

進口干酪→前處理→加進口黃油→白砂糖+水+乳化劑+卡拉膠→加熱融化,調(diào)節(jié)pH→均勻攪拌→加蜂蜜+熟牛肉→均勻攪拌→冷卻→切割成型→填充包裝→成品

1.2.2 操作要點

1.2.2.1 原料干酪的選取 綜合脂肪含量、水分、鹽、pH等對干酪風味和質(zhì)地的影響,將含有70%的淡味干酪(成熟期味1～3個月)、15%的短成熟期干酪(成熟期一個月以下)及15%的成熟干酪(成熟期大于5個月或更多)的混合物作原料生產(chǎn)再制干酪[10]。

1.2.2.2 原料干酪的前處理 挑選清洗:原料取無包裝干酪,切割前用純凈水進行清洗,確保原料不被污染。

細分切割:干酪切割采用兩面握的切割刀手工切割。切割過程中要格外小心,確保其生產(chǎn)過程中正常的融化,縮短后期融化時間。

稱重:將細分切割后的干酪放入特殊的包裝容器中,使每批原料干酪標準化,確保最終產(chǎn)品的口味和質(zhì)地[10]。

1.2.2.3 加熱融化 啟動斬拌機對干酪進行加熱融化,干酪乳化溫度為 85 ℃,融化時間為45 min。確保乳化過程中殺滅微生物,達到延長保質(zhì)期的目的。啟動真空泵按鈕,將真空度設(shè)定為10 kPa,時間為10～20 min,去除加工過程中產(chǎn)生的一些揮發(fā)性氣體或氣味物質(zhì),同時去除產(chǎn)品中的泡沫,避免空氣進入斬拌機中。

1.2.2.4 調(diào)節(jié)pH 控制奶酪的pH在5.6左右[11]。

1.2.2.5 熟牛肉的制備 原料選擇:選取健康牛肉為原料,后腿及前腿瘦肉最佳,該原料蛋白質(zhì)含量高、脂肪含量低、肉質(zhì)好。

煮制:沸水煮制60 min,不斷去除煮制過程中的浮沫,按要求切成約邊長為2 cm的正方體肉丁。

復煮:取半成品一半湯汁,加配料熬煮,小火煮制,至湯汁快干時取出肉丁。

烘干:將肉丁放入烘箱,均勻平鋪,設(shè)置溫度在200 ℃左右,烘烤1 min取出。

冷卻:烘好后取出冷卻至室溫[12]。

1.2.2.6 配料混合 將進口干酪、乳化劑、水、卡拉膠、黃油、白砂糖加入斬拌機中,真空度10 kPa,85 ℃混合45 min,轉(zhuǎn)速3000 r/min,在真空脫氣條件下不斷攪拌。然后加入蜂蜜、熟牛肉,均勻混合攪拌5 min。

1.2.2.7 調(diào)節(jié)pH 控制奶酪的pH在5.6左右。

1.2.2.8 成品 切塊冷卻后,裝模成型,檢驗合格后即為成品。

1.3 牛肉蜂蜜活力奶酪最佳配方的篩選

以感官評價得分為標準,通過單因素實驗和正交實驗設(shè)計,對牛肉蜂蜜活力奶酪的最佳配方進行篩選,確定最佳工藝條件。

1.3.1 單因素實驗 分別以牛肉烤制時間、黃油添加量、蜂蜜添加量、水添加量、穩(wěn)定劑的選擇作為自變量進行單因素實驗,每組選取5水平,對成品進行感官評價。

1.3.1.1 牛肉烤制時間 天然干酪含量50%、肉丁含量5%條件下,確定黃油添加量18%、蜂蜜添加量10%、水添加量15%,設(shè)置烤制時間分別為45、65、85、105、125 s。以感官評價得分為指標,確定肉丁的烤制時間。

1.3.1.2 黃油添加量 天然干酪含量50%、肉丁含量5%條件下,確定肉丁烤制時間為65 s、蜂蜜添加量10%、水添加量15%,混合奶酪中黃油的添加含量分別為12%、15%、18%、21%、24%。以感官評價得分為指標,確定黃油的添加量。

1.3.1.3 蜂蜜添加量 天然干酪含量50%、肉丁含量5%條件下,確定肉丁烤制時間為65 s、黃油添加量18%、水添加量15%,混合奶酪中蜂蜜的添加含量分別為6%、10%、14%、18%、22%。以感官評價得分為指標,確定蜂蜜的添加量。

1.3.1.4 水添加量 天然干酪含量50%、肉丁含量5%條件下,確定肉丁烤制時間為65 s、黃油添加量18%、蜂蜜添加量10%,混合奶酪中水的添加含量分別為5%、10%、15%、20%、25%。以感官評價得分為指標,確定水的添加量。

1.3.1.5 乳化劑和穩(wěn)定劑的選擇 乳化劑和穩(wěn)定劑與再制干酪的許多性質(zhì)有關(guān),主要功能是將油脂分散在水中以在冷卻后形成良好的結(jié)構(gòu)。乳化劑通過置換天然奶酪中不溶性鈣—副酪蛋白磷酸鹽網(wǎng)絡中的磷酸鈣,提高蛋白質(zhì)的乳化性[13]。不同乳化劑有不同的性質(zhì),當多種試劑混用時,由于協(xié)同增效作用可以使其乳化更完全。再制奶酪乳化劑和穩(wěn)定劑一般添加量為3%[10]。本實驗將奶酪常用的乳化劑和穩(wěn)定劑進行復配,加3%于產(chǎn)品中,對其乳化效果進行比較。

表2 感官評價標準Table 2 Evaluation indicators of the cheese

1.3.2 正交實驗設(shè)計 在單因素基礎(chǔ)上為進一步確定牛肉蜂蜜活力奶酪的最佳生產(chǎn)工藝,并考慮各影響因子之間的交互作用,以感官評價得分為主要指標,對牛肉烤制時間、黃油添加量、蜂蜜添加量、水添加量這4個因素按 L9(34)設(shè)計正交實驗,以感官評價評分為質(zhì)量控制目標,確定最佳配比。實驗的因素水平設(shè)計見表1。

表1 L9(34)調(diào)配正交實驗設(shè)計Table 1 The deployment of orthogonal experimental design(L9(34))

1.4 產(chǎn)品感官評價標準

參考G?k等[14]的方法并略作改動,成品的感官評價由10名(男女比例為1∶1)經(jīng)過感官評價訓練、有經(jīng)驗的評定員,進行評定。分別從滋味、色澤、凝固狀態(tài)、氣味這四個方面對奶酪進行感官評分,通過得分高低來評判產(chǎn)品的優(yōu)劣。感官評價標準見表2。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

每組實驗重復3次,結(jié)果表示為平均值±標準差,運用Microsoft Excel 2003軟件進行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 確定牛肉烤制時間

顏色是脫水食品的重要質(zhì)量屬性之一,可以作為加工過程的質(zhì)量控制指標,同時也是消費者決定購買產(chǎn)品的重要因素之一[15],根據(jù)圖1可知,隨著烤制時間的延長,感官評價評分呈現(xiàn)先增后降的趨勢?？局茣r間過短,牛肉色澤過淺,香氣較淡,質(zhì)地過于柔軟,水分含量較高,在混合攪拌時色澤和風味都較差?？局茣r間過長時,牛肉色澤過深,有焦糊感,質(zhì)地過硬,較難咀嚼,在混合攪拌時色澤和風味都較差。牛肉烤制時間在65 s左右牛肉軟硬適宜,口感最佳,綜合感官評價得分最高。

圖1 牛肉烤制時間對奶酪品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of beef roast time on the quality of cheese

2.2 確定黃油添加量

根據(jù)圖2可知,隨著黃油添加量的增加,整體感官得分呈現(xiàn)先增后降的趨勢,黃油添加量過低,奶酪香氣淡,色澤差,質(zhì)地差,口感差。黃油添加量過高時,奶香過于濃郁,口感較膩,且在風味上較差。黃油添加量在18%左右,得到的奶酪奶香濃郁,感官評價得分最高。

圖2 黃油添加量對奶酪品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of butter addition on the quality of cheese

表3 復配試劑的乳化效果Table 3 Emulsifying effect of compound reagents

2.3 確定蜂蜜添加量

根據(jù)圖3可知,隨著蜂蜜添加量的增加,整體感官得分呈現(xiàn)先增后降的趨勢。蜂蜜添加量較低時,由于天然奶酪中自帶的咸味,使產(chǎn)品較咸,有一些天然奶酪的異味,產(chǎn)品口感極差,感官得分較低。蜂蜜添加量較高時,雖然是咸味感覺較淡,但過甜,整體口感也不佳。蜂蜜添加量在10%左右時,通過對比作用使得咸味被掩蔽[16],并且甜度適宜,因此感官評價得分最高。

圖3 蜂蜜添加量對奶酪品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of honey addition on the quality of cheese

2.4 確定水添加量

根據(jù)圖4可知,隨著水添加量的增加,整體感官得分呈現(xiàn)先增后降的趨勢。水添加量較低時,奶酪水含量較低,質(zhì)地較硬,黃油和奶酪不易充分混勻,產(chǎn)品質(zhì)地和口感極差,感官得分較低。水添加量較高時,奶酪水含量過高,質(zhì)地過軟,不易凝結(jié),而且整體質(zhì)地和口感不佳。水添加量在15%左右時,奶酪水含量適中,質(zhì)地和口感較好,感官評價得分最高。

圖4 水添加量對奶酪品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of water addition on the quality of cheese

2.5 確定乳化劑和穩(wěn)定劑的選擇

由表3可知,檸檬酸鈉與焦磷酸鈉和卡拉膠作為復配試劑添加到混合干酪中,使干酪混合完全,質(zhì)地柔軟,乳化效果最好,故選擇1.2%的檸檬酸鈉、1.2%的焦磷酸鈉和0.6%的卡拉膠做復配試劑。

2.6 正交實驗

2.6.1 正交優(yōu)化實驗 由表4知,4個因素對產(chǎn)品綜合品質(zhì)影響的主次順序為:A>D>B>C,即牛肉烤制時間對產(chǎn)品綜合品質(zhì)影響最大,水添加量次之,黃油添加量第三,蜂蜜添加量影響最小。最佳的調(diào)配方案為:A2B2C2D2,即牛肉烤制時間65 s,黃油添加量18%,蜂蜜添加量10%,水添加量15%。

表4 正交實驗設(shè)計結(jié)果表Table 4 Results of orthogonal test

2.6.2 正交驗證實驗 經(jīng)過2.6.1正交優(yōu)化實驗確定生產(chǎn)奶酪最佳條件為:牛肉烤制時間65 s,黃油添加量18%,蜂蜜添加量10%,水添加量15%。按照此條件制作活力奶酪進行驗證實驗,得到的牛肉蜂蜜活力奶酪的色澤淡黃、質(zhì)地均勻一致、口感滑膩可口,并具有濃郁奶香和牛肉鮮味。

按照1.4對此奶酪進行感官評分,得到的平均感官評分為90.60分,與單因素實驗得到的結(jié)果相符,說明該組合重現(xiàn)性較好。

3 結(jié)論

以牛肉、蜂蜜、天然干酪作為原料制備牛肉蜂蜜活力奶酪,對其加工工藝及配方進行研究。通過單因素實驗和正交實驗,確定了牛肉蜂蜜活力奶酪中牛肉最佳烤制時間為65 s,配方中黃油添加量18%，蜂蜜添加量10%,水添加量15%時,制備的牛肉蜂蜜活力奶酪的質(zhì)地均勻一致,奶香撲鼻,口感香甜,具有濃郁奶香和牛肉鮮味。

[1]郭本恒.干酪[M].北京:化學工業(yè)出版社,2004:195.

[2]陳丹,曾小群,潘道東,等. 特色鮮奶酪加工工藝研究[J]. 中國食品學報,2013(11):15-20.

[3]童新哲. Edam 干酪加工工藝及促熟的研究[D]. 天津:天津科技大學,2010.

[4]Shimp L A. Process cheese principles[J]. Food technology(USA),1985,39(5):63-70.

[5]丁輝. 奶酪的制作與在西餐中的應用[J]. 中國調(diào)味品,2013,38(6):118-121.

[6]張建軍. 牛肉片上漿工藝與衛(wèi)生研究[J]. 中國調(diào)味品,2011,36(8):58-62.

[7]呂峰,林勇毅,宋麗君,等. 牛肉冰溫氣調(diào)保鮮技術(shù)的研究[J]. 江西食品工業(yè),2008(4):15-18.

[8]關(guān)麗英. 蜂蜜酒釀造工藝的研究[D]. 福州:福建農(nóng)林大學,2008.

[9]歐陽軍. 不同蜜源蜂蜜的醫(yī)療保健功效[J]. 蜜蜂雜志,2015,(6):28-30.

[10]李曉東.乳品工藝學[M]. 北京:科學出版社,2011,186-192.

[11]莫蓓紅,鄭遠榮,高紅艷. 天然奶油奶酪與再制奶油奶酪功能性差異研究與形成原因的初探[J]. 食品科技,2013(1):46-50.

[12]周光宏.畜產(chǎn)品加工[M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2011,151-153

[13]Caric M,Gantar M,Kalab M. Effects of emulsifying agents on the microstructure and other characteristics of process cheese-a review[J]. Food Structure,1985,4(2):297-312.

[14]G?k V,Akkaya L,Obuz E,et al. Effect of ground poppy seed as a fat replacer on meat burgers[J]. Meat science,2011,89(4):400-404.

[15]?zdemir M,Devres O. Analysis of color development during roasting of hazelnuts using response surface methodology[J]. Journal of Food Engineering,2000,45(1):17-24.

[16]遲玉杰. 食品化學[M]. 北京:化學工業(yè)出版社,2012,64-69.

Research of the processing technology and formula of beef-honey dynamic cheese

WANG Peng1,GUAN Le-ying1,ZHAO Mao-zhen1,DU Yu-hang1,ZU Yi1,LI Xiao-dong1,2,*,SHEN Rui-zhi1,2

(1.College of Food Science,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China; 2.Key Laboratory of Dairy Science of Ministry of Education,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China)

Beef-honey dynamic cheese was created by taking beef and natural cheese as raw materials. Taking sensory score as evaluation index,the processing technic and formula of beef-honey dynamic cheese were explored,determined and optimized through single factor and orthogonal experiments. It was determined that the optimum time for roasting beef was 65 s. The optimal addition of butter,honey and water in the formula were 18%,10% and 15% respectively. As for emulsifiers,sodium phosphate and sodium citrate,the content were both 1.2%. The content of carrageenan was 0.6% additionally. The dynamic cheese pH was 5.6,with slightly yellowish and brown diced meat cube inside. It was uniform,smooth,delicious and rich in the flavor of milk fragrance and beef.

cheese;beef;honey;process;formula

2016-09-29

王鵬(1997-)，男，在讀本科生，研究方向：食品科學與工程，E-mail:m13104609505@163.com。

*通訊作者:李曉東(1968-)，博士，教授，研究方向：乳品科學與技術(shù)，E-mail:hrblxd@163.com。

黑龍江省教育廳科學技術(shù)研究面上項目(12541027)；大學生科技創(chuàng)新項目。

TS252.53

B

1002-0306(2017)07-0207-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.07.032