關(guān)鍵加工工藝和酶解對大豆涂抹型干酪品質(zhì)的影響

韓莎 華欲飛 李興飛 張彩猛 孔祥珍 陳業(yè)明

摘要 為了進一步優(yōu)化和提高完全豆?jié){制作可涂抹的干酪狀產(chǎn)品的品質(zhì)，通過檢測組成成分、質(zhì)構(gòu)分析、粒徑測定和感官評價，對比不同方式凝乳制備的大豆涂抹型干酪的成分組成、硬度、涂抹性及風味，進一步優(yōu)化乳化條件。結(jié)果表明，乳酸菌發(fā)酵凝乳得到的大豆涂抹型干酪的水分含量略低，乳清更易排出，醛類物質(zhì)明顯降低，而香味物質(zhì)（2，3-丁二酮）增多，感官評價最高。在攪拌溫度80 ℃，轉(zhuǎn)速1 800 r/min，時間30 min條件下制備的大豆涂抹型干酪具有最佳的質(zhì)構(gòu)、粒徑等特性。當?shù)鞍酌窤添加量達0.3%時，大豆涂抹型干酪的品質(zhì)較好，顆粒較小，細膩程度與市售涂抹型干酪相近。

關(guān)鍵詞 大豆涂抹型干酪;凝乳;乳化;酶解;品質(zhì)

中圖分類號 TS252.53文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2019）15-0167-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.15.047

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract In order to further optimize and improve the quality of soycheese product， the composition， hardness， spreadability and flavor of soycheese spreads prepared by different methods were compared by testing composition， texture analysis， particle size measurement and sensory evaluation， the emulsification conditions were further optimized. The results showed that the moisture content of soycheese spreads obtained by fermenting the lactic acid bacteria was slightly lower， the whey was more easily discharged， the aldehyde was obviously decreased， aroma levels （2，3butanedione） were increased， when the sensory evaluation was the highest. The soycheese spreads prepared at 80 ℃， 1 800 r/min， 30 min， had the best texture and particle size. When the amount of protease A was 0.3%， the soycheese spreads had good quality， small particles， and the degree of fineness was similar to that of commercial spread cheese.

Key words Soycheese spreads;Curd;Emulsification;Enzymatic hydrolysis;Quality

作者簡介 韓莎（1990—），女，河南商丘人，碩士，從事大豆涂抹型干酪的研究。

*通信作者，教授，博士，博士生導師，從事植物蛋白方向的研究。

收稿日期 2019-03-22

干酪是以牛乳、奶油、部分脫脂乳、酪乳或這些產(chǎn)品的混合物為原料，經(jīng)凝乳并分離乳清而制得的新鮮或發(fā)酵成熟的乳制品。而再制干酪是將一種或一種以上的天然干酪作為主要原料，粉碎后添加乳化鹽、穩(wěn)定劑、色素等輔料，加熱攪拌、充分乳化、澆灌包裝而制成的產(chǎn)品，也稱為融化干酪或加工干酪。主要分為塊狀、切片型、涂抹型再制干酪[1]。再制涂抹型干酪富含蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)，與其他乳制品相比，一般很少有消化問題，但其飽和脂肪含量較高、產(chǎn)量低、價格昂貴。大豆含有豐富的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸。大豆涂抹型干酪作為再制涂抹型干酪的替代物，能進一步促進大豆食品的消費，并大大降低傳統(tǒng)涂抹型干酪的生產(chǎn)成本，同時還可以緩解奶源不足的問題，這對解決我國奶源匱乏、蛋白質(zhì)攝入不足問題有著十分廣闊的前景和深遠的意義。

近年來，越來越多的研究傾向于往牛乳中添加豆乳或植物蛋白，從而制作混合干酪，或以豆?jié){為原料制作干酪，成為一種高蛋白的具有大豆風味的新型產(chǎn)品。李晴輝[1]利用乳酸菌和葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯（GDL）混合產(chǎn)酸獲得豆?jié){凝乳，從而加工制得大豆涂抹型干酪。張琦[2]結(jié)合了奶酪和腐乳的加工工藝，以豆?jié){為原料，通過植物乳桿菌獲得凝乳，排乳清后，添加少孢根霉RT-3、白地霉FMYl2-1發(fā)酵后熟獲得軟干酪。Rinaldoni等[3]提出向牛乳中添加大豆蛋白制作涂抹型干酪，開發(fā)新型功能性食品。但是，由于大豆涂抹型干酪質(zhì)地粗糙、顆粒較大等局限性，限制了其在食品工業(yè)中的應用。涂抹再制干酪受原料種類、添加量、乳化工藝、加工設(shè)備等因素的影響表現(xiàn)出不同的質(zhì)地特征。該研究以豆?jié){完全代替牛奶通過凝乳排乳清制作干酪，通過再制工藝制作一種新型大豆食品。凝乳是干酪制備過程中十分重要的步驟，牛奶制備干酪主要采用凝乳酶凝乳，而由于豆?jié){中蛋白質(zhì)性質(zhì)與酪蛋白不同，豆?jié){在凝乳酶的作用下無法凝乳。以市售涂抹型干酪為對照，研究不同凝乳方法對大豆涂抹型干酪品質(zhì)的影響，選擇最佳的凝乳方式;分析不同乳化條件（攪拌溫度、攪拌轉(zhuǎn)速、攪拌時間）對大豆涂抹型干酪品質(zhì)的影響并確定工藝參數(shù);研究蛋白酶A添加量對大豆涂抹型干酪品質(zhì)的影響，從而得到質(zhì)地細膩的產(chǎn)品，以期為大豆涂抹型干酪產(chǎn)品的開發(fā)提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料。

大豆，市售東北大豆;乳酸菌、1∶1混合均勻的嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌，丹尼斯克（中國）有限公司;蛋白酶A，國藥集團化學試劑有限公司;葡萄糖酸-δ-內(nèi)酯（GDL），江西新黃海醫(yī)藥食品化工有限公司;檸檬酸鈉、六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉，湖北興發(fā)化工集團股份有限公司;食用鹽，江蘇井神鹽化股份有限公司;玉米油，山東西王食品有限公司;市售涂抹型干酪，愛氏晨曦涂抹干酪，愛氏晨曦乳制品進出口有限公司;其他試劑均為分析純。

1.1.2 儀器與設(shè)備。

BLST4090B-073 豆?jié){機，匯勛電器制品有限公司;HH-S 數(shù)顯恒溫水浴鍋，江蘇金壇市醫(yī)療儀器廠;K9840 自動凱氏定氮儀，濟南海能儀器股份有限公司;TA.XTPlus質(zhì)構(gòu)儀，英國SMS公司;S3500激光粒度分析儀，美國Micotrac公司;LSM710 激光共聚焦掃描顯微鏡，Carl ZeissAG;攪拌鍋UMC5，德國Stephan;SCIONSQ-456-GC氣質(zhì)聯(lián)用儀，美國Bruker公司。

1.2 大豆涂抹型干酪制備過程

大豆浸泡12 h后，使用實驗室自制無氧磨漿設(shè)備獲得豆?jié){。此裝置能夠有效抑制酶促氧化反應，改善豆?jié){風味與色澤。然后稀釋到豆?jié){濃度為7%，95 ℃煮漿15 min，冷卻后加入凝固劑獲得凝乳，切塊，壓模，排乳清，倒入攪拌鍋，加入輔料[10%玉米油、2%乳化鹽（檸檬酸鈉∶六偏磷酸鈉∶三聚磷酸鈉=1∶2∶2）、0.3%食用鹽]，一定溫度攪拌乳化一定時間后，直接灌裝，4 ℃冷藏，獲得大豆涂抹型干酪產(chǎn)品。

1.3 試驗設(shè)計

1.3.1 凝乳方法對大豆涂抹型干酪品質(zhì)的影響。

在最適的再制工藝條件基礎(chǔ)上，分析凝乳方法對大豆涂抹型干酪品質(zhì)的影響。方法一：添加0.2%MgCl2作為凝固劑，80 ℃保溫05 h;方法二：添加0.2%CaSO4作為凝固劑，80 ℃保溫0.5 h;方法三：添加0.2%GDL作為凝固劑，80 ℃保溫0.5 h;方法四：添加0.01%乳酸菌作為凝固劑，42 ℃保溫4 h。

1.3.2 乳化條件對大豆涂抹型干酪品質(zhì)的影響。

在最適的凝乳方法的基礎(chǔ)上，分析乳化條件對大豆涂抹型干酪品質(zhì)的影響。乳化條件主要包括：①攪拌溫度，在攪拌轉(zhuǎn)速為1 800 r/min，攪拌時間為30 min時，將攪拌溫度設(shè)為70、80、90 ℃，分析溫度對大豆涂抹型干酪品質(zhì)的影響;②攪拌轉(zhuǎn)速，在攪拌溫度為80 ℃，攪拌時間為30 min時，將攪拌轉(zhuǎn)速設(shè)為1 200、1 500、1 800、2 100 r/min，分析轉(zhuǎn)速對大豆涂抹型干酪品質(zhì)的影響;③攪拌時間，在攪拌溫度為80 ℃，攪拌轉(zhuǎn)速為1 800 r/min時，將攪拌時間設(shè)為10、20、30、40 min，分析時間對大豆涂抹型干酪品質(zhì)的影響。

1.3.3 酶添加量對大豆涂抹型干酪品質(zhì)的影響。

在最適的加工工藝條件，分析豆?jié){酶解對大豆涂抹型干酪品質(zhì)的影響。酶解方法：向豆?jié){中加入一定量的蛋白酶A，50 ℃水解15 min，95 ℃煮漿滅酶15 min。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 涂抹型干酪成分。

參照GB 5009.3—2016，采用直接干燥法測定涂抹型干酪的水分含量;參照GB 5009.5—2010，采用凱氏定氮法測定涂抹型干酪中蛋白質(zhì)含量;參照GB 5009.6—2016，采用酸水解法測定涂抹型干酪中脂肪含量;參照GB 5009.4—2016，測定涂抹型干酪中總灰分的含量。

1.4.2 質(zhì)構(gòu)分析。

參考高紅艷等[4]的方法。所有樣品均取40 g放置于100 mL燒杯中，平鋪于燒杯底部測量，平行測定3次。物性測試儀參數(shù)設(shè)定：測量模式為下壓，探頭起始位置固定，測量前探頭下降速度2.0 mm/s;測試速度1.0 mm/s;測量后探頭回程速度2.0 mm/s;壓縮形變30%;感應力10.0 g;探頭類型P25。硬度：用TPA曲線第一壓縮周期中的最大力值N表示，表示干酪的軟硬程度。涂抹做功：探頭下行過程中受力曲線與時間軸所形成的峰面積A， A表示涂抹時所需的能量，A越小越易涂抹。

1.4.3 粒徑。

取10 g樣品分散于40 g去離子水中，攪拌均勻后，用激光粒度分析儀測量大豆涂抹型干酪顆粒大小。

1.4.4 GC-MS。

取10 g樣品分散于50 g去離子水中，攪拌均勻后，取5 mL分散液于萃取瓶中，參考孫靈湘[5]使用的HS-SPME和GC-MS方法，使用2-甲基-3-庚酮作為內(nèi)標，對大豆涂抹型干酪樣品的風味成分進行測定分析。

1.4.5 感官評價。

將不同凝乳方法獲得的大豆涂抹型干酪隨機編碼，進行感官評價，評價小組由10位感官味覺靈敏的專業(yè)人員組成，對樣品口感、細膩程度、豆腥味、豆香味和整體接受度進行評價，結(jié)果以分值形式表述（表1）。

1.5 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS軟件（vesion 19.0，SPSS Inc.，Chicago，IL）分析數(shù)據(jù)之間的差異性，通過單因素方差分析（ANOVA）并使用最小顯著性差異測試（LSD）來確定各平均值之間的差異，置信區(qū)間為95%。

2 結(jié)果與分析

2.1 凝乳方法對大豆涂抹型干酪的影響

2.1.1 對組成成分的影響。

以市售涂抹型干酪作為對照，分析不同凝乳方法制作的大豆涂抹型干酪與市售涂抹型干酪的化學組成。對照和不同凝乳方法制作的大豆涂抹型干酪的成分分析結(jié)果如表2所示。與對照相比，無論采用哪種凝乳方式，使用豆?jié){制作的再制涂抹型干酪的水分含量略高于對照，這可能是因為大豆蛋白具有很好的親水性，持水能力較強[6]，水分不易排出。采用乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)酸凝乳制作的大豆涂抹型干酪的水分含量為68.29%，略低于其他凝乳方法，表明利用乳酸菌發(fā)酵，緩慢釋放酸促進豆?jié){凝乳的方式利于乳清的排出，蛋白的持水力較弱。這4種凝乳方法制作的大豆涂抹型干酪的蛋白質(zhì)和脂肪含量無明顯差異（P>005），蛋白含量約11%，明顯高于市售涂抹型干酪（45%），脂肪含量（約14%）明顯比對照（22.67%）低。大豆涂抹型干酪的蛋白質(zhì)含量高，脂肪較少，營養(yǎng)價值較高。

47卷15期韓 莎等 關(guān)鍵加工工藝和酶解對大豆涂抹型干酪品質(zhì)的影響

2.1.2 對質(zhì)構(gòu)的影響。

從圖1可以看出，使用MgCl2、CaSO4、GDL凝乳制作的大豆涂抹型干酪的硬度較高，涂抹性較差，其中CaSO4凝乳的大豆涂抹型干酪的硬度（697.73 g）最高，涂抹做功（3 288.23 g·s）最大，涂抹性最差;而通過乳酸菌發(fā)酵緩慢產(chǎn)酸凝乳制作的大豆涂抹型干酪的硬度（34840 g）較低，較易涂抹（1 759.37 g·s）。MgCl2、CaSO4是通過形成鹽橋?qū)⒋蠖沟鞍踪|(zhì)分子相互連接，成為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)并把水包在網(wǎng)絡中形成凝乳[1]。GDL在高溫下水解成葡萄糖酸，使豆?jié){pH降低至大豆蛋白等電點，從而使蛋白質(zhì)聚集交聯(lián)，促使豆?jié){凝固[7]。此3種方法形成的凝膠結(jié)構(gòu)緊密，在再制工藝中干酪結(jié)構(gòu)不易破壞，且加熱有助于大豆蛋白聚集[8]，導致其產(chǎn)品硬度較高，涂抹性較差。通過乳酸菌發(fā)酵緩慢產(chǎn)酸形成的凝乳較松散，易破壞，制作的大豆涂抹型干酪的硬度較小，涂抹性較好。但是乳酸菌發(fā)酵凝乳制作的大豆涂抹奶酪的品質(zhì)仍然比對照差，這可能與大豆涂抹型干酪的蛋白質(zhì)含量較高，蛋白之間聚集、交聯(lián)，形成凝膠有關(guān)[9]。

2.1.3 對風味的影響。

通過GC-MS分析不同凝乳方法制作的大豆涂抹型干酪的風味物質(zhì)組成，其結(jié)果如圖2所示。大豆涂抹型干酪的風味物質(zhì)主要包括醛類、醇類、酮類和呋喃類。其中己醛、反-2-己烯醛、1-戊醇、正己醇、1-辛烯-3-醇、苯甲醛、反-2-壬烯醛、（E，E）-2，4-癸二烯醛等是主要的

豆腥味成分[10]。而正己醇和1-辛烯-3-醇閾值較高，分別為250、610 μg/kg[11]，這4種凝乳方法制備的大豆涂抹型干酪中正己醇和1-辛烯-3-醇含量都遠遠低于閾值，對豆腥味

的貢獻較少。而己醛、反-2-己烯醛、反-2-壬烯醛、（E，E）-2，4-癸二烯醛的閾值較低[8]，對大豆涂抹型干酪的風味影響較大，這些物質(zhì)含量越高，豆腥味越重。通過MgCl2、CaSO4、GDL凝乳制備的大豆涂抹型干酪中己醛含量較高，分別為54.21、82.48、82.04 μg/kg，豆腥味較重。而通過乳酸菌發(fā)酵凝乳制備的大豆涂抹型干酪中醛類風味物質(zhì)含量減少，醇類風味物質(zhì)含量升高，如己醛含量減少到7.51 μg/kg，而己醇含量增加到48.46 μg/kg，但醇類物質(zhì)的閾值較高，對豆腥味的貢獻較小。同時由于乳酸菌生長產(chǎn)生的2，3-丁二酮是干酪中重要的香味成分[12]，會增加大豆涂抹型干酪的香味。

2.1.4 感官評價。

對不同凝乳方法獲得的大豆涂抹型干酪進行感官評價，結(jié)果如表3所示，使用MgCl2、CaSO4、GDL這3種凝固劑制備的大豆涂抹型干酪的口感、細膩程度及風味接近，且豆腥味較重，有豆腐的味道和口感，質(zhì)地易碎，顆粒較大，不易涂抹。而使用乳酸菌緩慢發(fā)酵凝乳制備的大豆涂抹型干酪的口感較好，較細膩，幾乎無豆腥味，有淡淡的豆香味，整體接受程度較其他3種高。

2.2 乳化條件對大豆涂抹型干酪的影響

2.2.1 對質(zhì)構(gòu)的影響。

從圖3A可以看出，隨著攪拌溫度的升高，產(chǎn)品硬度逐漸降低，涂抹性顯著增強。這可能是因為熱處理會使蛋白凝膠的持水能力降低，水分析出，導致產(chǎn)品硬度降低。Marchesseau等[13]研究了熱處理對再制干酪凝膠持水性的影響，發(fā)現(xiàn)溫度升高致使持水能力降低，同時水分也更容易滲出。其中80 ℃和90 ℃攪拌的產(chǎn)品硬度和涂抹性沒有顯著差異，表明當溫度達80 ℃后，溫度升高，對蛋白凝膠的影響較小，從而產(chǎn)品的硬度和涂抹性無明顯變化（P>0.05）。

從圖3B可以看出，攪拌速度從1 200 r/min升高到2 100 r/min過程中，產(chǎn)品硬度緩慢降低，涂抹做功減小，其中當攪拌速度達1 500 r/min后，涂抹做功差異不顯著（P>005）。隨著攪拌速度的提高，大豆干酪的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)被破壞，導致其分子結(jié)構(gòu)松散，硬度降低[14]。

從圖3C可以看出，隨著攪拌時間的延長，大豆涂抹型干酪的硬度降低，涂抹性做功降低。在乳化時間小于20 min時，產(chǎn)品硬度降低，這是由于大豆干酪原有結(jié)構(gòu)不斷破壞，導致產(chǎn)品結(jié)構(gòu)松散，硬度降低。當乳化時間超過20 min后，蛋白質(zhì)之間的相互作用無明顯變化，導致產(chǎn)品硬度無明顯差別（P>0.05）。

2.2.2 對粒徑的影響。

由圖4A可知，隨著攪拌溫度的升高，大豆涂抹型干酪的粒徑增大，大顆粒含量增多，由于溫度越高，大豆蛋白聚集程度增加[9]，形成凝膠小顆粒含量增多，且大豆干酪加熱不會融化，在相同攪拌轉(zhuǎn)速和時間的條件下，大豆涂抹型干酪的細膩程度降低，產(chǎn)品越粗糙。大豆涂抹型干酪的粒徑隨著攪拌轉(zhuǎn)速和時間的提高而減小（圖4B、C）。當攪拌轉(zhuǎn)速超過1 800 r/min后，轉(zhuǎn)速升高對顆粒大小的影響較小。當攪拌時間超過30 min后，延長乳化時間對產(chǎn)品粒徑的影響較小。

2.3 酶添加量對大豆涂抹型干酪的影響

2.3.1 對質(zhì)構(gòu)的影響。

圖5顯示了不同蛋白酶A添加量對樣品質(zhì)構(gòu)的影響。隨著酶添加量的增加，產(chǎn)品硬度從348.40 g降低到238.83 g，而涂抹做功也略有降低，從1 759.37 g·s到1 395.29 g·s，但變化不明顯（P>0.05）。隨著酶添加量的增加，蛋白質(zhì)分子變小，維持蛋白質(zhì)分子狀態(tài)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)力（如氫鍵、范德華力等）被破壞，蛋白之間聚集、交聯(lián)變少，從而硬度降低[15]。

2.3.2 對粒徑的影響。

樣品顆粒大小可以表征產(chǎn)品細膩程度，顆粒越小，樣品越細膩，口感越光滑。大豆涂抹型干酪的顆粒大小為1～300 μm，而市售涂抹型干酪的粒徑為1～100 μm（圖6），其原因可能是大豆蛋白分子量比酪蛋白大，且其加熱易聚集形成凝膠，導致其產(chǎn)品顆粒較大。向豆?jié){中添加一些酶，促進蛋白的水解，降低蛋白顆粒大小以及蛋白質(zhì)之間的相互作用，從而降低大豆涂抹型干酪顆粒大小。隨著酶添加量的增加，蛋白質(zhì)水解程度增加，大豆蛋白的聚集程度降低，大豆涂抹型干酪的粒徑逐漸降低，細膩程度增加（圖6）。當添加量達0.3%時，其顆粒大小與市售涂抹型干酪相近。

3 結(jié)論

對比市售涂抹型干酪，大豆涂抹型干酪的水分含量較高，蛋白含量較高（11.69%），脂肪含量較低（14.74%），但由

于其蛋白分子量較大，大豆蛋白易加熱聚集，形成凝膠，導致

其顆粒較大，不如市售涂抹型干酪細膩。

大豆涂抹型干酪生產(chǎn)加工過程中，豆?jié){的凝乳方法對樣品的硬度、涂抹性和風味有顯著影響，對比不同的凝乳方法，

發(fā)現(xiàn)采用乳酸菌緩慢發(fā)酵凝乳可以明顯改善產(chǎn)品質(zhì)地、口感和風味而再制工藝中乳化條件對樣品的質(zhì)構(gòu)、細膩程度也有顯著影響。最終優(yōu)化乳化工藝參數(shù)為攪拌溫度80 ℃，攪拌速度1 800 r/min，攪拌時間30 min。酶解可以減小蛋白分子大小，減小蛋白聚集程度，通過進一步研究蛋白酶A添加量對樣品質(zhì)構(gòu)、細膩程度的影響，表明添加0.3%蛋白酶A，產(chǎn)品硬度只有238.83 g，雖比市售涂抹型干酪硬度略高，但其細膩程度與市售干酪相近。

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