帕馬森干酪加工工藝對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

李春梅，王劍飛，于麗斌，劉淑玲

（1.黑龍江省綠色食品科學(xué)研究院，哈爾濱 150028；2.黑龍江民族職業(yè)學(xué)院，哈爾濱 150066）

0 引 言

干酪營養(yǎng)豐富，蛋白質(zhì)和脂肪是新鮮牛奶的10倍左右，成熟的干酪經(jīng)過發(fā)酵后蛋白質(zhì)和脂肪分解成更小的分子，更有利于人體的消化吸收，還具有補(bǔ)鈣、養(yǎng)顏等多種功效，被譽(yù)為“奶黃金”[1-4]。干酪在國外有著悠久的歷史，干酪的制作工藝也己經(jīng)從手工作坊轉(zhuǎn)變自動(dòng)機(jī)械化的生產(chǎn)，對(duì)于干酪的研究也非常深入。然而國外關(guān)于特硬質(zhì)干酪加工工藝以及干酪促熟等方面的研究報(bào)道較少，而國內(nèi)目前還沒有相關(guān)的報(bào)道，此項(xiàng)研究在國內(nèi)還處于空白。我國目前市場上的干酪以再制干酪和進(jìn)口干酪為主，大部分乳品廠家還沒有具備制造干酪的能力，干酪制造技術(shù)處于探索之中。因此，對(duì)特硬質(zhì)帕馬森干酪加工工藝及生產(chǎn)設(shè)備的研究將會(huì)推動(dòng)我國硬質(zhì)干酪以及再制干酪加工技術(shù)的發(fā)展。本研究通過對(duì)帕馬森特硬質(zhì)感官品質(zhì)及得率的評(píng)價(jià)確定了凝乳酶、氯化鈣、PH、排乳清溫度等相關(guān)加工工藝參數(shù)，為中試和工業(yè)化生產(chǎn)提供了參考依據(jù)。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 材料與試劑

鮮牛奶，發(fā)酵劑，凝乳酶，分析純CaCl2。

1.2 儀器與設(shè)備

手持PH計(jì)，均質(zhì)機(jī)，水分測(cè)定儀，凝乳槽、切刀自制（自制），手動(dòng)壓榨機(jī)（自制）。

1.3 方法

1.3.1 特硬質(zhì)干酪加工工藝流程

原料乳→標(biāo)準(zhǔn)化→殺菌→冷卻→添加發(fā)酵劑→調(diào)整酸度→加氯化鈣→加凝乳酶→凝乳切割→攪拌加溫→排除乳清→靜止堆積→成型壓榨→鹽漬→成熟→上色掛蠟→包裝

原料乳為抗生素陰性，酸度檢驗(yàn)合格的新鮮牛乳，標(biāo)準(zhǔn)化脂肪蛋白的比例為0.8∶1，采用72℃，15 s殺菌，冷卻到32～34℃添加發(fā)酵劑10 U/t，當(dāng)pH值達(dá)到6.4～6.5之間添加CaCl2和凝乳酶，靜止凝乳8～15 min，根據(jù)硬度決定是否切割，切割攪拌至米粒大小，快速升溫至52℃～55℃并在過程中持續(xù)快速攪拌，靜置酸化50 min左右，排乳清，裝模，在模具上方加重物壓榨1 d，翻轉(zhuǎn)4次，每次翻轉(zhuǎn)后加大壓榨壓力，二次成型壓榨兩天，14℃下鹽浸在14～30 d，成熟。

1.3.2 感官評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)方法：選擇10名具有一定制作干酪經(jīng)驗(yàn)的人員組成評(píng)定小組，采用100分制，對(duì)用切刀切割后干酪凝塊質(zhì)地、切割性、彈性、乳清顏色、渾濁度以及滋氣味進(jìn)行感官品質(zhì)評(píng)分，10人總分除以10是產(chǎn)品最后得分[5]。

表1 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.3 干酪得率

干酪壓榨后的質(zhì)量除以原料乳和添加劑總質(zhì)量計(jì)算得出得率[5]。

1.3.4 單因素實(shí)驗(yàn)

（1）預(yù)酸化p H值對(duì)干酪品質(zhì)影響。添加發(fā)酵劑后，待牛乳酸度達(dá)到pH值為6.1，6.2，6.3，6.4，6.5，6.6加入凝乳酶50 g/t,氯化鈣180 g/t；然后切割、熱燙、排乳清等一系列步驟，評(píng)價(jià)干酪感官品質(zhì)及其得率。

（2）凝乳酶的添加量對(duì)干酪品質(zhì)的影響。添加發(fā)酵劑后，待牛乳酸度達(dá)到pH值為6.3后，加入凝乳酶35，40，45，50,55，60 g/t，氯化鈣180 g/t，然后切割、熱燙、排乳清等一系列步驟，評(píng)價(jià)干酪感官品質(zhì)及其得率。

（3）CaCl2添加量對(duì)干酪品質(zhì)的影響。添加發(fā)酵劑后，待牛乳酸度達(dá)到pH值為6.3后，加入凝乳酶50 g/t，氯化鈣160,170，180,190,200 g/t；然后切割、熱燙、排乳清等一系列步驟，評(píng)價(jià)干酪感官品質(zhì)及其得率。

（4）凝乳切割大小對(duì)干酪品質(zhì)的影響。添加發(fā)酵劑后，待牛乳酸度達(dá)到pH值為6.3后，加入凝乳酶50 g/t，氯化鈣180 g/t，切割至邊長為10,7,4,1 mm;然后熱燙、排乳清等一系列步驟，評(píng)價(jià)干酪感官品質(zhì)及其得率。

（5）排乳清熱燙溫度對(duì)干酪品質(zhì)的影響。添加發(fā)酵劑后，待牛乳酸度達(dá)到pH值為6.3后，加入凝乳酶50 g/t，氯化鈣180 g/t，切割至邊長為4 mm，然后快速升溫到46，49，52，55，58，61℃；同時(shí)快速攪拌、排乳清等一系列步驟，評(píng)價(jià)干酪感官品質(zhì)及其得率。

（6）靜止酸化時(shí)間對(duì)干酪品質(zhì)的影響。添加發(fā)酵劑后，待牛乳酸度達(dá)到pH值為6.3后，加入凝乳酶50 g/t，氯化鈣180 g/t，切割至邊長為4 mm，然后快速升溫到55℃，靜止酸化時(shí)間為10，30，50，70，90，110 min；然后排乳清等一系列步驟，評(píng)價(jià)干酪感官品質(zhì)及其得率。

1.3.5 正交實(shí)驗(yàn)

對(duì)干酪產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)生影響的凝乳酶添加量、CaCl2添加量，熱燙溫度，靜止酸化時(shí)間四因素，進(jìn)行三水平的正交實(shí)驗(yàn)。

表2 正交實(shí)驗(yàn)因素水平L9(34)

2 結(jié)果與分析

2.1 預(yù)酸化p H值對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

添加發(fā)酵劑的主要目的是產(chǎn)酸，當(dāng)凝結(jié)后，細(xì)菌細(xì)胞富集在凝塊中。產(chǎn)生的酸使凝塊pH值降低，可促使排乳清過程的完成，同時(shí)，不溶性的鈣鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘拟}鹽，形成凝塊應(yīng)有的硬度和質(zhì)地[6-7]。預(yù)酸化p H值也有利于凝乳酶的凝乳作用，當(dāng)酸度過高和過低時(shí)都不利于凝乳酶發(fā)揮凝乳作用，不利于乳清的排出。通過表3，可以看出pH值過高或過低，產(chǎn)品添加凝乳酶后的凝乳狀態(tài)和口感變差，切割后乳清排出較困難，同時(shí)增加了酪蛋白的損失率，乳清發(fā)白，并且導(dǎo)致產(chǎn)品的水分含量增加，這主要與凝乳酶凝乳的最適pH有關(guān)。由表3可以看出，感官評(píng)價(jià)和干酪得率是先升高后降低，且差異性顯著，當(dāng)p H值為6.3時(shí)產(chǎn)品的感官評(píng)價(jià)和干酪得率最高。

表3 pH值對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

2.2 凝乳酶的添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

凝乳酶是干酪加工過程中起到關(guān)鍵性作用的物質(zhì)，對(duì)干酪的質(zhì)構(gòu)及風(fēng)味有著非常重要的作用。凝乳酶與CaCl2一起起到凝乳的作用，副酪蛋白分子間形成“鈣橋”，使副酪蛋白的微粒發(fā)生團(tuán)聚作用而產(chǎn)生凝膠體[8]。由表4可以看出，隨著凝乳酶添加量的增加，產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)和干酪得率是先升高后降低。凝乳酶添加量過少，凝乳效果不好切割后的干酪凝塊組織狀態(tài)不結(jié)實(shí)易碎，在攪拌排乳清時(shí)有大量的酪蛋白溢出乳清發(fā)白，導(dǎo)致干酪得率降低，產(chǎn)品的水分含量增加。凝乳酶添加量過高，會(huì)分解乳蛋白質(zhì)產(chǎn)生大量的苦味肽，降低產(chǎn)品的滋氣味[9]。當(dāng)凝乳酶添加量為50～60 g/t產(chǎn)品的感官評(píng)價(jià)和得率較高。

表4 凝乳酶添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

2.3 CaCl2添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

CaCl2與凝乳酶一起對(duì)凝塊的質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。研究表明CaCl2的用量有一個(gè)最佳區(qū)間值，過多的CaCl2，不僅不會(huì)使凝乳狀態(tài)更佳，反而會(huì)破壞這種凝乳狀態(tài)，使凝塊硬度增加彈性下降，同時(shí)由于體系中殘留過多的氯化鈣，給產(chǎn)品帶來苦味[10]。根據(jù)下表可以看出隨著CaCl2添加量的增加，切割后的凝塊彈性增加，乳清的濁度降低，凝塊成型好，但是隨著CaCl2過量的添加，產(chǎn)品風(fēng)味下降，且凝塊成型差易碎，彈性下降，乳清濁度升高，從而導(dǎo)致干酪得率降低，在180 g/t時(shí)產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)和得率最高。

表5 CaCl2添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

2.4 凝塊切割大小對(duì)干酪品質(zhì)的影響

特硬質(zhì)干酪的水分含量很低，水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于非脂乳固體的51%，乳清排出量較大。切割的目的是為了增大凝塊的表面積，加快乳清的排出速度，控制最終成品水分?？梢赃x擇1 cm寬間距的干酪刀，如果想切割更小，可以反復(fù)進(jìn)行切割達(dá)到減小凝塊大小的目的。由表6可以看出，當(dāng)凝塊切割刀4 mm左右時(shí)，產(chǎn)品的凝塊彈性好，成型性好，乳清濁度低，水分排出量大，且壓榨后組織狀態(tài)質(zhì)地均勻，軟硬適中，組織極細(xì)膩，有可塑性。

表6 凝塊切割大小對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

2.5 排乳清熱燙溫度對(duì)干酪品質(zhì)的影響

熱燙能限制產(chǎn)酸菌的生長繁殖，從而調(diào)節(jié)乳酸的產(chǎn)生，此外，加熱能促進(jìn)凝塊收縮以及乳清排出[11]，硬度增加，但熱燙溫度過高會(huì)使發(fā)酵劑和酶部分失活，降低蛋白水解率，使干酪口感和組織狀態(tài)變差。隨著溫度的升高，產(chǎn)品的乳清排出能力是先增高后降低，干酪得率是52℃后無明顯差異。由于特硬質(zhì)干酪水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，因此，選擇熱燙溫度為52℃～58℃做正交實(shí)驗(yàn)。

表7 熱燙溫度對(duì)干酪品質(zhì)的影響

2.6 靜止堆積時(shí)間對(duì)干酪品質(zhì)的影響

靜止堆積時(shí)間短，凝塊收縮不好不利于乳清更好的排出，隨著靜止時(shí)間的增加，干酪凝塊不斷收縮,凝塊中乳清排出的越來越多。但是靜止時(shí)間太長，酸度太低，使干酪質(zhì)構(gòu)彈性變差，酸度降低，影響口感。選擇靜止堆積時(shí)間為40～60 min。

表8 靜止酸化時(shí)間對(duì)干酪品質(zhì)的影響

2.7 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在單因素的基礎(chǔ)上，根據(jù)最佳單因素實(shí)驗(yàn)范圍，進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，由表9可以看出，影響干酪感官品質(zhì)的主次順序?yàn)镈＞C＞B=A，熱燙時(shí)間對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)影響最大，凝乳酶和CaCl2對(duì)干酪品質(zhì)產(chǎn)生同樣重要的作用。根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定個(gè)A1B2C2D2產(chǎn)品品質(zhì)最佳。

表9 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.8 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

預(yù)酸化pH值為6.3，凝乳酶添加量為50 g/t，CaCl2添加量為180 g/t，凝乳切割邊長4 mm，熱燙溫度55℃，靜止酸化時(shí)間50 min，產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)93分，干酪得率14.98%。

3 結(jié) 論

由于特硬質(zhì)干酪水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)極低，成熟時(shí)間長，從而導(dǎo)致加工過程中的諸多關(guān)鍵步驟會(huì)對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)產(chǎn)生很大的影響。通過單因素及正交實(shí)驗(yàn)確定：預(yù)酸化pH值為6.3，凝乳酶添加量為50 g/t，CaCl2添加量為180 g/t，凝乳切割邊長4 mm，熱燙溫度55℃，靜止酸化時(shí)間50 min，產(chǎn)品品質(zhì)和得率最佳。