軟質(zhì)干酪生產(chǎn)工藝研究

辛躍珍，劉淑玲

（1.黑龍江完達(dá)山哈爾濱乳品有限公司，哈爾濱 150078；2.黑龍江民族職業(yè)學(xué)院，哈爾濱 150066）

干酪是以乳、稀奶油、脫脂乳或部分脫脂乳、酪乳或這些原料的混合物為原料，經(jīng)凝乳酶或其他凝乳劑凝乳，并排出部分乳清而制成的新鮮或經(jīng)發(fā)酵成熟的產(chǎn)品[1,2]。干酪是被濃縮的乳制品，其營養(yǎng)價值高、易消化、生物學(xué)價值高[3～5]。蛋白質(zhì)和脂肪含量相當(dāng)于原料乳的10倍，含有豐富的糖類、有機酸、礦物質(zhì)元素及維生素等多種營養(yǎng)成分及生物活性物質(zhì)。但干酪在我國乳制品消費量的占比很低[6,7]，制約我國干酪產(chǎn)業(yè)發(fā)展的原因有兩個：一是干酪價格較高，二是大部分干酪不適宜國人口味。本試驗以口味適宜的新鮮軟質(zhì)干酪為研究對象，針對影響干酪品質(zhì)的三個主要因素：發(fā)酵劑、凝乳酶、加熱最終溫度，進行單因素試驗研究。并在此基礎(chǔ)上，利用正交試驗進一步確定影響干酪品質(zhì)的幾個主要影響因素參數(shù)。

1 材料與方法

1．1 試驗材料

1.1.1 菌種

R-707型混合冷凍干燥菌種，內(nèi)含：乳脂鏈球菌1%～5%，乳酪鏈球菌70%～80%，丁二酮乳鏈球菌10%～20%，橙明串珠菌5%～15%；瑞士乳桿菌；嗜熱鏈球菌2%。巴氏殺菌乳或鮮牛乳。

1.1.2 試驗試劑

凝乳酶；濃鹽酸；硼酸；硫酸銅；濃硫酸；硫酸鉀；30%雙氧水；吐溫；乳糖；碳酸鈣；檸檬酸銨；玉米漿；磷酸氫二鉀；氯化鈣；酵母膏；牛肉膏；葡萄糖；蛋白胨；乙酸鈉；胰蛋白胨；大豆蛋白。

1.1.3 主要儀器設(shè)備

凱氏定氮儀KDY-9830；FLC-3超凈臺：哈爾濱市東聯(lián)公司；旋轉(zhuǎn)黏度計NDJ-4；XSZ-G型電子顯微鏡；PHS-3C酸度計；電子恒溫水浴鍋；TGL16M型離心機；WH-861型漩渦混合器；自制蒸餾設(shè)備；FD-1真空冷凍干燥機；JA50OZ電子天平(百分之一)。

1．2 試驗方法

1.2.1 發(fā)酵劑優(yōu)化篩選

在乳中的生長與發(fā)酵特性研究:乳酸菌菌株經(jīng)2～3次活化，乳脂鏈球菌以5%（活菌數(shù)約107cfu/mL）接種量，接入經(jīng)112℃、10min滅菌并冷卻后的12%復(fù)原脫脂乳中，35℃發(fā)酵培養(yǎng)。嗜熱鏈球菌以2%（活菌數(shù)約107cfu/mL）接種量，接入經(jīng)112℃、10min滅菌并冷卻后的12%復(fù)原脫脂乳中，42℃發(fā)酵培養(yǎng)。研究其發(fā)酵特性，檢測指標(biāo)如下：凝乳時間、凝乳時活菌數(shù)、滴定酸度及pH、雙乙酞含量、可溶性氮含量，從中選出發(fā)酵性能優(yōu)良的菌種（株）。

1.2.2 軟質(zhì)干酪制作流程[8]

脫脂乳→滅菌→冷卻至35℃→接種發(fā)酵劑→添加氯化鈣、凝乳酶→培養(yǎng)至凝乳→切割→靜置15min→加熱至40℃→二次加熱→排乳清→水洗

（1）用短時發(fā)酵法，發(fā)酵劑接種量為5%。

（2）添加氯化鈣、凝乳酶。氯化鈣配成10%溶液，添加量為0.01%；粉末狀微生物凝乳酶用無菌濃度為1%鹽水配成6.5%的溶液，35℃保溫30min，現(xiàn)用現(xiàn)配。

（3）加熱：加熱分為兩個階段，35～40℃之間每5min升1℃，40℃到加熱終溫度每5min升2℃。

（4）水洗：排乳清后先用21℃水洗一次，然后再用5℃水洗一次除去殘留乳糖以阻止后酸化。

1.2.3 混合菌種配比對干酪的品質(zhì)影響

將原料乳滅菌后接種發(fā)酵劑，總接種量為5%，乳脂鏈球菌與嗜熱鏈球菌比例分別為:1:0、1:1、4:1、8:1、16:1、32:1，35℃發(fā)酵至凝乳。觀察記錄凝乳時間，經(jīng)切割、靜置、加熱升溫后，濾出乳清，檢測乳清pH和OD值，稱量干酪產(chǎn)量，測定水分含量，計算產(chǎn)率。

1.2.4 凝乳酶添加量對干酪的品質(zhì)影響

將原料乳滅菌后接種發(fā)酵劑，總接種量為5%，加入0.01% CaCl2和凝乳酶，凝乳酶配成6.5%的溶液，添加量分別為:0.05mL/100L牛奶、0.1mL/100L 牛奶、0.2mL/100L牛奶，35℃發(fā)酵至凝乳。觀察記錄凝乳時間，經(jīng)切割、靜置、加熱升溫后，濾出乳清，檢測乳清pH和OD值，稱量干酪產(chǎn)量，測定水分含量，計算產(chǎn)率。

1.2.5 加熱終溫度對干酪的品質(zhì)影響

將原料乳滅菌后接種發(fā)酵劑，總接種量為5%，加入0.01% CaCl2和凝乳酶（0.1mL/100L牛奶），35℃發(fā)酵至凝乳。觀察記錄凝乳時間，經(jīng)切割、靜置，加熱升溫，終溫度分別為50℃、55℃、60℃和65℃，排乳清，濾出乳清后，檢測乳清pH和OD值，稱量干酪產(chǎn)量，測定水分含量，計算產(chǎn)率。

2 結(jié)果與分析

2．1 發(fā)酵劑菌種不同配比對新鮮軟質(zhì)干酪品質(zhì)的影響

經(jīng)1.2.1試驗篩選，結(jié)合各項檢測指標(biāo)，以LC1與S.t-SY兩株菌作為混合菌種加工制作干酪，總接種量為5%，考察不同菌種配比對干酪品質(zhì)的影響。LC1與S.t-SY分別經(jīng)復(fù)原脫脂乳活化后，分別按1:0、1:1、4:1、8:1、16:1、32:1搭配制成混合菌種發(fā)酵劑，分別以5%接種量接于脫脂乳中，35℃發(fā)酵至凝乳。試驗結(jié)果見表1。

表1 不同菌種配比對干酪品質(zhì)的影響

由表1可以看出，隨著嗜熱鏈球菌S.t-SY比例的增大，凝乳時間縮短，酸奶味加重；當(dāng)菌種比例為1:0、8:1、16:1、32:1時，凝乳時間差別不大。采用混合發(fā)酵劑制作的干酪其校正產(chǎn)率與單一發(fā)酵劑相比差異性顯著（P＜0.01），說明嗜熱鏈球菌的加入能增加干酪的校正產(chǎn)率。發(fā)酵劑菌種配比不同，校正產(chǎn)率差異性顯著（P＜0.01），當(dāng)LC1:S.t-SY為8:1和16:1時，校正產(chǎn)率差異性不顯著（P＞0.01），達(dá)到最大值；隨著混合菌種中LC1比例的增大，實測產(chǎn)率與校正產(chǎn)率也增加，但當(dāng)LC1:S.t-SY為1:1時，實測產(chǎn)率與校正產(chǎn)率均較1:0和4:1時高，水分含量也高，可能是因為嗜熱鏈球菌的黏度因素造成加工過程中水分不容易排出。

由乳清pH變化情況可以看出，隨發(fā)酵劑中嗜熱鏈球菌的比例增加，乳清pH先升高再降低，可見添加適量的嗜熱鏈球菌能夠提高干酪的乳清pH，但這幾個水平之間沒有顯著性差異（P＞0.05）。乳清pH的變化與干酪中礦物質(zhì)損失情況有關(guān)，是確定干酪礦物質(zhì)含量的重要因素，干酪的產(chǎn)酸凝乳過程可將不溶性的鈣、磷轉(zhuǎn)變成可溶的而游離出來，伴隨乳清的排放而損失。如果排出乳清的pH值較高，流失到乳清中的鈣相對較少，制成的干酪組織狀態(tài)富有彈性，干酪中存留的礦物質(zhì)含量高，反之，制成的干酪質(zhì)地趨于疏松，存留的礦物質(zhì)含量低。

乳清OD值間接反映了干酪蛋白含量損失狀況。幾組乳清OD值由小到大依次為1:0、8:1、1:1、32:1、4:1、16:1，說明干酪制作中蛋白損失量最小的是1:0，最大的是16:1，但LC:S.t-SY=1:0時干酪產(chǎn)率較低，因此進一步試驗以8:1的比例接種。

2．2 不同凝乳酶添加量對新鮮軟質(zhì)干酪品質(zhì)的影響

乳脂鏈球菌LC1與嗜熱鏈球菌S.t-SY分別經(jīng)復(fù)原脫脂乳活化后，按8:1配比(總接種量5%)接入脫脂乳中，加入0.01% CaCl2，攪拌10min后，加入凝乳酶，凝乳酶添加量分別為0.05mL/100L牛奶、0.1mL/100L牛奶、0.2mL/100L牛奶，35℃發(fā)酵至凝乳。試驗結(jié)果見表2。

表2 不同凝乳酶添加量對干酪品質(zhì)的影響

由表2可以看出，制作干酪時不同凝乳酶添加量不影響凝乳時間。添加少量凝乳酶的主要作用在于穩(wěn)定切割后的干酪粒，使其保持合適的硬度以及在加熱過程中避免顆粒互相黏結(jié)。其次添加凝乳酶能夠提高干酪的產(chǎn)量。

試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加酶的干酪與不添加酶的干酪校正產(chǎn)率差異性顯著（P＜0.05），當(dāng)酶添加量為0.1mL/100L牛奶時的校正產(chǎn)率最高，顯著高于其他兩個添加組（P＜0.05），較未添加組增加了4.67%。加入凝乳酶的干酪具有質(zhì)地松軟、成糊狀的特性，這可能是由于其含有較多的水分，而干酪的高水分含量是因為酪蛋白吸水力增強以及乳清蛋白和酪蛋白結(jié)合存在，這對于增加產(chǎn)量十分有利。酶添加量的不同會造成酶滯留量不同，而酶的滯留會影響干酪中蛋白水解和干酪的功能特性。凝乳酶添加量過小，會造成凝乳強度差，蛋白和脂肪等成分隨乳清排出，降低干酪產(chǎn)率；而隨著凝乳酶添加量的增多，干酪的硬度也隨之增加，凝乳成顆粒，產(chǎn)率也會下降。

本試驗條件下干酪制作中加入凝乳酶，乳清pH值有升高趨勢，但幾組間沒有顯著性差異（P＞0.05），說明添加凝乳酶對干酪中礦物質(zhì)損失量無顯著影響。

添加凝乳酶制得的干酪，乳清OD值增加，即蛋白損失量增加，當(dāng)凝乳酶添加量為0.1mL/100L牛奶時，排出乳清OD值較低，蛋白損失量減少。

2．3 不同加熱終溫度對新鮮軟質(zhì)干酪品質(zhì)的影響

乳脂鏈球菌LC1與嗜熱鏈球菌S.t-SY分別經(jīng)復(fù)原脫脂乳活化后，按8:1配比（總接種量5%）接于脫脂乳中，加入0.01% CaCl2，攪拌10min后，加入凝乳酶，凝乳酶的加入量為0.1mL/100L 牛奶，35℃發(fā)酵至凝乳，靜置，加熱升溫，加熱終溫度分別為50℃、55℃、60℃和65℃，排乳清，試驗結(jié)果見表3。

表3 不同加熱終溫度對千酪品質(zhì)的影響表

表3表明，隨加熱終溫度升高，干酪校正產(chǎn)率先升高再降低，差異性顯著（P＜0.05）；乳清pH先升高再降低，加熱終溫度為55℃、60℃時乳清pH無明顯差異（P＞0.05），高于50℃、65℃時的乳清pH。

加熱終溫度升高，乳清OD值亦增加，硬度增大，這可能是因為隨著加熱溫度的增加，干酪硬度增大，排出乳清量增多，隨乳清排出的蛋白增加。

2．4 新鮮軟質(zhì)干酪工藝條件優(yōu)化

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，以發(fā)酵劑菌種配比（A,其中A1 1:1、A2 8:1、A3 16:1），凝乳酶添加量（B，其中B1 0.05mL/100L牛奶、B2 0.1mL/100L牛奶、B3 0.2mL/100L牛奶），加熱終溫度（C，其中C1 50℃、C2 55℃、C3 60℃）三因素，采用三因素三水平L9（33）正交試驗，并以干酪校正產(chǎn)率、乳清pH和乳清OD值為試驗指標(biāo)，篩選并確定干酪制作的最佳工藝，正交試驗結(jié)果見表4。

表4 干酪制作最佳工藝條件正交試驗結(jié)果

表4正交試驗極差分析結(jié)果表明：以干酪校正產(chǎn)率為試驗指標(biāo)，影響因素順序為:發(fā)酵劑菌種配比（A）＞凝乳酶添加量（B）＞加熱終溫度（C），最佳處理為A2B2C2，即在干酪制作過程中添加發(fā)酵劑配比為LC1:S.t-SY=8:l，凝乳酶添加量為0.1mL/100L牛奶，加熱終溫度為55℃。

3 產(chǎn)品評價

按照本研究確定的試驗條件制備干酪，測定樣品各種感官及微生物指標(biāo)。發(fā)現(xiàn)自制干酪產(chǎn)品的感官指標(biāo)、衛(wèi)生指標(biāo)均符合NY478-2002《軟質(zhì)干酪》的要求，該產(chǎn)品呈均勻一致的白色，具有乳特有的氣味和滋味，無苦味，質(zhì)地均勻細(xì)膩、柔軟有顆粒感；大腸菌群（MPN/g）小于3.0，無致病菌檢出。