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(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、易消化、生物學(xué)價(jià)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(jī)酸、礦物質(zhì)元素及維生素等多種營(yíng)養(yǎng)成分及生物活性物質(zhì)。但干酪在我國(guó)乳制品消費(fèi)量的占比很低[6,7]，制約我國(guó)干酪產(chǎn)業(yè)發(fā)展的原因有兩個(gè)：一是干酪價(jià)格較高，二是大部分干酪不適宜國(guó)人口味。本試驗(yàn)以口味適宜的新鮮軟質(zhì)干酪為研究對(duì)象，針對(duì)影響干酪品質(zhì)的三個(gè)主要因素：發(fā)酵劑、凝乳酶、加熱最終溫度，進(jìn)行單因素試驗(yàn)研究。并在此基礎(chǔ)上，利用正交試驗(yàn)進(jìn)一步確定影響干酪品質(zhì)的幾個(gè)主要影響因素參數(shù)。

1 材料與方法

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

1．2 試驗(yàn)方法

1.2.1 發(fā)酵劑優(yōu)化篩選

在乳中的生長(zhǎng)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(cè)指標(biāo)如下：凝乳時(shí)間、凝乳時(shí)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(shí)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(wú)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(gè)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(duì)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(shí)間，經(jīng)切割、靜置、加熱升溫后，濾出乳清，檢測(cè)乳清pH和OD值，稱量干酪產(chǎn)量，測(cè)定水分含量，計(jì)算產(chǎn)率。

1.2.4 凝乳酶添加量對(duì)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(shí)間，經(jīng)切割、靜置、加熱升溫后，濾出乳清，檢測(cè)乳清pH和OD值，稱量干酪產(chǎn)量，測(cè)定水分含量，計(jì)算產(chǎn)率。

1.2.5 加熱終溫度對(duì)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(shí)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(cè)乳清pH和OD值，稱量干酪產(chǎn)量，測(cè)定水分含量，計(jì)算產(chǎn)率。

2 結(jié)果與分析

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

經(jīng)1.2.1試驗(yàn)篩選，結(jié)合各項(xiàng)檢測(cè)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(duì)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(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 不同菌種配比對(duì)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(shí)間縮短，酸奶味加重；當(dāng)菌種比例為1:0、8:1、16:1、32:1時(shí)，凝乳時(shí)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(shuō)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(shí)，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(shí)測(cè)產(chǎn)率與校正產(chǎn)率也增加，但當(dāng)LC1:S.t-SY為1:1時(shí)，實(shí)測(cè)產(chǎn)率與校正產(chǎn)率均較1:0和4:1時(shí)高，水分含量也高，可能是因?yàn)槭葻徭溓蚓酿ざ纫蛩卦斐杉庸み^(guò)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(jiàn)添加適量的嗜熱鏈球菌能夠提高干酪的乳清pH，但這幾個(gè)水平之間沒(méi)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(guò)程可將不溶性的鈣、磷轉(zhuǎn)變成可溶的而游離出來(lái)，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(duì)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(shuō)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(shí)干酪產(chǎn)率較低，因此進(jìn)一步試驗(yàn)以8:1的比例接種。

2．2 不同凝乳酶添加量對(duì)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(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同凝乳酶添加量對(duì)干酪品質(zhì)的影響

由表2可以看出，制作干酪時(shí)不同凝乳酶添加量不影響凝乳時(shí)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(guò)程中避免顆?；ハ囵そY(jié)。其次添加凝乳酶能夠提高干酪的產(chǎn)量。

試驗(yàn)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(shí)的校正產(chǎn)率最高，顯著高于其他兩個(gè)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?yàn)槔业鞍孜υ鰪?qiáng)以及乳清蛋白和酪蛋白結(jié)合存在，這對(duì)于增加產(chǎn)量十分有利。酶添加量的不同會(huì)造成酶滯留量不同，而酶的滯留會(huì)影響干酪中蛋白水解和干酪的功能特性。凝乳酶添加量過(guò)小，會(huì)造成凝乳強(qiáng)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(huì)下降。

本試驗(yàn)條件下干酪制作中加入凝乳酶，乳清pH值有升高趨勢(shì)，但幾組間沒(méi)有顯著性差異（P＞0.05），說(shuō)明添加凝乳酶對(duì)干酪中礦物質(zhì)損失量無(wú)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(shí)，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(duì)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(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 不同加熱終溫度對(duì)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(shí)乳清pH無(wú)明顯差異（P＞0.05），高于50℃、65℃時(shí)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?yàn)殡S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(yàn)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(yàn)，并以干酪校正產(chǎn)率、乳清pH和乳清OD值為試驗(yàn)指標(biāo)，篩選并確定干酪制作的最佳工藝，正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 干酪制作最佳工藝條件正交試驗(yàn)結(jié)果

表4正交試驗(yàn)極差分析結(jié)果表明：以干酪校正產(chǎn)率為試驗(yàn)指標(biāo)，影響因素順序?yàn)?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(guò)程中添加發(fā)酵劑配比為L(zhǎng)C1: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(píng)價(jià)

按照本研究確定的試驗(yàn)條件制備干酪，測(cè)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(wú)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(wú)致病菌檢出。