脂肪含量對(duì)Halloumi干酪品質(zhì)的影響研究

王清剛，鄭遠(yuǎn)榮，劉振民，萬(wàn)嗣寶，王吉棟，徐杏敏

（1.上海大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，上海 200444；2.乳業(yè)生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海乳業(yè)生物工程技術(shù)研究中心，光明乳業(yè)股份有限公司乳業(yè)研究院，上海 200436）

0 引言

Halloumi是源自于塞浦路斯的傳統(tǒng)半硬質(zhì)干酪，質(zhì)地緊密有彈性，在歐洲地中海地區(qū)非常受歡迎，近年來其出口量也在逐漸增大。最初Halloumi干酪是由羊乳制作而成，后來隨著生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，人們開始利用牛奶或牛羊乳混合來制作[1]。Halloumi干酪最大的特點(diǎn)是其“煎不化”的特性，可以將干酪切成片，煎至兩面金黃，煎炸時(shí)干酪不會(huì)融化，質(zhì)地較為柔軟，風(fēng)味獨(dú)特，十分受年輕人喜愛，另外還可作為燒烤材料食用[2]。

脂肪不僅是干酪中風(fēng)味的主要來源，還充當(dāng)“增塑劑”，填充在酪蛋白基質(zhì)中，降低其機(jī)械強(qiáng)度，軟化質(zhì)地。研究發(fā)現(xiàn)脂肪對(duì)干酪的理化性質(zhì)，質(zhì)構(gòu)、融化性和微觀結(jié)構(gòu)有顯著性影響[3]。Sánchez-Macías等人[4]研究發(fā)現(xiàn)脂肪含量的減少，導(dǎo)致新鮮羊奶干酪的蛋白含量、水分和pH升高，并降低了酪蛋白的降解效率。Sun等人[5]研究發(fā)現(xiàn)半脂切達(dá)干酪的融化性顯著低于全脂切達(dá)干酪，在加熱過程中，半脂切達(dá)干酪的蛋白質(zhì)-脂肪比和蛋白質(zhì)-水分比都高于全脂干酪，這也導(dǎo)致低脂切達(dá)干酪表面極易出現(xiàn)“干皮”現(xiàn)象。Dian等人[6]通過共聚焦顯微鏡觀察到，低脂和中脂奶油干酪的脂肪以均勻分散的離散小球形式出現(xiàn)，與全脂干酪相比幾乎沒有結(jié)塊跡象。

臨床研究表明，高脂飲食可能會(huì)誘發(fā)炎癥、肥胖以及2型糖尿病等疾病[7]，減少脂肪攝入，建立良好飲食習(xí)慣尤為重要。在美國(guó)飲食指南（2010）中，推薦的成人脂肪攝入量應(yīng)低于總熱量攝入量的35%[8]。在最新《中國(guó)居民膳食指南科學(xué)研究報(bào)告（2021）》中顯示，我國(guó)超重肥胖的現(xiàn)象日益嚴(yán)重，這與長(zhǎng)期膳食不平衡和脂肪攝入過多密切相關(guān)，所以未來低脂干酪有很大的市場(chǎng)空間。目前國(guó)內(nèi)的干酪行業(yè)還在起步階段，大多研究集中在全脂干酪中，對(duì)減脂、低脂干酪鮮有研究。本文通過設(shè)定不同脂肪含量，研究脂肪含量對(duì)Halloumi干酪理化性質(zhì)，質(zhì)構(gòu)，色度，微觀結(jié)構(gòu)等方面的影響，為減脂及低脂半硬質(zhì)干酪的品質(zhì)研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮牛乳、脫脂牛乳，光明乳業(yè)股份有限公司；凝乳酶，北京多愛特生物科技有限公司；無水氯化鈣（分析純），國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；固綠溶液、尼羅紅，生工生物工程（上海）股份有限公司。

1.2 器材

干酪槽，英國(guó)Armfiled公司；TA-XT plus質(zhì)地分析儀，英國(guó)Stable Micro System公司；Color Flex EZ色差儀，美國(guó)Hunter Lab公司；SM-523電烤爐，新麥機(jī)械有限公司；精密天平，德國(guó)Santorius公司；模具為自制。

1.3 制作工藝

生牛乳→標(biāo)準(zhǔn)化→巴氏殺菌（73℃15 s）→降溫至32℃→加入0.01%氯化鈣→加入0.004%凝乳酶→凝乳30～45 min→凝塊切割，靜置5 min→加熱排乳清→放入模具壓榨1 h→95℃乳清熱燙1 h→取出、晾干，鹽漬→真空包裝，放入4℃冷藏。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

1.4.1 得率測(cè)定

Halloumi干酪的得率按以下公式計(jì)算：

注：m干酪為成品干酪質(zhì)量；m總為所有原料的總質(zhì)量，包括原料乳、凝乳酶、氯化鈣和鹽。

1.4.2 基本理化指標(biāo)測(cè)定

Halloumi干酪水分測(cè)定參照GB 5009.3-2016《食品中水分的測(cè)定》；蛋白質(zhì)含量測(cè)定參照GB 5009.5-2016《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定：凱氏定氮法》；脂肪含量測(cè)定參照GB 5009.6-2016《食品中脂肪的測(cè)定》。

1.4.3 質(zhì)構(gòu)參數(shù)測(cè)定

測(cè)量前用取樣器將干酪切成直徑30 mm，高20 mm圓柱狀，然后放入4℃冷藏，6 h后取出，每組樣品在5 min內(nèi)測(cè)量完畢。采用TPA模式，探頭類型：P25；測(cè)量前探頭下降速率5.0 mm/s，測(cè)試速率1.0 mm/s，測(cè)試后探頭回程速率5.0 mm/s，觸發(fā)力0.2 g，測(cè)試距離2 mm。測(cè)量干酪的硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性。

1.4.4 融化值測(cè)定

參考姜姝等人[9]方法并根據(jù)Halloumi干酪特性做一定修改，用取樣器將干酪切成直徑30 mm，高20 mm圓柱狀，纖維方向與干酪直徑相垂直。將樣品置于鋪有化學(xué)分析濾紙的鋁制培養(yǎng)皿中央，室溫靜置30 min后放入電烤爐內(nèi)，106℃、1 h后取出，室溫回復(fù)30 min，隨機(jī)從6個(gè)方向量取干酪的融化直徑，取融化直徑與30 mm的差值的平均值為干酪的融化值。

1.4.5 色度測(cè)定

這個(gè)題需要這樣理解的，這兩種病毒差別很大。雖然流行性腹瀉病毒（其原料感染劑量為10）在飼料中更具傳染性，但其感染性更易喪失。而非洲豬瘟病毒有很強(qiáng)的耐受性，可在很廣的溫度和pH值范圍內(nèi)存活。病毒可在糞便中存活11天、帶骨肉中存活150天。因其耐受性在各種環(huán)境條件下的廣泛傳染性和穩(wěn)定性使得非洲豬瘟病毒特別容易發(fā)生飼料源傳播。

采用Color Flex EZ色差儀，操作步驟：打開色差儀，將鏡頭和樣品杯擦拭干凈，根據(jù)屏幕指示，首先依次放入黑玻璃板和白玻璃板進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)完畢后放入樣品進(jìn)行測(cè)量。用取樣器將干酪切成直徑55 mm，高20 mm柱狀，取于干酪邊緣和內(nèi)部，測(cè)量完畢后記錄L*、a*、b*值，每組樣品測(cè)量3次取平均值。

1.4.6 微觀結(jié)構(gòu)

采用激光共聚焦顯微鏡進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)的觀測(cè)。將干酪切成5 mm×5 mm×2 mm薄片。然后將干酪片放入1.0 g/L的固綠溶液中浸泡10 min，然后取出放入0.1 g/L的尼羅紅-乙醇溶液中浸泡10 min。染色完畢后用蒸餾水沖洗3次洗凈染料，洗凈后放至0.17 mm蓋玻片中，置于10倍鏡下觀察。尼羅紅與固綠激發(fā)波長(zhǎng)分別為488 nm與625 nm，調(diào)整至視野清晰后采集圖片。

1.4.7 感官評(píng)定

采用趙賽楠等人[10]方法并結(jié)合Halloumi干酪特性進(jìn)行一定修改，評(píng)分細(xì)則如下，優(yōu)選10名評(píng)測(cè)員（其中食品行業(yè)8名），并在品嘗前進(jìn)行有關(guān)Halloumi干酪及感官評(píng)價(jià)的培訓(xùn)。品嘗干酪前后，用純凈水漱口，品嘗完畢后根據(jù)評(píng)分細(xì)則進(jìn)行打分。

1.4.8 數(shù)據(jù)分析

每組樣品均設(shè)置3個(gè)平行樣，用SPSS 23.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析，P＜0.05時(shí)在統(tǒng)計(jì)學(xué)上差異顯著，用Origin 2021軟件作圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 基本理化指標(biāo)

將全脂牛乳和脫脂牛乳按1∶0、4∶1、3∶2、2∶3、1∶4比例制作Halloumi干酪，5組不同脂肪含量的Halloumi干酪分別稱為全脂、減脂1、減脂2、減脂3和低脂，測(cè)定其得率、脂肪含量、蛋白含量和水分。結(jié)果如表2所示，5組干酪的脂肪含量分別為30.03%、25.09%、20.08%、14.12%和9.11%。與全脂干酪相比，減脂1、減脂2、減脂3和低脂干酪的脂肪含量分別減少了16.7%、33.3%、53.3%和70%。每組干酪的得率、蛋白質(zhì)含量和水分均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。全脂干酪的得率最高，為11.62%，隨著脂肪含量的減少，得率逐漸下降，低脂干酪的得率最低，為7.31%，下降了近37%，說明脂肪含量對(duì)干酪的得率有著重要影響。隨著脂肪含量的減少，干酪的蛋白含量明顯升高，這是由于缺少脂肪的填充，蛋白質(zhì)基質(zhì)變得緊密，密度增大，導(dǎo)致蛋白含量增加[11]。

表2 不同脂肪含量Halloumi干酪的理化指標(biāo)

2.2 Halloumi的質(zhì)構(gòu)分析

硬度（Hardness）是干酪質(zhì)構(gòu)中一項(xiàng)重要指標(biāo)，Halloumi作為一種半硬質(zhì)干酪，硬度對(duì)其品質(zhì)有重要影響。TPA硬度定義為第一次壓縮循環(huán)期間的峰值力。如圖1所示，5組干酪的硬度存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。全脂干酪的硬度最低，隨著脂肪含量的降低，硬度逐漸增大，低脂干酪硬度最大，數(shù)值上約為全脂干酪的2.26倍。在干酪中，脂肪像填充物一樣，鑲嵌在酪蛋白基質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，同時(shí)脂肪具有的潤(rùn)滑特性可以軟化質(zhì)地。脂肪含量越多，干酪越柔軟。當(dāng)脂肪含量減少時(shí)會(huì)增加蛋白膠束之間的機(jī)械強(qiáng)度，硬度變大。

圖1 不同脂肪含量Halloumi干酪的硬度

彈性（Springiness）是評(píng)價(jià)干酪質(zhì)地重要指標(biāo)之一，TPA彈性定義為干酪在變形力消除后恢復(fù)到未變形狀態(tài)的速度和程度。結(jié)果如圖2所示，5組干酪的彈性存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05）。脂肪含量越低，彈性越大，呈負(fù)相關(guān)。全脂干酪彈性最小，低脂干酪彈性最大，這是因?yàn)橹镜臏p少導(dǎo)致蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)變得更加靈活，低脂干酪中更多的蛋白質(zhì)含量提供了每單位體積內(nèi)更多的基質(zhì)，干酪在受到擠壓后可以迅速恢復(fù)到初始形態(tài)[12]。減脂1和減脂2干酪的彈性變化較小，這可能是少量脂肪的減少，使蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)機(jī)械結(jié)構(gòu)變化不明顯，在受到外力擠壓時(shí)，由于脂肪球的黏附作用，干酪較難恢復(fù)到初始形態(tài)。減脂3和低脂干酪的彈性上升幅度較大，數(shù)值上約為全脂干酪的2.26倍和3.13倍。脂肪的大量缺失，蛋白膠束之間作用力增強(qiáng)，使干酪抵抗外力能力增強(qiáng)，彈性增加[13]。

圖2 不同脂肪含量Halloumi干酪的彈性

內(nèi)聚性（Cohesiveness）反映的是咀嚼干酪時(shí)，干酪抵抗受損并緊密連接，使干酪保持完整的性質(zhì)[14]。TPA內(nèi)聚性定義為第二次壓縮期間的正力面積與第一次壓縮的面積之比。結(jié)果如圖3所示，5組干酪的內(nèi)聚性存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），脂肪含量越低，干酪的內(nèi)聚性越大，呈負(fù)相關(guān)，這與Ayse Demet Karaman等人[15]的研究結(jié)果是一致的。低脂干酪的內(nèi)聚性最大，全脂干酪內(nèi)聚性最小。研究發(fā)現(xiàn)干酪的內(nèi)聚性與脂肪/蛋白質(zhì)的比值有關(guān)，比值越大，內(nèi)聚性越大[16]。從表1可以看出，脂肪含量越低，干酪的蛋白質(zhì)含量就越高，其比值也越大，內(nèi)聚性也在逐漸增大。同時(shí)，蛋白質(zhì)密度的增加，使干酪在受外力壓迫時(shí)，更容易保持自身的完整性。

表1 評(píng)分細(xì)則

圖3 不同脂肪含量Halloumi干酪的內(nèi)聚性

咀嚼性（Chewiness）表示食物從咀嚼到準(zhǔn)備吞咽狀態(tài)時(shí)所需的能量[14]。TPA咀嚼性在數(shù)值上表示為硬度、彈性和內(nèi)聚性的乘積。結(jié)果如圖4所示，5組干酪樣品的咀嚼性存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），脂肪含量越低，咀嚼性越高，呈負(fù)相關(guān)。全脂干酪咀嚼性最低，低脂干酪咀嚼性最高，其中，減脂3和低脂干酪的咀嚼性呈現(xiàn)斷崖式增長(zhǎng)，在數(shù)值上分別是全脂干酪的4.9倍和8.0倍。脂肪的減少，使蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得緊密，蛋白質(zhì)之間作用力增強(qiáng)，使干酪更加耐嚼，而且從圖4中可以看出，脂肪含量降低到一定程度時(shí)，干酪的咀嚼性已經(jīng)遠(yuǎn)高于全脂干酪，推測(cè)若完全除去脂肪，干酪的質(zhì)地缺陷會(huì)更加明顯。

圖4 不同脂肪含量Halloumi干酪的TPA咀嚼性

2.3 Halloumi的融化性

融化性是指“干酪在加熱時(shí)融化的難易程度和廣度”，在一定程度上可以反映出干酪的熱傳導(dǎo)和流變屬性，是衡量干酪品質(zhì)的重要指標(biāo)之一[17]。研究發(fā)現(xiàn)融化性由脂肪，水分含量以及奶酪的酸堿度決定，高脂奶酪比低脂奶酪具有更高的融化性[18]。Halloumi干酪最重要的特性是其獨(dú)特的抗融性，即低融化性，加熱時(shí)，干酪會(huì)變軟不會(huì)融化，但具有一定的流動(dòng)性，這也是Halloumi干酪融化性的體現(xiàn)。

將5組Halloumi干酪樣品加熱后，測(cè)定其融化值，融化值越大，融化性越高，抗融性越低。結(jié)果如圖5所示，脂肪含量越低，干酪的融化性越差，即抗融性越高。干酪的融化性與加熱時(shí)蛋白質(zhì)基質(zhì)的破壞有關(guān)，加熱時(shí)，脂肪的融化會(huì)使蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)之間相互作用減弱，使蛋白質(zhì)基質(zhì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)來促進(jìn)干酪的融化[19]。全脂干酪的抗融性最差，低脂干酪抗融性最好，這是因?yàn)榈椭衫覂?nèi)部脂肪球小而稀疏，加熱時(shí)脂肪的融化不足以破壞蛋白質(zhì)基質(zhì)，導(dǎo)致融化性降低。并且從圖5中可以看出，減脂3和低脂干酪的融化值無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，當(dāng)脂肪降低到14%以下時(shí)，Halloumi干酪的抗融性極高，加熱后干酪?guī)缀醪痪哂辛鲃?dòng)性，其融化值測(cè)量大小可能與與受熱膨脹有關(guān)。

圖5 不同脂肪含量Halloumi干酪的融化值

2.4 色度分析

顏色是干酪外觀品質(zhì)的重要因素，直接影響消費(fèi)者的接受度。關(guān)于色差儀的三個(gè)參數(shù)：L*(0～100)代表顏色的明亮度；a*介于紅色(+)與綠色(-)之間；b*介于黃色(+)與藍(lán)色(-)之間。結(jié)果如表3所示，在L*值上，脂肪含量越少，L*值越低，即干酪的亮度隨脂肪的減少而降低，全脂干酪的亮度最高，低脂干酪的亮度最低。干酪的亮度與乳脂肪球干擾光的散射有關(guān)，脂肪球數(shù)量越少，散射越低，導(dǎo)致亮度越低[20]。減脂3和低脂干酪沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，兩者在數(shù)值上僅相差0.41%；在a*值上，5組干酪存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），脂肪含量越低，a*值越低，呈正相關(guān)，干酪趨向于綠色調(diào)。這與較小的脂肪球更容易將干酪中β-胡蘿卜素轉(zhuǎn)化為維生素A有關(guān)[21]；在b*值上，5組干酪在數(shù)值上整體偏黃色調(diào)，全脂與減脂1干酪沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但兩者與減脂2、減脂3和低脂干酪存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），推測(cè)脂肪含量越低，b*值有降低的趨勢(shì)。整體上全脂干酪呈現(xiàn)出淡黃色，脂肪含量降低，干酪顏色逐漸偏向暗黃色。

表3 不同脂肪含量Halloumi干酪的L*值、a*值和b*值

2.5 微觀結(jié)構(gòu)

采用激光共聚焦顯微鏡進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)的觀測(cè)，蛋白質(zhì)被固綠溶液染成綠色，脂肪被尼羅紅溶液染成紅色。結(jié)果如圖6所示，從圖中可以清晰地看到蛋白質(zhì)和脂肪在干酪中的分布情況，脂肪作為填充物鑲嵌在蛋白質(zhì)基質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。從圖6（a）中可以看出，全脂干酪中蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)緊密，脂肪球均勻的分布在蛋白質(zhì)基質(zhì)中，脂肪球之間容易聚集形成明顯的“脂肪帶”。Khanal[22]等人也報(bào)道過這種現(xiàn)象，隨著干酪中脂肪含量的增加，脂肪顆粒會(huì)出現(xiàn)明顯的結(jié)塊和聚結(jié)現(xiàn)象。從（b）～（e）圖中可以看出，脂肪在蛋白質(zhì)基質(zhì)中的分布形態(tài)發(fā)生了較大變化，“脂肪帶”現(xiàn)象逐漸減少，圖6（b）中脂肪匯聚在一起，形成了較大尺寸的脂肪球。在圖6（c）中，隨著脂肪含量進(jìn)一步降低，脂肪球之間的聚集現(xiàn)象變?nèi)酰疽孕〕叽绲那驙罘植荚诘鞍踪|(zhì)基質(zhì)中。在圖（d）和圖（e）中，脂肪球尺寸已經(jīng)變得非常微小，零星的分布在酪蛋白基質(zhì)中。

圖6 不同脂肪含量Halloumi干酪的微觀結(jié)構(gòu)

2.6 感官評(píng)定

從圖7中可以看出，5組干酪在外觀、質(zhì)地、風(fēng)味和煎烤特性方面存在不同程度的差異。其中，全脂干酪總體得分最高，減脂1其次，兩者僅相差1分，低脂干酪得分最低。風(fēng)味方面，全脂干酪散發(fā)出濃郁的奶香味，隨著脂肪的減少，奶香味逐漸變淡；在質(zhì)地和外觀上，全脂干酪呈現(xiàn)淡黃色，內(nèi)部緊密，質(zhì)地均一，易切塊，隨著脂肪含量減少，干酪從淡黃色變?yōu)榘迭S色，且內(nèi)部不均一，孔隙變大；減脂1在煎烤特性方面得分最高，根據(jù)評(píng)定人員的描述，相比全脂干酪，減脂1的出油量適中，降低了食用時(shí)的油膩感，并且加熱后的硬度和咀嚼性更符合感官評(píng)定人員的口感，但奶香味略低于全脂干酪。減脂2、減脂3和低脂干酪在煎炸過后，硬度較大，不易咀嚼，特別是減脂3和低脂干酪，出油量少，表面易糊。綜合來看，全脂干酪的感官品質(zhì)最好，若脂肪含量降低到20%左右，Halloumi干酪的品質(zhì)也在接受范圍之內(nèi)。

圖7 脂肪含量對(duì)Halloumi干酪感官品質(zhì)的影響

3 結(jié)論

本文主要研究了脂肪含量對(duì)Halloumi干酪理化指標(biāo)、質(zhì)構(gòu)、融化性、色度和微觀結(jié)構(gòu)的影響。研究發(fā)現(xiàn)：脂肪含量的降低，使干酪的得率降低，蛋白質(zhì)含量和水分增加；質(zhì)構(gòu)上，硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性增大；融化性方面，脂肪含量越低，干酪融化性越低，抗融性越強(qiáng)，當(dāng)脂肪含量降低到14%及以下時(shí)，干酪的融化性不再發(fā)生變化；色度方面，脂肪含量與L*值b*值呈正相關(guān)，與a*值呈負(fù)相關(guān)，脂肪含量越低，干酪亮度越低，越偏向暗黃色；采用激光共聚焦顯微鏡對(duì)Halloumi干酪進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)的分析，發(fā)現(xiàn)隨著脂肪含量的減少，干酪內(nèi)部脂肪的分布從聚集的條帶狀變?yōu)槌叽巛^大的脂肪球，當(dāng)脂肪含量進(jìn)一步減少時(shí)，脂肪球尺寸降低，數(shù)量減少，零星的分布在蛋白質(zhì)基質(zhì)內(nèi)；在感官方面，全脂干酪得分最高，低脂干酪得分最低，與全脂干酪差異較大，而減脂1和減脂2與全脂干酪的差異在可接受范圍內(nèi)，故在生產(chǎn)減脂Halloumi干酪時(shí)，可將脂肪含量控制在20%左右。綜上，將通過分析脂肪含量對(duì)Halloumi干酪各項(xiàng)指標(biāo)的影響，為減脂和低脂Halloumi干酪的品質(zhì)研究及工業(yè)化生產(chǎn)提供參考。