馬蘇里拉干酪熔化性主要影響因素

張葉雨，張俊山，李春梅

(1.黑龍江東方學(xué)院，哈爾濱 150066；2.黑龍江省綠色食品科學(xué)研究院，哈爾濱 150028)

0 引言

馬蘇里拉干酪，也稱為莫扎雷拉、莫茲瑞拉或馬祖里拉等[1]是意大利南部坎帕尼亞（Campania）和那布勒斯（Naples）地方產(chǎn)的一種淡味奶酪[2]，屬于帶典型的帕斯特（Pasta Filata）干酪[3]，傳統(tǒng)的馬蘇里拉奶酪是用水牛奶制作的，要保存在奶清中[4]。馬蘇里拉干酪質(zhì)地柔軟，水分含量高口感極佳，更適合國(guó)人食用[5]，近年來在我國(guó)的消費(fèi)量持續(xù)上升[6-7]。熔化的馬蘇里拉干酪的功能特性豐富，其中熔化性被認(rèn)為是制作出優(yōu)秀披薩面層的重要特性[8]。而干酪的物理性質(zhì)在很大程度上取決于酪蛋白的含量、酪蛋白相互作用的類型、數(shù)量和強(qiáng)度，干酪的成份、加工工藝和存儲(chǔ)條件。除此以外，在提升功能特性的同時(shí)保持干酪風(fēng)味也是一個(gè)非常值得考慮的方面。因此，制造商必須了解熔化性如何受上述因素的影響。

1 干酪的熔化性

干酪的熔化性是反映干酪功能品質(zhì)的一種功能特性，其好壞會(huì)影響消費(fèi)者的購買欲望。具有良好熔化性的馬蘇里拉干酪應(yīng)該熔化均勻，熔化后不會(huì)變成水狀并釋放出油，這樣在融化時(shí)就看不到單個(gè)干酪碎片，因?yàn)楹懈衫宜槠瑫?huì)對(duì)干酪融漿均一性產(chǎn)生影響，從而對(duì)食品的感官體驗(yàn)產(chǎn)生不利影響。干酪的熔化性在食品的應(yīng)用十分廣泛，如披薩面餅、漢堡上的干酪片、烤三明治。干酪制造商可以通過了解影響馬蘇里拉干酪熔化性的因素來生產(chǎn)出具有良好熔化性的馬蘇里拉干酪。

2 原料乳對(duì)馬蘇里拉熔化性的影響

因?yàn)榈貐^(qū)優(yōu)勢(shì)奶牛品種有所不同，制作馬蘇里拉干酪的原料乳會(huì)有所區(qū)別，主要分為牛奶和水牛奶兩類。牛奶馬蘇里拉干酪（CMM）更柔軟，更柔韌，含水量、脂肪和鹽含量略高于水牛奶馬蘇里拉干酪（BMM），這是因?yàn)锽MM中的蛋白質(zhì)含量更高，Zedan等人研究還指出，在冷藏過程中，CMM的可溶性氮含量和總揮發(fā)性脂肪酸（TVFA）都比BMM高。由于干酪中的蛋白質(zhì)水解作用會(huì)影響干酪的質(zhì)構(gòu)和熔化性，而TVFA含量則增加了馬蘇里拉干酪的風(fēng)味[9]。因此無論在熔化性還是風(fēng)味CMM都更具優(yōu)勢(shì)，因此，CMM更適合做披薩面層[10]。Salama等人研究發(fā)現(xiàn)在制作BMM的過程中，向水牛奶中添加濃縮乳清蛋白（47.88%蛋白含量，添加量為0.3%），可將其熔化性提高兩倍[11]。在考慮獲制作條件、經(jīng)濟(jì)以及原材料獲取難度的情況下，CMM無疑更適合中國(guó)國(guó)情。

3 干酪成分對(duì)馬蘇里拉熔化性的影響

3.1 水分

含水量提高會(huì)增加干酪的產(chǎn)出率。但水分含量的變化會(huì)對(duì)干酪的功能特性產(chǎn)生影響。隨著水分的蒸發(fā)，較大的酪蛋白孔洞逐漸消失，干酪凝膠結(jié)構(gòu)變得連續(xù)而緊密，干酪的熔化性降低[12]。Jana研究發(fā)現(xiàn)將馬蘇里拉干酪的含水量從47%增加到52%，會(huì)使干酪的質(zhì)地變軟，并使干酪的熔化性提高[13]。過高的含水量，會(huì)導(dǎo)致干酪融化時(shí)間延遲，可撕碎性和風(fēng)味變差。因此在提高馬蘇里拉干酪水含量的同時(shí)，且不影響干酪的其他功能特性，會(huì)是以后的重點(diǎn)研究方向。

3.2 脂肪

脂肪含量對(duì)熔化性也有很大影響，Tunick等人研究發(fā)現(xiàn)隨著馬蘇里拉干酪中脂肪含量的增加，干酪的柔軟性和熔化性會(huì)得到改善[14]。但隨著人們健康觀念深入，低脂馬蘇里拉干酪也越來越受歡迎，但脂肪含量降低會(huì)影響干酪含水量，從而對(duì)干酪的熔化性產(chǎn)生不利影響。Tunick等人研究指出在制備低脂馬蘇里拉干酪時(shí)，對(duì)牛奶進(jìn)行均質(zhì)化可以產(chǎn)生具有理想熔化性的產(chǎn)品[15-16]。此外Perry等人發(fā)現(xiàn)，使用胞外多糖生產(chǎn)培養(yǎng)物有助于獲得含水量增加的低脂奶酪，從而改善了可熔化性[17-18]。低脂馬蘇里拉干酪的許多不良功能特性是由于缺乏脂肪，使酪蛋白基質(zhì)脫水，導(dǎo)致熔化性降低，由此導(dǎo)致的融化時(shí)間延長(zhǎng)，會(huì)使干酪烘焙過程中產(chǎn)生嚴(yán)重的褐變，對(duì)感官體驗(yàn)產(chǎn)生不利影響[19]。

脂肪含量和水含量增加都對(duì)馬蘇里拉干酪的熔化性有積極影響，但兩者之間互有影響，脂肪含量降低也會(huì)導(dǎo)致水含量減少，而水含量上升則會(huì)對(duì)干酪的可撕碎性等其他功能特性產(chǎn)生不利影響。脂肪含量和含水量還共同作用于干酪的褐變現(xiàn)象，研究脂肪含量與水含量對(duì)干酪熔化性的影響，對(duì)提高經(jīng)濟(jì)性、風(fēng)味和控制產(chǎn)品質(zhì)量都有重要影響。

3.3 發(fā)酵劑

在馬蘇里拉干酪制作過程中發(fā)酵劑的選擇具有多種選擇，在制作馬蘇里拉干酪時(shí)甚至可以使用酸奶發(fā)酵菌代替。但不同的發(fā)酵劑培養(yǎng)物具有不同的蛋白水解活性，會(huì)影響馬蘇里拉干酪的熔化性。當(dāng)瑞士乳桿菌作為嗜熱鏈球菌的輔助發(fā)酵劑，與使用德氏乳桿菌相比，具有優(yōu)越的功能特性，尤其是熔化性。Dave等人在使用混合培養(yǎng)法（嗜熱鏈球菌和瑞士乳桿菌）制備的1個(gè)月齡的馬蘇里拉干酪時(shí)發(fā)現(xiàn)其可熔化性比新鮮干酪相比提高了3～4倍，而單獨(dú)使用嗜熱鏈球菌培養(yǎng)的干酪的可熔化性僅為2倍[20]。因此，乳桿菌與鏈球菌的混合菌種是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵菌的主流，與此同時(shí)提高發(fā)酵溫度，縮短發(fā)酵時(shí)間則是發(fā)酵菌的研究的另一個(gè)重要方向。

3.4 凝乳酶

凝乳酶的選擇也具有多樣性，Dave等人研究發(fā)現(xiàn)凝乳酶和發(fā)酵劑之間的協(xié)同作用可以用來提高馬蘇里拉干酪的熔化和流動(dòng)特性[21]。馬蘇里拉干酪的熔化性主要與β-酪蛋白的水解有關(guān)，對(duì)馬蘇里拉干酪品質(zhì)起著重要作用[22]。不同的凝乳酶則對(duì)酪蛋白有不同的特異性[20-21]。與小牛皺胃凝乳酶相比，Ahmed等人在研究了板栗疫病菌的寄生蛋白酶后發(fā)現(xiàn)其對(duì)β-酪蛋白更具特異性，在對(duì)利用板栗疫病菌的寄生凝乳酶制備的一個(gè)月齡的馬蘇里拉干酪檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，其β-酪蛋白的分解率為50%，高于用傳統(tǒng)凝乳酶制作的一個(gè)月齡的馬蘇里拉干酪中44.72%的分解率[23]。但隨著干酪的成熟，這種指標(biāo)會(huì)趨近，此時(shí)凝乳酶的類型既不能影響TVFA的含量，也不能影響馬蘇里拉干酪的熔化性[24]。由此可見，凝乳酶對(duì)新鮮馬蘇里拉干酪的熔化性影響較大。而對(duì)于成熟的馬蘇里拉的影響幾乎可以忽略不計(jì)。

4 制作工藝和存儲(chǔ)條件對(duì)熔化性的影響

4.1 凝乳切割時(shí)的pH值

凝乳切割是所有干酪生產(chǎn)關(guān)鍵步驟之一，乳清排放時(shí)的p H值對(duì)凝乳功能的影響很大，其pH值在決定分配到凝乳中的乳糖量方面至關(guān)重要。同時(shí)p H迅速降低使乳酸乳球菌的自溶率增加，有助于胞內(nèi)酶的釋放，從而影響蛋白質(zhì)水解速率[25]。Yun等人研究發(fā)現(xiàn)在p H 5.1至pH 5.4范圍內(nèi)切割時(shí)，馬蘇里拉干酪在熔化狀態(tài)下的特性，如可熔化性不受影響[26]。Kiely和Maldonado等人則研究發(fā)現(xiàn)，馬蘇里拉干酪凝乳熔化的最佳條件是將凝乳p H值調(diào)整在5.2～5.5之間[27-28]。

4.2 牛乳的均質(zhì)化

均質(zhì)化常用作低脂馬蘇里拉生產(chǎn)。Sharma和Dalgleish研究發(fā)現(xiàn)牛奶的均質(zhì)化會(huì)形成新的脂肪/水界面，這種界面為奶酪提供了更大的穩(wěn)定性，防止游離油的形成[29]。在低壓（2 450～4 900 k Pa）下使牛乳或奶油均質(zhì)化（稱為“部分均質(zhì)化”）可以減少烘焙過程中奶酪中的游離油[30]。在增加干酪熔化性的同時(shí)減少褐變現(xiàn)象。Tunick和Rowney等人則發(fā)現(xiàn)脂肪球的大小及其在酪蛋白基質(zhì)中的分散性影響干酪的可熔化性和游離油[31]。在高壓（6 700 k Pa）下均質(zhì)化的干酪乳往往會(huì)降低其拉伸和熔化特性，而低壓均質(zhì)化（400 k Pa）則不會(huì)降低所制得的馬蘇里拉干酪的熔化特性[32]。

4.3 干酪凝乳的升溫

干酪凝乳的升溫會(huì)影響干酪里的水含量，Tunick等人研究指出隨著溫度從32℃升高到46℃，馬蘇里拉干酪的硬度增加，可熔化性降低。這是由于干酪的水分含量較低，并且在貯藏期間延緩了蛋白質(zhì)水解。Yun等人則發(fā)現(xiàn)在38～44℃的范圍內(nèi)改變溫度并不會(huì)顯著改變干酪的熔化性[33]。

4.4 干酪凝塊的拉伸

高溫條件下使用拉伸工藝會(huì)影響干酪中蛋白水解酶的存活。溫度過高會(huì)導(dǎo)致凝乳酶嚴(yán)重失活，從而影響蛋白質(zhì)水解[34]。當(dāng)拉伸水溫度從62℃提高至66℃時(shí)，Yun等人發(fā)現(xiàn)馬蘇里拉干酪的一級(jí)和二級(jí)蛋白質(zhì)的水解程度都會(huì)降低[35]。拉伸溫度正是通過影響馬蘇里拉干酪凝乳中蛋白質(zhì)水解影響熔化性。

4.5 腌制方法及含鹽量

馬蘇里拉干酪生產(chǎn)過程中的腌制步驟不僅影響干酪的含鹽量，而且通過冷鹽水影響奶酪冷卻的速度。干酪在腌制后會(huì)出現(xiàn)鹽梯度，奶酪的水分含量和鈣含量在產(chǎn)品表面明顯較低。Kindstedt研究發(fā)現(xiàn)這種鹽梯度會(huì)導(dǎo)致奶酪不同部分的熔化特性發(fā)生變化[36]。

4.6 冷藏存儲(chǔ)

干酪貯藏過程中存在蛋白質(zhì)水解現(xiàn)象，其過程可能與殘留的凝乳酶（rennet）、乳本身蛋白酶和發(fā)酵劑酶的活性有關(guān)。Imm等人發(fā)現(xiàn)干酪的熔化特性與蛋白質(zhì)水解呈顯著正相關(guān)（-0.80≤r≤0.51），而與干酪質(zhì)構(gòu)特性呈負(fù)相關(guān)（-0.48≤r≤-0.81）[37]。

新鮮的馬蘇里拉干酪（冷藏前期）經(jīng)常在干酪表面和剖面上散發(fā)出游離水分，不適合粉碎和熔化[38]。然而，隨著干酪成熟，表面的水分被吸收，從而形成理想的熔化特性。Rowney等人研究發(fā)現(xiàn)，在干酪成熟過程中，不溶性酪蛋白基質(zhì)膨脹并形成水合凝膠，從而提高產(chǎn)品的水結(jié)合能力[39]。改進(jìn)的水合蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)有助于減小蛋白質(zhì)分子間的作用力，配合脂肪的潤(rùn)滑特性，可以提高干酪產(chǎn)品的熔化性。

5 干酪冷凍對(duì)干酪熔化性的影響

冷凍干酪既可以延長(zhǎng)馬蘇里拉奶酪的保質(zhì)期，還能保持理想的功能性。然而，Oberg等人研究表明，冷凍前將奶酪切碎會(huì)降低了奶酪的熔化性。這種干酪在沒有完全成熟的情況下，會(huì)表現(xiàn)出良好的熔化性，并在儲(chǔ)存的1年內(nèi)仍能保持這種功能[40]。Bertola等人發(fā)現(xiàn)讓冷凍（-20℃）奶酪在4℃下熟化21 d，不會(huì)像未冷凍奶酪樣品那樣導(dǎo)致可熔化性的降低[41]。Kuo和Gunasekaran指出，在冷凍和冷凍儲(chǔ)存過程中，奶酪的結(jié)構(gòu)變化改善了奶酪的可熔化性[42]。

6 馬蘇里拉干酪的其他功能特性

除熔化性以外，易碎性、延展性、褐變和起泡也是馬蘇里拉干酪的重要的功能特性，易碎性包括易于切割、粉碎以及干酪碎片的形狀均勻完整[43]，易碎性良好的干酪更容易均勻融化[44]。而延展性被量化為可拉伸性（拉絲性）[45]，主要應(yīng)用干酪的烘焙時(shí)品質(zhì)的評(píng)測(cè)。在烘焙過程中熱空氣和蒸汽聚集形成水泡，在烘焙過程中可能會(huì)優(yōu)先燒焦，同時(shí)干酪中的葡萄糖在高溫的作用下會(huì)產(chǎn)生“美拉德反應(yīng)”形成褐變。良好的易碎性和延展性有利于提高熔化性，而良好的熔化性則可以減少起泡和褐變現(xiàn)象。

7 結(jié)束語

在影響馬蘇里拉干酪熔化性的因素中，原料乳本身的水分和脂肪通過含量對(duì)干酪熔化性產(chǎn)生影響，含量越高，熔化性越好，且脂肪含量與水含量之間存在相互影響。凝乳酶和發(fā)酵劑則通過影響蛋白質(zhì)的水解過程，從而影響熔化性，不同的凝乳酶對(duì)乳中蛋白的水解存在特異性，其中β-酪蛋白的水解對(duì)熔化性影響最大。干酪的加工制作以及存儲(chǔ)過程中，則通過控制水分、脂肪、鈣含量以及酶活性對(duì)熔化性產(chǎn)生影響。

如今，干酪制作已經(jīng)從一種保密的傳統(tǒng)工藝轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)科學(xué)的研究。了解影響馬蘇里拉干酪熔化性的因素，有助于制造商生產(chǎn)出具有良好熔化性的馬蘇里拉干酪、縮短生產(chǎn)周期、提高經(jīng)濟(jì)效益。此外，對(duì)原料乳成分、發(fā)酵微生物、生產(chǎn)工藝的研究，也有助于開發(fā)精確測(cè)試奶酪功能特性的方法，并將這些數(shù)據(jù)與奶酪的不同功能特性及應(yīng)用相關(guān)聯(lián)，為我國(guó)干酪生產(chǎn)帶來啟發(fā)。