塊狀仿真干酪制備工藝優化

張寧寧，霍貴成

（東北農業大學乳品科學教育部重點實驗室，哈爾濱 150030）

天然干酪因具有營養價值高、易吸收、食用方便等特點，逐漸被我國消費者所接受。但其生產過程費時且成本較高。為解決這一問題，目前已生產出與天然干酪具有相似質地和營養價值的再制干酪及干酪樣（Cheese－like）產品[1]。仿真干酪（Cheese analogues）即屬于這類干酪替代品，它是將各種成分，如食用油/脂肪、蛋白質（包括非乳脂肪和蛋白質）、水等，經過加熱和剪切作用后形成的干酪樣產品。與天然干酪相比，仿真干酪具有多種優勢：①成本較低。生產仿真干酪，可用廉價的植物源材料替代乳成分；生產過程簡單，生產周期短；與生產天然干酪的工廠相比，建廠成本也低；②產品具有多種功能性質，如流動性、融化性、可切片性，且貯藏期間功能性質相對穩定；③用途廣泛。既可作為快餐和即食食品食用，又可作為食品配料使用；④通過改良配方，可滿足特殊的飲食需要，并可作為食品增補劑的載體[2－5]。本文以酶凝干酪素作為蛋白質來源，探討影響仿真干酪品質的主要因素，并優化其生產配方。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

牛乳購于東北農業大學周邊市場，比重1.030，脂肪含量3.1%，蛋白質含量2.9%；福臨門非轉基因壓榨花生油（壓榨一級）食品級，中糧食品壓榨有限公司；食鹽，食品級，哈爾濱市鹽業公司；乳酸，食品級，陽東化工工業公司；其他試劑均為分析純。

質構儀，TA.XT Plus（英國Stable Micro System公司）；全自動凱氏定氮儀（FOSS2300丹麥瑞典FOSS公司）；掃描電鏡S－3400N（日立公司）。

1.2 方法

1.2.1 酶凝干酪素的制備

采用郭本恒[6]和孔保華[7]描述的工藝制備酶凝干酪素。

1.2.2 塊狀仿真干酪制備工藝流程

根據Guinee[8]描述的加工工藝，首先用配方中67%的水溶解磷酸氫二鈉和檸檬酸鈉，剩余水分溶解NaCl、乳酸的混合物。

后續工藝如下：

1.2.3 配方優化

在對花生油、乳酸、食鹽添加量分別進行單因素試驗的基礎上，采用三因素二次回歸正交組合試驗，綜合分析確定塊狀仿真干酪的最佳加工工藝。

1.2.4 分析測定方法

1.2.4.1 水分含量的測定

采用恒溫干燥法。

1.2.4.2 蛋白質含量的測定

采用凱氏自動定氮儀法[9]。

1.2.4.3 脂肪含量的測定

采用乳脂計法。

1.2.4.4 融化性

采用J.S.Mounsey和E.D.O′Rlordan[10]描述的方法。

1.2.4.5 質構分析

取樣時將干酪上下及邊緣處約5 mm的部分去掉，在同一水平線上取圓柱形樣品，樣品直徑10 mm，高10 mm。測試前將樣品在室溫下放置30 min以上。測試過程中，物性測試儀的參數設定如下：探頭型號：P/0.5測前速度：5.0 mm·s－1測試速度：0.3 mm·s－1測試后速度：5.0 mm·s－1測試距離：5 mm（壓縮比 50%）。

1.2.4.6 干酪微觀結構

將仿真干酪樣品用雙面刀片切割成約4～5 mm3的小塊，使用掃描電鏡研究其微觀結構。

1.2.5 數據統計分析

試驗結果用SAS 8.0進行處理。

2 結果與分析

2.1 酶凝干酪素成分測定

自制的酶凝干酪素外觀呈現均勻一致的白色，粉碎后為粉末狀，不含雜質。對酶凝干酪素的主要成分進行測定，其蛋白質含量為81.0%，脂肪2.4%，水分10.0%。

2.2 花生油添加量對仿真干酪品質的影響

以酶凝干酪素25.5%，乳化鹽1.5%（磷酸氫二鈉∶檸檬酸鈉=1∶2），乳酸0.4%，食鹽1.4%為配方。花生油的添加量分別為17%、19.6%、21.25%、23.2%、25.5%，其對干酪品質的影響如表1所示。

由表1可以看出，隨著花生油添加量的增加，仿真干酪硬度顯著降低、粘聚性顯著增加，而對pH及融化性則無顯著影響（P＜0.05）。

圖1是仿真干酪不同花生油添加量的掃描電鏡圖。從圖1可以看出，脂肪球的直徑及分布狀態隨添加量的增加而有所變化，即脂肪球直徑逐漸變小、數量逐漸增加。

2.3 乳酸添加量對仿真干酪品質的影響

以酶凝干酪素25.5%，乳化鹽1.5%（磷酸氫二鈉∶檸檬酸鈉=1∶2），花生油19.2%，食鹽1.4%為配方，分別添加0.3%、0.4%、0.5%、0.6%的乳酸制備仿真干酪，結果如表2所示。由表2可知，隨乳酸添加量的增加，仿真干酪的pH、粘聚性顯著降低，硬度顯著增加，而對融化性沒有顯著影響（P＜0.05）

表1 花生油添加量對仿真干酪pH值、融化性及主要質構指標的影響Table 1 Effect of the content of fat on pH,melting ability and texture

圖1 不同花生油添加量的仿真干酪掃描電鏡Fig.1 Scanning electron microscopic image of cheese analogue with different content of fat

表2 乳酸添加量對仿真干酪pH、融化性及主要質構指標的影響Table 2 Effect of the content of lactic acid on pH,melting ability and texture

2.4 食鹽添加量對仿真干酪品質的影響

以酶凝干酪素25.5%，乳化鹽1.5%（磷酸氫二鈉∶檸檬酸鈉=1∶2），花生油19.2%，乳酸0.4%為配方，食鹽添加量0.8%、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%制備仿真干酪，所得結果如表3所示。隨著鹽添加量的增加，仿真干酪的硬度和融化性顯著增加，pH值降低，粘聚性顯著降低（P＜0.05）。

2.5 配方優化試驗

為進一步確定脂肪、乳酸、食鹽添加量對仿真干酪品質的影響，從而獲得最佳的仿真干酪配方，采用了三因素二次回歸正交組合試驗。試驗結果見表 4～6。

表3 食鹽添加量對仿真干酪pH、融化性及主要質構指標的影響Table 3 Effect of the content of sodium chloride on pH,melting ability and texture

表4 三因素二次回歸正交組合設計試驗結果Table 4 Results of three factors quadratic design

表5 仿真干酪硬度回歸關系的方差分析Table 5 Analysis of variable F values of regression relation for cheese analogue hardness

表6 仿真干酪粘聚性回歸關系的方差分析Table 6 Analysis of variable F values of regression relation for cheese analogue cohesiveness

通過比較回歸系數的F值大小，可得出各因素對仿真干酪硬度影響的重要程度。從表5可知，3個一次項回歸系數的F值大小依次為X3＞X2＞X1，說明乳酸添加量對仿真干酪硬度的影響最大，其次是食鹽添加量，脂肪添加量的影響最小。從表5還可看出，X2、X3回歸系數的F值檢驗達到了極顯著水平（P＜0.01），即食鹽添加量和乳酸添加量對仿真干酪硬度存在極顯著影響。從交互項的回歸系數可知，三因素對仿真干酪的硬度不存在交互影響。

從表6可知，3個一次項回歸系數的F值大小依次為X3＞X2＞X1，說明乳酸添加量對仿真干酪粘聚性的影響最大，其次是食鹽添加量，脂肪添加量的影響最小。X3回歸系數的F值檢驗達到了極顯著水平（P＜0.01），即乳酸添加量對仿真干酪粘聚性存在極顯著影響。從交互項的回歸系數可知，三因素對仿真干酪的粘聚性不存在交互影響。

3 討論

3.1 原料添加量對仿真干酪品質的影響

仿真干酪的硬度由許多因素決定。其中，酪蛋白網狀結構的緊密程度顯著影響仿真干酪的硬度。本試驗中，隨脂肪添加量的增加，脂肪球體積越來越小、數量越來越多，從一定程度上破壞了蛋白質基質的結構[16]，從而導致干酪硬度降低。近年來，隨著公眾對動物脂肪中膽固醇危害意識的增加，低脂或無脂產品越來越受到關注和歡迎。仿真干酪生產中，常用植物油或植物脂肪替代乳脂肪，最常使用的是各種氫化植物油產品，這些替代品降低了患心血管疾病和肥胖的風險。本試驗中，脂肪添加量超過21.25%時，仿真干酪的質地過軟。因此，脂肪添加范圍17%～21.25%較為適宜。

產品生產過程中，通過添加食品級酸調節終產品的pH。為確保仿真干酪具有良好的風味，pH最好在5.1～5.7的范圍內[17]。生產仿真干酪，一般在生產將近結束時才加酸，此操作可確保整個生產過程中，原料混合物具有較高的pH，從而確保乳化鹽發揮正常功能。為防止產品出現局部過酸現象，加酸前，一般要將酸液進行稀釋[18]。本試驗中，隨乳酸添加量的增加，仿真干酪的pH逐漸降低，從pH 6.07降低至pH 5.83，逐漸接近酪蛋白的等電點（pH 4.6），酪蛋白聚集程度增加，網狀結構逐漸緊密，從而導致仿真干酪硬度增加。

本試驗中，隨食鹽添加量的增加，融化性增加了35%，而掃描電鏡結果則顯示脂肪球體積并無明顯變化。因此說明食鹽并非通過改變脂肪乳化程度影響仿真干酪的融化性。食鹽對融化性的影響主要歸因于干酪基質離子強度的增加，從而增加了蛋白質間的斥力。向乳中加入NaCl可以使部分膠體鈣溶解，從而通過降低磷酸鈣濃度增加酪蛋白的溶解度，影響融化性。從膳食中攝入大量的鹽也會引發健康問題，如增加高血壓、中風等疫病的患病機率。盡管干酪對膳食中鹽的攝入量影響較小[19]，但消費者越來越關注低鹽干酪或低鹽仿真干酪等低鹽產品。因此，在不影響仿真干酪質地及風味的前提條件下，考慮健康因素，應盡量減少食鹽的使用量。本試驗中選定的鹽添加量范圍為1.0%～1.6%。

3.2 最佳配方的確定

脂肪、食鹽和乳酸添加量三個因素中，乳酸添加量對仿真干酪硬度和粘聚性影響極顯著（P＜0.01），鹽添加量的影響次之，脂肪添加量影響相對較小。結合單因素試驗結果，選擇17%作為配方中脂肪的添加量。為確保干酪具有較大的硬度，同時具有一定的粘聚性，選擇乳酸添加量為0.6%，食鹽添加量為1.55%為試驗點內較優組合。

4 結論

a.本文證實配方差異對仿真干酪質地和功能性具有顯著影響。脂肪、乳酸、食鹽三種原料中，以乳酸對仿真干酪品質的影響最為顯著。

b.獲得用花生油生產仿真干酪的最優配方：酶凝干酪素25.5%；乳化鹽1.5%，其中磷酸氫二鈉∶檸檬酸鈉=1∶2；花生油17%；乳酸0.6%；食鹽1.55%。

c.生產仿真干酪過程中，如不外源添加風味物質，仿真干酪就不能在風味上與天然干酪相媲美。

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