一種水牛乳硬質干酪的工藝研究

文 / 李 玲 曾慶坤 唐 艷 農皓如 諸葛瑩 中國農業科學院廣西水牛研究所

干酪是以牛（羊）乳、奶油、部分脫脂乳、酪乳或這些產品的混合物為原料，經凝乳并分離乳清而制得的新鮮或發酵成熟的乳制品。國外對干酪的加工工藝和產品特性進行了較為深入和全面的研究，其產品幾乎壟斷了中國干酪市場。國內對干酪的研究報道較少，國產干酪品種單一，質量、口感相對較差。水牛乳的干物質含量以及蛋白質含量分別達18.0%及4.5%以上，可獲得較高的干酪成品率。另外，還有水牛乳酪蛋白膠粒直徑粗，利于干酪的生產，且水牛乳干酪具有獨特的風味和特性，受到國外許多消費者的青睞。而國內采用水牛乳生產加工干酪的研究開發仍然較少。本文通過借鑒國外先進的干酪生產技術，結合廣西本地區的奶水牛資源優勢，研究和開發了適合中國消費者口味的水牛乳硬質干酪，以培養消費者食用干酪的習慣。這對于提高水牛乳的加工技術及產品附加值，增加國內市場干酪的品種，開拓水牛乳制品高端市場，促進我國奶水牛業的發展，都具有非常重要的意義。

1 材料與方法

1.1 材料

原料水牛乳：來自廣西水牛研究所水牛種畜場；凝乳酶：科漢森公司；R-704菌種：科漢森公司；氯化鈣：濃度50%；食鹽：市售；其余試劑為分析純。

牛乳乳脂分離機：東方陽光科技有限公司（深圳）；乳成分分析儀：FOSS FT-120（丹麥）；質構分析儀：FTC TMS-PRO（美國）；真空包裝機：鹿城華南包裝機械廠（溫州）。

1.2 方法

1.2.1 干酪產率的測定

參照童新哲[1]等人的方法。計算公式如圖1所示。

1.2.2 感官評定

感官評定參照“QB/T 3776-1999硬質干酪”的評價方法。

1.2.3 凝乳情況評定方法

凝乳情況評定參照劉雅楠[2]等人的方法（表1）。

圖1 干酪產率的計算公式

圖2 水牛乳硬質干酪的工藝

表1 干酪凝乳情況評定方法

表2 L9（34）正交試驗因素水平表

1.2.4 工藝

參照Diane L等[3]的工藝路線，根據水牛乳蛋白質與脂肪的組成特性，標準化選擇蛋白質：脂肪=0.6。殺菌條件為63 ℃，30 min。為了使獲得的硬質干酪質地酥軟有彈性，攪拌升溫溫度確定為39 ℃，加鹽量為1.5%凝塊質量；壓榨壓力為0.34 MPa，時間為15 h。具體工藝如圖2所示。

1.2.5 正交試驗

以菌種添加量、酶添加量、氯化鈣添加量和攪拌升溫時間作為正交試驗的因素，因素水平詳見表2。以干酪校正產率、凝乳情況、干酪感官評分、凝乳時間4 項評價指標進行綜合評分。方差分析各因素水平是否存在顯著差異，確定主要因素及次要因素，對存在顯著差異的因素的組內水平進行LSD多重比較，綜合評價，得到最佳工藝方案。

1.2.6 驗證試驗

以得到的最佳工藝參數，做3 組平行試驗進行理化指標測定及感官評定，驗證工藝的可行性。

1.2.7 干酪產品特性分析

參照“GB 5421-85硬質干酪檢測方法”，測定8 ℃儲藏7 天后干酪的水分含量、蛋白質含量、脂肪含量以及微生物指標。

1.2.8 數據處理

采用SPSS進行方差分析以及LSD多重比較。

2 結果與分析

2.1 正交試驗

正交試驗結果見表3。從表中可以看出，影響干酪校正產率的主要順序為A>C>D>B，即菌種添加量>氯化鈣添加量>保溫時間>酶添加量；影響凝乳質量的主次順序為B>D>A>C，即酶添加量>保溫時間>菌種添加量>氯化鈣添加量；影響感官質量的主次順序為B>C，D>A，即酶添加量>氯化鈣添加量和保溫時間>菌種添加量；影響凝乳時間的主次順序為B>A>C>D，即酶添加量>菌種添加量>氯化鈣添加量>保溫時間。

表3 L9（34） 正交試驗結果

表4 菌種添加量對干酪的影響（X）

表5 酶添加量對干酪的影響（X）

表6 氯化鈣添加量對干酪的影響（X）

表7 攪拌升溫時間對干酪的影響（X）

表8 驗證試驗結果

表9 干酪營養成分以及微生物分析

為進一步確定各因素水平對干酪各項指標的影響，對正交試驗中各因素水平對各評價指標的影響進行方差分析以及多重比較，以進行綜合評價并確定最佳工藝，結果見表4～8。

菌種能促進原料乳產酸，使其pH值下降，促進凝塊的形成[4]。增加菌種添加量則發酵產酸多，凝乳時間縮短。發酵劑添加量過小時，乳清渾濁，凝乳不完全，產量降低；添加量過大時，產生的乳酸過多，凝乳過快收縮而使乳清中析出的脂肪、鈣以及無機磷酸鹽等增多，同樣導致產率低。菌種添加量對干酪的影響見表4。菌種添加量對校正產率有極顯著影響（P<0.01），對其他評價指標無顯著影響（P>0.05）。校正產率隨菌種添加量增加而增大，菌種添加量為3%水牛乳質量時校正產率最大，達到16.55%。綜合分析，選擇菌種添加量為3%。

隨著凝乳酶添加量的增加，酶和底物結合幾率增加，凝乳速度加快[5]。而凝乳酶添加量過大時，凝乳過快，質地較硬，凝乳過程乳脂包裹不及時，乳脂隨乳清析出流失較多，產率降低[6，7]。酶添加量對干酪的影響見表5。酶添加量對凝乳質量和凝乳時間有極顯著的影響（P<0.01）。當酶添加量為0.002%時，凝乳情況最差，凝乳時間最長；當酶添加量為0.003%時，凝乳情況最好；當酶添加量為0.004%時，凝乳時間最短。LSD多重比較結果表明：當酶添加量為0.003%和0.004%時，對凝乳情況以及凝乳時間均無影響（P>0.05）。本著節約成本的原則，選擇酶添加量為0.003%。

鈣離子通過與酪蛋白結合，降低了酪蛋白膠束表面靜電排斥力，從而加快凝乳速度，添加氯化鈣有利于乳清排出，且增加凝塊的硬度[8]。氯化鈣添加量對干酪的影響見表6。氯化鈣添加量對干酪的校正產率有顯著影響（P<0.05），校正產率最高的為0添加量，其次為2%，而LSD多重比較表明氯化鈣0和2%添加量對干酪校正產率無顯著影響（P>0.05），為使凝乳達到一定的凝乳硬度，選擇氯化鈣添加量為2%。

攪拌排乳清時，程序升溫能促進凝塊收縮和乳清排出，并使硬度增加，但攪拌時間過長會使凝塊過度收縮，質地過硬，影響干酪口感以及產率[9]。升溫時間對干酪的影響見表7。攪拌升溫時間對干酪各項評價指標均無顯著影響（P>0.05）。本著節約成本及縮短工藝時間的原則，選擇攪拌升溫時間最短的30 min。

綜上所述，確定最佳工藝參數為：A3B2C2D1，即菌種添加量為3%，酶添加量為0.003%，氯化鈣添加量為0.02%，攪拌升溫時間為30 min。

2.2 驗證試驗以及產品特性

采用正交試驗確定的A3B2C2D1工藝方法，重復進行3 次驗證試驗，結果見表8。按此工藝參數得到的干酪校正產率、感官評分、凝乳時間及品質均達到較好的效果。

在8 ℃下儲藏7 天后，對水牛乳干酪的理化特性進行分析，結果見表9。水牛乳干酪水分含量為40.10%，屬于硬質干酪，脂肪、蛋白質含量較高，分別達到33.60%和19.86%，微生物指標達到“GB 5420-2010食品安全國家標準干酪”的衛生要求。

3 結論

通過正交試驗以及驗證試驗，確定水牛乳干酪的最佳工藝參數為：菌種添加量3%，凝乳酶添加量0.003%，氯化鈣添加量0.02%，攪拌升溫時間30 min，攪拌升溫溫度39 ℃，鹽添加量1.5%。在此條件下，干酪的校正產率高于19%，凝乳時間在35 min以內，凝乳情況好，產品口感細膩、鮮爽，具有濃郁的水牛生乳香味。

[1]童新哲，劉會平，姜平. Edam干酪加工工藝研究. 中國乳品工業，2010，38（4）：37-40.

[2]劉雅楠. 藍紋干酪加工與成熟的研究. 天津：天津科技大學，2008.

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[4]Mcsweeney P L H. Cheese problems solved.Woodhead Publishing Ltd，2007：34-35.

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[6]賀家亮，李開雄，李星科，等. 凝乳酶對干酪品質影響研究進展. 中國食物與營養，2007（9）：32-33.

[7]李開雄，李星科，李應彪，等. 半硬干酪加工工藝研究. 現代食品科技，2007，23 （10）：62-65.

[8]郭本恒. 干酪. 北京：化學工業出版社，2003：11.

[9]馬鵬飛，陳有亮，金鳥君. 硬質干酪加工工藝的研究. 科技通報，2005，25（3）：344-348.