添加不同分子量乳清肽對快速成熟干酪的影響

曹巖,張麗萍,2

（1.黑龍江八一農墾大學，黑龍江大慶163319；2.國家雜糧工程技術研究中心，黑龍江大慶163319）

0 引言

切達干酪成熟期一般為6～12個月，過程緩慢，成本高，促進干酪快速成熟降低成本成為現代干酪研究的主要趨勢。近年來，許多學者研究了不同促進干酪快速成熟的方法，但關于添加乳清肽對干酪快速成熟的影響研究很少。曲杜鵑[1]等人研究表明乳清肽能很好的促進乳酸菌的生長。添加6%的乳清肽，可以減少50%的發酵劑使用量。趙謀明[2]等人研究表明乳清肽的添加可以很好的縮短酸乳的發酵時間。韋慧娟[3]等人研究了乳清肽對干酪乳桿菌生長的促進作用，其中超濾部分分子量3 000 u的乳清肽促進干酪乳桿菌生長作用最強。趙新淮[4]、潘思軼[5]等報道了大豆蛋白水解物能夠促進乳酸菌的增殖及發酵乳的產酸。

本實驗根據前人研究的乳清肽能夠促進發酵的研究基礎，擬研究不同分子量乳清肽對干酪快速成熟的影響，考察干酪成熟期間的pH值、可溶性氮質量分數、游離脂肪酸以及質構特性的變化，探討不同分子量的乳清蛋白水解物對干酪快速成熟的影響，為促進干酪快速成熟的研究提供方法依據。

1 實驗

1.1 材料

乳清蛋白粉（蛋白質量分數80%），凝乳酶（酶活力30 000 U/g），胰蛋白酶Flavourzyme（酶活500 LAPU/g），脂肪酶 Palatase（酶活 20 000LU/g），發酵劑為R-704，牛乳。

1.2 儀器與設備

干酪槽，干酪刀；牛乳成分分析儀（LACTOSCAN SA型），質構儀（TMS-PRO型），酸度計（pHS-2型），凱氏定氮儀（SKD-800型），WI17496熒光分光光度儀，Neofuge 13臺式離心機。

1.3 方法

1.3.1 不同分子量乳清蛋白水解液的制備

配置乳清蛋白溶液，按照水解條件為：[E/S]=1%，pH=8.5，溫度45 ℃，時間2.5 h，水解度14.97%，對乳清蛋白溶液進行水解，得到乳清蛋白水解液。以乳清蛋白水解液為原料，用截留分子量為10 000，5 000，3 000，1 000 u超濾膜進行逐級分離[6]。

1.3.2 理化特性分析

（1）干酪成熟期間pH測定。取10 g磨碎的待測干酪樣品和l0 mL的蒸餾水在小燒杯中混合，用pH計測定干酪的pH值。

（2）pH4.6可溶性氮的測定。準確稱取0.75 g干酪，加入25 mL（pH值這4.6）的醋酸鹽緩沖溶液，將干酪充分研磨后，用25 mL緩沖溶液充分沖洗，懸浮液在4 000 r/min的離心機中離心20 min，取上層清液定量移入凱氏消化瓶，進行微量凱氏定氮，以最終占干酪總氮量百分比表示[7]。

（3）12%TCA可溶性氮的測定。準確稱取1.5 g干酪，加入25 mL質量分數為12%的TCA溶液，將干酪充分研磨，用20 mL的緩沖液充分沖洗，將懸浮液放在4 000 r/min的離心機中離心20 min，取上清液定量移入凱氏消化瓶，進行微量凱氏定氮，以占干酪總氮量的百分比表示[8]。

（4）游離氨基酸的測定。取2 g干酪樣品，加入4 mL濃度為0.75 mol/L的TCA溶液，混勻，4 000 r/min離心5 min，取上清液備用。取100 μL蒸餾水，加入200 μL濃度為0.75 mol/L的TCA溶液后，再加入6 mL的OPA試劑后混勻作為空白樣。取100 μL樣品（上清液），加入2 mL OPA試劑，混勻后于340 nm波長下檢測吸光值（在反應達到最大吸光值時記錄，一般為4～7 min）[9]。

1.3.3 質構特性分析

采用質地剖面分析（TPA）的方法對干酪的質地特性進行測定分析。采用特制取樣器將干酪樣品切割為直徑1.5 cm，高1 cm的圓柱形樣品供TPA測試用。所有樣品取樣后至測試前均統一放置于0～4℃冰箱中，以防止溫度對產品質地產生影響。采用質構儀，以TPA二次下壓法測定[10]。

2 結果與分析

2.1 理化特性測定結果

2.1.1 添加不同分子量乳清肽干酪pH值的變化

在0～35 d成熟期內，添加不同分子量乳清肽的干酪和未添加肽的正常成熟干酪pH值的變化測試結果如圖1所示。

由圖1可以看出，在35 d成熟期內，未添加乳清肽的干酪pH值呈緩慢降低的趨勢；在0～21 d內添加乳清肽的干酪pH值下降速度較快，并且差異顯著（p＜0.05），在21～35 d內，添加分子量小于3 ku的干酪pH值緩慢增加（P＞0.05），添加其他分子量的干酪pH值仍保持緩慢下降。成熟期在35 d時，添加分子量小于3 ku乳清肽的干酪pH值為5.35，高于添加其他分子量的干酪。

圖1 pH值隨成熟時間變化

2.1.2 添加不同分子量乳清肽干酪可溶性氮的變化

在0～35 d成熟期內，添加不同分子量乳清肽干酪和未添加肽的正常成熟干酪可溶性氮的變化測試結果如圖2所示。

圖2 pH4.6N/TN和質量分數12%的TCASN/TN變化

由圖2可以看出，添加乳清肽干酪與未添加乳清肽干酪的SN/TN之間有顯著差異（P＜0.05），尤其以添加3 ku以下乳清肽的干酪最顯著，pH值為4.6SN/TN和質量分數12%TCA SN/TN在成熟0～35 d內，由4.8%和3.02%增長到了19.32%和11.7%，并且差異顯著（P＜0.05），添加3 ku較未添加乳清肽pH為4.6SN/TN和質量分數12%的TCA SN/TN增加了9.5%和5.4%，并且差異顯著（P＜0.05）。

2.1.3 添加不同分子量乳清肽干酪FAA的變化

在0～35 d成熟期內，添加不同分子量乳清肽干酪和未添加肽的正常成熟干酪FAA的變化測試結果如圖3所示。

圖3 FAA質量分數的變化

由圖3可以看出，隨著成熟時間的延長，FAA質量分數呈明顯增加趨勢（P＜0.05）,在成熟35 d時，添加乳清肽的干酪FAA質量分數明顯高于未添加肽的干酪，其中添加分子量小于3 ku的干酪FAA質量分數最高為11.97%，未添加肽的干酪FAA質量分數為4.1%。

2.2 質構特性測定結果

在0～35 d成熟期內，添加不同分子量乳清肽干酪和未添加肽的干酪TPA的變化測試結果如圖4所示。

圖4 硬度、彈性、黏聚性隨成熟時間的變化

由圖4（a）可以看出，成熟21 d時，添加乳清肽干酪與未添加乳清肽干酪的硬度分別呈下降的趨勢，差異顯著（P＜0.05）；圖4（b）可以看出，成熟21 d時，添加乳清肽干酪與未添加乳清肽干酪的彈性均有小幅度上升，隨著成熟時間的延長，彈性又呈下降趨勢，差異顯著（P＜0.05）；圖4（c）可以看出添加乳清肽干酪與未添加乳清肽干酪的凝聚性，在成熟21 d時分別呈下降趨勢。

3 討論

由于在成熟前期干酪殘留乳清中的乳糖在微生物的作用下轉化為乳酸和脂肪代謝等，干酪產生了大量的H+使得干酪pH值下降，乳清肽促進了乳酸和脂肪代謝[11]。成熟后期乳糖慢慢消耗，由于乳清肽促進菌種生長以及酶的作用，使蛋白質水解產生NH4+增多，導致pH值上升。

添加乳清肽干酪的蛋白水解速度加快。干酪在成熟過程中由于乳酸菌的持續作用使pH值為4.6 SN和質量分數為12%的TCA SN/TN基本呈平滑上升趨勢。4組干酪的成熟速度不同，其中添加分子量小于3 ku的干酪成熟速度最快。

FAA質量分數的增加也進一步說明干酪快速成熟干酪在成熟過程中酪蛋白發生水解，這主要由于乳清肽促進乳酸菌生長，而乳酸菌產生的蛋白酶使β-酪蛋白發生降解，并在乳酸菌的蛋白體系下將大肽進一步的分解成小肽和氨基酸所造成的[12]。

由于干酪快速成熟過程中蛋白質和脂肪發生大量水節，產生了大量水溶性物質，酪蛋白原來的網絡結構被破壞，干酪的體系變得松散[13]，成熟過程中pH值的降低也會使干酪體系發生變化，從而使干酪硬度隨之下降，其他各TPA指標都與硬度有相似的變化規律，其彈性和凝聚性在成熟前21 d時均會有不同程度下降。

4 結論

添加乳清肽的干酪在成熟過程中，成熟前期pH呈先下降后上升的變化趨勢；在成熟過程中由于乳酸菌產生的蛋白酶的作用使蛋白發生水解[14]，pH4.6 SN、質量分數12%TCA SN和FAA質量分數與未添加乳清肽干酪相比較都呈顯著增加（P＜0.05），添加不同分子量乳清肽干酪成熟35 d時，蛋白分解率分別為 19.32%（＜3ku）、12.1%（3～5 ku）、11.09%（5～10 ku），比未添加乳清肽干酪分別增加了9.82%、2.6%、1.59%，（P＜0.05）；TPA各項指標均有不同程度的下降，添加乳清肽干酪與未添加乳清肽干酪TPA差異顯著（P＜0.05），由上結論可知，乳清肽的添加加速了干酪的成熟，其中以添加分子量為3 000 u以下的乳清肽效果最佳。

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