霉菌水牛乳豆乳混合發酵干酪成熟特性的研究

謝芳，曾慶坤，楊承劍，唐艷，農皓如，馮玲，李玲

（中國農業科學院廣西水牛研究所，南寧530001）

0 引言

干酪是一種發酵的奶制品，其制作源于西方國家，消費普遍，而我國因奶源、價格、口味等各種原因，限制了其發展[1]，因此，開發適合中國人口味、價格合理的干酪產品迫在眉睫。雅致放射毛霉(Actinomucorelegan)是我國傳統腐乳釀造中常用的優良菌種之一，該霉菌可分泌多種酶系，對腐乳后期發酵過程中風味物質的形成起重要作用[2]。試驗將雅致放射毛霉菌應用于水牛乳、豆乳混合發酵干酪的生產，并對該“毛霉混合干酪”在成熟過程中的理化指標及成熟特性進行了初步探討。

1 實驗

1.1 材料

新鮮水牛乳（取自廣西水牛研究所種畜場），黃豆，R-704乳酸菌發酵劑，凝乳酶，雅致放射毛霉(Actinomucor elegans)，乙醇，石油醚，醋酸鈉，鹽酸，硫酸，三氯乙酸，乙醚，冰乙酸，碳酸氫鈉，氫氧化鈉，以上試劑均為國產分析純。

1.2 儀器

干酪槽，干酪切割刀、模具等，XS105DU電子天平，FOSS8400全自動定氮儀及消化爐，MJX-250智能霉菌培養箱，BCD-208GSSMY美的冰箱，FDM-2漿渣自分離磨漿機，N100B牛奶分離機，數顯pH計，美國FTC-質構儀（TMS-Pro），Milko Scan FT120乳成分儀，LDZ5-2型臺式低速離心機等。

1.3 方法

（1）毛霉水牛乳、豆乳混合干酪的制作工藝。

水牛乳（標準化）添加豆乳→巴氏殺菌→冷卻→添加發酵劑調整酸度→加氯化鈣、凝乳酶→凝塊切割→靜置→30℃恒溫、緩慢攪拌→升溫（40 min內緩慢升溫至39℃）→攪拌10 min→加食鹽→排出乳清→攪拌→排出全部乳清→入模壓榨過夜（16℃）→排乳清→鹽水浸漬→成型切割→噴灑霉菌孢子懸液→入霉菌培養箱（溫度13℃，溫度90%以上）→翻面（待霉菌生長充分）→成熟→錫鉑紙分裝→成品。

（2）水分測定。采用文獻[3]中烘干法進行測定。

（3）游離脂肪酸質量分數的測定。采用GB／T5530—1998法測定[4]。

（4）pH4.6 SN測定參照文獻[5]中方法。

（5）12%TCA SN測定參照文獻[5]中方法。

（6）蛋白的測定參照文獻[6]中方法。

（7）脂肪質量分數的測定。采用GB 5413.3-2010法測定[7]。

（8）干酪質構的測定采用文獻[8]中方法。

（9）干酪產率的計算公式

1.4 實驗設計

將毛霉菌作為表面發酵劑添加到豆乳、水牛乳混合干酪中，分別在其成熟的0，10，20，30 d取樣，進行各項指標測定，研究毛霉菌在干酪成熟過程中所起的作用，最后將成熟30 d的成品霉菌干酪進行指標測定，以期得到符合干酪國家標準，且口感醇厚、營養價值高，更適合中國人消費的毛霉干酪新品種。

2 結果與分析

2.1 干酪成熟過程中水分質量分數的變化

在霉菌干酪成熟過程中，分別取0，10，20，30 d不同成熟期，分別測定其水分質量分數的變化，結果如圖1所示。

圖1 霉菌干酪成熟過程中水分質量分數變化

由圖l可以看出，隨著成熟時間的延長，霉菌干酪的水分迅速減少，水分質量分數由61.25%下降到最低質量分數43.15%。在成熟開始的10 d，天水分減少了近10%，主要是因為新鮮干酪一方面要繼續排出少量乳清，另一方面，其表面的水分也在不斷的蒸發，而后半個月水分質量分數就近于平緩，這是由于隨著霉菌的生長，在干酪表面形成了一層殼，阻止了水分的蒸發。后續隨著成熟時間的增加，毛霉的蛋白酶與脂肪酶的活性增加，分解出的出的羰基和氨基組分與水分結合，使得此后干酪樣品的水分質量分數維持在45%左右。

2.2 游離脂肪酸的變化

游離脂肪酸是干酪在成熟過程中由脂肪分解酶作用而產生的，除了自身可以直接作為奶酪的風味物質，同時也是一些揮發性物質的前體，如酮類、內酯類、醇類以及醛類等[10]。由圖2可以看出，隨著成熟時間的增加，干酪的游離脂肪酸質量分數呈不斷上升趨勢，這就進一步說明了在雅致放射毛霉的作用下，干酪的脂肪和酪蛋白充分降解，促使游離脂肪酸質量分數增加，進而加快了干酪的成熟，以提高其營養價值。

圖2 霉菌干酪成熟過程中游離脂肪酸的變化

2.3 可溶性氮(SN)質量分數的變化

pH4.6可溶性氮表明蛋白水解的廣度，反映降解酪蛋白產生的小肽和中肽，主要由凝乳酶的作用產生的。12%TCA可溶性氮表明蛋白水解的深度，它反映降解酪蛋白產生的短肽和游離氨基酸，主要由加入的凝乳酶和發酵劑作用產生的[11]。可溶性氮含量的高低，表明了蛋白質的水解程度，它是干酪成熟程度的標志?？捎蓤D3可以看出，隨著成熟時問的延長，干酪中的酪蛋白發生了強烈的分解，形成大量的多肽、氨基酸等可溶性氮，使干酪中可溶性氮隨著成熟時間的延長而不段增加。由圖3可以看出，pH4.6 SN和12%TCA SN在霉菌干酪成熟的30 d內，分別由最新鮮干酪的15.49%和7.13%上升到52.59%和47.91%，增值基本呈現平滑、上升趨勢。

圖3 霉菌干酪成熟過程中可溶性氮變化

2.4 干酪蛋白質、脂肪的變化

霉菌干酪成熟是指在一定溫度、濕度等條件下，干酪中主要蛋白質、脂肪及碳水化合物在微生物和酶的共同作用下，分解并發生某些生化反應，是一個復雜的過程[12]。其中，蛋白質在成熟過程中，逐漸降解成小分子、多肽、小肽以及大量人體必需的氨基酸；脂肪成分隨著成熟的延長，在微生物和酶的作用下，由長鏈、飽和脂肪酸逐漸分解成非飽和鏈脂肪酸，少量脂肪酸又轉化成醇、酯、內酯、酚醛等直接影響干酪風味的物質[13]。由表4可以看出，干酪在成熟過程中，蛋白質含量在不斷的升高而脂肪含量略有降低。

圖4 霉菌干酪成熟過程中蛋白、脂肪質量分數變化

2.5 干酪成熟過程中TPA變化

TPA(Texture Profile Analysis)，質地剖面分析，又稱兩次咀嚼測試。主要通過模擬人類口腔咀嚼時對食品的破壞作用，對樣品進行壓縮[14]。本試驗主要選取硬度、彈性和咀嚼性變化為測定指標。

圖5 霉菌干酪成熟過程中硬度和彈性的變化

霉菌干酪在成熟過程中，其微觀和宏觀結構決定了它的流變、質地性質。由圖5可以看出，隨著成熟時間的增加，其硬度呈現持續下降趨勢，在成熟的最初10 d左右，TPA彈性呈上升狀態，而在成熟大約20 d后又緩慢下降，這主要是由于毛霉的作用，使干酪的蛋白質和脂肪發生水解，產生了大量水溶性物質，酪蛋白原本的網絡結構被破壞，干酪體系變得松散，從而使得其硬度和彈性都隨之下降，形成軟柔而均勻的組織結構[15]。

圖6 霉菌干酪成熟過程中咀嚼性和膠黏性的變化

由圖6可以看出，霉菌干酪在成熟過程中，其咀嚼性呈現出先增加后降低的趨勢，在后期成熟的最后一周左右，咀嚼性的下降很快，這可能是干酪在成熟末期，彈性、硬度均下降，干酪內部質地均勻、軟化，減少了其吞咽、咀嚼度。在干酪成熟的最初10 d內膠黏性下降很快，在后熟的20 d內基本上維持在1.2 N左右，這可能是干酪在成熟初期在毛霉的水解作用下，內部質地變軟，而隨著成熟期的進一步延長，其組織結構更加均勻、成形，膠黏性也趨于穩定。

2.6 成品指標

2.6.1 理化指標

取成熟期為30 d的雅致放射毛霉水牛乳、豆乳干酪，測定其成品理化指標，結果如表1所示。

表1 霉菌干酪成品理化指標

根據表1可以看出，成熟30 d的雅致放射毛霉水牛乳、豆乳混合發酵干酪，其非脂水分質量分數[16]符合GB/T 21375-2008《干酪（奶酪）》中軟質干酪的要求，其干物質脂肪質量分數符合GB/T 21375-2008《干酪（奶酪）》中全脂干酪要求。

2.6.2 微生物指標

大腸菌群(最近似值)≤0.90 g-1，致病菌未檢出，符合GB 5420-2010《干酪》微生物指標要求。

2.6.3 感官指標及產率

感官評分標準參照文獻[17]中方法進行，結果如表2所示。由表2可以看出，雅致放射毛霉水牛乳豆乳混合發酵干酪：表面為乳白色或黃色，內部為淡黃色，有奶油風味，有霉味，質地細膩、均勻。符合GB 5420-2010《干酪》感官要求[18]，且干酪成品的產率均大于19%。

表2 霉菌干酪成品感官評定及產率

3 結論

雅致放射毛霉可以在豆乳水牛乳混合干酪表面充分生長，干酪成熟后期，霉菌在其表面結殼，使得水分維持在45%左右；干酪在成熟過程中，因毛霉產生的蛋白酶，使干酪的蛋白質和脂肪發生強烈水解，pH4.6 SN和12%TCA SN均顯著提高，增加了干酪的風味物質，同時使干酪硬度下降，具有良好的感官品質。

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