成熟温度对Mozzarella干酪蛋白水解和质构的影响

张莉，张雪，赵玉娟，张贵斌，杨贞耐

（1.吉林大学 生物与农业工程学院,长春 130022;2.吉林省农科院农产品加工研究中心,国家乳品加工技术研发分中心,长春 130033;3.长春新高食品有限公司,长春 130103）

成熟温度对Mozzarella干酪蛋白水解和质构的影响

张莉1,2，张雪2，赵玉娟2，张贵斌3，杨贞耐1,2

（1.吉林大学 生物与农业工程学院,长春 130022;2.吉林省农科院农产品加工研究中心,国家乳品加工技术研发分中心,长春 130033;3.长春新高食品有限公司,长春 130103）

研究了温度为4，7，10℃时对干酪成熟过程中蛋白水解和质地的影响。结果表明，随着干酪成熟温度的升高，成熟期间干酪中可溶性氮与总氮的比值增加较快，干酪的硬度下降速度也较快。说明在较高的成熟温度下，干酪在较短的时间内能够达到成熟的状态。

Mozzarella干酪；成熟温度；pH值；蛋白水解；硬度

0 引 言

成熟是干酪加工过程中的重要步骤之一，干酪经过成熟后形成特有的风味和质构。传统的Mozzarella干酪需要45～50 d的成熟期。干酪的成熟一般在较低温度下进行，需要占用较大的空间，而且干酪成熟过程中有污染的危险，这些都显著增加了干酪生产成本。因此，保持干酪原有的风味和质地的前提下，缩短干酪的成熟期将有利于降低干酪的生产成本[1]。干酪促熟可采用物理、化学、生物等方法，包括：提高成熟温度[2]、添加外源酶[3,4]、修饰发酵剂[5]、高压处理[6]以及添加环糊精[7]等。

提高成熟温度是目前应用最为广泛的加速干酪成熟的方法之一，具有简便易行，费用较低等优点。本研究将Mozzarella干酪成熟温度从4℃提高到7℃和10℃，对干酪成熟期间蛋白水解和质构特性进行分析。

1 实 验

1.1 材料

原料乳（脂肪质量分数3.2%，蛋白质质量分数2.9%）；脱脂乳粉（进口）；发酵剂（FD-DVS TCC-3）；凝乳酶（Stanmix 1150）。

1.2 仪器与设备

干酪槽及拉伸机；高速冷冻离心机（Evolution RC）；牛奶成分分析仪；乳脂肪离心机；电热恒温培养箱（DHP-9272）；鼓风干燥箱（DHG-9240A）。

1.3 干酪加工工艺

牛乳加热到72℃，并保持15 s进行杀菌，将乳冷却到36℃，接种乳酸菌发酵剂，发酵30 min，使其酸度达21°T。而后加入凝乳酶食盐水溶液，搅拌均匀，静置35 min左右，待凝乳达一定硬度后，用干酪刀切割成1 cm的小方块，静置3 min，然后一边升温一边缓慢搅拌，使温度在15 min内上升到40℃。待乳清pH值达到6.1时，开始排出乳清，乳清分两次排出，然后将干酪堆叠在干酪槽的中部，直到pH值达到5.25时，将凝块磨碎，加入食盐，充分混匀，然后投入热水中热烫、拉伸，当凝块形成拉丝状结构后，装入模具，用无菌的冰水进行冷却，然后进行真空包装，成熟。成熟温度设定为4，7和10℃，分别对应实验编号为T4，T7和T10。

1.4 干酪成分测定

干酪水分质量分数采用国家标准GB5009.3-2010方法测定；脂肪质量分数采用国家标准GB5413.3-2010方法测定；蛋白质质量分数采用国家标准GB5009.5-2010方法测定。

1.5 水溶性提取物可溶性氮

称取20 g干酪，打碎，加入40 mL 50℃温水匀浆，而后于40℃水浴保温处理1 h，离心（3 000 g，15 min，20℃），用滤纸过滤或抽滤，滤液定容至100 mL。取10 mL（2 g）消化定氮，收集离心后的沉淀于-80℃保存[8]。

1.6 体积分数70%乙醇可溶性氮

量取20 mL WSE溶液，加入46.7 mL无水乙醇，混匀，室温放置1 h，离心（5 000 g，15 min，20℃），上清旋转蒸发（45℃，100 r/min，15 min），定容至50 mL。取10 mL（0.8 g）消化定氮，收集离心后的沉淀于-80℃保存[9]。

1.7 质量分数5%PTA可溶性氮

量取10 mL WSE溶液，加入7 mL 3.95 mol/L硫酸，3 mL质量分数为33.3%磷钨酸（PTA）溶液，混匀，4℃放置过夜，离心（3 000 g，15 min，20℃），上清定容至25 mL。 取10 mL（0.8 g）消化定氮[10]。

1.8 质构分析

使用物性测定仪 （型号TA.XT plus），5 kg力量感应元。以质构剖面分析方法（TPA）法测定干酪的硬度、凝聚性和弹性。干酪样品置于25℃室温中30 min后进行测定，测试过程中保证样品温度恒定。将待测干酪的上下和边缘约5 mm的部分去掉，取1.5cm×1.5cm×1.5cm的方块。干酪取出后于室温（25℃）下回复一段时间后进行检测，每个样品进行4次平行实验，取平均值。

物性仪参数如下[11]：测试模式，力/张力；测试前速度0.4 mm/s；测试速度0.4 mm/s；暂停时间5 s；测试后速度0.4 mm/s；下压距离50%；探头P/36R。

1.9 统计分析

采用SPSS统计分析软件进行统计分析。

2 结果与讨论

2.1 干酪的成分

干酪理化指标如表1所示。总体来看，不同成熟温度下，干酪的成分有细微差异，这可能是操作过程产生的。获得的干酪产品理化指标达到了美国商业部分脱脂Mozzarella干酪的标准[12]。

2.2 不同温度对干酪蛋白水解的影响

图1～图3为不同温度对干酪水溶性氮（WSE/TN）、干酪70%乙醇可溶性氮（70%EtN/TN）和干酪PTA可溶性氮（PTAN/TN）的影响。

表1 不同成熟温度下干酪的理化指标分析

由如图1可以看出，随着成熟时间的延长，干酪中水溶性氮质量分数（WSE/TN）显著增加。成熟温度和成熟时间的交互作用对水溶性氮质量分数影响显著（P＜0.001）。在较高的成熟温度下，水溶性氮质量分数随着成熟时间增加较快。样品T7成熟45 d的水溶性氮质量分数达到了样品T4成熟60 d时的量。样品T10成熟30 d的水溶性氮质量分数已经超过样品T4成熟60 d的量。这是由于成熟温度的提高，干酪中含有的微生物和酶的作用增加，加速了蛋白质降解反应，在较短时间内达到了成熟的状态[13]。

由如图2可以看出，与水溶性氮变化趋势相同，随着成熟时间的延长，体积分数为70%乙醇可溶性氮质量分数（70%EtN/TN）显著增加。在较高的成熟温度下，体积分数为70%乙醇可溶性氮质量分数随着成熟时间增加较快。样品T4和T7的体积分数70%乙醇可溶性氮质量分数变化不大。样品T10成熟40 d的70%乙醇可溶性氮达到了样品T4成熟60 d的量。

由如图3可以看出，随着成熟时间的延长，磷钨酸可溶性氮质量分数（PTAN/TN）显著增加。在较高的成熟温度下，PTAN/TN质量分数随着成熟时间增加较快。样品T4和T7的PTAN/TN变化不大。样品T10成熟35 d的PTAN/TN质量分数达到了样品T4成熟60 d的量。除了带有两个碱性基团的氨基酸，其它游离氨基酸可以溶于磷钨酸溶液中，分子量大于600 u的肽会沉淀下来[14]，PTAN/TN质量分数代表干酪中游离氨基酸的质量分数，随着成熟温度的升高，更多的肽类水解为游离氨基酸，促进了干酪的成熟[10]。

2.3 不同温度对干酪质构特性的影响

图4～图6为不同温度对干酪硬度、干酪弹性、干酪黏聚性的影响。

由图4可以看出，不同温度的干酪硬度差异显著（P＜0.05）。 样品T10的硬度显著低于样品T4和T7。 在干酪成熟过程中，随着酪蛋白的不断降解，干酪硬度随着成熟时间的延长逐渐降低，成熟温度较高的干酪硬度下降速度明显高于成熟温度低的干酪，这与Guinee和闫美丽等人的研究结果一致[15,16]。样品T10成熟35 d的硬度值达到了样品T4成熟60 d的硬度。

由图5和图6可以看出，不同温度的干酪弹性和黏聚性差异不显著（P＞0.05）。在成熟过程中，干酪的弹性和黏聚性随着成熟时间的延长逐渐下降。

3 结束语

本研究对Mozzarella干酪成熟过程中，在不同温度（4，7和10℃）条件下，测定干酪水溶性氮质量分数，体积分数70%乙醇可溶性氮质量分数及磷钨酸可溶性氮质量分数与总氮的比值等指标的变化，研究不同成熟温度对干酪成熟程度的影响。

（1）随着成熟时间的延长，在较高的成熟温度下，干酪的水溶性氮质量分数，体积分数70%乙醇可溶性氮质量分数及磷钨酸可溶性氮质量分数与总氮的比值增加较快。

（2）干酪在成熟过程中，随着蛋白质的不断降解，干酪的硬度、弹性及黏聚性等指标逐渐下降。成熟温度对Mozzarella干酪蛋白水解和质构特性影响显著，在10℃下成熟35 d的干酪，其蛋白水解程度及质构特性可以达到4℃下成熟60 d的干酪。成熟温度较高的干酪硬度下降速度明显高于成熟温度低的干酪，样品T10成熟35 d的硬度值达到了样品T4成熟60 d的硬度。因此，适当提高Mozzarella干酪的成熟温度，可以缩短其成熟时间。

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Effect of ripening temperature on proteolysis and texture of Mozzarella cheese

ZHANG Li1,2,ZHANG Xue2,ZHAO Yu-juan2,ZHANG Gui-bin3,YANG Zhen-nai1,2
（1.College of Biological and Agricultural Engineering,Jilin University,Changchun 130022，China;2.Center of Agrofood Technology,Northeast Agricultural Research Center of China,Jilin Academy of Agricultural Sciences,National R&D Center for Milk Processing,Changchun130033，China;3.Changchun Xingao Food Co.Ltd.,Changchun 130103，China）

Ripening temperature has a direct impact on cheese quality.In present study,the effect of ripening temperature（4,7,10℃）on protein degradation and texture of Mozzarella cheese was investigated.The results showed that with the increase in ripening temperature of Mozzarella,the ratio of soluble nitrogen to total nitrogen increased,and the hardness of cheese decreased,which revealed that Mozzarella cheese could ripen in a relatively short time at a higher ripening temperature.

Mozzarella cheese；ripening temperature；pH；protein degradation；hardness

TS252.53

A

1001-2230（2011）10-0019-04

2011-05-19

现代农业产业技术体系建设专项资金资助（nycytx-0502）、吉林省科技厅重点项目（20080228）。

张莉（1980－），男，博士研究生，助理研究员，研究方向为乳品科学。

杨贞耐