利用质构分析方法研究再制干酪的工艺

张勇，宗学醒，刘爱萍

（内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司，呼和浩特 011500）

利用质构分析方法研究再制干酪的工艺

张勇，宗学醒，刘爱萍

（内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司，呼和浩特 011500）

利用质构分析方法研究再制干酪的加工工艺和筛选原料。质构分析将再制干酪的质地用具体的数据和形象的图形表征，找出干酪感官特性和质构特性之间的相关性，从而根据不同原料添加量、不同工艺条件下产品在其质构上的差异性表现确定关键工艺为：干酪配比为1∶2，水分质量分数为45%，乳化盐质量分数为1.8%，乳化温度为85℃和乳化时间为5 min。

质构；再制干酪；质构分析

0 引言

对再制干酪进行品质分析时，质地是一项很重要的评价指标。质地不仅直接影响再制干酪的口感，而且影响其风味等。不同再制干酪受原料种类、添加量、加工工艺、加工设备等因素的影响，所表现的质地特征不同。质构分析为质地评价提供了科学、客观、直接的依据。

质构分析将人的感官无法描述和区分的质地物性数字化[1-3]、客观化，让我们对再制干酪的研究进入数字化时代。本文主要研究利用英国TA.XT Plus/5物性分析仪分析实验结果和筛选实验原料的新方法。目前国内关于再制干酪质构的研究较少，利用质构分析方法对再制干酪质地评价将为我国再制干酪的研发和生产提供科学参考。

1 实验

1.1 材料和设备仪器

成熟期1个月和6个月Cheddar干酪，无水奶油和乳粉，牛乳蛋白浓缩物，JOHA Se乳化盐。

融化锅（UMM/SK 5）；物性分析仪（TA.XT Plus/ 5）；电子天平（PG6002-S）。

1.2 方法

1.2.1 再制干酪的工艺流程[4，5]

干酪原料的选择→预处理→混合→切碎→加乳化盐及水→加热融化→乳化→包装→冷却→贮藏→成品。

1.2.2 感官评定方法

对产品的感官评定，由本研发中心的9位专业感官评定人员组成评定小组，参考中国乳制品工业行业规范RHB 505-2004《再制干酪感官质量评鉴细则》。

1.2.3 质构分析方法

（1）取样。将干酪在同一水平线上取3个圆柱形样品，其样品直径30 mm，高40 mm的圆柱体，做TPA分析用[6]。

（2）物性分析实验。利用物性分析仪检测探头的二次下压测的干酪的质地特征曲线（TPA）。并可得到相应质地参数和定义。在4～6℃下进行测定，每个样品作3次平行实验[7-9]，为保证所测数据的精确和突出性，特对每个所检测特征数据做独立测试和分析。

（3）物性分析仪参数设定。分析实验样品表面硬度实验：测试时探头下降速度0.50 mm/s，测试后探头回程速度10.00 mm/s，测试力200 g，测试距离5.000 mm，探头型号P/0.5S。

表1 实验参数和定义

分析实验样品表面粘附性实验：测试时探头下降速度0.50 mm/s，测试后探头回程速度10.00 mm/s，测试力200 g，测试距离2.000 mm，探头型号P/0.5 S。

1.3 单因素实验

1.3.1 不同成熟期干酪的配比

选用成熟1～3个月成熟期和6-9个月成熟期的切达干酪为原料，进行不同质量分数比（成熟1个月干酪／成熟6个月干酪）为3∶1，2∶1，1∶1，1∶2，1∶3的搭配，以外观、组织状态和风味为参考确定样品。

1.3.2 水分的确定

水分质量分数确定为40%，45%，50%；以感官、成型性和质地为参考依据确定样品。

1.3.3 乳化盐的添加量

乳化盐作为再制干酪的关键原料之一，乳化盐的复配、使用量的多少，直接影响到再制干酪的滋气味、组织结构、硬度、可切割性、色泽和产品的货架期等，所以选择合适的乳化盐是关键因素之一[5，6,10]。乳化盐以磷酸盐为主，也有柠檬酸盐。如：一磷酸盐、二磷酸盐、三磷酸盐、焦磷酸盐、多聚磷酸盐、六偏磷酸盐……链越长，缓冲能力越弱，离子交换能力越强，乳化越弱；反之亦然。磷酸盐能提高保水性，可以形成光滑的组织状态；柠檬酸盐有保持颜色和风味的作用［5］。

JOHA系列乳化盐[10]，有20多种，是针对不同的再制干酪产品类型，由不同的磷酸盐、柠檬酸盐按照不同的配比复合而成的。每一种JOHA乳化盐的性质都不一样，主要表现在蛋白质的分解能力和溶解性、pH值以及对不同种类的天然干酪乳化能力和离子交换能力的差异。JOHA乳化盐还具有pH值调节能力和缓冲能力。故此次实验选择JOHA Se作为乳化盐，质量分数为1.0%，1.5%，2.0%，2.5%。

1.3.4 乳化温度和时间

乳化温度和时间受原料类型、结构、成熟度、易膨胀度、添加成分的性质，融化锅的结构和大小、蒸汽温度和压力、搅拌的时间和速度、乳化盐的种类和用量、产品的保质期等因素影响[5]。根据实验设备性能和实际使用经验，选择温度75，85，95℃和时间2，5，10 min进行实验。

正交实验结果如表2所示。

表2 影响再制干酪质构主要因素的正交实验

2 结果与讨论

2.1 不同配比对再制干酪的影响

表3为不同成熟期干酪的配比对再制干酪质构和感官的影响。由表3可以看出，随着短成熟期干酪在原料干酪中的占比减少，再制干酪产品的柔软度、韧性、黏度、黏附性、黏丝性都呈上升趋势，说明再制干酪产品的硬度减小，质地发软，表面粘性大；脆性指数呈下降趋势，同样说明再制干酪产品的质地柔软，硬度小。这也说明，短成熟期干酪蛋白水解程度低，含有较多的完整酪蛋白，带入再制干酪中完整酪蛋白含量多，完整酪蛋白含量越多，离子交换就越多，酪蛋白的水合性增强，再制干酪的体系稳定性增强，产品质地会越硬[11]。由表3还可以看出，原料干酪的配比影响着产品的感官评定，选择成熟期配比为2∶1，1∶1，1∶2水平进行正交实验。

表3 不同配比对再制干酪质构和感官的影响

2.2 水分质量分数对再制干酪的影响

表4为不同水分质量分数对再制干酪质构和感官的影响。由表4可以看出，随着水分质量分数的增加，再制干酪产品的柔软度、韧性、黏度、黏附性、黏丝性都呈增大趋势，脆性指数呈减小趋势，说明再制干酪产品的硬度减小，质地发软，表面粘性大。水分在干酪基质中被酪蛋白吸收，酪蛋白溶胀，网络结构弹性增强，硬度减弱[1]。由表4还可以看出，水分质量分数为45%感官评定得分最高。结合感官评定和质构分析，选择40%,45%,50%水分作为正交实验水平。

表4 不同水分质量分数对再制干酪质构和感官的影响

表5 质量分数对再制干酪质构和感官的影响

表6 温度和时间对再制干酪质构和感官的影响

表7 正交实验的质构分析

2.3 乳化盐质量分数对再制干酪的影响

表5为不同乳化盐质量分数对再制干酪质构和感官的影响。

由表5可以看出，随着乳化盐质量分数的增加，再制干酪产品的柔软度、韧性、黏度、黏附性、黏丝性都呈增大趋势，脆性指数呈减小趋势，说明再制干酪产品的硬度减小，质地发软，表面黏性大。也就是说乳化盐的添加量增加，提高蛋白质的乳化能力，影响乳化的效果。当乳化盐的添加量超过某一临界值，出现过度乳化和异味。乳化盐是再制干酪的关键技术。再制干酪在乳化盐的作用下使酪蛋白变为水合状态的一种凝胶体系，乳化盐通过离子交换使干酪中的副酪蛋白酸钙转变为可溶性的钠盐，并相互交联形成致密的结构让脂肪球包裹在其中，便形成了再制干酪的结构[12-14]。每种乳化盐都有离子交换、促进水合、乳化及调整pH值的作用[7,15]。单一的乳化盐的作用是有限的[13,16]。但是不同的乳化盐对天然干酪原料及原料中的不同蛋白成分的离子交换、水合、乳化和pH值调整的能力各不相同，因此乳化盐的使用没有一个固定的规则，应根据不同的原料组成、加工工艺和产品特性选择使用[5,10]。生产上大都使用商业的复配磷酸盐和（或）柠檬酸盐作为乳化盐。由表5还可以看出，乳化盐质量分数在2.0%时，感官评定得分最高；在1.5%时，次之。实验选择1.8%,2.0%,2.2%作为正交实验的水平。

2.4 温度和时间对再制干酪质构的影响

表6为不同乳化温度和时间对再制制干酪质构和感官的影响

由表6可以看出，不同乳化温度和不同乳化时间下样品的质构都有着相似的变化。随着乳化温度升高和时间延长，再制干酪产品的柔软度、韧性、黏度、黏附性、黏丝性都呈增大趋势，脆性指数呈减小趋势，说明再制干酪产品的硬度减小，质地发软，表面粘性大。但是温度过高、时间过长会导致过度乳化现象，再制干酪已经乳化形成的的质构会遭到破坏，出现产品发硬，发黏，储存中的非酶褐变、油水分离[17]。由表6还可以看出，在实验乳化温度和乳化时间组合条件下，干酪的感官评价得分基本较好，选择得分较高的3种组合75℃(10 min)，85℃(5 min)，95℃(2 min)作为正交实验水平。

2.5 正交实验的质构和感官评定

表7和表8为正交实验的质构和感官评定分析。由表7可以看出，再制干酪柔软度的影响因素依次为B> A>C>D，即硬度的影响因素依次为B>A>C>D；脆性指数的影响因素依次为B>A>D>C；韧性的影响因素依次为B>C>A>D；黏度的影响因素依次为A>B>C> D；黏附性的影响因素依次为A>B>D>C；黏丝性的影响因素依次为B>A>D>C。综合以上正交实验6个质构测试数据分析，可以看出影响再制干酪质构的因素最大的是B，其次为A，D，C。

表8 正交实验的感官评定分析

由表8可以看出，实验的最佳工艺参数为A3B2C1D2,对产品感官评定的影响因素依次为B，A，D，C。感官评定和质构分析的影响因素结果基本一致。这一点，说明质构分析方法是可行的，有效地。但是需要建立质构分析数据库才能更加客观的、科学的评价再制干酪的质地。对产品质地影响最大的因素是水分质量分数，水分质量分数影响再制干酪体系中蛋白质的结构及其相互作用[2]，从而影响再制干酪的质构。乳化盐是再制干酪的关键原料，不同的乳化盐其乳化、水合、离子交换等能力各不相同[5，6,10]，而乳化盐的添加量对再制干酪的质构没有显著影响[2]，可能与实验选择了商业化的乳化盐有关，乳化盐对再制干酪质构的影响还需要做进一步的研究。

3 结果

通过实验分析可以看出，感官评定和质构分析仪分析结果具有一致性。在再制干酪加工中，原料干酪的选择配比和乳化条件对质地的影响最大，应重点控制。确定再制干酪工艺为天然干酪配比1∶2，水分质量分数45%，乳化盐质量分数1.8%，乳化温度85℃和乳化时间5 min，得到的再制干酪具有很好的质地，与市场产品的质地很接近。

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Evaluation of processing technology of processed cheese with texture profile analysis

ZHANG Yong，ZONG Xue-xing，LIU Ai-ping
（Inner Mongolia Mengniu Dairy Industry(Group)Co.Ltd.,Huhhot 011500,China）

Processing techniques and selection of mterials of processed cheese were determined by texture analyzer.Texture of processed cheese texture analysis were shown by specific data and images with a graphic representation,in order to find the correlation between the cheese sensory characteristics and texture characteristics,According to difference of texture on different raw materials and different processing techniques,the key process parameters of processing techniques of processed cheese were showed as follows:cheese ratio of 1:2,water content was 45%,emulsifying salt content was 1.8%,emulsifying temperature was 85℃and the emulsification time was 5 min.

texture;processed cheese;Texture Profile Analysis(TPA)

TS252.53

A

1001-2230（2011）06-0030-04

2010-06-03

张勇（1979-），男，研发工程师，从事乳品研究与开发工作。

刘爱萍