新疆奶酪现状及前景探讨
2011-02-14古丽奴儿吐拉西普燕张富春
古丽奴儿·吐拉西,普燕,张富春
(新疆大学 生命科学与技术学院,乌鲁木齐 830046)
新疆奶酪现状及前景探讨
古丽奴儿·吐拉西,普燕,张富春
(新疆大学 生命科学与技术学院,乌鲁木齐 830046)
分别对新疆传统奶酪的种类、生产方法、酶凝奶酪和酸凝奶酪的凝乳机理、凝乳酶特性及其在新疆奶酪中的应用现状等问题进行了详细介绍,进而探讨了新疆奶酪产业的发展前景。
奶酪;凝乳;酸凝奶酪;酶凝奶酪;凝乳酶
0 引 言
奶酪具有悠久历史,据说世界上关于奶酪最早的记录是在12000年以前,当时人们将牛奶倒入动物内脏内携带,在迁徙路途中,牛奶经过不停的振荡发酵形成奶酪。在新疆,哈萨克族、蒙古族等游牧民族素来习惯制作并食用称“奶疙瘩”的奶酪。奶疙瘩是一种以牛奶为原料,约1/10比例浓缩原料奶中的蛋白质和脂肪的奶酪。同时牛奶经乳酸菌发酵成为奶酪,产生容易被人体吸收的低分子量营养物质[1]。奶酪由于其营养丰富,便于携带及储存,成为古代哈萨克族士兵的主要食粮,人们称其为“Barter Azeh”。
1 新疆奶酪发展概况
1.1 新疆传统奶酪的分类及生产方法
新疆少数民族有制作奶酪制品的传统,拥有自创的工艺和丰富的经验。奶疙瘩作为奶酪的一种类型,是哈萨克族、柯尔克孜、蒙古族等少数民族喜欢食用的一种乳品。哈萨克语称奶疙瘩为库鲁特——“Kurt”。通常奶疙瘩有两种,一种是酸奶疙瘩,即酸凝奶酪;另一种是哈萨克语称其为“Eremqek”的甜奶疙瘩,即酶凝奶酪。
根据不同地区哈萨克族奶酪制作方法的差异,酸奶疙瘩又分为阿勒泰地区制作的“Hara-Kurt”,以及伊犁地区制作的“Suzbe-Kurt”。阿勒泰地区酸奶疙瘩制做方法是,将煮熟的牛、羊奶收集到一定体积,如10kg,冷却后倒入“Saban”(皮囊)中,加酸奶发酵,不停搅拌,牛奶将分成两层:浮在表面的“May”(俗称酥油)和pH较低的“Erekt”液体,后者有解渴清火的功能。再将“Erekt”倒入大锅加热熬制,不断蒸发水分,呈糊状时装入纱布袋过滤,沥干水分后压制成不规则块状,最后放置于阴凉通风处晾干即可。伊犁地区哈萨克族酸奶疙瘩的做法是,将发酵剂放入煮熟冷却的纯鲜牛奶或脱脂奶中,搁置到阴凉处隔夜发酵成酸奶,并添加适量食用盐,装入纱布袋过滤,水分沥干后为“Suzbe”,再将其压制成月饼状,放置于通风处即可。
哈萨克族甜奶疙瘩(“Eremqek”)的做法:首先将犊牛第四胃黏膜剥离,低温晾干获得皱胃酶,即在第三、第四胃之间以绳打结,自第四胃幽门部吹入空气使之胀大,用绳捆绑并悬挂于阴凉通风处使之干燥后切碎即可[2]。再将皱胃酶与新鲜纯牛奶共同温火加热(62~65℃)30 min(即巴氏杀菌),冷却,分为乳清和固状物,将后者压制成不同形状即成。甜奶疙瘩由于皱胃酶的使用,发酵时间缩短,pH值相对酸凝奶酪较高,因此以口味适中,可制备软质、半软质的奶酪为优点,但是具有成本高、较难获得凝乳酶等缺点。
1.2 酸凝奶酪和酶凝奶酪凝乳机制
凝乳过程是干酪制作中最关键的步骤。它既可以是一种人为干涉控制的生化过程,又可以是一种自然的微生物发酵过程。凝乳过程中凝乳剂种类、用量与凝乳条件,既直接地影响奶酪产品的得率,又影响奶酪产品的感官品质。
牛乳酪蛋白是以酪蛋白胶束状态存在,再与磷酸钙形成复合体,称作“酪蛋白酸钙-磷酸钙复合体”。牛奶中主要有4种酪蛋白分子:α-s1,α-s2,β,κ等酪蛋白分子[3]。奶酪按其凝固方式的不同分为酸凝固和酶凝固。
酸凝固过程:当牛乳pH值达5.2时,磷酸钙先行分离,酪蛋白开始沉淀,继续加酸而使pH值达到4.6时,钙又从酪蛋白钙中分离,游离的酪蛋白完全沉淀。凝乳酶的凝乳原理:凝乳酶与酪蛋白的专一性结合使牛乳凝固。酶凝固的两个过程:①κ-酪蛋白在凝乳酶的作用下,形成副κ-酪蛋白,此过程称为酶性变化;②产生的副κ-酪蛋白在游离钙的存在下,在副κ-酪蛋白分子间形成“钙桥”,使副κ-酪蛋白的微粒发生团聚作用而产生凝胶体,此过程称为非酶变化。酶凝固与酸凝固的不同点在于:酶凝固时,钙和磷酸盐并不从酪蛋白微球中游离出来[4]。
2 凝乳酶特性及其应用现状
凝乳酶是制造酶凝奶酪过程中起凝乳作用的关键性酶,对奶酪质构的形成及奶酪特有风味的形成有非常重要的作用[5]。凝乳酶按其来源可以分为动物性凝乳酶、植物性凝乳酶、微生物凝乳酶以及基因工程凝乳酶。传统的凝乳酶存在于新生小牛的皱胃(第四胃)。皱胃粘膜先以无活性前体——凝乳酶原形式分泌,在胃液酸性环境中,凝乳酶原通过分子间或分子内的激活途径,从N-端释放一部分肽段,形成不可逆的活性酶——凝乳酶。它专一性裂解κ-酪蛋白的105-106位苯丙氨酸和甲硫氨酸之间的肽键,从而引起蛋白质凝聚[6]。
大多数蛋白酶和植物性凝乳酶、微生物凝乳酶都可以在适宜条件下使牛乳发生凝固,但并不都适宜用于制作奶酪,因为它们不具有奶酪生产所必需的生化特性和加工特性。例如,它们会出现专一性差、凝乳活性与蛋白水解活性比值低、对热稳定、在乳中残留量高等问题,常常导致加工的干酪产量降低,成熟后出现苦味或其他不良风味[7]。而且犊牛凝乳酶数量有限,价格成本高。随着干酪需求不断上升,人们开始寻找各种方法替代天然凝乳酶。
基因工程为解决此矛盾开辟了新的途径:将牛凝乳酶基因克隆至一个合适载体并转入宿主中表达产生牛凝乳酶。实验证明,基因工程酶的酶学特性与小牛皱胃酶的特性没有明显差异,基因工程方法产生的重组凝乳酶与天然的皱胃酶完全相同,重组牛凝乳酶产品的纯度高,含100%凝乳酶,而小牛胃萃取液仅含70%~90%凝乳酶,重组凝乳酶制备的乳酪在收率与品质上均优于以小牛胃凝乳酶制造的乳酪[8]。2009年Bansal N.等发表文章:用发酵生产的单峰骆驼凝乳酶制作cheddar奶酪,比较小牛凝乳酶制作的奶酪成分和pH无显著差异,骆驼凝乳酶制作的奶酪蛋白水解少,肽含量有明显不同,用骆驼凝乳酶制作的奶酪有肉汤的风味,并且苦味少,更适合制作cheddar奶酪[9]。这给我们一个启示:基因工程表达的重组凝乳酶不仅纯度高,生产稳定、价格低廉,同时也是我们探索更优小牛凝乳酶替代品的一条简单可行之路。
3 新疆酶凝奶酪发展前景
新疆传统奶酪主要以酸凝奶酪为主,同时生产模式基本停留在家庭小作坊形式,生产出来的酸凝奶酪较硬,口味普遍较酸,适口性较差,形状大小不一,从而缺少食品应有的观赏性及商品性,因此,消费人群相对固定狭小[10]。而酶凝奶酪由于使用凝乳酶进行凝乳,出品率高,质地与风味更适宜,贮藏期间性质更稳定。在其成熟期间,残留的蛋白酶可将蛋白质降解成肽,肽能被微生物产生的蛋白酶和肽酶继续降解生成分子量更小的肽、氨基酸,这些化合物形成了酶凝干酪的特殊风味,并易于被人体吸收[11]。同时,酸凝奶酪是由于低pH值而使奶液凝固,得到的奶酪为硬质干酪或特硬质干酪,而酶凝奶酪可制作软质、半软质等干酪,并可以用于“匹萨”等食物的加工生产。
目前随着基因工程凝乳酶的研发和大规模发酵生产的应用,获得的凝乳酶制剂浓度高,生化特性一致,且供应稳定。据相关文献报道,国外应用基因工程凝乳酶制作干酪已经收到了可观的经济效果[12]。若能通过生物信息学等技术,研发具有我国自主知识产权的基因工程凝乳酶,不仅能对我国乳品资源的深加工提供技术支持,同时将为进一步利用新疆丰富奶源,将少数民族传统的家庭式手工制作转化为商业化工厂生产起到巨大的推动作用。
综上所述,新疆奶源相当丰富,且周边贸易频繁,其奶酪业具有很大的市场潜力[13]。因此,将重组凝乳酶开展研究,并工业化生产,不但能降低企业奶酪的生产成本,并能进一步打破新疆传统奶酪的“瓶颈”,开拓广大消费市场,对于促进新疆奶酪业的发展具有重大意义。
[1]邓艳,李开雄.新疆特色酸凝奶酪加工工艺研究[J].食品科技,2008,4:80-81.
[2]钟继才.凝乳酶在干酪生产中的应用[J].中国乳品工业,2006,36(1):54-55.
[3]张红梅,刘钟滨.凝乳酶的研究进展[J].同济大学学报:医学版,2004,25(3):244-245.
[4]贺家亮,李开雄.凝乳酶对干酪品质影响研究进展[J].中国食物与营养,2007,9:33-35.
[5]朱仁俊,石振兴,甘伯中等.凝乳酶的研究进展[J].中国乳品工业,2010,38(1):39-42.
[6]范素琴,王成忠.凝乳酶的研究进展及在干酪中的应用[J].农产食品科技,2009,3(2):40-42.
[7]曾剑超.国内凝乳酶的研究应用及其代替品的研发进展[J].江苏调味副食品,2008,25(1):13-16.
[8]冯镇,张兰威.小牛凝乳酶原基因在乳酸克鲁维酵母中的表达及遗传稳定性研究[J].食品科学,2008,29(7):297-302.
[9]BANSAL N,DRAKE M A,PIRAINO P,et al.Suitability of Recombinant Camel(Camelus DromeDarius)Chymosin as a Coagulant for Cheddar Cheese[J].International Dairy Journal,2009,19:510-517.
[10]邓艳,李开雄,任玲玲.民族特色干酪-新疆酸凝奶酪[J].中国食物与营养,2007,11:29-30.
[11]BORNAZ S,ALI S,AMIRA A,et al.Physicochemical Characteristics and Renneting Properties of Camels Milk:A Comparison with Goats,Ewes and Cows Milks[J].International Journal of Dairy Technology,2009,62(4):505-509.
[12]杨宝进,罗军.重组凝乳酶的研究进展[J].现代食品科技,2005,21(2):186-188.
[13]伍子玉.酸奶酪的研制与开发[J].中国奶牛,2006(7):43-44.
Prospect and development of Xinjiang curd-cheese
Gulinuer·Tulaxi,PU Yan,ZHANG Fu-chun
(College of Life Science and Technology,Xinjiang University,Urumqi 830046,China)
Coagulation is the fundamental process in cheese making.Cheese prepared by different methods have different flavors.In this paper,the classification and production of Xinjiang traditional cheese are introduced in detail,the mechanism of curd-cheese and acid-cheese,characteristic and application of chymosin in Xinjiang cheese are discussed as well in this paper,which intend to describe the prospect for the Xinjiang curd-cheese.
cheese;coagulation;acid-cheese;curd-cheese;chymosin
TS252.53
B
1001-2230(2011)10-0037-03
2011-07-01
新疆维吾尔自治区重点学科动物学科资助(A20110002)。
古丽奴儿·吐拉西(1986-),女,硕士,生物化学和分子生物学。
张富春