3种植物蛋白对干酪质构及品质的影响研究

王英，张建强，张丽萍

(黑龙江八一农垦大学 食品学院，黑龙江 大庆163319)

0 引 言

干酪制作过程中，乳成分的改变会引起酪蛋白胶束的胶体状态以及终产品功能特性的改变，当添加新成分时，这种改变尤为明显[1-3]。乳清蛋白、羊乳及其他非蛋白类添加物，如淀粉、果胶和菊糖等被广泛应用于干酪研究中以改善产品特性[4-8]。然而，目前添加植物成分的牛乳干酪多数为豆乳，如大豆乳、鹰嘴乳以及花生乳等，这样干酪会受淀粉的影响而产生变化，而且添加豆乳的干酪无法彻底去除豆腥味和一些胃胀因子。因此，本实验研究选择添加一种乳化性、凝胶性较好的植物蛋白以避免豆乳带来的不利影响。

将植物蛋白和新鲜牛乳按比例混合来制作干酪，不仅保留牛乳干酪的风味，而且调节产品的营养均衡，同时赋予牛乳干酪更加细腻的质地及柔软的口感，对我国干酪食品的开发具有重要意义。

1 实 验

1.1 材料

豌豆蛋白(自制)，绿豆蛋白(自制)，大豆蛋白(购于)，新鲜无抗牛乳，脱脂奶粉(进口)，发酵剂(FDDVS TCC-3)，凝乳酶(Stanmix 1150)，柠檬酸钠(分析纯)，NaCl(市售)。

1.2 仪器与设备

MD100-2电子分析天平；DGG-9053A型电热恒温鼓风干燥箱，干酪槽及拉伸机 (自制)，LACTOSCAN-SA超声波牛奶分析仪，Texture Analyser TA.XT2i质构仪。

2 方 法

2.1 不同植物蛋白干酪的制备

不同植物蛋白干酪用乳：将不同的植物蛋白复溶，确保其蛋白质量分数一致，复溶后蛋白质质量分数调至3%；然后用脱脂乳粉将新鲜牛乳调整到蛋白质和脂肪含量比为1.4∶1；研究不同植物蛋白对干酪的质构和品质的不同。

不同植物蛋白干酪制备。

原乳过滤→标准化 (添加脱脂奶粉和不同的植物蛋白)→巴氏杀菌→冷却→预酸化调节干酪用乳的pH值→添加发酵剂→静止发酵→添加凝乳酶→凝乳→切割→热烫→排乳清→粉碎→堆酿→拌干盐→热煮拉伸→拌干盐→冷却成型→包装冷藏

2.2 测定方法

2.2.1 质构指标的测定

质构是影响消费者购买干酪关键品质之一，凝乳的成分、pH值以及脂肪和蛋白质的比例及存在形式影响了干酪质构。对添加不同植物蛋白干酪的质构进行研究，使用质地剖面分析(TPA)对质地特性及其类似物进行评价的方法[9]。

根据Rapacci描述的实验方法[10]，选择质构仪实验参数：力臂为5.0 kg，实验在20℃下进行测定，压缩比例为30%，下压速度为1 mm/s，二次下压速度为1 mm/s，上升速度为1 cm/s。采用特制取样器将干酪样品切割为直径15 mm，高10 mm的圆柱形样品供TPA测试用[11]。所有样品取样后至测试前均统一放置于0～4℃冰箱中30 min，以防止温度对产品质地产生影响，利用二次下压模式得到干酪的质地特征曲线，如图1所示。

图1 TPA测定时所得到的压力压缩曲线

由图1可以分别得到干酪的黏聚性、弹性、咀嚼度等指标。其中硬度是指达到给定应变所需要的力，用第1条曲线的最高高度表示；黏聚性是指模拟试样内部结合强度的大小，用第2条正曲线面积与第1条正曲线面积之比表示；弹性第2次压缩开始与第1次压缩结束间的暂停过程中样品恢复的高度；咀嚼性是指将固体食品咀嚼至可吞咽时需做的功，与硬度、内聚性与弹性有关[12]。Bryant等[13]研究利用质构仪测得干酪的硬度、弹性以及黏聚性3种参数与干酪感官评价数据的相关性可达70%以上。

2.2.2 功能特性的测定

(1)熔化性测定方法。参考文献[14]中方法，用特制打孔器取直径1.50 cm，厚10 mm的样品，确保其纤维方向与干酪直径垂直；25℃下，将样品放在预先铺好滤纸的9 cm的培养皿内回复温度30 min，然后将其放入已经预热至100℃的烘箱中加热1 h，取出，25℃回复30 min，用游标卡尺测定干酪熔化坍塌后的直径，并取5个值求其熔化面积S=πR2，取平均值。

(2)干酪拉伸性测定方法。采用传统的实验方法[15]，25℃条件下，将2 cm×2 cm的干酪方块样品放在预先铺好滤纸的9 cm的培养皿内回复温度30 min，然后将其放入已经预热至100℃的烘箱中加热1 h，取出。马上用玻璃棒或者叉子挑起干酪，一直向上拉伸，直到干酪断裂为止，此时立刻用直尺测量干酪拉伸的长度，测5个值，精确到1 cm，求平均值表示干酪的拉伸性。

2.2.3 感官评定

邀请9位食品专业研究人员分别按表2进行感官评价，共进行次序不同的3次评价，得到平均分值，满分为100分。不同植物蛋白质在不同的添加量时对干酪产品的感官评分如表1所示。

表1 感官评定

3 结果与分析

3.1 添加不同植物蛋白对干酪质构特性的影响分析

不同植物蛋白在不同的添加量时对干酪产品弹性、黏聚性和咀嚼性的影响分别如图2～图4所示。

图2 不同植物蛋白质对干酪产品弹性的影响

干酪弹性即为在口中咀嚼过程中体现橡胶口感的性质，表示干酪受压后恢复原来形态的能力。由图2可以看出，当蛋白质添加量在2%～8%时，随着蛋白质添加量的增加各组干酪成品的弹性均呈现显著增加的趋势，而蛋白质添加量继续增加，干酪成品的弹性将发生改变，呈现出下降趋势。这是由于蛋白质添加量过多时，其中的水分含量明显增加，从而导致其硬度降低，弹性相应地变小。

图3 不同植物蛋白质对干酪产品黏聚性的影响

由图3可看出，在蛋白质添加量2%～6%时，各组干酪产品的黏聚性逐渐增加，呈现上升趋势。但是在蛋白质添加量8%～12%时，内聚性不在增加反而开始呈现出下降趋势。这是由于各组干酪中蛋白质的添加，会使得混合干酪的水分质量分数有所增加，从而使干酪的黏聚性有所下降，这与Zisu[16]研究得到黏聚性与

干酪的水分质量分数影响黏聚性结论是一致的。

图4 不同植物蛋白质对干酪产品咀嚼性的影响

由图4可以看出，当蛋白质添加量为2%～8%时，干酪产品咀嚼性随着蛋白质添加量的增加而呈现上升趋势，此时，干酪产品组织越来越柔软光滑，具有一定的弹性，且其口感在带有浓郁的奶香味外，略带有添加蛋白质品种的风味。但是，当蛋白质添加量大于8%时，其组织状态变得粗糙，弹性下降，且植物蛋白风味加重，并产生一种不协调风味。

3.2 添加不同植物蛋白对干酪功能特性的影响

不同植物蛋白在不同的添加量时对干酪产品熔化面积和拉伸长度的影响分别如图5和图6所示。

图5 不同植物蛋白质对干酪产品熔化面积的影响

干酪的熔化性主要是反映构成酪蛋白胶束的结构的相互作用，当酪蛋白胶束之间的相互作用减弱时，干酪的熔化性提高[17]，从而可以增强拉丝性。由图5可知，不同添加量的蛋白质其产品的熔化性表现不同，但是3种蛋白添加量均为6%～8%时获得的熔化性最高；蛋白添加量大于8%时，其中水分含量急剧增加，使得干酪组织结构不稳定，导致了钙离子损失，进一步使得酪蛋白胶束的凝胶强度变弱，影响其熔化性。

图6 不同植物蛋白质对干酪产品拉伸长度的影响

由图6可以看出，添加6～8%的蛋白质时干酪具有较大的拉伸长度，而在2%～4%时，随着蛋白质添加量的增加，其拉伸长度也逐渐增大。但是在10%～12%时，拉伸长度急剧下降，其原因是由于蛋白添加量达到10%以上时，凝乳时间增加导致凝乳强度下降，产品的弹性下降，内部结构结合疏松，从而导致了拉伸长度减小。

3.3 添加不同植物蛋白所得干酪感官评价分析

3.3.1 评判集的建立

将制备的干酪分别编号为1#(添加豌豆蛋白)、2#(添加绿豆蛋白)、3#(添加大豆蛋白)，根据表2对干酪品质要求进行模糊综合评判，建立评判集。

对像集U={U1，U2，U3}={l#，2#，3#}；

因素集X={X1，X2，X3，X4}={组织状态，气滋味，外观，色泽}；

评语集Y={Y1，Y2，Y3}={好，一般，差}；

权重Z={Z1，Z2，Z3，Z4}={0.3，0.3，0.2，0.2}；

根据评定人员对每个因素的评判建立单因素评价矩阵，对每个因素的每个评语的人进行归一化处理，最终得到3种干酪的感官评定矩阵：

经过线性转换可得模糊综合评判矩阵：

B=Z◦R=(b1,…，bp,…,b3)，

3.3.2 模糊综合评判总分的计算

设定感官特殊性：好为80～100分，一般为60～80分，差为<60分。选取平均值好为90分，一般为70分，差为50分，由此可建立感官特殊性数集V=(90 70 50)，则样品的模糊综合评判总分为：T=R×V。于是可得到1#干酪样品的感官评价总分为

同理可得2#、3#干酪样品的感官评价总分为T2=75.6分，T3=75.6分。

从模糊评判结果可知，3种干酪的感官质量优劣顺序为：1#＞2#=3#。即添加豌豆蛋白所得的干酪优于添加绿豆蛋白和大豆蛋白所得的干酪。分别添加3种植物蛋白制备得的干酪感官质量差异的原因可能与蛋白的凝乳性、溶解性以及水解后的风味有关，大豆蛋白溶解性好，但其凝乳性差于豌豆蛋白，故其凝乳时间和凝乳强度会比豌豆蛋白略低；而绿豆蛋白水解之后风味有点发苦，对干酪的风味和滋气味会造成影响。综合以上各个感官评价，得出添加豌豆蛋白所制的得干酪评价最高。

6 结 论

3种实验TPA参数弹性、黏聚性以及咀嚼性可作为干酪的质构评价的主要参数，功能特性参数拉伸长度和熔化面积以及感官评定可作为干酪的品质评价的主要参数。由于植物蛋白的添加，干酪的营养物质质量分数会产生一定的影响，但是植物蛋白的添加同时会弥补牛乳中含量较低的必需氨基酸，如赖氨酸，形成动植物氨基酸互补，从而提高牛乳原来的营养价值，同时改善并形成独特的我国人容易接受的风味。

从以上质构特性、功能特性以及感官评判3方面综合分析可得，添加豌豆蛋白制得的干酪在质构和品质方面均达到最佳。说明添加豌豆蛋白可以提高并改善干酪的质构和品质，较其他干酪更适合我国人的口味，为其能够得到广泛应用提供了可行性。

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