霉菌水牛乳豆乳混合发酵干酪成熟特性的研究

谢芳，曾庆坤，杨承剑，唐艳，农皓如，冯玲，李玲

（中国农业科学院广西水牛研究所，南宁530001）

0 引言

干酪是一种发酵的奶制品，其制作源于西方国家，消费普遍，而我国因奶源、价格、口味等各种原因，限制了其发展[1]，因此，开发适合中国人口味、价格合理的干酪产品迫在眉睫。雅致放射毛霉(Actinomucorelegan)是我国传统腐乳酿造中常用的优良菌种之一，该霉菌可分泌多种酶系，对腐乳后期发酵过程中风味物质的形成起重要作用[2]。试验将雅致放射毛霉菌应用于水牛乳、豆乳混合发酵干酪的生产，并对该“毛霉混合干酪”在成熟过程中的理化指标及成熟特性进行了初步探讨。

1 实验

1.1 材料

新鲜水牛乳（取自广西水牛研究所种畜场），黄豆，R-704乳酸菌发酵剂，凝乳酶，雅致放射毛霉(Actinomucor elegans)，乙醇，石油醚，醋酸钠，盐酸，硫酸，三氯乙酸，乙醚，冰乙酸，碳酸氢钠，氢氧化钠，以上试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器

干酪槽，干酪切割刀、模具等，XS105DU电子天平，FOSS8400全自动定氮仪及消化炉，MJX-250智能霉菌培养箱，BCD-208GSSMY美的冰箱，FDM-2浆渣自分离磨浆机，N100B牛奶分离机，数显pH计，美国FTC-质构仪（TMS-Pro），Milko Scan FT120乳成分仪，LDZ5-2型台式低速离心机等。

1.3 方法

（1）毛霉水牛乳、豆乳混合干酪的制作工艺。

水牛乳（标准化）添加豆乳→巴氏杀菌→冷却→添加发酵剂调整酸度→加氯化钙、凝乳酶→凝块切割→静置→30℃恒温、缓慢搅拌→升温（40 min内缓慢升温至39℃）→搅拌10 min→加食盐→排出乳清→搅拌→排出全部乳清→入模压榨过夜（16℃）→排乳清→盐水浸渍→成型切割→喷洒霉菌孢子悬液→入霉菌培养箱（温度13℃，温度90%以上）→翻面（待霉菌生长充分）→成熟→锡铂纸分装→成品。

（2）水分测定。采用文献[3]中烘干法进行测定。

（3）游离脂肪酸质量分数的测定。采用GB／T5530—1998法测定[4]。

（4）pH4.6 SN测定参照文献[5]中方法。

（5）12%TCA SN测定参照文献[5]中方法。

（6）蛋白的测定参照文献[6]中方法。

（7）脂肪质量分数的测定。采用GB 5413.3-2010法测定[7]。

（8）干酪质构的测定采用文献[8]中方法。

（9）干酪产率的计算公式

1.4 实验设计

将毛霉菌作为表面发酵剂添加到豆乳、水牛乳混合干酪中，分别在其成熟的0，10，20，30 d取样，进行各项指标测定，研究毛霉菌在干酪成熟过程中所起的作用，最后将成熟30 d的成品霉菌干酪进行指标测定，以期得到符合干酪国家标准，且口感醇厚、营养价值高，更适合中国人消费的毛霉干酪新品种。

2 结果与分析

2.1 干酪成熟过程中水分质量分数的变化

在霉菌干酪成熟过程中，分别取0，10，20，30 d不同成熟期，分别测定其水分质量分数的变化，结果如图1所示。

图1 霉菌干酪成熟过程中水分质量分数变化

由图l可以看出，随着成熟时间的延长，霉菌干酪的水分迅速减少，水分质量分数由61.25%下降到最低质量分数43.15%。在成熟开始的10 d，天水分减少了近10%，主要是因为新鲜干酪一方面要继续排出少量乳清，另一方面，其表面的水分也在不断的蒸发，而后半个月水分质量分数就近于平缓，这是由于随着霉菌的生长，在干酪表面形成了一层壳，阻止了水分的蒸发。后续随着成熟时间的增加，毛霉的蛋白酶与脂肪酶的活性增加，分解出的出的羰基和氨基组分与水分结合，使得此后干酪样品的水分质量分数维持在45%左右。

2.2 游离脂肪酸的变化

游离脂肪酸是干酪在成熟过程中由脂肪分解酶作用而产生的，除了自身可以直接作为奶酪的风味物质，同时也是一些挥发性物质的前体，如酮类、内酯类、醇类以及醛类等[10]。由图2可以看出，随着成熟时间的增加，干酪的游离脂肪酸质量分数呈不断上升趋势，这就进一步说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，促使游离脂肪酸质量分数增加，进而加快了干酪的成熟，以提高其营养价值。

图2 霉菌干酪成熟过程中游离脂肪酸的变化

2.3 可溶性氮(SN)质量分数的变化

pH4.6可溶性氮表明蛋白水解的广度，反映降解酪蛋白产生的小肽和中肽，主要由凝乳酶的作用产生的。12%TCA可溶性氮表明蛋白水解的深度，它反映降解酪蛋白产生的短肽和游离氨基酸，主要由加入的凝乳酶和发酵剂作用产生的[11]。可溶性氮含量的高低，表明了蛋白质的水解程度，它是干酪成熟程度的标志。可由图3可以看出，随着成熟时问的延长，干酪中的酪蛋白发生了强烈的分解，形成大量的多肽、氨基酸等可溶性氮，使干酪中可溶性氮随着成熟时间的延长而不段增加。由图3可以看出，pH4.6 SN和12%TCA SN在霉菌干酪成熟的30 d内，分别由最新鲜干酪的15.49%和7.13%上升到52.59%和47.91%，增值基本呈现平滑、上升趋势。

图3 霉菌干酪成熟过程中可溶性氮变化

2.4 干酪蛋白质、脂肪的变化

霉菌干酪成熟是指在一定温度、湿度等条件下，干酪中主要蛋白质、脂肪及碳水化合物在微生物和酶的共同作用下，分解并发生某些生化反应，是一个复杂的过程[12]。其中，蛋白质在成熟过程中，逐渐降解成小分子、多肽、小肽以及大量人体必需的氨基酸；脂肪成分随着成熟的延长，在微生物和酶的作用下，由长链、饱和脂肪酸逐渐分解成非饱和链脂肪酸，少量脂肪酸又转化成醇、酯、内酯、酚醛等直接影响干酪风味的物质[13]。由表4可以看出，干酪在成熟过程中，蛋白质含量在不断的升高而脂肪含量略有降低。

图4 霉菌干酪成熟过程中蛋白、脂肪质量分数变化

2.5 干酪成熟过程中TPA变化

TPA(Texture Profile Analysis)，质地剖面分析，又称两次咀嚼测试。主要通过模拟人类口腔咀嚼时对食品的破坏作用，对样品进行压缩[14]。本试验主要选取硬度、弹性和咀嚼性变化为测定指标。

图5 霉菌干酪成熟过程中硬度和弹性的变化

霉菌干酪在成熟过程中，其微观和宏观结构决定了它的流变、质地性质。由图5可以看出，随着成熟时间的增加，其硬度呈现持续下降趋势，在成熟的最初10 d左右，TPA弹性呈上升状态，而在成熟大约20 d后又缓慢下降，这主要是由于毛霉的作用，使干酪的蛋白质和脂肪发生水解，产生了大量水溶性物质，酪蛋白原本的网络结构被破坏，干酪体系变得松散，从而使得其硬度和弹性都随之下降，形成软柔而均匀的组织结构[15]。

图6 霉菌干酪成熟过程中咀嚼性和胶黏性的变化

由图6可以看出，霉菌干酪在成熟过程中，其咀嚼性呈现出先增加后降低的趋势，在后期成熟的最后一周左右，咀嚼性的下降很快，这可能是干酪在成熟末期，弹性、硬度均下降，干酪内部质地均匀、软化，减少了其吞咽、咀嚼度。在干酪成熟的最初10 d内胶黏性下降很快，在后熟的20 d内基本上维持在1.2 N左右，这可能是干酪在成熟初期在毛霉的水解作用下，内部质地变软，而随着成熟期的进一步延长，其组织结构更加均匀、成形，胶黏性也趋于稳定。

2.6 成品指标

2.6.1 理化指标

取成熟期为30 d的雅致放射毛霉水牛乳、豆乳干酪，测定其成品理化指标，结果如表1所示。

表1 霉菌干酪成品理化指标

根据表1可以看出，成熟30 d的雅致放射毛霉水牛乳、豆乳混合发酵干酪，其非脂水分质量分数[16]符合GB/T 21375-2008《干酪（奶酪）》中软质干酪的要求，其干物质脂肪质量分数符合GB/T 21375-2008《干酪（奶酪）》中全脂干酪要求。

2.6.2 微生物指标

大肠菌群(最近似值)≤0.90 g-1，致病菌未检出，符合GB 5420-2010《干酪》微生物指标要求。

2.6.3 感官指标及产率

感官评分标准参照文献[17]中方法进行，结果如表2所示。由表2可以看出，雅致放射毛霉水牛乳豆乳混合发酵干酪：表面为乳白色或黄色，内部为淡黄色，有奶油风味，有霉味，质地细腻、均匀。符合GB 5420-2010《干酪》感官要求[18]，且干酪成品的产率均大于19%。

表2 霉菌干酪成品感官评定及产率

3 结论

雅致放射毛霉可以在豆乳水牛乳混合干酪表面充分生长，干酪成熟后期，霉菌在其表面结壳，使得水分维持在45%左右；干酪在成熟过程中，因毛霉产生的蛋白酶，使干酪的蛋白质和脂肪发生强烈水解，pH4.6 SN和12%TCA SN均显著提高，增加了干酪的风味物质，同时使干酪硬度下降，具有良好的感官品质。

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