我国霉菌奶酪产品研究现状及分析

李昂,李键,孙青,陈炼红

(西南民族大学a.生命科学与技术学院,b.外国语学院,成都 610041)

我国霉菌奶酪产品研究现状及分析

李昂a,李键a,孙青b,陈炼红a

(西南民族大学a.生命科学与技术学院,b.外国语学院,成都 610041)

综述了近年来对霉菌奶酪消费现状、工艺优化、风味组分、营养特征、质量缺陷及新品研发等方面的研究.发现霉菌奶酪将在今后成为颇具消费潜力的乳制品,其市场前景十分广阔,我国研究人员需加大对霉菌奶酪的深度研究.

霉菌奶酪;工艺优化;风味;营养

0 引言

霉菌奶酪是成熟过程中采用霉菌发酵菌种一类奶酪的总称.此类奶酪的生产和成熟仅限于某些特定的区域,主要以法国卡门贝尔奶酪(Camembert Cheese)、布里奶酪(Brie Cheese)和青纹奶酪(Blue Cheese)为主.随着我国国际影响力提高和饮食文化交流的加强,霉菌奶酪正作为一种新兴乳制品进入我国消费市场.本文将结合国内科研人员对霉菌奶酪的相关研究进展对霉菌奶酪工艺、风味、营养等方面进行归纳总结.

1 霉菌奶酪分类和生产消费近况

奶酪也叫干酪,是一种在牛奶或羊奶中加入少量乳酸菌和凝乳酶经发酵后,使奶中的酪蛋白凝聚,排除乳清,待成熟后制成的一种高营养的发酵乳制品.而霉菌奶酪是奶酪中一种特殊类型,不同国家地区生产出的霉菌奶酪在外观和风味上都有一定差别,奶酪的特征和风味主要与原料乳的种类和加工方式、发酵菌的使用、加工因素相关,使霉菌奶酪的种类多样化.

国际乳制品联合会以水分质量分数为依据,将奶酪分为硬质、半硬质、软质[1].其中,软质和半硬质广泛用于霉菌奶酪的生产.现今世界上主要的霉菌奶酪品种如表1所示.

表1 霉菌奶酪分类

目前,霉菌奶酪是世界范围内保持产量持续增加的一种乳类食品,世界产量和消费量达2 000万t,并且十年内仍可保持小幅度增长.经调查表明,2015年全球奶酪产量约1 879.7万t,同比增加1.74%;奶酪消费量为1 986.5万t,同比增加1.49%.其主要生产区分布在北美洲、欧洲和澳洲地域,在亚洲则是以色列和伊朗等游牧民族地区为主[2].随着我国人民生活水平的提高以及西方饮食文化的渗入,蓝纹奶酪、白霉奶酪等霉菌发酵奶酪也正在被越来越多的国人所接受,奶酪食品引入中国市场已成为大势所趋.然而目前中国的奶酪工业相对落后,限制了乳品行业的发展.因此,研制出适合中国口味的霉菌奶酪,将会促进中国乳业的发展,增强乳品企业的竞争力,在愈发激烈的国际竞争中更加从容以对.

2 霉菌奶酪的工艺优化研究现状

霉菌奶酪的加工技术对其感官特性具有重大意义.霉菌奶酪的质地与风味特征受原料乳、加工工艺以及发酵后熟过程等多种因素影响.杨永龙等[3]在对青纹奶酪加工工艺优化过程中一改霉菌发酵剂表面喷洒的传统处理方式,采取穿孔注入霉菌的方法,促进青霉孢子的产生,在其表面形成青纹纹路.并且通过四因素三水平正交试验对布里奶酪加工工艺进行优化,确定最优的工艺条件为:凝乳温度31℃,凝乳酶添加量0.14%,霉菌添加量0.005%,发酵剂添加量0.5%,凝乳切割尺寸2 cm,具有布里奶酪特有的泥土清香味,并略带霉味,口感细腻.为了获得优质的霉菌成熟奶酪,谢芳等[4]采用单因素试验和正交试验,确定了水牛乳豆乳混合发酵奶酪生产中豆乳添加量15%,持续升温至41℃,霉菌孢子喷雾浓度1X106mL-1,发酵30 d最为适宜.此外,雅致放射毛霉对腐乳发酵中风味物质的生成具有重要意义,是我国传统豆腐乳制造中的常用菌种.江南大学的科研人员采用雅致放射毛霉[5]来发酵奶酪,实际生产出了符合中国人口味的特色霉菌奶酪.

使用添加剂对霉菌奶酪加工技术优化也是当前的研究方向.洪青等[6]在霉菌奶酪发酵过程中加入植物乳杆菌CCFM12,并通过PCA分析方法得出结论,在无乙醇添加时,霉菌奶酪中产乙酯能力显著,大大增强了奶酪的奶香和果香风味,并且发现通过添加3种附属霉菌发酵剂后其理化性质无显著性差异,而游离氨基酸含量和蛋白质分解速度显著提高,这在奶酪市场前景广阔.换用不同的发酵方法也能优化霉菌奶酪加工工艺.汪建明等[7]采用了发酵结合酶解的方法,即前期采用常用发酵霉菌(青霉、白地霉、雅致放射毛霉),后期采用微生物来源产奶酪风味的酶制剂的措施,加速了蛋白质和脂肪的水解,增强香气,加速了奶酪风味物质的释放.

3 霉菌奶酪的风味组分研究现状

近年来国内外研究人员对霉菌奶酪的风味物质进行了深入研究,逐步建立起了完善的奶酪风味模型[8-11].蘑菇味和植物芳香味是霉菌奶酪风味主要特征,其风味组分主要由挥发性成分和呈味成分两部分组成,其中挥发性成分包括醛、醇、酯、酮、脂肪酸、吡嗪、含硫化合物等物质,而呈味成分主要是水溶性成分,包括苦味肽、氨基酸、矿物盐等物质.

关于挥发性风味成分,脂肪酸是奶酪风味成分形成的前体物质,对于霉菌奶酪的风味形成具有重要意义,是评价霉菌奶酪熟化程度的重要指标.其中,(9-10)1-辛烯-3-醇作为奶酪中最广泛的风味成分,有助于形成霉菌奶酪的香气轮廓.醇类如2-庚醇、3-甲基-1-丁醇和苯乙醇导致霉菌奶酪中玫瑰花香味浓重,这对于形成奶酪风味有着重要意义.而酯类物质能够使霉菌奶酪苦涩味和酸败风味消失,并给予霉菌奶酪令人愉悦的香气.此外,酯、酮、吡嗪、含硫化合物等活性物质也使霉菌奶酪风味特征更为显著.关于呈味组分,霉菌奶酪中的氨基酸如甘氨酸、丙氨酸主要导致其产生甜味,而精氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸以及其水解产物则使霉菌奶酪呈现苦味.

张玥琪等[12]的研究表明,霉菌奶酪风味的影响因素包括:奶的成分、奶的热处理、pH、乳酸菌、霉菌种类及奶酪制作的操作参数和储存条件等.王俊沪[13]的实验表明,奶酪风味成分的形成与脂解、糖酵解、蛋白质水解有关.尤其是酶降解反应使酪蛋白继续降解为氨基酸,这对于霉菌奶酪的风味形成具有了重要意义.如谷氨酸能带来鲜香味;蛋氨酸和甘氨酸提供甜鲜味,蛋氨酸会导致一种良好的黄油味和奶香味产生;亮氨酸和苯丙氨酸则赋予了霉菌奶酪苦涩风味.

某些化学试剂也可使霉菌奶酪的风味改变,乙醇就对于霉菌奶酪的风味影响显著,这主要是由于乙醇是霉菌奶酪中乙酯合成的关键限制性因素之一.洪青[14]的实验表明,在初始牛乳中添加质量浓度为400,800和1 200 μL/g的乙醇后,都能显著提高霉菌奶酪中乙酯含量的增加,奶酪果香风味显著改善.

4 霉菌奶酪的特点及营养研究现状

霉菌奶酪,是一种营养价值极高的发酵乳制品[15],含有丰富的营养元素,容易被消化吸收而不引起肥胖,霉菌奶酪根据所选菌种不同而呈现灰色、灰蓝色或白色等颜色,内部呈黄色或米白色,内部组织呈熔融状态,外表较硬.产品含水分43%~54%,脂肪为24%~28%,蛋白质为17%~21%,NaCl为1%~2.5%(均为质量分数).在霉菌和细菌的联合效应下,霉菌奶酪在其成熟过程中乳糖代谢、蛋白质代谢和脂肪代谢相对彻底,形成的代谢产物也易被消化吸收,使蛋白质转化率高达98%.此外,霉菌奶酪中Ca和P含量为普通牛奶的4倍,对儿童的骨骼生长发育和老年人的骨质疏松症预防有重要意义,它还能增加牙齿的钙含量,预防龋齿.另外,奶酪中含有的高含量脂溶性维生素B2、维生素B6、烟酸和不饱和脂肪酸对于增强人体免疫力,提高代谢能力,预防心血管疾病有着重要意义.食用霉菌奶酪还可避免出现乳糖不耐症和蛋白质过敏反应.同时,霉菌奶酪中还含有的大量必需氨基酸和生理活性物质有助于保护视力,养颜护肤,并有利于人体内肠道菌群的稳定平衡,增加消化功能,防止腹泻和便秘.

5 霉菌奶酪的质量缺陷与预防措施

对于表面霉菌成熟奶酪来说,其缺陷与传统奶酪有着相似之处,如生产过程中出现斑点、脱色和不良风味等现象.此外,霉菌奶酪会因高酸度生长而发生收缩、变干、变硬、发酵不充分,或因酸度过低而形成甜味、软质和湿润的凝块.因此,霉菌奶酪成熟后的pH值一般控制在6.5~7.0,水分含量控制在43%~54%[16].

严控微生物的种类和数量,对于确保最终产品的品质有着重要意义.盐度低或水分活度高都会使假丝地霉过度生长,它与发酵霉菌的拮抗作用会抑制奶酪的表面霉菌生长,这种质量缺陷主要表现在外观上斑驳皱缩的外皮结构.由于地霉对NaCl的高度敏感度,可以通过提高奶酪中盐含量的方法避免此现象的发生.

与其他种类的奶酪一样,霉菌奶酪也由于内部过度浓缩的亲水肽链出现苦味,发酵霉菌的过度生长是奶酪苦味的主要原因.地霉通过抑制发酵霉的生长,从而抑制苦味物质的产生.因此,在霉菌奶酪的实际生产过程中,应保持发酵霉菌和地霉的菌量保持平衡.另外,发酵霉菌在成熟过程中会产生苯乙烯,导致霉菌奶酪有时会出现粗糙、纤维状的纹理.过低的糖分含量和过高的培养温度都将导致这种质量缺陷的程度加剧.因此,适宜的糖分含量和成熟温度对于霉菌奶酪的品质有着重要意义.

6 霉菌奶酪的新品研发现状

随着现代生物技术和分析化学的发展,我国研究人员致力于对霉菌奶酪的新品研发,给奶酪的研究注入新的生机.以往研发中多采用青霉和白地霉作为霉菌奶酪的发酵菌种,但是我国食品企业和研究人员旨在研制出更具特色同时又符合国民口味的新型霉菌奶酪,这也取得了可观的成果.上海水产大学[17]选用具有中国特色的霉菌(腐乳生产霉毛霉)作为发酵霉菌,生产出了风味独特的霉菌奶酪.

除了现有品种外,我国科研人员为了扩大消费市场以及丰富霉菌奶酪的品种,孙颜君等[18]以奶酪为原料,以一种高产色素而不产枯霉素的红曲霉菌种R-15作为发酵菌种,研究红曲霉R-15对类Camem⁃bert奶酪成熟过程中理化性质的影响.相比传统Camembert奶酪,红曲霉奶酪成熟过程中产生种类不同的酮类、脂类和硫化物风味物质,其中硫化物产量低于传统霉菌奶酪.冶成君等[19]选用高蛋白质、高乳脂肪、高干物质含量的牦牛奶为原料乳,以白霉菌为发酵菌种,研究牦牛脱脂乳白霉菌软质奶酪发酵特性及成熟度,确定新型奶酪的最佳培养条件为:杀菌温度65℃,时间30 min,乳酸菌添加量1%,氯化钙添加量0.02%,奶酪的微观结构呈类似海绵的网状结构均匀分布在奶酪体系中,其中酪蛋白彼此聚集结合,并确定了奶酪的最佳成熟时间为7~8 d.

长期以来,大豆由于其口感好、营养价值高、对于高胆固醇和动脉粥样硬化病有着防治作用等优点,广受国人喜爱.因此,以豆乳为原料制成新口味霉菌奶酪,很符合我国的基本国情.赵平等[20]通过湿热方法钝化脂肪氧化酶去除豆腥味,采用加权系数法对豆乳霉菌奶酪进行感官评定,确定新型豆乳奶酪的最佳工艺条件为:牛乳杀菌(75℃,15 s)→冷却(32℃)→取20%豆乳(体积分数)与80%牛奶混匀→加入2.0%发酵剂和0.04%氯化钙→加入0.2 g/L凝乳酶(质量浓度)→凝乳切割→排乳清→喷洒混合发酵剂→后熟30 d即可获得品质优良的豆牛乳霉菌奶酪.通过扫描电子显微镜对奶酪微观结构进行观察,并对其拉伸性和融化性进行测定,为进一步优化混合奶酪的加工工艺提供了经验与理论基础.

7 展望

随着我国经济水平的飞速增长和西方饮食文化的渗入,蓝纹奶酪和白霉奶酪等霉菌奶酪正作为一种新兴食品打入中国市场,受到年轻人的热烈追捧.但目前,我国霉菌奶酪产业正处于起步阶段,国民对霉菌奶酪认知度较低,与世界上乳品消费力相比有很大差距,霉菌奶酪的生产工艺也尚未成熟,不适合中国人口味的霉菌奶酪是制约奶酪市场的主要因素.所以,对霉菌奶酪进行更深度的研究尤为重要和迫切.我国充足的奶源、大量的资金、先进的技术设备都为霉菌奶酪的推广提供了物质基础.研制出符合我国大众口味的霉菌奶酪将会推动我国奶酪产业乃至整个乳业的发展,增强我国乳品企业综合实力.综上,霉菌奶酪是具有强大消费潜力的乳产品,在我国乳制品消费结构占比中仍有非常大的扩张空间.

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Research status and analysis of mold cheese products in China

LI Anga,LI Jiana,SUN Qingb,CHEN Lianhonga
(Southwest University for Nationalities,a.College of Life Science and Technology,b.College of Foreign Language,Chengdu 610041,China)

This article narrats the recent studies of consumption status,optimization of the production process,flavor classification,nutrition,mass defect,as well as novel types of mold cheese.Found that mold cheese will become a considerable consumption potential of dairy prod⁃ucts in the future.Its market prospect is very broad.Our researchers need to increase the depth of mold cheese research.

mold cheese;optimization of the production process;flavor;nutrition

TS252.53

B

1001-2230(2017)10-0025-03

2016-12-13

公益性行业(农业)科研专项项目课题(201303085);中央高校基本科研项目(2016KJFP04).

李昂(1996-),女,本科,研究方向为食品科学.

陈炼红