帕马森干酪加工工艺对产品品质的影响

李春梅，王剑飞，于丽斌，刘淑玲

（1.黑龙江省绿色食品科学研究院，哈尔滨 150028；2.黑龙江民族职业学院，哈尔滨 150066）

0 引 言

干酪营养丰富，蛋白质和脂肪是新鲜牛奶的10倍左右，成熟的干酪经过发酵后蛋白质和脂肪分解成更小的分子，更有利于人体的消化吸收，还具有补钙、养颜等多种功效，被誉为“奶黄金”[1-4]。干酪在国外有着悠久的历史，干酪的制作工艺也己经从手工作坊转变自动机械化的生产，对于干酪的研究也非常深入。然而国外关于特硬质干酪加工工艺以及干酪促熟等方面的研究报道较少，而国内目前还没有相关的报道，此项研究在国内还处于空白。我国目前市场上的干酪以再制干酪和进口干酪为主，大部分乳品厂家还没有具备制造干酪的能力，干酪制造技术处于探索之中。因此，对特硬质帕马森干酪加工工艺及生产设备的研究将会推动我国硬质干酪以及再制干酪加工技术的发展。本研究通过对帕马森特硬质感官品质及得率的评价确定了凝乳酶、氯化钙、PH、排乳清温度等相关加工工艺参数，为中试和工业化生产提供了参考依据。

1 实 验

1.1 材料与试剂

鲜牛奶，发酵剂，凝乳酶，分析纯CaCl2。

1.2 仪器与设备

手持PH计，均质机，水分测定仪，凝乳槽、切刀自制（自制），手动压榨机（自制）。

1.3 方法

1.3.1 特硬质干酪加工工艺流程

原料乳→标准化→杀菌→冷却→添加发酵剂→调整酸度→加氯化钙→加凝乳酶→凝乳切割→搅拌加温→排除乳清→静止堆积→成型压榨→盐渍→成熟→上色挂蜡→包装

原料乳为抗生素阴性，酸度检验合格的新鲜牛乳，标准化脂肪蛋白的比例为0.8∶1，采用72℃，15 s杀菌，冷却到32～34℃添加发酵剂10 U/t，当pH值达到6.4～6.5之间添加CaCl2和凝乳酶，静止凝乳8～15 min，根据硬度决定是否切割，切割搅拌至米粒大小，快速升温至52℃～55℃并在过程中持续快速搅拌，静置酸化50 min左右，排乳清，装模，在模具上方加重物压榨1 d，翻转4次，每次翻转后加大压榨压力，二次成型压榨两天，14℃下盐浸在14～30 d，成熟。

1.3.2 感官评价

评价方法：选择10名具有一定制作干酪经验的人员组成评定小组，采用100分制，对用切刀切割后干酪凝块质地、切割性、弹性、乳清颜色、浑浊度以及滋气味进行感官品质评分，10人总分除以10是产品最后得分[5]。

表1 感官评分标准

1.3.3 干酪得率

干酪压榨后的质量除以原料乳和添加剂总质量计算得出得率[5]。

1.3.4 单因素实验

（1）预酸化p H值对干酪品质影响。添加发酵剂后，待牛乳酸度达到pH值为6.1，6.2，6.3，6.4，6.5，6.6加入凝乳酶50 g/t,氯化钙180 g/t；然后切割、热烫、排乳清等一系列步骤，评价干酪感官品质及其得率。

（2）凝乳酶的添加量对干酪品质的影响。添加发酵剂后，待牛乳酸度达到pH值为6.3后，加入凝乳酶35，40，45，50,55，60 g/t，氯化钙180 g/t，然后切割、热烫、排乳清等一系列步骤，评价干酪感官品质及其得率。

（3）CaCl2添加量对干酪品质的影响。添加发酵剂后，待牛乳酸度达到pH值为6.3后，加入凝乳酶50 g/t，氯化钙160,170，180,190,200 g/t；然后切割、热烫、排乳清等一系列步骤，评价干酪感官品质及其得率。

（4）凝乳切割大小对干酪品质的影响。添加发酵剂后，待牛乳酸度达到pH值为6.3后，加入凝乳酶50 g/t，氯化钙180 g/t，切割至边长为10,7,4,1 mm;然后热烫、排乳清等一系列步骤，评价干酪感官品质及其得率。

（5）排乳清热烫温度对干酪品质的影响。添加发酵剂后，待牛乳酸度达到pH值为6.3后，加入凝乳酶50 g/t，氯化钙180 g/t，切割至边长为4 mm，然后快速升温到46，49，52，55，58，61℃；同时快速搅拌、排乳清等一系列步骤，评价干酪感官品质及其得率。

（6）静止酸化时间对干酪品质的影响。添加发酵剂后，待牛乳酸度达到pH值为6.3后，加入凝乳酶50 g/t，氯化钙180 g/t，切割至边长为4 mm，然后快速升温到55℃，静止酸化时间为10，30，50，70，90，110 min；然后排乳清等一系列步骤，评价干酪感官品质及其得率。

1.3.5 正交实验

对干酪产品品质产生影响的凝乳酶添加量、CaCl2添加量，热烫温度，静止酸化时间四因素，进行三水平的正交实验。

表2 正交实验因素水平L9(34)

2 结果与分析

2.1 预酸化p H值对产品品质的影响

添加发酵剂的主要目的是产酸，当凝结后，细菌细胞富集在凝块中。产生的酸使凝块pH值降低，可促使排乳清过程的完成，同时，不溶性的钙盐转变为可溶性的钙盐，形成凝块应有的硬度和质地[6-7]。预酸化p H值也有利于凝乳酶的凝乳作用，当酸度过高和过低时都不利于凝乳酶发挥凝乳作用，不利于乳清的排出。通过表3，可以看出pH值过高或过低，产品添加凝乳酶后的凝乳状态和口感变差，切割后乳清排出较困难，同时增加了酪蛋白的损失率，乳清发白，并且导致产品的水分含量增加，这主要与凝乳酶凝乳的最适pH有关。由表3可以看出，感官评价和干酪得率是先升高后降低，且差异性显著，当p H值为6.3时产品的感官评价和干酪得率最高。

表3 pH值对产品品质的影响

2.2 凝乳酶的添加量对产品品质的影响

凝乳酶是干酪加工过程中起到关键性作用的物质，对干酪的质构及风味有着非常重要的作用。凝乳酶与CaCl2一起起到凝乳的作用，副酪蛋白分子间形成“钙桥”，使副酪蛋白的微粒发生团聚作用而产生凝胶体[8]。由表4可以看出，随着凝乳酶添加量的增加，产品感官评价和干酪得率是先升高后降低。凝乳酶添加量过少，凝乳效果不好切割后的干酪凝块组织状态不结实易碎，在搅拌排乳清时有大量的酪蛋白溢出乳清发白，导致干酪得率降低，产品的水分含量增加。凝乳酶添加量过高，会分解乳蛋白质产生大量的苦味肽，降低产品的滋气味[9]。当凝乳酶添加量为50～60 g/t产品的感官评价和得率较高。

表4 凝乳酶添加量对产品品质的影响

2.3 CaCl2添加量对产品品质的影响

CaCl2与凝乳酶一起对凝块的质构产生至关重要的影响。研究表明CaCl2的用量有一个最佳区间值，过多的CaCl2，不仅不会使凝乳状态更佳，反而会破坏这种凝乳状态，使凝块硬度增加弹性下降，同时由于体系中残留过多的氯化钙，给产品带来苦味[10]。根据下表可以看出随着CaCl2添加量的增加，切割后的凝块弹性增加，乳清的浊度降低，凝块成型好，但是随着CaCl2过量的添加，产品风味下降，且凝块成型差易碎，弹性下降，乳清浊度升高，从而导致干酪得率降低，在180 g/t时产品感官评价和得率最高。

表5 CaCl2添加量对产品品质的影响

2.4 凝块切割大小对干酪品质的影响

特硬质干酪的水分含量很低，水分质量分数低于非脂乳固体的51%，乳清排出量较大。切割的目的是为了增大凝块的表面积，加快乳清的排出速度，控制最终成品水分。可以选择1 cm宽间距的干酪刀，如果想切割更小，可以反复进行切割达到减小凝块大小的目的。由表6可以看出，当凝块切割刀4 mm左右时，产品的凝块弹性好，成型性好，乳清浊度低，水分排出量大，且压榨后组织状态质地均匀，软硬适中，组织极细腻，有可塑性。

表6 凝块切割大小对产品品质的影响

2.5 排乳清热烫温度对干酪品质的影响

热烫能限制产酸菌的生长繁殖，从而调节乳酸的产生，此外，加热能促进凝块收缩以及乳清排出[11]，硬度增加，但热烫温度过高会使发酵剂和酶部分失活，降低蛋白水解率，使干酪口感和组织状态变差。随着温度的升高，产品的乳清排出能力是先增高后降低，干酪得率是52℃后无明显差异。由于特硬质干酪水分质量分数低，因此，选择热烫温度为52℃～58℃做正交实验。

表7 热烫温度对干酪品质的影响

2.6 静止堆积时间对干酪品质的影响

静止堆积时间短，凝块收缩不好不利于乳清更好的排出，随着静止时间的增加，干酪凝块不断收缩,凝块中乳清排出的越来越多。但是静止时间太长，酸度太低，使干酪质构弹性变差，酸度降低，影响口感。选择静止堆积时间为40～60 min。

表8 静止酸化时间对干酪品质的影响

2.7 正交实验结果

在单因素的基础上，根据最佳单因素实验范围，进行正交实验，由表9可以看出，影响干酪感官品质的主次顺序为D＞C＞B=A，热烫时间对产品的品质影响最大，凝乳酶和CaCl2对干酪品质产生同样重要的作用。根据正交实验结果确定个A1B2C2D2产品品质最佳。

表9 正交实验结果

2.8 验证实验

预酸化pH值为6.3，凝乳酶添加量为50 g/t，CaCl2添加量为180 g/t，凝乳切割边长4 mm，热烫温度55℃，静止酸化时间50 min，产品感官评价93分，干酪得率14.98%。

3 结 论

由于特硬质干酪水分质量分数极低，成熟时间长，从而导致加工过程中的诸多关键步骤会对产品的品质产生很大的影响。通过单因素及正交实验确定：预酸化pH值为6.3，凝乳酶添加量为50 g/t，CaCl2添加量为180 g/t，凝乳切割边长4 mm，热烫温度55℃，静止酸化时间50 min，产品品质和得率最佳。