西藏牦牛软质鲜奶酪加工工艺优化及其品质测定

周雨

（西藏自治区农牧科学研究院农产品开发与食品研究所，拉萨850000）

0 引 言

西藏传统奶酪在发酵过程中所使用的发酵剂为农牧民自制的乳清发酵液[1]，在制作过程中亦未使用凝乳酶进行凝乳[2]，此加工方式虽降低了生产成本，但产品酸度较大，口感较差，不易被我国广大消费者所接受[3]。从西藏传统乳制品中筛选产凝乳酶的优势乳酸菌，研发具有优良质构及口感的民族特色奶酪，是未来西藏乳制品精深加工的一大方向[4]。牦牛奶具有很高的营养价值，其含有丰富的免疫球蛋白，乳质、乳蛋白含量均明显高于普通奶牛[5]。本文利用西藏杂交改良后的娟姗牛乳以及西藏拉萨市柳梧沟的牦牛乳为原料，初步研究了牦牛软质鲜奶酪的加工工艺，通过对比分析牦牛奶酪以及娟姗牛乳软质奶酪之间营养成分的差异，找出牦牛奶酪在营养成分含量方面所存在的优势。

1 实 验

1.1 仪器

电子精密天平（JA 1003）；双人单面净化工作台（SW-CJ-2FD）；立式压力蒸汽灭菌器（YXQ-100SⅡ）；生化培养箱（LRH-250）；电热恒温水浴锅（HWS-28）；电热恒温鼓风干燥箱（DHG-9140A）等。

1.2 材料

新鲜牦牛乳，采自西藏拉萨市柳梧新区柳梧乡达东村（海拔3670 m），娟姗牛乳，采自西藏白朗县娟姗奶牛标准化养殖基地，发酵剂，DOM1乳酸菌（乳酸乳球菌乳酸亚种、乳酸乳球菌乳脂亚种），原产地意大利科莱里奇公司，皱胃酶、牛胃蛋白酶（活力：890IMCU/g），原产地意大利。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

干酪槽杀菌（70℃，30min）→牦牛奶巴氏杀菌（63℃，30min）→冷却至35℃→添加发酵剂（35℃，30min）→添加凝乳酶→确定凝乳终点→切割→静置→升温→恒温蒸煮→排乳清堆叠→切割→压榨定型→真空包装

1.3.2 单因素实验设计

（1）发酵剂添加量的确定。分别称取100 m L牦牛奶，倒入5个小烧杯中，经巴氏杀菌及冷却至35℃后，添加发酵剂，发酵30 min。发酵剂添加量质量浓度分别为（0.1，0.2，0.3，0.4，0.5）g/100 m L，牦牛奶经凝乳后，观察其凝乳状态及切割情况，以牦牛新鲜奶酪感官评分及得率为指标，探讨最适发酵剂添加量。

（2）凝乳酶添加量的确定。分别称取100 m L牦牛奶，倒入5个小烧杯中，经巴氏杀菌及冷却至35℃后，添加0.3 g/100 m L发酵剂，发酵30 min，之后进行凝乳实验。凝乳酶添加量质量浓度分别为(0.010,0.015,0.020,0.025,0.030)g/100 m L，牦牛奶经凝乳后，观察其凝乳状态及成品奶酪的品质，以牦牛新鲜奶酪感官评分及得率为指标，探讨最适凝乳酶添加量。试验。采用多指标综合评价之主观赋权法对牦牛乳新鲜软质奶酪的得率及感官评分2个指标进行计算，得出综合评分。正交实验设计见表1，正交试验数据分析结果如表2所示，方差分析结果如表3所示。

表1 正交实验因素水平 g/100m L

1.3.4 感官评定方法

参照GB4789.1-2010的规定，选择20名接受过感官评价培训的科研人员，在室温（20℃）的条件下，对制得的牦牛鲜奶酪进行感官评定，从色泽、组织状态、口感与滋味、气味4个方面进行评价。以权重比为2:3:3:2，计算各项评分的总和。通过去掉1个最低分和1个最高分，将剩下18名专家打分的结果取平均值，四舍五入，保留两位小数点，计算感官评分的最终结果[6]。具体评分标准如表2所示。

表2 牦牛鲜奶酪感官评分

表3 发酵剂添加量对奶酪品质及得率的影响

（3）凝乳温度的确定。分别称取100 m L牦牛奶，倒入5个小烧杯中，经巴氏杀菌及冷却至35℃后，添加0.3 g/100 m L发酵剂，发酵30 min。之后进行凝乳实验，凝乳酶添加量为0.020 g/100 m L，凝乳温度分别设定为32,35,38,41,44℃，静置等待牛乳凝结，牦牛奶经凝乳后，观察其凝乳状态及时间，以牦牛新鲜奶酪感官评分及得率为指标，探讨最适凝乳温度。

1.3.3 正交实验设计

依据单因素试验结果，进行三因素三水平的正交

奶酪得率公式计算为

奶酪得率=鲜奶酪质量/鲜奶质量×100%。

1.4 品质测定

1.4.1 营养成分测定

产品能量的测定参照GB 28050-2011的标准；蛋白质、脂肪质量分数的测定参照GB 5009.6-2016的标准；水分的测定参照GB 5009.3-2016的标准；碳水化合物的测定参照GB 28050-2011的标准。干物质含量的测定参照GB 5009.4-2016的标准。

1.4.2 微生物指标测定

大肠菌群的测定参照GB 4789.3-2016的标准;金黄色葡萄球菌的测定参照GB 4789.10-2016的标准;沙门氏菌的测定参照GB 4789.4-2016的标准;霉菌的测定参照GB 4789.15-2016的标准;酵母菌的测定参照GB 4789.15-2016的标准;乳酸菌总数的测定参照GB 4789.35-2016的标准。

1.4.3 营养成分测定数据处理与统计分析

实验数据先采用EXCEL数据处理系统进行处理，然后用SPSS 12.0统计分析软件进行统计分析，实验结果均以平均数±标准差(x±s)表示。

2 结果与分析

2.1 发酵剂添加量对牦牛新鲜奶酪凝乳状态、切割情况、感官评分及得率的影响

由表3可知，当发酵剂添加量为0.1 g/100 m L时，感官评分为77分，奶酪得率为10.60%，这是因为在发酵剂添加量过少的情况下，奶酪凝乳不彻底，凝块不成型且易碎，成品奶酪质地较软，不易收集，因而得率较低[7]。随着发酵剂添加量的增多，奶酪的凝乳状态及切割情况有所改善。当发酵剂添加量为0.3 g/100 m L时，奶酪凝乳状态最佳，质地最为均匀细腻，软硬适中，较易切割，此时感官评分最高，为85分。奶酪得率较高，为12.40%。但随着发酵剂添加量的逐渐增加，奶酪的凝乳状态及切割情况变差，成品感官得分及得率均下降。

2.2 凝乳酶添加量对牦牛新鲜奶酪得率、凝乳状态及成品品质的影响

由表4可知，当凝乳酶添加量为0.010 g/100 m L时，感官评分为82分，奶酪得率为12.08%，这是在凝乳酶添加量过少的情况下，凝乳不彻底，所排出的乳清浑浊，凝块较软且易碎，成品奶香味较淡，咀嚼性较差，从而影响了奶酪的感官品质及得率[8]。当凝乳酶添加量为0.020 g/100 m L时，此时凝乳酶添加量适中，凝乳光滑，较易切割，凝块弹性较好，成品香味浓郁，咀嚼性好，硬度适中，此时感官评分最高，为91分，奶酪得率为14.90%。但随着凝乳酶添加量的逐渐增加，奶酪的凝乳状态及切割情况变差，成品感官得分及得率均呈下降趋势。

2.3 凝乳温度对牦牛新鲜奶酪得率、凝乳状态、凝乳时间及感官评分的影响

由表5可知，当凝乳温度为32℃时，感官评分为71分，奶酪得率为11.00%，这是由于在凝乳温度较低的条件下，凝乳酶活性不高导致凝乳时间较长为52 min，且奶酪凝乳不彻底，凝乳效果较差，凝块较软、易碎，排乳清时有乳白色液体溢出，不成型且较难切割，从而影响了奶酪的感官品质及得率[9]。随着凝乳温度的升高，奶酪的凝乳状态及切割情况有所改善。当凝乳温度为38℃时，此时感官评分为89分，所得奶酪的香味浓郁，组织状态和口感均较好，奶酪得率为15.40%。当凝乳温度为41℃和44℃时，由于高温导致凝乳酶活性下降，所得奶酪组织状态较为粗糙，凝块不均匀。

表4 凝乳酶添加量对奶酪品质及得率的影响

表5 凝乳温度对奶酪感官品质及得率的影响

2.4 正交实验

将奶酪得率、感官评分二指标的权重分别设定为w1=3,w2=0.5，用加权综合评分法计算出综合得分,以综合评分值为指标再按单指标进行极差分析。由表6极差分析结果可知，牦牛新鲜软质奶酪最佳生产工艺参数为A3B2C3，即发酵剂添加量为0.4 g/100 m L、凝乳酶添加量为0.025 g/100 m L，凝乳温度为41℃，但此组合不在正交实验的实验点中。因此需进行验证实验。各因素的影响顺序为凝乳酶添加量＞凝乳温度＞发酵剂添加量。

2.5 验证实验

经正交实验所得牦牛奶酪生产的最佳工艺参数为发酵剂添加量0.4 g/100 m L，凝乳酶添加量0.025 g/100 m L，凝乳温度41℃。由该工艺参数进行10组验证实验，由表7可以看出，牦牛新鲜软质奶酪的平均得率为16.68%，加权综合平均得分为92.47分，均高于正交实验所有实验点的数据。

3 牦牛软质鲜奶酪微生物及营养成分测定结果

在最佳工艺条件下制得的牦牛软质鲜奶酪以及娟姗牛乳鲜奶酪，其营养成分测定结果如表8所示，由表8可知牦牛奶酪的蛋白质质量分数为21.5 g/100 g，显著高于娟姗牛乳鲜奶酪的蛋白质质量分数（P＜0.05）。牦牛奶酪的脂肪质量分数为35.0 g/100 g，显著高于娟姗牛乳鲜奶酪的脂肪质量分数（P＜0.05）。牦牛奶酪的碳水化合物质量分数为3.5 g/100 g，显著高于娟姗牛乳鲜奶酪的碳水化合物含量（P＜0.05）。说明牦牛奶酪的营养价值较高。由表9可知，牦牛软质鲜奶酪的大肠菌群数（最近似值）＜3 g-1，霉菌数＜10 g-1，酵母菌数＜10 g-1，金黄色葡萄球菌未检出，沙门氏菌未检出，各项指标均符合食品安全国家标准干酪的规定（GB5420-2010）。乳酸菌总数为 4.4×108g-1，远超GB19302-2010食品安全国家标准发酵乳中乳酸菌数的规定，说明牦牛软质鲜奶酪含有丰富的乳酸菌，具有一定的益生作用。

表6 正交实验数据分析结果

表7 验证实验结果

表8 牦牛软质鲜奶酪以及娟姗牛乳奶酪的营养成分对比 %

表9 牦牛软质鲜奶酪的微生物指标

4 讨 论

发酵剂能使牦牛奶中的乳糖生成乳酸，产生氢离子，取代酪蛋白分子键中的钙离子，从而使凝块内部和周围的pH值发生变化，直接影响奶酪的硬度及乳清的析出。当发酵剂添加量过多时，菌株产酸较多，牦牛奶pH值较低，会导致凝乳过快而析出大量乳清，形成的凝块粗糙、松散、不易成型。发酵剂的添加量如何影响牦牛奶的pH值，以及pH值的变化对奶酪凝乳性能及得率的影响还需进一步的研究验证[10]。在牦牛奶凝乳前，进行预酸化处理，调节牦牛奶的凝乳pH值，研究pH值的变化对奶酪质构及得率的影响；研究发酵条件对牦牛奶酪凝乳性能的影响也是下一步研究工作的方向。本试验所选用的发酵剂为乳酸乳球菌乳酸亚种混合菌种，含有丰富的酶类，提高其使用量能增加牦牛软质鲜奶酪的风味物质，提高其感官品质。但从正交试验的极差分析结果得知，发酵剂添加量对新鲜干酪感官评分及得率的影响最小，这是由于发酵剂的添加量对干酪感官品质的影响取决于后熟阶段，因此发酵剂添加量对不经过后熟期的新鲜干酪影响较小。这与Abdu l Ahid R ashid等人[11]的研究结果相一致。而本次实验，主要从发酵剂添加量对新鲜干酪凝乳状态及成品感官品质的方向进行评价，经正交实验判定出最适发酵剂添加量为0.4 g/100 m L。

凝乳酶的使用是奶酪形成良好质构和风味的关键性酶[12]。牦牛乳中酪蛋白结构及钙离子含量的特异性对其奶酪质构与风味的影响有待进一步地研究与验证[13]。凝乳温度不仅影响凝乳酶的活性，也影响凝胶形成的速率[14]。本研究正交实验的极差分析结果可知，凝乳酶添加量对新鲜干酪感官评分及得率的影响最大。增加凝乳酶的添加量，可促进凝乳。凝乳酶的添加超过一定量时，凝乳时间缩短，凝乳速度加快，但凝块硬度较大，凝乳结构较粗糙呈豆腐渣状，质地不均匀，难以成型，且成品奶酪感官品质较差，得率也逐渐下降。凝乳酶的添加量过少时，牦牛奶凝乳不彻底，在排乳清时牛奶中的大量蛋白质、脂肪等营养物质会随乳清排出，影响成品奶酪的品质及得率。从凝乳时间、奶酪得率、奶酪感官品质等方面进行综合考虑，可以得出凝乳酶添加量适当，牛乳的凝乳性能最佳，成品奶酪感官品质最好，这与Maria等人[15]的研究结果相一致。

5 结 论

以西藏拉萨市柳梧新区柳梧乡达东村（海拔3 670 m）的牦牛乳为原料，制作成软质鲜奶酪，经单因素实验、正交实验以及验证实验，确定在发酵剂添加量为0.4 g/100 m L,凝乳酶添加量为0.025 g/100 m L,凝乳温度为41℃的制作条件下，牦牛奶酪的平均得率最高，为16.68%。综合评分为92.47分。在此条件下所制得的牦牛软质奶酪有浓郁的奶香味，口感细腻滑嫩，可塑性及弹性较好，无裂痕、粗糙断面；色泽均匀，呈乳白色、略微偏黄，光泽度好。产品含有丰富的蛋白质、碳水化合物、脂肪以及氨基酸，营养价值较高，乳酸菌含量较高，微生物指标正常。