張寧寧，霍貴成

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)乳品科學(xué)教育部重點實驗室，哈爾濱 150030）

天然干酪因具有營養(yǎng)價值高、易吸收、食用方便等特點，逐漸被我國消費者所接受。但其生產(chǎn)過程費時且成本較高。為解決這一問題，目前已生產(chǎn)出與天然干酪具有相似質(zhì)地和營養(yǎng)價值的再制干酪及干酪樣（Cheese－like）產(chǎn)品[1]。仿真干酪（Cheese analogues）即屬于這類干酪替代品，它是將各種成分，如食用油/脂肪、蛋白質(zhì)（包括非乳脂肪和蛋白質(zhì)）、水等，經(jīng)過加熱和剪切作用后形成的干酪樣產(chǎn)品。與天然干酪相比，仿真干酪具有多種優(yōu)勢：①成本較低。生產(chǎn)仿真干酪，可用廉價的植物源材料替代乳成分；生產(chǎn)過程簡單，生產(chǎn)周期短；與生產(chǎn)天然干酪的工廠相比，建廠成本也低；②產(chǎn)品具有多種功能性質(zhì)，如流動性、融化性、可切片性，且貯藏期間功能性質(zhì)相對穩(wěn)定；③用途廣泛。既可作為快餐和即食食品食用，又可作為食品配料使用；④通過改良配方，可滿足特殊的飲食需要，并可作為食品增補劑的載體[2－5]。本文以酶凝干酪素作為蛋白質(zhì)來源，探討影響仿真干酪品質(zhì)的主要因素，并優(yōu)化其生產(chǎn)配方。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

牛乳購于東北農(nóng)業(yè)大學(xué)周邊市場，比重1.030，脂肪含量3.1%，蛋白質(zhì)含量2.9%；福臨門非轉(zhuǎn)基因壓榨花生油（壓榨一級）食品級，中糧食品壓榨有限公司；食鹽，食品級，哈爾濱市鹽業(yè)公司；乳酸，食品級，陽東化工工業(yè)公司；其他試劑均為分析純。

質(zhì)構(gòu)儀，TA.XT Plus（英國Stable Micro System公司）；全自動凱氏定氮儀（FOSS2300丹麥瑞典FOSS公司）；掃描電鏡S－3400N（日立公司）。

1.2 方法

1.2.1 酶凝干酪素的制備

采用郭本恒[6]和孔保華[7]描述的工藝制備酶凝干酪素。

1.2.2 塊狀仿真干酪制備工藝流程

根據(jù)Guinee[8]描述的加工工藝，首先用配方中67%的水溶解磷酸氫二鈉和檸檬酸鈉，剩余水分溶解NaCl、乳酸的混合物。

后續(xù)工藝如下：

1.2.3 配方優(yōu)化

在對花生油、乳酸、食鹽添加量分別進行單因素試驗的基礎(chǔ)上，采用三因素二次回歸正交組合試驗，綜合分析確定塊狀仿真干酪的最佳加工工藝。

1.2.4 分析測定方法

1.2.4.1 水分含量的測定

采用恒溫干燥法。

1.2.4.2 蛋白質(zhì)含量的測定

采用凱氏自動定氮儀法[9]。

1.2.4.3 脂肪含量的測定

采用乳脂計法。

1.2.4.4 融化性

采用J.S.Mounsey和E.D.O′Rlordan[10]描述的方法。

1.2.4.5 質(zhì)構(gòu)分析

取樣時將干酪上下及邊緣處約5 mm的部分去掉，在同一水平線上取圓柱形樣品，樣品直徑10 mm，高10 mm。測試前將樣品在室溫下放置30 min以上。測試過程中，物性測試儀的參數(shù)設(shè)定如下：探頭型號：P/0.5測前速度：5.0 mm·s－1測試速度：0.3 mm·s－1測試后速度：5.0 mm·s－1測試距離：5 mm（壓縮比 50%）。

1.2.4.6 干酪微觀結(jié)構(gòu)

將仿真干酪樣品用雙面刀片切割成約4～5 mm3的小塊，使用掃描電鏡研究其微觀結(jié)構(gòu)。

1.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

試驗結(jié)果用SAS 8.0進行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 酶凝干酪素成分測定

自制的酶凝干酪素外觀呈現(xiàn)均勻一致的白色，粉碎后為粉末狀，不含雜質(zhì)。對酶凝干酪素的主要成分進行測定，其蛋白質(zhì)含量為81.0%，脂肪2.4%，水分10.0%。

2.2 花生油添加量對仿真干酪品質(zhì)的影響

以酶凝干酪素25.5%，乳化鹽1.5%（磷酸氫二鈉∶檸檬酸鈉=1∶2），乳酸0.4%，食鹽1.4%為配方?；ㄉ偷奶砑恿糠謩e為17%、19.6%、21.25%、23.2%、25.5%，其對干酪品質(zhì)的影響如表1所示。

由表1可以看出，隨著花生油添加量的增加，仿真干酪硬度顯著降低、粘聚性顯著增加，而對pH及融化性則無顯著影響（P＜0.05）。

圖1是仿真干酪不同花生油添加量的掃描電鏡圖。從圖1可以看出，脂肪球的直徑及分布狀態(tài)隨添加量的增加而有所變化，即脂肪球直徑逐漸變小、數(shù)量逐漸增加。

2.3 乳酸添加量對仿真干酪品質(zhì)的影響

以酶凝干酪素25.5%，乳化鹽1.5%（磷酸氫二鈉∶檸檬酸鈉=1∶2），花生油19.2%，食鹽1.4%為配方，分別添加0.3%、0.4%、0.5%、0.6%的乳酸制備仿真干酪，結(jié)果如表2所示。由表2可知，隨乳酸添加量的增加，仿真干酪的pH、粘聚性顯著降低，硬度顯著增加，而對融化性沒有顯著影響（P＜0.05）

表1 花生油添加量對仿真干酪pH值、融化性及主要質(zhì)構(gòu)指標的影響Table 1 Effect of the content of fat on pH,melting ability and texture

圖1 不同花生油添加量的仿真干酪掃描電鏡Fig.1 Scanning electron microscopic image of cheese analogue with different content of fat

表2 乳酸添加量對仿真干酪pH、融化性及主要質(zhì)構(gòu)指標的影響Table 2 Effect of the content of lactic acid on pH,melting ability and texture

2.4 食鹽添加量對仿真干酪品質(zhì)的影響

以酶凝干酪素25.5%，乳化鹽1.5%（磷酸氫二鈉∶檸檬酸鈉=1∶2），花生油19.2%，乳酸0.4%為配方，食鹽添加量0.8%、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%制備仿真干酪，所得結(jié)果如表3所示。隨著鹽添加量的增加，仿真干酪的硬度和融化性顯著增加，pH值降低，粘聚性顯著降低（P＜0.05）。

2.5 配方優(yōu)化試驗

為進一步確定脂肪、乳酸、食鹽添加量對仿真干酪品質(zhì)的影響，從而獲得最佳的仿真干酪配方，采用了三因素二次回歸正交組合試驗。試驗結(jié)果見表 4～6。

表3 食鹽添加量對仿真干酪pH、融化性及主要質(zhì)構(gòu)指標的影響Table 3 Effect of the content of sodium chloride on pH,melting ability and texture

表4 三因素二次回歸正交組合設(shè)計試驗結(jié)果Table 4 Results of three factors quadratic design

表5 仿真干酪硬度回歸關(guān)系的方差分析Table 5 Analysis of variable F values of regression relation for cheese analogue hardness

表6 仿真干酪粘聚性回歸關(guān)系的方差分析Table 6 Analysis of variable F values of regression relation for cheese analogue cohesiveness

通過比較回歸系數(shù)的F值大小，可得出各因素對仿真干酪硬度影響的重要程度。從表5可知，3個一次項回歸系數(shù)的F值大小依次為X3＞X2＞X1，說明乳酸添加量對仿真干酪硬度的影響最大，其次是食鹽添加量，脂肪添加量的影響最小。從表5還可看出，X2、X3回歸系數(shù)的F值檢驗達到了極顯著水平（P＜0.01），即食鹽添加量和乳酸添加量對仿真干酪硬度存在極顯著影響。從交互項的回歸系數(shù)可知，三因素對仿真干酪的硬度不存在交互影響。

從表6可知，3個一次項回歸系數(shù)的F值大小依次為X3＞X2＞X1，說明乳酸添加量對仿真干酪粘聚性的影響最大，其次是食鹽添加量，脂肪添加量的影響最小。X3回歸系數(shù)的F值檢驗達到了極顯著水平（P＜0.01），即乳酸添加量對仿真干酪粘聚性存在極顯著影響。從交互項的回歸系數(shù)可知，三因素對仿真干酪的粘聚性不存在交互影響。

3 討論

3.1 原料添加量對仿真干酪品質(zhì)的影響

仿真干酪的硬度由許多因素決定。其中，酪蛋白網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的緊密程度顯著影響仿真干酪的硬度。本試驗中，隨脂肪添加量的增加，脂肪球體積越來越小、數(shù)量越來越多，從一定程度上破壞了蛋白質(zhì)基質(zhì)的結(jié)構(gòu)[16]，從而導(dǎo)致干酪硬度降低。近年來，隨著公眾對動物脂肪中膽固醇危害意識的增加，低脂或無脂產(chǎn)品越來越受到關(guān)注和歡迎。仿真干酪生產(chǎn)中，常用植物油或植物脂肪替代乳脂肪，最常使用的是各種氫化植物油產(chǎn)品，這些替代品降低了患心血管疾病和肥胖的風(fēng)險。本試驗中，脂肪添加量超過21.25%時，仿真干酪的質(zhì)地過軟。因此，脂肪添加范圍17%～21.25%較為適宜。

產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，通過添加食品級酸調(diào)節(jié)終產(chǎn)品的pH。為確保仿真干酪具有良好的風(fēng)味，pH最好在5.1～5.7的范圍內(nèi)[17]。生產(chǎn)仿真干酪，一般在生產(chǎn)將近結(jié)束時才加酸，此操作可確保整個生產(chǎn)過程中，原料混合物具有較高的pH，從而確保乳化鹽發(fā)揮正常功能。為防止產(chǎn)品出現(xiàn)局部過酸現(xiàn)象，加酸前，一般要將酸液進行稀釋[18]。本試驗中，隨乳酸添加量的增加，仿真干酪的pH逐漸降低，從pH 6.07降低至pH 5.83，逐漸接近酪蛋白的等電點（pH 4.6），酪蛋白聚集程度增加，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)逐漸緊密，從而導(dǎo)致仿真干酪硬度增加。

本試驗中，隨食鹽添加量的增加，融化性增加了35%，而掃描電鏡結(jié)果則顯示脂肪球體積并無明顯變化。因此說明食鹽并非通過改變脂肪乳化程度影響仿真干酪的融化性。食鹽對融化性的影響主要歸因于干酪基質(zhì)離子強度的增加，從而增加了蛋白質(zhì)間的斥力。向乳中加入NaCl可以使部分膠體鈣溶解，從而通過降低磷酸鈣濃度增加酪蛋白的溶解度，影響融化性。從膳食中攝入大量的鹽也會引發(fā)健康問題，如增加高血壓、中風(fēng)等疫病的患病機率。盡管干酪對膳食中鹽的攝入量影響較小[19]，但消費者越來越關(guān)注低鹽干酪或低鹽仿真干酪等低鹽產(chǎn)品。因此，在不影響仿真干酪質(zhì)地及風(fēng)味的前提條件下，考慮健康因素，應(yīng)盡量減少食鹽的使用量。本試驗中選定的鹽添加量范圍為1.0%～1.6%。

3.2 最佳配方的確定

脂肪、食鹽和乳酸添加量三個因素中，乳酸添加量對仿真干酪硬度和粘聚性影響極顯著（P＜0.01），鹽添加量的影響次之，脂肪添加量影響相對較小。結(jié)合單因素試驗結(jié)果，選擇17%作為配方中脂肪的添加量。為確保干酪具有較大的硬度，同時具有一定的粘聚性，選擇乳酸添加量為0.6%，食鹽添加量為1.55%為試驗點內(nèi)較優(yōu)組合。

4 結(jié)論

a.本文證實配方差異對仿真干酪質(zhì)地和功能性具有顯著影響。脂肪、乳酸、食鹽三種原料中，以乳酸對仿真干酪品質(zhì)的影響最為顯著。

b.獲得用花生油生產(chǎn)仿真干酪的最優(yōu)配方：酶凝干酪素25.5%；乳化鹽1.5%，其中磷酸氫二鈉∶檸檬酸鈉=1∶2；花生油17%；乳酸0.6%；食鹽1.55%。

c.生產(chǎn)仿真干酪過程中，如不外源添加風(fēng)味物質(zhì)，仿真干酪就不能在風(fēng)味上與天然干酪相媲美。

[1] Guinee T P,CariM and Kaláb M.Pasteurized processed cheese and substitute/imitation cheese products[M]//Fox P,McSweeney P,Coga T,et al.Cheese:Chemistry,physics and microbiology.London:Academic Press,2004:349－394.

[2] Andreas C.Cheese substitute from concentrated skim milk[J].Food Process,1985,57(3):24－25.

[3] Anonymous.Cheese lovers have an alternative product substitute cheese[J].Food Eng,1986,58(3):64.

[4] Morris C E.No cholesterol,lactose or whey with analog Parmesan[J].Food Eng,1986,58:70.

[5] Keane M,Glaeser H.Imitation products[J].Dairy Ind Int,1990,55(5):30－35.

[6] 郭本恒.現(xiàn)代乳品加工學(xué)[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2003:275－284.

[7] 孔保華.乳品科學(xué)與技術(shù)[M].2版北京:科學(xué)出版社,2006:360.

[8] Guinee T P.Cheese analogues[M]//Roginski H,Fuquay J W and Fox P F.Encyclopedia of dairy sciences.London:Academic Press,2002:428－434.

[9] 黃偉坤等.食品檢驗與分析 [M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1997:53－54.

[10] Mounsey J S,O'Rlordan E D.Empirical and dynamic rheological data correlation to characterize melt characteristics of imitation cheese[J].Journal of Food Science,1999,64(4):701－703.

[11] Shimp L A.Process cheese principles[J].Food Technology,1985,39(5):63－70.

[12] Ennis M P,Mulvihill D M.Cheese analogues,Proceedings of the 5th Cheese Symposium[C].Dublin:Teagasc,1997:1－14.

[13] Savello P A,Ernstrom C A and Kalab M.Microstructure and meltability of model processed cheese[J].Milchwissenschaft,1989,19:409.

[14] Caric M,Kalab M.Processed cheese products[M]./Fox P F.Cheese:Chemistry,physics and microbiology.London:Academic Press,1993:467－505.

[15] Cavalier C,Queguiner C,Chefter J C.Preparation of cheese analogues by extrusion cooking[M]//Zeuthen P,Cheftel J C,Eriksson C,et al.Processing and quality of foods.England:Elsevier Applied Science Pub,1991:373.

[16] Lobato－Calleros C,Vernon－Carter E J.Microstructure and texture of cheese analogs containing different types of fat[J].Journal of Texture Studies,1998,29:569－586.

[17] Bachmann H P.Cheese analogues:A review[J].International Dairy Journal,2001(11):505－515.

[18] Marshall R J.Composition,structure,rheological properties,and sensory texture of processed cheese analogues[J].J Sci Food Agric,1990,50:237－252.

[19] Guinee T P,Fox P F.Salt in cheese:physical and biological aspects[M]//Fox P F.Cheese:Chemistry,physics and microbiology.London:Academic Press,1993:251－297.