黃 麗,李 玲,曾慶坤
1 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院廣西水牛研究所,廣西南寧 530001
2 廣西壯族自治區(qū)水牛乳質(zhì)量與安全控制技術(shù)工程研究中心,廣西南寧 530001
3 廣西水牛乳工程技術(shù)研究中心,廣西南寧 530001
乳餅是一種云南傳統(tǒng)乳制品,也被譽(yù)為中國式干酪,其營養(yǎng)價(jià)值和口味可比肩國外著名的馬蘇里拉干酪。目前國內(nèi)市場上的干酪多為國外進(jìn)口,價(jià)格昂貴且口感不被國人接受,乳餅如能進(jìn)行工業(yè)化大批量生產(chǎn),則有望打破國內(nèi)對進(jìn)口干酪的依賴。目前乳餅的生產(chǎn)以手工作坊式居多,可實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn),但存在諸多問題。首先,多項(xiàng)生產(chǎn)步驟依賴人為經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷,屬于非標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),工藝可控性差,成品在營養(yǎng)成分、外觀、質(zhì)構(gòu)等品質(zhì)指標(biāo)上不穩(wěn)定,無法形成產(chǎn)業(yè)化,制約了乳餅的推廣。其次,傳統(tǒng)工藝中乳餅制作最關(guān)鍵的凝乳劑為乳清下腳料自然發(fā)酵而成或植物浸泡液蛋白酶,前者菌相復(fù)雜存在衛(wèi)生質(zhì)量安全問題,后者浸泡液制作復(fù)雜且酶活力差異大,易使成品質(zhì)量參差不齊。第三,傳統(tǒng)乳餅以單一牛乳或羊乳為原料,口味單調(diào),無法滿足消費(fèi)者多樣化需求。因此,工藝可控、質(zhì)量穩(wěn)定、品種多樣是乳餅推向市場亟需解決的技術(shù)難題。目前,云南政府部門和科研機(jī)構(gòu)也重視對乳餅的開發(fā)推廣,在工藝改進(jìn)、凝乳劑開發(fā)、設(shè)備研發(fā)、新型產(chǎn)品研制等科研領(lǐng)域均有成效;在產(chǎn)業(yè)化方面,當(dāng)?shù)仄髽I(yè)開始進(jìn)行乳餅標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。本文對公開科研文獻(xiàn)及專利中對乳餅加工工藝和影響產(chǎn)品品質(zhì)的因素進(jìn)行總結(jié),以為其在產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中提供參考。
乳餅是路南撒尼族地區(qū)的一種傳統(tǒng)名特乳制品,為加熱酸凝鮮干酪,常為方塊狀,口感細(xì)膩,松軟光滑,乳香濃厚[1];富含乳酪蛋白、乳清蛋白、必需氨基酸、脂溶性維生素、礦物質(zhì)、脂肪等多種營養(yǎng)成分,且酪蛋白膠粒較小,利于人體消化吸收[2]。乳餅加工是一個(gè)微生物自然發(fā)酵過程,鮮乳加熱微沸后添加前次生產(chǎn)留下的酸乳清,待出現(xiàn)絮凝后過濾除去酸乳清,壓制成餅狀或塊狀即成[3]。
為了標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)傳統(tǒng)乳餅,并豐富其產(chǎn)品種類和風(fēng)味,科研工作者一直致力于對傳統(tǒng)工藝進(jìn)行改進(jìn),研發(fā)出多種有別于傳統(tǒng)的新工藝及新產(chǎn)品,現(xiàn)將公開文獻(xiàn)及專利中乳餅加工工藝技術(shù)流程進(jìn)行整合,展示如下(圖1),并對其中工藝的關(guān)鍵參數(shù)匯總?cè)缦拢驍?shù)據(jù)來源于多個(gè)研究,因此多個(gè)參數(shù)為區(qū)間值而非具體數(shù)值。
圖1 乳餅加工工藝匯總流程圖
①鮮乳:優(yōu)質(zhì)鮮牛(羊)乳,酸度在12 °T[4,5],水牛乳在21 °T左右[6]。
③80~95 ℃加熱:直接煮到微沸(80~95 ℃),利于凝乳[6~9]。
④巴氏殺菌(62~65 ℃,30 min):此殺菌條件能保留鮮乳營養(yǎng)成分[1,10,11]。
⑥均質(zhì):因水牛乳脂肪球粒徑較大,以水牛乳為原料時(shí)需在6~8 MPa條件下進(jìn)行均質(zhì)處理,使大分子脂肪顆粒變小[11]。
⑦加防褐劑:用食品添加劑焦硫酸鹽或亞硫酸氫鈉與檸檬酸按質(zhì)量比3:1~5:1混合均勻,配成1%~3%水溶液防褐劑,稀釋1~3 倍,按鮮乳質(zhì)量的9%~15%添加[8]。
⑩加凝乳劑:冷卻至30~32 ℃后添加凝乳劑并攪拌均勻。包括傳統(tǒng)乳清酸水[12,13],檸檬酸液體[14],新型復(fù)合發(fā)酵劑如50%乳酸+1.5%浸泡液+1.5%青羊參凝乳劑[10],貫筋藤凝乳酶[11],直投式發(fā)酵劑[15]。
?升溫70~80 ℃排乳清:用刀將達(dá)到適當(dāng)硬度的凝塊切割成長寬為2 cm×2 cm的小塊,升溫5 ℃/min左右,使酪蛋白凝塊受熱收縮,有利于增加乳餅的質(zhì)地和排出乳清,增加凝塊彈性[5]。
?降溫:冷卻至40~50 ℃,添加酶制劑或普洱茶粉[11,14]。
?加氯化鈣:添加量0.02%~0.05%氯化鈣,增加鈣離子含量[16]。
?加發(fā)酵劑、中藥、果汁:發(fā)酵劑一般為乳酸菌,添加量為0.1%~0.5 %[16];中藥包括山海螺、黨參、屬地和黃芪等,添加量3%~15%[16];果汁包括蔓越莓果醋汁、枸杞汁、烏梅汁、刺梨果醋汁、木瓜汁,添加量8%~10 %[17,18]。
?模具或紗布成型:棄去乳清后,凝塊要趁熱包裹、壓榨,否則溫度過低,切開后乳餅內(nèi)有氣孔,易破碎,影響感官品質(zhì)。包裹過程中用手輕輕擠壓,再用紗布包好[19]。
?高溫高壓殺菌:制備常溫保藏的乳餅需進(jìn)行此步驟,置于高壓滅菌鍋中,加壓加熱至0.1 MPa 121 ℃下保持20~30 min,保質(zhì)期可達(dá)6 個(gè)月[8]。
在乳餅生產(chǎn)過程中,鮮乳的加熱溫度高于80 ℃,極易出現(xiàn)“糊鍋”現(xiàn)象,尤以蛋白質(zhì)含量高的水牛乳或羊乳為甚,需進(jìn)行稀釋處理。李昌盛等[7]研究表明,增大羊乳稀釋比例則降低乳餅校正出品率,但對其感官品質(zhì)無顯著影響(P<0.05)。在實(shí)際生產(chǎn)中,當(dāng)鮮乳稀釋比例過大時(shí),鮮乳的體積增大,不利于凝乳且對飲用水造成浪費(fèi),因此,建議以羊乳或水牛乳為原料稀釋2 倍為宜。
凝乳是最重要的工藝,可顯著影響乳餅成品品質(zhì)。根據(jù)酪蛋白膠束穩(wěn)定性破壞的原理,可分為酸凝、酶凝和酸酶共促3 種凝乳方法。其中應(yīng)用最多是酸酶共促的方法,其利用外源酸性物質(zhì)使得酪蛋白膠束隨著體系pH值的下降而解離以及乳表面κ-酪蛋白被蛋白酶水解釋放酪蛋白巨肽,使蛋白重新形成凝膠[10]。趙瓊等[11]利用貫筋藤凝乳酶輔助醋酸凝結(jié)法進(jìn)行水牛乳乳餅的制備,較傳統(tǒng)法其感官質(zhì)量和成品率均獲得改善,且實(shí)驗(yàn)證實(shí)乳餅中含有抗氧化活性較好的2,2′-聯(lián)氮-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽(ABTS)、2,2-聯(lián)苯基-1-苦基肼基(DPPH)自由基清除和還原能力的乳蛋白肽。因此,研發(fā)符合標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的凝乳方式和凝乳劑方式是實(shí)現(xiàn)乳餅產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和獲得高品質(zhì)產(chǎn)品的重要手段。
適宜的凝乳溫度對乳餅加工和品質(zhì)均有重要影響,包括乳蛋白的變性程度和保水性能、凝乳劑活力、產(chǎn)品成品率和感官風(fēng)味等。在乳餅的傳統(tǒng)制作工藝中,鮮乳凝乳時(shí)保持微沸,即溫度高于95 ℃,屬于高溫凝乳。由于傳統(tǒng)工藝中的酸乳清經(jīng)過長期自然發(fā)酵,含有非常復(fù)雜的微生物及利于凝乳的代謝產(chǎn)物(如酶類),在酸度不變時(shí),凝乳溫度越高和加酸量越大,產(chǎn)品出品率越高,但高溫迫使產(chǎn)品易出現(xiàn)質(zhì)地粗糙、褐變、營養(yǎng)成分流失等傳統(tǒng)乳餅常見的質(zhì)量問題[9]。
研究發(fā)現(xiàn),不同種類鮮乳因其組分含量不同,所需的凝乳溫度也不同。李昌盛等[7]對以羊乳為原料采用傳統(tǒng)工藝制備乳餅時(shí)發(fā)現(xiàn),提高凝乳溫度能充分加熱氧化乳中脂肪,從而產(chǎn)生乳餅特有的香味,加熱溫度為85 ℃時(shí),乳餅感官質(zhì)量好且校正出品率最高;同時(shí)在傳統(tǒng)羊乳餅工藝中添加白砂糖制作新型加糖乳餅,發(fā)現(xiàn)高溫更易發(fā)生美拉德反應(yīng)和蛋白變性從而產(chǎn)生異味,宜采用80 ℃凝乳[20],與新型果蔬羊乳餅的凝乳溫度相似[21]。而以荷斯坦牛乳為原料制備乳餅,凝乳溫度以85 ℃為宜,此時(shí)感官和成品率最理想,溫度過低則凝乳過小難排乳清致使酪蛋白未能完全凝結(jié),造成成品率低且乳餅質(zhì)地和彈性差;溫度過高則酪蛋白變性過劇,絡(luò)合水分過少很難形成大凝塊,易褐變,產(chǎn)品整體品質(zhì)不佳[19]。以水牛乳為原料制備乳餅,最適凝乳溫度為80 ℃,此時(shí)乳餅的成品率和感官最好,溫度75 ℃時(shí)乳清蛋白變性后與酪蛋白同時(shí)凝固,可提高出品率和獲得優(yōu)異的烹飪性能,超過85 ℃則使得乳糖和蛋白質(zhì)發(fā)生褐變,降低產(chǎn)品風(fēng)味[5]。
綜上,傳統(tǒng)羊乳、荷斯坦牛乳和水牛乳乳餅的最佳凝乳溫度為85 ℃,新型加糖和果蔬羊乳乳餅的最佳凝乳溫度為80 ℃,所產(chǎn)出乳餅感官質(zhì)量優(yōu),營養(yǎng)價(jià)值高。
云南傳統(tǒng)手工式作坊中制備的乳餅屬加熱酸酶凝干酪,其中酸凝的作用更顯著,即利用外源添加酸水將鮮乳pH降至乳蛋白等電點(diǎn)4.6時(shí)形成凝塊,適宜的pH顯著影響乳餅的出品率和品質(zhì)。pH高于4.6時(shí),凝乳不充分,所產(chǎn)乳餅的組織狀態(tài)較松散。pH過低時(shí)凝乳速度過快,可引起諸多質(zhì)量問題,如鮮乳中的脂肪和蛋白質(zhì)未被酪蛋白形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)所包裹,降低乳餅的出品率;酸水中部分酸味物質(zhì)和微生物殘留在乳餅中,使乳餅口感偏酸且保質(zhì)期短;乳餅質(zhì)構(gòu)緊實(shí)偏硬等。而利用傳統(tǒng)工藝制作新型加糖羊乳乳餅,由于外源加入白砂糖,改變了乳餅的糖酸比,李昌盛等[7]研究表明,糖乳餅的最佳pH宜為4.5。陶亮等[19]對乳餅傳統(tǒng)加工工藝進(jìn)行優(yōu)化,摸索乳餅標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)工藝參數(shù),采用新型凝乳劑貫筋藤蛋白酶進(jìn)行酶凝,同時(shí)通過外源添加檸檬酸優(yōu)化凝乳pH,發(fā)現(xiàn)乳餅的成品率和感官評分曲線隨檬酸的不斷增加呈先上升后下降的的趨勢。因此,凝乳pH對乳餅傳統(tǒng)加工工藝和具有產(chǎn)業(yè)化前景的優(yōu)化改進(jìn)工藝均有重要影響。
傳統(tǒng)乳餅是一種典型的酸熱輔助酶凝干酪,即將自然發(fā)酵的酸乳清或食用醋添加到煮沸鮮乳中,并輔助添加植物性蛋白酶劑凝結(jié)成塊再壓榨成型。其中酸乳清中微生物和酶系組成復(fù)雜,極易導(dǎo)致產(chǎn)品污染和質(zhì)量不穩(wěn)定等問題,而植物凝乳劑(當(dāng)?shù)靥厣参锴嘌騾⒑拓灲钐俚龋┙菖渲乒に囈揽拷?jīng)驗(yàn),活力差異較大,均難以達(dá)到工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的要求,因此,制備符合標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的新型乳餅?zāi)閯┚哂兄匾膽?yīng)用前景。
有學(xué)者以貫筋藤蛋白酶為基礎(chǔ)開發(fā)一種新型凝乳劑,優(yōu)化工藝后提高了乳餅中游離氨基酸、游離脂肪酸、脂溶性維生素含量,對乳餅良好風(fēng)味形成具有積極的促進(jìn)作用[5]。穆碩等[10]從青羊參提取溫度、液料比及提取液種類入手優(yōu)化提取條件,與傳統(tǒng)加工方法制得的乳餅相比,蛋白質(zhì)回收率、脂肪回收率和乳餅出品率均顯著提升。李衛(wèi)娟[22]以食品添加劑復(fù)配而成新型凝乳劑、天然植物經(jīng)溫水浸泡提取的植物凝乳劑以及傳統(tǒng)酸水標(biāo)準(zhǔn)化工藝制得酸凝劑分別加工羊乳乳餅,3 種乳餅品相和質(zhì)構(gòu)佳且含有豐富的必需氨基酸、風(fēng)味氨基酸、不飽和脂肪酸?;⒊幏f等[9]研發(fā)商業(yè)型直投式益生元和乳酸菌(保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌)組成人工發(fā)酵劑,結(jié)合外源添加氯化鈣和酸水,與白醋凝乳劑及傳統(tǒng)自然發(fā)酵酸乳清制備的乳餅相比,凝乳效果及組織狀態(tài)均更優(yōu),提高了工藝的可操作性和穩(wěn)定性。云南農(nóng)業(yè)大學(xué)黃艾祥等[15]從酸乳清中分離得到嗜酸乳桿菌和羅伊氏乳桿菌,與保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌復(fù)配形成具有良好發(fā)酵特性的直投式發(fā)酵劑,不需要加入凝乳酶直接加熱促使乳凝塊,代替現(xiàn)有工藝在高溫條件下的自然發(fā)酵酸乳清凝乳劑,提升了乳餅的風(fēng)味和生物學(xué)價(jià)值,利于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。云南皇氏來思爾乳業(yè)有限公司從乳扇中篩選鼠李糖乳桿菌,作為發(fā)酵劑,結(jié)合凝乳酶進(jìn)行凝乳,獲得的乳餅口感細(xì)膩、香味醇厚,質(zhì)量穩(wěn)定、保質(zhì)期長且適合工業(yè)化生產(chǎn)[23]。
新型凝乳劑的研發(fā),為乳餅的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供理論依據(jù),為傳統(tǒng)工藝技術(shù)的改進(jìn)以及提高產(chǎn)品質(zhì)量提供參考,也為實(shí)現(xiàn)乳餅的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和云南特色生物資源的開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
在排乳清和壓榨成型工藝中,擠壓強(qiáng)度影響乳清排出量,進(jìn)而影響乳餅的出品率和口感。較低壓強(qiáng)時(shí),乳清殘留多,使得乳餅彈性差且切割表面粗糙有孔;壓強(qiáng)過高,加工的乳餅水分少質(zhì)地太硬且出品率低。在相同擠壓強(qiáng)度下,壓制時(shí)間越長出品率越低,但乳餅感官評分為先升后降。乳餅壓制時(shí)間短則成品率高,但產(chǎn)品質(zhì)地軟彈性低易碎;壓制時(shí)間長則易質(zhì)地過硬口感粗糙,且滋生微生物,影響乳餅的衛(wèi)生指標(biāo)[5]。
為了豐富乳餅的口味和提高品質(zhì),在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上,外源添加氯化鈣、白砂糖、果蔬汁等物質(zhì)。氯化鈣是影響乳餅品質(zhì)的一個(gè)重要因素,會增強(qiáng)乳中酪蛋白膠束的穩(wěn)定性,使其在鈣橋作用下形成較大的膠粒,提高蛋白凝結(jié)率,利于排乳清。但過多添加會導(dǎo)致大量鈣離子和磷酸根離子游離出來,不利于凝乳,并且會使產(chǎn)品質(zhì)地變硬,產(chǎn)生澀味[9,21]。在傳統(tǒng)的羊乳乳餅中加入白砂糖,可以提高乳餅的口感和可接受度,白砂糖主要對乳餅的滋氣味產(chǎn)生影響,對其組織狀態(tài)和色澤影響不大,白砂糖含量過多時(shí),過重的甜味會覆蓋乳餅的微酸味和其他香氣物質(zhì),使乳餅失去特有的滋味[20]。
具有600 多年歷史的乳餅,其制作簡單,鮮香可口,有很好的市場發(fā)展優(yōu)勢,而手工作坊式生產(chǎn)制約了其推廣。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,世界上多種名優(yōu)特色乳制品均實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)加工,因此對現(xiàn)有傳統(tǒng)工藝和設(shè)備進(jìn)行改造升級是乳餅市場化的首要內(nèi)容,尤其是凝乳劑的標(biāo)準(zhǔn)化,而國外干酪生產(chǎn)中已有專用凝乳酶,其是保證干酪品質(zhì)穩(wěn)定的重要因素。另外,乳餅只在云南本地居民消費(fèi),還屬于小眾食品,歸因?yàn)楫a(chǎn)品類型單一,口感獨(dú)特,需要研發(fā)多口味多品種的新型乳餅,以豐富乳餅的口感和可接受度,使得乳餅作為具有民族特色的干酪品種得以推向市場。