影响Cheddar干酪水分因素的研究

蔡浚泽 北京三元食品股份有限公司技术中心

Cheddar（切达）干酪，是世界干酪生产的主要品种之一，也是欧美国家民众喜爱的主要品种。Cheddar干酪的风味与其它干酪品种相比较为温和，比较适合中国消费者的口味要求。因此，研制开发一种适合中国人膳食嗜好的切达干酪，对于扩大中国干酪市场，不失为可行的途径[1]。

影响切达干酪质量的因素很多，水分是其中之一。水分含量对干酪质量的影响主要表现在形态、组织及风味等方面。水分少时，干酪质地较硬，缺乏弹性，发酵时间长，成熟慢并产生异味，而且极易被污染；水分过高，则易引起干酪组织状态粘、软。水分含量高，凝块中的乳糖含量偏高，乳酸菌产酸快，同时由于酶的作用迅速进行，使蛋白质分解，产生苦味、酸味[2]。干酪生产中调节水分含量可以通过改变乳成分、原料乳的加热条件及凝乳的不同加工处理来实现。本文对采用利乐Tebel OST 设备生产干酪时的水分含量进行了探讨。

1 Tebel OST 设备生产Cheddar干酪的工艺

原料乳→检验指标→调节C/F比至0.95以上→巴氏杀菌→进入奶酪罐（凝乳、切割、搅拌、升温）→ 完成台（排乳清）→ 加盐→成型机→真空包装

图1 凝乳时间对成品含水量的影响

2 影响Cheddar干酪水分的因素

2.1 切割

王洁等人研究表明，在实际生产中提高切割速度和切割时间可以降低干酪中的水分含量[3]。切割可以增加凝乳的表面积，促进凝乳的收缩和乳清的排出。切割成大块，水分含量高；切割成小块，水分含量低。切割时间决定了最终的水分含量，切割过早会形成软弱的凝乳粒，易于流失在乳清当中；切割过晚，会形成外层较硬的凝乳粒，不利于排除乳清。利乐Tebel OST凝乳结束后开始切割，切割速度由慢到快，逐渐升高，最后达到6.5rpm，然后进入间隔切割状态。其中连续切割7min，间隔切割4min。

2.2 凝乳时间

原料乳注入发酵罐加入凝乳酶后形成凝乳。将切刀以45°插入，翻转90°，沿插入方向缓缓取出时，凝乳裂口应恰如锐刀切痕，并渗出透明乳清。以此为标准，测定不同凝乳时间对成品含水量的影响如图1所示。由图1可见，凝乳超过22min后，随着凝乳时间延长，成品干酪含水量增加。其原因是，凝乳时间延迟，切割后造成颗粒大小不一，使凝乳较硬而不易脱水；当凝乳时间较短时，乳尚未充分凝固就开始切割，不但酪蛋白、脂肪损失严重，也会造成凝乳粒软化。试验表明，最佳切割时间为凝乳22～38min。

2.3 搅拌及保温时间

提高搅拌时的温度可促进凝块收缩，排除更多的乳清，使干酪水分含量降低。有关资料表明，蛋白质分解量在 40℃后降低，在温度升高到 40℃后发酵剂和酶活力受抑制，蛋白质分解降低。另外，保温搅拌时间也是控制干酪水分含量的主要因素。随着保温搅拌时间的增加，水分含量降低，但在 40min 后变化不显著，故可采取适当较长的保温搅拌时间使干酪水分含量降低。

2.4 原料乳中体细胞数

研究资料表明，HSCC（高体细胞数）原料乳干酪水分含量最高。这主要是由于 HSCC 乳中酪蛋白被 PL（血纤维蛋白溶解酶）降解，特别是β-CN被降解造成蛋白质持水能力增加，导致切割时干酪的压力降低，从而使干酪的水分增加。干酪的水分增加也使 S/M（盐占干酪中水分的比例）降低，这也增加了乳糖和蛋白质的水解能力。当这种水解过度时，也会促进干酪的风味、组织状态和质地的变差。

另外，原料乳中体细胞数对产率也有很大的影响[4]，这可能是由于HSCC 乳与 LSCC 低体细胞数乳相比，酪蛋白相对总蛋白的比例低，且酪蛋白的组成不同造成的。这些变化都会使酪蛋白胶束发生改变，进而改变凝乳特性，最终导致对乳清相物质的截留效率降低。HSCC乳中PL对蛋白质的水解活性更强，在干酪工艺中巴氏杀菌无法将PL灭活。这样，在干酪加工中PL继续作用于αS1-CN和αS2-CN的某些键，并且能迅速将β-CN转化为γ-CN或更小的肽类，从而引起一系列的变化，使酪蛋白变性，改变与凝乳相关的功能性。一方面，变性后的酪蛋白无法形成凝块，以细小颗粒的形式随着乳清和冲洗水排出；另一方面，β-CN被降解使蛋白质持水能力增加，导致切割时干酪的压力降低，从而增加了脂肪、蛋白质的流失。另外，PL通过降解αS-CN，特别是降解干酪硬化时必需的β-CN，改变凝乳过程中的酪蛋白复合体，使酪蛋白脱水收缩能力下降，成品干酪的水分增加。而国外的一些报道也认为，HSCC 乳干酪成熟中脂肪、蛋白质的不良水解也跟此种干酪的高水分有关。SCC增加，干酪制作过程中蛋白质、脂肪的流失量也随之增加[5]，而在干酪中这2种成分的总和近似等于干酪的干物质量，所以，这2种成分的损失对于干酪的生产影响非常大，将显著降低干酪真实出品率。

夏季原料乳中体细胞数一般高于冬季，所以SCC的含量也是夏季干酪产品水分超标的重要因素之一。

2.5 酪蛋白

酪蛋白的重要性体现在2个方面，一是干酪制造过程是在凝乳酶催化下，依靠酪蛋白的凝集形成凝乳；二是牛乳成分在干酪和乳清中分配不均匀，可溶性物质绝大部分转入乳清中，而酪蛋白几乎全部留在干酪中。试验表明，随着酪蛋白含量的增加，成品含水量减少。酪蛋白含量大于2.5%时，干酪含水量低于45%。但是，酪蛋白含量受脂肪含量的影响而不能过高。其原因是，干酪生产中必须满足酪蛋白与脂肪之比（C/F）等于某个常数（此常数为0.95）。原料乳的C/F值决定了最终产品中脂肪含量及干酪的某些特性。当C/F值减少时，所制作的干酪弹性模数降低，干酪变得发软而缺乏弹性，甚至在表面析出油滴；当C/F值增加时，则会引起干酪发粘、发硬而产生质量缺陷。所以，为了满足C/F值为0.95，酪蛋白含量的下限为2.5%，其上限由脂肪含量来决定。

2.6 加盐

干酪加NaCl的目的是改进干酪风味，组织和外观，排除内部乳清或水分，调节乳酸菌活力和干酪的成熟，防止和抑制杂菌的繁殖。NaCl浓度会影响乳酸菌及凝乳酶活力、酪蛋白结构、蛋白质网络的水合作用和酪蛋白中钙－副酪蛋白－磷酸盐的相互作用[6]。加盐还可以降低水分含量，起到控制干酪成品中水分含量的作用。

3 结论

在干酪的生产过程中，干酪的水分受到切割、搅拌、凝乳时间、原料乳的体细胞数量、酪蛋白含量、加盐量等多方面因素的影响。由于原料乳及生产季节等因素的差异，为了保证产品的质量稳定，应适当调整生产工艺参数。其中，应保证C/F值在0.95以上，可根据凝乳状态及凝乳时间长短等因素，调整切割、保温时间、加盐量等因素，以控制干酪中的水分含量。

[1] 赖卫华，徐明生等.我国干酪生产的研究动态.江西农业大学学报，2001（9）： 384～387

[2] 郭本恒.干酪.北京： 化学工业出版社，2004

[3] 王洁，赵征.硬质干酪加工工艺的研究.食品研究与开发，2006（5）：63～65

[4] Londa K，Joseph Y，Aditya S，et al.Effects of milk somatic cell count on cottage cheese yield and quality. Journal of Dairy Science，1998， 81（5）：1205～1213

[5] Jaeggi J J，Govindasamy L S，Berger Y M，et al. Hard Ewe’s milk cheese manufactured from milk of three different groups of somatic cell counts. Journal of Dairy Science，2003，86（10）： 3082～3089

[6] 任星环，任发政.NaCl含量对Mozzarella干酪品质的影响.食品科学，2004（11）：89～94