拉伸工艺对Mozzarella干酪品质的影响

张莉，张雪，张健，李常营，马建军，杨贞耐1，

（1.吉林大学 生物与农业工程学院,长春 130022;2.吉林省农科院农产品加工研究中心,国家乳品加工技术研发分中心,长春 130033;3.山东省农业科学院 畜牧兽医研究所,济南 250100）

拉伸工艺对Mozzarella干酪品质的影响

张莉1,2，张雪2，张健2，李常营2，马建军3，杨贞耐1，2

（1.吉林大学 生物与农业工程学院,长春 130022;2.吉林省农科院农产品加工研究中心,国家乳品加工技术研发分中心,长春 130033;3.山东省农业科学院 畜牧兽医研究所,济南 250100）

选择不同的拉伸温度和拉伸时间，研究拉伸工艺对Mozzarella干酪组成、游离水分和功能特性的影响。结果表明，随着拉伸温度的升高和拉伸时间的延长，干酪的游离水分增加，脂肪和蛋白质质量分数下降，干酪产量下降。拉伸温度为60℃时，干酪的融化性最高，油脂析出性适中，拉伸性较好。延长拉伸时间，导致干酪产量下降，功能特性没有明显提升。本研究确定的最佳拉伸工艺：拉伸温度60℃，拉伸时间10 min。

Mozzarella干酪；拉伸工艺；干酪组成；功能特性

0 引 言

Mozzarella干酪起源于意大利南部，是典型的Pasta filate（帕斯特-费拉特）干酪[1]。通过在热水中的揉捏处理，使得成品干酪具有独特的纤维结构、融化性和拉伸性[2，3]。 由于其独特的拉伸特性，Mozzarella干酪广泛应用于比萨饼的加工。Mozzarella干酪风味宜淡而香，风味较易为中国人接受。目前我国对Mozzarella干酪的研究还处于起步阶段，对于Mozzarella干酪在拉伸过程中主要成分和功能特性变化尚未有研究报道。本研究选择不同的拉伸温度和拉伸时间，研究拉伸工艺对Mozzarella干酪组成、游离水分和功能特性的影响，为Mozzarella干酪的工业化生产提供理论指导。

1 实 验

1.1 材料

原料乳（脂肪质量分数为3.2%，蛋白质质量分数为2.9%）；脱脂乳粉（进口）；发酵剂（FD-DVS TCC-3）；凝乳酶（Stanmix 1150）。

1.2 仪器与设备

干酪槽及拉伸机；高速冷冻离心机（Evolution RC）；牛奶成分分析仪（LactoStar）；乳脂肪离心机；全自动凯氏定氮仪 （2300）；电热恒温培养箱 （DHP-9272）；鼓风干燥箱（DHG-9240A）。

1.3 干酪加工工艺

采用下列工艺进行干酪加工，选取拉伸温度为55，60和65℃；拉伸时间为10，20和30 min，实验采用单因素对比实验设计。

先将牛乳标准化，加热到72℃，并保持15 s，进行杀菌，将乳冷却到36℃，接种乳酸菌发酵剂，发酵30 min，使其酸度达21°T。而后加入凝乳酶食盐水溶液，搅拌均匀，静置35 min左右，待凝乳达一定硬度后，用干酪刀切割成1 cm的小方块，静置3 min，然后一边升温一边缓慢搅拌，使温度在15 min内上升到40℃。待乳清pH值达到6.1时，开始排出乳清，乳清分两次排出，然后将干酪堆叠在干酪槽的中部，直到pH值达到5.25时，将凝块磨碎，加入食盐，充分混匀，然后投入热水中热烫、拉伸，当凝块形成拉丝状结构后，装入模具，用无菌的冰水进行冷却，然后进行真空包装，成熟。

干酪加工结束后测定理化性质；在成熟第0，7，14，21，28，50天分别取样测定干酪的游离水分和功能特性。

1.4 干酪成分测定

干酪水分、脂肪和蛋白质质量分数采用乳品国标常规方法测定。

干酪的产率=干酪的质量/（乳的质量+发酵剂的质量+盐的质量）×100%。

1.5 干酪游离水分的测定[4]

称取160 g切碎的干酪置于250 mL平底离心瓶中，25℃下12 500 g离心75 min，样品分为不溶的颗粒，溶液层（ES）以及脂肪层。将溶液部分全部转移到量筒中，测量ES的容积，精确至0.5 mL，然后用移液器小心去除脂肪层，最后，用分析天平称量ES质量，精确至0.1 g。以重复性条件下获得的3次独立测定结果的算术平均值表示。

1.6 干酪功能特性测定

1.6.1 干酪油脂析出性的测定[5，6]

传统的脂肪渗漏法经改良用于油脂析出性的测定，方法为：用特制打孔器顺着干酪纤维方向取圆柱的干酪样品，其直径为17.6 mm，厚7 mm。将样品放置于预先铺有滤纸的直径9 cm的培养皿内，盖上上盖，在室温下（25℃）回复温度30 min，然后将其放入预热至100℃的烘箱内，加热1 h取出，在室温下冷却1 h，使用凝胶成像装置照相，用图像处理软件HL Image++计算面积，以重复性条件下获得的3次独立测定结果的算术平均值表示干酪的油脂析出性。

1.6.2 干酪融化性的测定[7]

用改良的Schreiber试验法测定干酪的融化性，方法为：用特制打孔器顺着干酪纤维方向取圆柱的干酪样品，其直径为17.6 mm，厚7 mm。将样品放置于直径9 cm，高1.5 cm的培养皿内，在室温下回复温度30 min。将装有样品的培养皿放入预热至100℃的烘箱内，加热20 min后取出，在室温下冷却1 h，使用凝胶成像装置照相，用图像处理软件HL Image++计算面积（mm2），以重复性条件下获得的3次独立测定结果的算术平均值表示干酪的融化性。

1.6.3 干酪拉伸性的测定[8]

传统的Fork test经改良的试验方法用于干酪拉伸性测定，将干酪切成2 cm×2 cm大小均匀的方块，将样品放置于3.5 cm的铝制称量瓶中，在室温下回复温度30 min，然后将其放入预热至150℃的烘箱中，加热10 min后取出，将测试钩插入融化的干酪中，旋转1/6圈，打开电动搅拌器，以10 cm/s速度带动测试钩向上拉伸，直到干酪断裂为止，此时立刻用直尺测量干酪拉伸的长度，精确到1 cm，以重复性条件下获得的3次独立测定结果的算术平均值表示干酪的拉伸性。

1.7 统计分析

采用SPSS统计分析软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 拉伸过程对干酪成分的影响

拉伸过程对Mozzarella干酪水分质量分数的影响如图1所示。由图1可以看出，在一定的拉伸温度下，随着拉伸时间的延长，干酪的水分质量分数差异不显著（P＞0.05）；随着拉伸温度的升高，干酪水分质量分数显著增加（P＜0.05），这可能是由于随着拉伸温度的上升，有更多的游离水融入干酪中。

根据美国联邦法规法典对Mozzarella干酪的要求，拉伸温度为55℃时，获得的干酪产品水分质量分数低于CFR要求的最低值45%，不符合Mozzarella干酪的标准。拉伸温度为60℃时，获得的干酪产品水分质量分数在48.17%～49.80%之间，符合低水分Mozzarella干酪的标准。拉伸温度为65℃时，获得的干酪产品水分质量分数在52.70%～54.56%之间，符合Mozzarella干酪的标准。

拉伸过程对Mozzarella干酪干基脂肪（FDM）质量分数的影响如图2所示。由图2可以看出，随着拉伸温度的升高，干酪干基脂肪（FDM）质量分数显著增加（P＜0.05）；随着拉伸时间的延长，各拉伸温度下干酪的FDM质量分数显著下降（P＜0.05）。

根据美国联邦法规法典对Mozzarella干酪的要求，拉伸温度为55℃时，获得的干酪产品FDM质量分数低于CFR要求的最低值30%，不符合Mozzarella干酪的标准。拉伸温度为60℃时，拉伸时间为10 min和20 min时，获得的干酪产品FDM质量分数分别为34.81%和33.55%，符合部分脱脂Mozzarella干酪的标准；拉伸时间为30 min时，获得的干酪产品FDM质量分数为26.89%，不符合Mozzarella干酪的标准。拉伸温度为65℃时，获得的干酪产品FDM质量分数为30.94%～35.46%，符合部分脱脂Mozzarella干酪的标准。

拉伸过程对Mozzarella干酪蛋白质质量分数的影响如图3所示。由图3可以看出，随着拉伸温度的升高，干酪蛋白质质量分数显著下降（P＜0.05）。随着拉伸时间的延长，各拉伸温度下干酪的蛋白质质量分数显著下降（P＜0.05）。这可能是由于随着拉伸温度的升高和拉伸时间的延长，酪蛋白结构破坏程度增加，在拉伸过程中排出的蛋白质质量分数增加，因而干酪的蛋白质质量分数显著下降。

拉伸过程对Mozzarella干酪产量的影响如图4所示。由图 可以看出，随着拉伸温度的升高，干酪产量显著下降（P＜0.05）。随着拉伸时间的延长，各拉伸温度下干酪的产量显著下降（P＜0.05）。虽然随着拉伸温度的上升，干酪的游离水分增加，但是随着拉伸温度的升高和拉伸时间的延长，干酪的脂肪和蛋白质大量流失在拉伸水中，导致干酪产量下降。

2.2 拉伸过程对干酪游离水分的影响

拉伸过程对Mozzarella干酪游离水分的影响如图5所示。由图5可以看出，在整个成熟过程中，60℃和65℃拉伸的干酪游离水分都显著高于55℃拉伸的干酪，不同拉伸时间的干酪游离水分差异不大。随着成熟时间的延长，Mozzarella干酪的游离水分逐渐下降。干酪成熟20 d左右时，在55℃下拉伸的干酪游离水分完全消失。干酪成熟50 d时，在60℃下拉伸的干酪游离水分完全消失。干酪成熟50 d后，65℃下拉伸的干酪游离水分下降不明显。

2.3 拉伸过程对Mozzarella干酪功能特性的影响

拉伸温度对Mozzarella干酪功能特性的影响如表1所示。拉伸时间对Mozzarella干酪功能特性的影响如表2所示。

表1 不同拉伸温度下干酪功能特性结果分析

拉伸温度对Mozzarella干酪的融化特性、油脂析出性和拉伸性等功能特性影响极显著（P＜0.001）。由表1可以看出，拉伸温度为60℃时，干酪融化特性的平均值达到最高，为1070.9 mm2，显著高于55℃时的807.9 mm2和60℃时的848.9 mm2。拉伸温度为65℃时，干酪油脂析出性的平均值达到最高，为1788.2 mm2，显著高于55℃时的1141.1 mm2和60℃时的1593.3 mm2。拉伸温度为55℃和60℃时，干酪拉伸性的平均值较高，分别为596.8 mm和581.1 mm，显著高于65℃时的377.4 mm。由此可知，拉伸温度为60℃时，干酪的功能特性较好。

由表2可以看出，拉伸时间为10 min时，干酪融化特性的平均值达到最高，为1008.8 mm2，显著高于拉伸20 min的853.27 mm2和30 min时的865.76 mm2。拉伸时间为10 min时，干酪油脂析出性的平均值达到最高，为1752.3 mm2， 显著高于拉伸20 min时的1460.4 mm2和30 min时的1310.0 mm2。拉伸时间为10 min和20 min时，干酪拉伸性的平均值较高，分别为513.15 mm和572.04 mm，显著高于30 min时的470.19 mm。由此可知，拉伸时间为10 min时，干酪的功能特性较好。

表2 不同拉伸时间下干酪功能特性结果分析

3 结果与讨论

3.1 拉伸过程对干酪的成分的影响

拉伸过程对干酪的组成影响显著[10]。当拉伸温度升高时，副酪蛋白结构较为松散，更多的游离水分散在酪蛋白纤维结构中，导致干酪水分含量显著增加（P＜0.05）。55℃拉伸时，由于拉伸温度较低，酪蛋白胶束没有得到完全的拉伸，脂肪随着拉伸水被大量排出，造成了干酪中脂肪损失较为严重。随着拉伸温度的上升和拉伸时间的延长，干酪中酪蛋白胶束得到了充分的拉伸，但拉伸温度为65℃时，大量的酪蛋白随着拉伸水排出，导致干酪的蛋白质质量分数显著下降。虽然随着拉伸温度的上升，干酪的游离水分增加，但是随着拉伸温度的升高和拉伸时间的延长，干酪的脂肪和蛋白质大量流失在拉伸水中，导致干酪产量下降[11]。

拉伸温度为55℃时，获得的干酪产品水分质量分数和FDM质量分数不符合CFR对于Mozzarella干酪的标准。拉伸温度为65℃时，获得的干酪产品水分质量分数符合Mozzarella干酪的标准，而FDM含量符合部分脱脂Mozzarella干酪的标准。当拉伸温度为60℃时，拉伸时间为10 min和20 min时，获得的干酪产品符合低水分部分脱脂Mozzarella干酪的标准。

3.2 拉伸过程对干酪的游离水分的影响

干酪中游离水分较低时，干酪的产量相应下降。但是较高的游离水会导致干酪在贮藏的过程中真空包装袋中有水分析出，干酪外层表皮被破坏，造成干酪质量严重下降。控制干酪游离水分的质量分数对于提高干酪的产量和质量有重要的意义[12]。

在干酪成熟初期，厚密的副酪蛋白胶束刚刚形成，结合游离水的能力有限，积累在蛋白胶束通道中的乳清松散地分散在酪蛋白纤维结构中。所以，干酪在成熟初期时游离水质量分数较高[13]。随着成熟时间的延长，由加热导致的蛋白-蛋白和钙-蛋白之间的相互作用使得副酪蛋白胶束疏水作用下降，酪蛋白结合水的能力逐渐恢复，游离在酪蛋白纤维胶束中的乳清逐渐被吸收[14]。当干酪在65℃下拉伸时，水分质量分数显著增加，蛋白质严重损失，导致了较高的水-蛋白比例，缺少足够的酪蛋白来固定拉伸过程中产生的乳清，所以，在成熟过程中，65℃下拉伸的干酪游离水分下降不明显。拉伸温度为60℃时，干酪具有一定的游离水分，在成熟50 d后，游离水分被副酪蛋白胶束完全吸收。

3.3 拉伸过程对干酪的功能特性的影响

拉伸过程对干酪的功能特性影响显著[15]。拉伸温度较低时，凝块不能充分受热以形成良好的塑性，不能形成光滑的可拉伸的质构。拉伸温度过高时，干酪中含有较高的水分质量分数，导致干酪弹性和硬度下降[10，11]。较高的拉伸温度增加了乳清不能被完全吸收的风险，同时伴有其他不良性质，如质地软，切丝性差，容易聚集，加热时乳清析出多，融化后易流动及缺乏耐嚼性[16]。拉伸温度对干酪油脂析出性影响显著，随着拉伸温度的提高，干酪油脂析出增加，这与Renda和Hickey等人[11,17]的研究结果一致。当拉伸温度为60℃时，干酪的融化性最高，油脂析出性适中，拉伸性较好。

4 结 论

拉伸工艺对于Mozzarella干酪的理化组成和功能特性影响显著。为了形成其特有的结构和组织状态，Mozzarella干酪必需在适宜的温度下充分的拉伸。当拉伸温度过低时，干酪凝块不能形成良好的塑性，经过强烈的机械拉伸将导致干酪凝块破碎，产量下降。当拉伸温度的过高和拉伸时间的过长时，干酪中脂肪和蛋白质质量分数下降，导致干酪产量下降，而且干酪中的游离水分增加，在成熟和贮藏过程中，塑封袋中有水分析出，导致干酪质量下降。本研究确定的最佳拉伸工艺为拉伸温度60℃，拉伸时间10 min。

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Effect of stretching process on the composition and functional properties of Mozzarella cheese

ZHANG Li1,2,ZHANG Xue2,ZHANG Jian2,LI Chang-ying2,MA Jian-jun3,YANG Zhen-nai1,2
（1.College of Biological and Agricultural Engineering,Jilin University,Changchun 130022，China；2.Center of Agrofood Technology,Northeast Agricultural Research Center of China,Jilin Academy of Agricultural Sciences,National R&D Center for Milk Processing,Changchun 130033，China；3.Institute of Animal Science and Veterinary Medicine,Shandong Academy of Agricultural Science,Jinan 250100，China）

Stretching is a special technique for the processing of Mozzarella cheese,and the stretching parameters have a direct impact on the quality of cheese.In this article,the influence of stretching temperature and time on the composition,free water and functional properties of Mozzarella cheese was investigated.The results showed that with increase in stretching temperature and time,the content of free water increased,but the fat and protein contents,and the cheese yield decreased.When the stretching temperature was 60℃,the best melting,oil separation,and stretching properties of cheese were obtained.Prolonged stretching resulted in decreased cheese yield without obvious improvement of cheese functional properties.Based on the above results,the best stretching condition was at 60℃for 10 min.

Mozzarella cheese,stretching process,composition,functional properties

TS252.53

A

1001-2230（2011）07-0029-04

2011-04-02

吉林省科技厅重点项目（20080228）；现代农业产业技术体系建设专项资金资助（nycytx-0502）。

张莉（1980－），男，助理研究员，研究方向为乳品工艺。

杨贞耐