利用响应面法优化重制干酪的制作工艺

白英，白晓彬

（内蒙古农业大学 食品科学与工程学院，呼和浩特010018）

利用响应面法优化重制干酪的制作工艺

白英，白晓彬

（内蒙古农业大学 食品科学与工程学院，呼和浩特010018）

以契达干酪为原料，采用响应面法对重制干酪的制作工艺进行优化。优化后乳化盐的使用量分别为：焦磷酸钠2%，柠檬酸钠1.5%，三聚磷酸钠2%，重制干酪的凝胶强度为528.1 g/cm2，感官评分4.8分。

响应面法；优化；乳化盐；重制干酪；制作工艺

0 引 言

重制干酪就是在乳化盐的作用下使酪蛋白变为水合状态的一种凝胶体系，乳化盐通过离子交换使干酪中的副酪蛋白酸钙转变为可溶性的钠盐，并相互交联形成紧密的结构让脂肪球包裹于其中，便形成了重制干酪的结构[1]。乳化盐在干酪及其制品的生产中起着重要的作用。干酪的乳化盐主要是钠的柠檬酸盐和磷酸盐，有时也可用钾的柠檬酸盐代替。相对于柠檬酸盐，正磷酸盐,多聚磷酸盐具有更强的蛋白质溶解效果[2]。本文就焦磷酸钠，柠檬酸钠，三聚磷酸钠三种乳化盐，采用响应面法，对重制干酪的制作工艺进行优化。

1 实 验

1.1 主要材料及设备

契达干酪（成熟期为5～6个月），焦磷酸钠，柠檬酸钠，三聚磷酸钠。HHS型电热恒温水槽，BHYY凝胶强度仪，8FO-01B型电热恒温鼓风干燥箱。

1.2 方法

1.2.1 样品制备

原料选择（检查，称重等）→原料预处理（切块2 mm×2 mm左右）→加乳化盐→加去离子水→加热融化。

1.2.2 干酪凝胶强度的测定

圆柱取样器切取直径3 cm、（10+0.5）g干酪样品放置在凝胶强度仪上，去皮清零后开始测试样品的凝胶强度。

1.2.3 干酪油脂析出性的测定

用特制取样器取直径1.7 cm，高0.5 cm的干酪样品，放置于滤纸上，然后将其放入110℃的烘箱中，加热10 min后取出，计算出油圈和原始样品的面积，用其前后比值表示干酪的油脂析出性[3]。

1.2.4 干酪的感官评价

采用5分制的评分方法，随机选取10名经过培训的乳品从业人员进行感官评定。 评定的项目为：未融化干酪的滋味、气味、组织状态、弹性和切片性；融化后干酪的拉丝性、流动性、褐变性和油脂析出性[4]。

2 结果与讨论

2.1 响应曲面(RSM)试验设计及其结果

经过单因素预实验，选取焦磷酸钠、柠檬酸钠和三聚磷酸钠为关键影响因素。采用Box-Behnken试验设计[5]，设计响应面因素及水平（见表1）。实验结果如表2所示。

利用Design Expert软件对表2数据进行二次多项式拟合，获得凝胶强度（Y）对自变量焦磷酸钠（A），柠檬酸钠（B），三聚磷酸钠（C）的多元回归方程：

从该方程的方差分析可知,该模型极显著 (P＜0.0001),失拟项不显著(P=0.1332),预测值与真实值之间具有高度的相关性 (R2=0.9806)说明该模型与实际拟合良好,可以用于凝胶强度的分析和预测。通过响应面预测最优值得到，当焦磷酸钠2%，柠檬酸钠1.5%，三聚磷酸钠2%时，凝胶强度最大，为429.051 g/cm2。在该条件下，对模型预测值进行实验验证结果为528.1 g/cm2，感官评分4.8分。

表1 Box-Behnken试验设计的因素水平

表2 Box-Behnken设计结果

2.2 乳化盐响应面交互作用分析

根据模型方程所作的响应曲面图及等高线图，如图1～图3所示。图1中，三聚磷酸钠位于中心水平时,焦磷酸钠和柠檬酸钠的交互作用对凝胶强度的影响。从其等高线图可以直观的看出此两因素的交互作用不显著。当焦磷酸钠质量分数较低时,柠檬酸钠对凝胶强度的影响不大,当焦磷酸钠质量分数较高时,柠檬酸钠对凝胶强度的影响呈现先增大后减少的趋势;随着焦磷酸钠质量分数的增大,凝胶强度先增大后减少。

图2显示了柠檬酸钠位于中心水平时,焦磷酸钠和三聚磷酸钠的交互作用对凝胶强度的影响。从其等高线图可以直观的看出此两因素的交互作用。随着焦磷酸钠质量分数的提高,凝胶强度呈现先增加后减少的趋势,当焦磷酸钠质量分数为2.3%时,凝胶强度达到本次试验中的最大值。随着三聚磷酸钠质量分数的提高,凝胶强度呈现增加的趋势,当三聚磷酸钠质量分数达到2%时,凝胶强度达到本次试验中的最大值。而且当三聚磷酸钠质量分数较高时,焦磷酸钠对凝胶强度的影响较大,三聚磷酸钠质量分数较低时,焦磷酸钠对凝胶强度的影响较小。当焦磷酸钠质量分数为2.3%,三聚磷酸质量分数为2%时,凝胶强度可以达到本次试验的最大值以上。

图3显示了焦磷酸钠位于中心水平时,柠檬酸钠和三聚磷酸钠的交互作用对凝胶强度的影响。随着柠檬酸钠质量分数的升高,凝胶强度呈现先增加后减少的趋势。当柠檬酸钠质量分数较低时,三聚磷酸钠对凝胶强度的影响较大,当柠檬酸钠质量分数较高时,三聚磷酸钠对凝胶强度的影响较小。在试验因素水平范围之内,凝胶强度随着三聚磷酸钠质量分数的升高而增加。当三聚磷酸钠质量分数在2%,柠檬酸钠质量分数在1.7%～1.8%范围内时,凝胶强度达到本次试验的最大值。

3 结 论

利用响应面法优化工艺条件 ：Cheddar干酪80%，同时设定加水量均为原料干酪总质量的50%，焦磷酸钠2%，柠檬酸钠1.5%，三聚磷酸钠2%，乳化温度为95℃,搅拌时间20min。此条件下，重制干酪的凝胶强度为528.1g/cm2，感官评分4.8分。

[1]赵艳,韩惠来.乳化盐在重制奶酪生产中的作用[J].中国乳品工业,2006,34(12):54-56.

[2]贾树刚,杨爱.中国干酪市场即将启动[J].中国乳业,2003(12):20-21.

[3]WANG H H,SUN D W.Evaluation of the Oiling Off Property of Cheese with Computer Vision:Correlation with Fat ring Test[J].Journal of Food Engineering,2004,61:47-55.

[4]CLARK S.The Sensory Evaluation of Dairy Products[M].Springer Science&Business Media,2009:459-487.

[5]何述栋,李晓东,吴槟.利用大豆分离蛋白模拟Mozzarella干酪的工艺研究[J].中国乳品工业,2010,38(6):16-19.

Optimization of processing technology on processed cheese by response surface method

BAI Ying，BAI Xiao-bin
(College of Food Science And Engineering，Inner Mongolia Agricultural University，Hohhot 010018,China)

Response surface methodology(RSM)was employed to optimize processing technology on processed cheese.Three statistically significant factors are:Sodium pyrophosphate 2%,SodiumCitrate 1.5%,SodiumTripolyphosphate 2%.Gel strength was 528.1 g/cm2，sensory evaluation was 4.8.

Response Surface Method,Optimization,Emulsifying Salts,Processed Cheese,Processing Technology

TS252.53

A

1001-2230（2011）11-0021-03

2011-08-29

白英（1968-），女，副教授，从事乳品科学研究。