干酪是一种高营养价值的食品,能够供应美国人膳食所需蛋白质的9%、11%的磷以及27%的钙。此外,由于一些干酪生产商的额外添加,部分干酪中还含有维生素D、ω-3 脂肪酸、抗氧化物、益生元、益生菌等营养物质。《美国膳食指南(2005年)》中指出,食用乳制品的消费者比不食用的人群的膳食结构更加科学,营养吸收的更加全面,骨骼健康也得到显著改善。但是,干酪中较高的钠含量成为制约消费者摄食干酪的因素。干酪中富含老年消费者所需的足量的蛋白质和钙,能够改善肌肉和骨骼健康,但食用过多钠又易引发高血压。此外,由于钠含量过高,干酪在青少年的饮食中也受到制约。综上所述,尽管干酪中含有较多的钙,但同样过高的钠含量限制了消费者对干酪的摄入。因此,降低干酪中的钠含量会加大消费者对干酪这种高营养价值食品的需求。
《美国膳食指南(2005年)》中建议消费者将钠的摄入量降低为2 300 mg/天。2007年11月,美国食品药物管理局发布的一个文件中建议消费者的钠摄入量由2 400 mg/天降低为1 500 mg/天。
本文对前人的研究及工业上在减少干酪中钠含量方面所应用的方法进行了整理,为以后的研究提供了一定的借鉴,并提出了将面临的挑战。
干酪的种类各式各样,因原料奶、最终组分、发酵剂、凝乳酶、盐渍及成熟时间的不同而不同。干酪制作工艺的最后一步是添加盐,这是干酪中钠的主要来源。生产工艺中不添加盐的契达干酪中钠含量大约为0.24 mg/g,而添加盐的契达干酪中钠含量为6.20 mg/g。添加盐的方式有以下3 种:在压榨工艺之前采用干盐法添加;将干酪放在盐水中盐渍一段时间;将盐涂抹在干酪的表面。无论在生产过程的哪个工艺,通过何种方式将盐添加到干酪中,其目的都是为了获得品质优良的干酪。
盐对干酪品质的影响有以下6 种方式。第一,促进脱水缩合作用,控制干酪中的含水量;第二,控制发酵剂的生长代谢;第三,影响干酪成熟过程中可能生长和产生风味物质的次级微生物的类型;第四,控制干酪中酶的活性;第五,通过钠代替钙而影响干酪的质构;第六,影响干酪的风味。除此之外,添加的盐在干酪的食品安全方面起到了重要作用,尤其在保证高盐干酪(含盐量为2.5%~3.5%)的品质上发挥积极的作用,例如蓝纹干酪、罗马诺干酪、帕尔马干酪、羊奶酪。蓝纹干酪中较高的盐含量有利于促进适宜霉菌的生长,同时抑制那些对盐敏感且会产生不良风味的微生物的生长;羊奶酪是一种水分含量较高的干酪,较高的盐含量在一定程度上抑制了不良微生物的生长,并降低了不理想蛋白质的水解速度,从而防止了干酪过分变软。
表1 一些常规干酪的含钠量
2008年,美国食品药物管理局发布的2 个文件中都提出“低钠”的主张,建议大部分食品的钠含量需要减少25%。对于契达干酪来说,钠含量需要从6.20 mg/g 减少到4.64 mg/g。一些标有“低钠”标志的食品也开始在市面上销售。
美国食品药物管理局在2008年发布的另一个文件中指出,只有食品中的钠含量小于2.80 mg/g才能标为“低钠食品”。 一些常规干酪中的钠含量如表1所示。
2008年美国农业部发布的文件中指出,再制干酪中钠含量范围为6.40~15.96 mg/g。1984年,Gupta等人分析了大约21 种市售再制干酪中的钠含量,结果显示再制干酪、再制干酪食品、再制干酪类似物中的钠含量分别为11.80~16.30、8.40~14.64和11.90~15.40 mg/g。公众利益科学中心发布的一则报道中指出,一些市售再制干酪中的含钠量范围为7.40~15.70 mg/g。2008年美国食品药物管理局的文件中指出,减钠再制干酪中的钠含量大约为4.88~12.00 mg/g,低钠再制干酪的钠含量应小于2.80 mg/g。
控制干酪中的钠含量有以下2 种方式:一是通过减少干酪中的NaCl的添加量;二是使用盐替代品(含有少量钠或不含钠)模拟NaCl的风味及功能。
1984年,Lawrence等人的研究表明,新西兰契达干酪中最合适的盐与水分的比值为4.5%~6.0%。2007年,Guinee 和O’Kennedy 对生产品质优良的爱尔兰契达干酪的关键参数进行了总结,其中,盐与水分的比值为4.7%~5.7%。
KCl的化学性质与NaCl最为相似,是代替干酪中NaCl的最佳选择。1982年Lindsay等人的研究结果表明,与含盐量较低(含1.50%、1.25%的NaCl)和使用KCl部分代替NaCl的干酪相比,消费者更偏爱NaCl含量高的干酪(含1.75%的NaCl);评价小组中85%的成员认为中等含盐量干酪(5.28 mg/g)的品质优于市售干酪(7.28 mg/g),只有65%的成员认为更低含盐量干酪(4.28 mg/g)的品质优于市售干酪;Lindsay等人认为,使用KCl(2.90 mg/g)代替钠会遭到消费者的抵制。此外,干酪在经历过9 个月的成熟时间后,专评小组150 个成员对干酪的品质进行了再次评价,其中,26 个成员偏爱NaCl含量低的干酪,22 个成员偏爱用KCl 部分代替NaCl的干酪,42 个成员偏爱NaCl含量为1.5%的干酪。
Fitzgerald和Buckley研究了使用不同盐替代物代替干酪中1.5%的NaCl并达到等价的离子强度制作的干酪,结果表明,使用MgCl2、KCl或CaCl2制作的干酪由于会产生苦味、金属味且干酪质构疏松,不太容易被接受,且这些干酪中蛋白质和脂肪水解的程度也较大。他们的研究还发现,将NaCl与MgCl2或CaCl2以1:1的添加比例用于干酪的制作所得到的干酪效果也不佳,但将NaCl与KCl以1:1的添加比例用于制作,干酪的接受程度和对照组干酪(只添加NaCl的干酪)相近;在感官评分中,对照组和添加混合盐的干酪的风味得分分别是4.5和4.4(最高得分为8),质构得分分别为4.5和4.2。
消费者对特定食品(包括干酪)的盐分已形成了固定的意识,因此改变干酪中的钠含量会影响消费者对干酪的接受程度。
1988年,Schroeder等人研究了不同NaCl含量(1.44%、1.12%、0.73%、0.37%和0.07%)的契达干酪,通过消费者连续7 个月对这些干酪的品尝将干酪分类为9 个等级。回归分析结果显示,咸度是消费者划分干酪等级的一个最重要的依据。1993年,Banks等人的研究结果显示,含盐量低(1.25%)的减脂契达干酪(大约含16.0%的脂肪)比含盐量高(1.8%)的减脂契达干酪的苦味更浓郁,契达风味更少。然而,含盐量较高会导致低脂干酪质构过硬。1998年,Mistry和Kasperson的研究结果也证实了上述结论。
2008年,Rutikowska等人研究了含盐量范围从0.5%(低盐)到3.0%(正常)的爱尔兰契达干酪,结果显示,含盐量0.50%和1.25%的干酪比含盐量1.80%以上的干酪中发酵剂和非发酵剂乳酸菌生存的久,但由于肽酶活力较低导致干酪中风味物质形成的少,苦味浓。2008年,Phan等人的研究证实,咀嚼过程中钠的释放主要取决于体系的结构和组成,尤其取决于体系中的水分含量,但对咸味的感知则取决于体系中脂肪的含量。基于上述结论,减少干酪中的钠含量但不影响风味的一种方法是增加干酪中的水分含量并减少脂肪含量。为了区分成熟引起的风味变化与盐引起的风味变化,Drake和McMahon研究了含盐量分别为1.0%、1.4%、1.8%、2.2%和2.8%的干酪,结果表明,消费者能够辨别除2.2%和2.6%外其余所有含盐量引起的风味差别,且偏爱于含盐量大于1.8%的干酪的风味;对干酪风味的喜爱程度打分的结果也表明,2.2%和2.6%的含盐量是最佳的含盐浓度。
减少干酪中NaCl含量对干酪品质的影响主要有以下2 方面:一是对风味的影响,二是对微生物及酶生长代谢的影响。1981年,Thomas和Pearce的研究结果表明,盐对干酪品质的影响是由于盐在控制糖降解的速率和程度、干酪成熟初期的pH值、蛋白质水解方面发挥着重要作用。过分或不足的糖降解和蛋白质水解都会对干酪的风味和质构产生不良的影响。结果也表明,当含盐量为1.5%时,干酪中5%的α-酪蛋白和50%的β-酪蛋白不能被水解;但当含盐量为2.1%时,干酪中30%的α-酪蛋白和80%的β-酪蛋白不能被水解。基于以上的研究,干酪生产商将干酪的含盐量定为1.7%。
因此,对于干酪生产商来说,减少干酪中的NaCl含量面临着巨大的挑战。尽管盐在干酪获得理想的质构、风味,调节微生物及酶活性的方面有重要作用,且许多消费者期望从干酪中获得一定的咸味,但是一些偏爱低钠食品的消费者因干酪中钠含量过高从而将干酪从他们的食品列表中排除。因此,开发低钠干酪为扩大干酪的消费市场提供了新的方向。
干酪中的许多营养因子,例如钙、钾等矿物质元素,会抵消饮食中NaCl摄入过多而产生的不良影响。通过改变消费者的饮食习惯,从而减少摄钠量无疑是一个很大的挑战,尤其是对有固定摄盐习惯的成年消费者来说。而且,单纯通过减少一种食品(例如干酪)中的钠含量,保持其它食品中NaCl含量不变,对于改变消费者的摄盐习惯并没有帮助。采用其它有咸味的化学物质代替干酪中一部分的NaCl对解决因食用干酪引起的摄钠量高的问题更为有效。但是,由于这些化学物质并不能代替NaCl发挥控制微生物生长代谢的作用,因此会对干酪的风味产生不良的影响。这就要求通过添加辅料、微生物及酶,从而生产出品质优良的干酪。
对于含钠量较高的干酪来说,减少含钠量的最好方式是用钠钾混合物代替钠盐。但是,由于这种方法会导致干酪产生金属味、苦味和其它异味,因此钾盐在干酪中的应用受到限制。此外,生产优良的低钠干酪需要使干酪满足食品安全、品质和功能上的诸多要求。依据设定的“低钠”的标准,契达干酪、马苏里拉干酪的钠含量需要分别减少55%和47%。因此,减少干酪中的钠含量,同时保证干酪的品质和食品安全,在世界范围内都具有较大的挑战。
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