模拟MOZZARELLA干酪工艺参数优化的研究

陈 超，李晓东，刘滨城

（1.东北农业大学乳品科学教育部重点实验室，黑龙江哈尔滨150030；2.东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨150030）

模拟MOZZARELLA干酪工艺参数优化的研究

陈 超1，2，李晓东2，*，刘滨城2

（1.东北农业大学乳品科学教育部重点实验室，黑龙江哈尔滨150030；2.东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨150030）

模拟Mozzarella干酪是一种类似天然干酪的产品。为使其品质更接近于天然Mozzarella干酪，研究了以干酪的质构、融化性、拉伸性和油脂析出性为指标，对生产工艺中的几个关键工艺参数进行优化。结果表明，融化温度、搅拌时间和搅拌速度对模拟Mozzarella干酪未融化时的物理特性和融化时的主要功能特性都有极显著性影响（P＜0.01）；融化温度为85℃，搅拌时间（加柠檬酸前）为5min，搅拌速度为250r/min时加工的模拟干酪的品质最接近于天然Mozzarella干酪。因此，在模拟Mozzarella干酪的加工工艺中选择融化温度85℃，搅拌时间5min，搅拌速度250r/min。

模拟Mozzarella干酪，生产工艺，融化温度，搅拌时间，搅拌速度

模拟干酪是指将各种成分，如食用脂肪、蛋白质（包括非乳脂肪和蛋白质）和水等，经过加热和剪切作用后形成的一种光滑、均一的类似天然干酪的产品。它的结构的形成过程是借助乳化盐、热及剪切作用，各种原料间发生相互作用的过程［1-2］。模拟干酪属于配方类产品，其加工基本原理是：干酪素中的酪蛋白以副酪蛋白形式聚集成团，干酪素的典型结构单元是蛋白质-钙-蛋白质，将副酪蛋白分子交联在一起，钙发挥着桥梁的作用（钙桥）。模拟干酪制备过程中，乳化盐的阴离子吸引Ca2+，发生离子交换反应，将部分副酪蛋白酸钙转变成带负电的副酪蛋白酸钠。加热搅拌过程中，水合的副酪蛋白酸盐将分散、游离状态的脂肪滴包裹，完成对油相的乳化。经热装模和冷却过程，模拟干酪形成了以酪蛋白为基质，脂肪包裹在其中的特殊结构［2-3］。从工艺的角度看，除选择不同的原料外，还必须采用适当的加工工艺才能确保其具有期望的质地及功能性质。目前，国外有几种不同的加工方法，但其生产工艺都与巴氏再制干酪产品非常相似，可以应用再制干酪的生产设备加工模拟干酪［4-5］。Guinee等分析了几种商业低水分模拟Mozzarella干酪，并总结了其基本加工工艺［1］。我国对模拟干酪的研究较少，国内尚未有关于其工艺优化方面的研究报道。与天然干酪相比，模拟Mozzarella干酪的生产过程简单，原料价格低廉，大大降低了生产成本［2，4］。本研究的目的是通过对模拟干酪加工工艺中几个关键参数的优化，使其品质更接近于天然Mozzarella干酪，并为其在我国实现工业化生产提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

牦牛乳酶凝干酪素 蛋白质90.1%，甘肃华羚乳品有限公司；花生油 山东鲁花花生油有限公司；柠檬酸三钠、磷酸二氢钠 天津天大试剂厂，分析纯；柠檬酸（食品级）、氯化钠（分析纯） 国药集团化学试剂厂；天然Mozzarella干酪 水分47.7%、蛋白质20.43%、脂肪22.61%，美国进口。

TA-XT plus质构仪 英国Stable Mico System公司；JJ-1精密增力电动搅拌器 常州国华电器有限公司；pHs-25酸度计 上海精科雷磁仪器厂；融化管 自制。

1.2 实验方法

1.2.1 模拟Mozzarella干酪的加工工艺［6］干物质和水→室温下混合1min→迅速升到一定温度（75～90℃）→加入植物油→搅拌（150～300r/min，3～10min）→加入柠檬酸→调整pH到5.4～6.0→成型后装模→冷藏（0～4℃）

1.2.2 实验设计

1.2.2.1 基本配方（100g干酪） 酶凝干酪素23.0g，水48.4g，植物油24.0g，磷酸二氢钠0.6g，柠檬酸三钠1.2g，氯化钠2.2g，柠檬酸0.6g。

1.2.2.2 融化温度的确定 Guinee等［7］指出模拟干酪的融化温度在80℃左右。所以设定加工温度为：75、80、85、90℃，其他条件不变。

1.2.2.3 搅拌时间（加柠檬酸前）的确定 加入柠檬酸前搅拌时间的长短对干酪的成型有重要的影响，设定搅拌时间分别为：3、5、7、9min，其他条件不变。

1.2.2.4 搅拌速度的确定 Fox指出模拟干酪加工中，加入植物油后搅拌速度一般在100～350r/min，速度太快容易打破脂肪球而破坏形成的乳化体系。所以，搅拌速度设定为：150、200、250、300r/min，其他条件不变。

1.2.2.5 测定指标 模拟Mozzarella干酪具有类似于天然Mozzarella干酪的功能特性，这些性质包括未融化时的物理特性和融化时的功能特性。未融化时特性主要包括硬度、弹性、黏着性和切条性；融化时的特性主要包括拉伸性、融化性、油脂析出性和褐变性。Mozzarella干酪的特性主要体现在融化时的特性上，尤其是拉伸性和融化性［7-8］。所以，各干酪样在冷藏（4℃）24h后，进行下述指标测定：

a.质构分析［9］（TPA）：测定室温22±1℃，测定参数：测试前速度2mm/s，测试速度1mm/s，测试后速度2mm/s，下压距离10mm，间隔时间10s，感应力20g，探头型号P/0.5。

b.融化性测定—管式融化测定法［10］（Olson法）：取20g干酪放入38×250mm的玻璃管中，样品在室温下保持30min。玻璃管的一端密封，另一端用中间插有玻璃细管的胶塞封住。将管水平放入110℃的烘箱中10min，取出后在室温下保持30min，测量管内干酪流动的长度。

c.干酪油脂析出性测定［8，11］：用特制打孔器取直径1.462cm、厚1.128cm的干酪，将样品置于预先铺有滤纸的直径为9cm的培养皿中，在室温下回复温度30min，然后将其放入预热至100℃烘箱内，加热1h，取出后在室温下保持30min。测定油圈直径。

d.Mozzarella干酪拉伸性的测定：具体方法参照文献［12］。

1.2.3 数据统计 所有实验由三次平行实验构成，数据采用SAS6.0软件进行方差分析和显著性检验。

2 结果与分析

2.1 融化温度的确定

2.1.1 不同融化温度对模拟干酪质构的影响 由表1可知，在硬度上，80℃和85℃下加工的模拟干酪更接近于对照样，但有显著性差异（P＜0.05）；在黏着性上，85℃下加工的干酪与对照样无显著性差异（P＞0.05）；在弹性上，85℃和90℃下加工的干酪与对照样无显著性差异（P＞0.05）。由上述分析可得，融化温度在85℃下加工的模拟干酪的质构最接近于天然Mozzarella干酪。

表1 不同融化温度对干酪质构的影响

表1中数据经方差分析和SNK比较可以看出，融化温度对模拟干酪的硬度和黏着性有极显著性影响（P＜0.01），对弹性有显著性影响（P＜0.05）。

2.1.2 不同融化温度对模拟干酪融化性和拉伸性的影响 由图1可知，在融化性上，85℃下加工的模拟干酪与对照样无显著性差异（P＞0.05）；在拉伸性上，85℃下加工的模拟干酪更接近于对照样，但有显著性差异（P＜0.05）。由上述分析可得，融化温度在85℃下加工的模拟干酪的融化性和拉伸性最接近天然Mozzarella干酪。

图1 不同融化温度对干酪融化性和拉伸性的影响

图1中数据经方差分析和SNK比较可以得出，不同的融化温度对干酪的融化性有显著性影响（P＜0.05），对干酪的拉伸性有极显著性影响（P＜0.01）。

2.1.3 不同融化温度对模拟干酪油脂析出性的影响

由图2可知，在油脂析出性上，85℃和90℃下加工的干酪更接近于对照样，并无显著性差异（P＞0.05）。经方差分析和SNK比较可以得出，不同的融化温度对干酪的油脂析出性有显著性影响（P＜0.05）。

由上述对模拟干酪质构、融化性、拉伸性和油脂析出性的分析可得，融化温度在85℃时加工的模拟干酪最接近于天然Mozzarella干酪。所以，工艺中的融化温度选择85℃。

图2 不同融化温度对干酪油脂析出性的影响

2.2 搅拌时间的确定

2.2.1 不同搅拌时间对模拟干酪质构的影响 由表2可知，在硬度、黏着性和弹性上，搅拌5min时加工的模拟干酪更接近于对照样，但有显著性差异（P＜0.05）。由上述分析可得，搅拌时间（加入柠檬酸前）为5min时加工的模拟干酪的质构最接近于天然Mozzarella干酪。

表2 不同搅拌时间对干酪质构的影响

表2中数据经方差分析和SNK比较可以看出，搅拌时间对模拟干酪的硬度、黏着性和弹性有极显著性影响（P＜0.01）。

2.2.2 不同搅拌时间对模拟干酪融化性和拉伸性的影响 由图3可知，在融化性上，搅拌5min和7min时加工的模拟干酪与对照样无显著性差异（P＞0.05）；在拉伸性上，搅拌时间在5min时加工的模拟干酪更接近于对照样，但有显著性差异（P＜0.05）。由上述分析可得，搅拌时间为5min时加工的模拟干酪的融化性和拉伸性最接近于天然Mozzarella干酪。

图3 不同搅拌时间对干酪融化性和拉伸性的影响

图3中数据经方差分析和SNK比较可以得出，不同的搅拌时间对干酪的融化性和拉伸性有极显著性影响（P＜0.01）。

2.2.3 不同搅拌时间对模拟干酪油脂析出性的影响

由图4可知，在油脂析出性上，搅拌时间在5min时加工的干酪更接近于对照样，并无显著性差异（P＞0.05）。经方差分析和SNK比较可以得出，不同搅拌时间对干酪的油脂析出性有极显著性影响（P＜0.01）。

由上述对模拟干酪质构、融化性、拉伸性和油脂析出性的分析可得，搅拌时间在5min时加工的模拟干酪最接近于天然Mozzarella干酪。所以，工艺中的搅拌时间（加入柠檬酸前）选择5min。

图4 不同搅拌时间对干酪油脂析出性的影响

2.3 搅拌速度的确定

2.3.1 不同搅拌速度对模拟干酪质构的影响 由表3可知，在硬度上，200r/min时加工的模拟干酪与对照样无显著性差异（P＞0.05）；在黏着性上，250r/min时加工的模拟干酪更接近于对照样，但有显著性差异（P＜0.05）；在弹性上，200、250r/min时加工的模拟干酪与对照样无显著性差异（P＞0.05）。由上述分析可得，搅拌速度为250r/min时加工的模拟干酪的质构最接近于天然Mozzarella干酪。

表3 不同搅拌速度对干酪质构的影响

表3中数据经方差分析和SNK比较可以看出，搅拌速度对模拟干酪的弹性有显著性影响（P＜0.05），对硬度和黏着性有极显著影响（P＜0.01）。

2.3.2 不同搅拌速度对模拟干酪融化性和拉伸性的影响 由图5可知，在融化性上，搅拌速度为200、250r/min时加工的模拟干酪与对照样无显著性差异（P＞0.05）；在拉伸性上，搅拌速度为250r/min时加工的模拟干酪更接近于对照样，但有显著性差异（P＜0.05）。由上述分析可得，在融化性和拉伸性上，搅拌速度为250r/min时加工的模拟干酪最接近天然Mozzarella干酪。

图5 不同搅拌速度对干酪融化性和拉伸性的影响

图5中数据经方差分析和SNK比较可以得出，不同的搅拌速度对干酪的融化性和拉伸性有极显著性影响（P＜0.01）。

2.3.3 不同搅拌速度对模拟干酪油脂析出性的影响

由图6可知，在油脂析出性上，搅拌速度为200、 250r/min时加工的干酪与对照样无显著性差异（P＞0.05）。经方差分析和SNK比较可以得出，不同搅拌速度对干酪的油脂析出性有显著性影响（P＜0.05）。

图6 不同搅拌速度对干酪油脂析出性的影响

由上述对模拟干酪质构、融化性、拉伸性和油脂析出性的分析可得，搅拌速度为250r/min时加工的模拟干酪最接近于天然Mozzarella干酪。所以，工艺中的搅拌速度选择250r/min。

3 结论

本研究以模拟Mozzarella干酪的质构、融化性、拉伸性和油脂析出性为测定指标，优化其生产工艺。融化温度、搅拌时间和搅拌速度对模拟Mozzarella干酪未融化时的物理特性（质构）、融化时的主要功能特性（拉伸性和融化性）都有极显著性影响（P＜0.01）。模拟Mozzarella干酪加工工艺中的融化温度选择85℃；搅拌时间（加入柠檬酸前）选择5min；搅拌速度选择250r/min，此条件下加工的模拟干酪的品质最接近于天然Mozzarella干酪。

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Study on optimization of process parameters of imitation Mozzarella cheese

CHEN Chao1，2，LI Xiao-dong2，*，LIU Bin-cheng2
（1.Key Laboratory of Dairy Science，Ministry of Education，Northeast Agriculture University，Harbin 150030，China；2.College of Food Science，Northeast Agriculture University，Harbin 150030，China）

lmitation Mozzarella cheese is defined a cheese-like product.The key process parameters of imitation cheese were studied by TPA，meltability，stretchability and free oil of cheese，in order to let the properties close to nature Mozzarella cheese.The results indicated，the cooking temperature，stirring time and stirring speed plous significantly（P＜0.01）affected the no-melt and melt properties of imitation Mozzarella cheese.When the cooking temperature was 85℃，the stirring time was 5min，the stirring speed was 250r/min，the properties of imitation cheese was most closing to nature Mozzarella cheese.Therefore，the cooking temperature，the stirring time and stirring speed chose 85℃，5min and 250r/min in the processing of imitation Mozzarella cheese，respectively.

imitation Mozzarella cheese；processing technology；cooking temperature；stirring time；stirring speed

TS252.53

B

1002-0306（2011）02-0191-04

2010-02-01 *通讯联系人

陈超（1982-），男，硕士研究生，从事乳制品的研究与开发。

黑龙江省教育厅科研面上项目资助（11551061）。