牦牛奶软质鲜奶酪生产技术研究

青山,李宗文,曹效海,薛珍珠,王树林

（1.青海省海西州农产品质量安全监督管理局，青海德令哈817000；2.青海省海西州乌兰县铜普镇兽医站，青海乌兰817000；3.青海大学农牧学院，青海西宁810016）

0 引言

牦牛奶拥有良好的生态及奶源环境，不含农药、抗生素或其他化学物质，保持着无污染的特点。牦牛乳营养丰富，富含生物活性成分[1]。随着消费者对奶产品质量和安全的关注，牦牛奶以其独特的品质和生产环境，吸引了消费者目光。奶酪（Cheese）又称“奶黄金”[2]，由于牦牛奶具有高蛋白质、高乳脂肪和高干物质含量的特点，是理想的奶酪生产原料乳。

对于奶酪的生产及研究主要集中于国外。胡勇对牦牛乳生产Mozzarella奶酪的技术进行了研究，确定了最佳工艺参数[3]；范素琴等研究了牛乳热处理条件、CaCl2添加量、切块大小、搅拌时间等因素对软质干酪品质的影响[4]；牛婕也对牦牛奶奶酪进行了研究[5]，但国内研究多数集中于普通牛奶和成熟奶酪，对于牦牛奶软质鲜奶酪研究很少。本研究以牦牛奶为原料，进行软质鲜奶酪生产技术研究。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料

新鲜牦牛奶（采自青海省海北州刚查县）；发酵剂（本实验室保存）；无水氯化钙（分析纯）；奶酪用微生物凝乳酶（活性50 000 u/g）。

1.1.2 设备

电热恒温培养箱WDP—450，电热鼓风干燥箱DHG—9070A，恒温振荡器THZ—82，电子精密天平JA1003，标准筛。

1.2 方法

1.2.1 加工工艺流程

1.2.2 操作要点

（1）原料乳杀菌。原料乳在63℃，30 min条件下杀菌。

（2）添加发酵剂。原料乳冷却至32℃，添加3%的发酵剂，搅拌均匀。

（3）添加氯化钙。用蒸馏水将CaCl2氯化钙稀释，然后加入牦牛奶中，并搅拌，使混合均匀。

（4）添加凝乳酶。在添加之前将凝乳酶用10 mL蒸馏水充分溶解，然后缓缓加入牛乳中，轻轻搅拌，使混合均匀。

（5）切割。当牦牛乳全部凝固时，将消毒过的小刀在凝乳的表面缓缓切开一个十字型的切口，然后观察乳清的状态。若凝乳分散，乳清呈白色，则说明凝乳块尚软，此时不宜切割；若凝乳呈豆腐脑形状，乳清呈清晰透明状，则应及时切割；若此时凝乳块有颗粒状析出，则此时凝乳已有些过度，应马上切割，或者弃之重做[6]。用小刀将凝乳块切割成长为1 cm3的立方体，方便排出乳清。

（6）静置。将切割后的凝乳块静置10 min，此时黄绿色透明的乳清析出。

（7）升温搅拌。将水浴锅的温度缓缓升至42℃，轻轻搅动凝乳块，使乳清进一步析出，凝乳块收缩。

（8）压榨成型。将排完乳清的凝乳块倒入自制的模具中，然后压上一块重物，使凝乳块成型，并进一步排除乳清。

1.2.3 感官评价

对于奶酪成品的感官评价，以奶酪的色泽、气味、口感、质地为主要指标，评分细则如表1所示，总分为100分[5]。

表1 软质鲜奶酪感官评分

1.3 工艺参数优化

1.3.1 单因素实验

（1）CaCl2添加量的确定。将牦牛乳杀菌、发酵后，分别量取500 mL牦牛奶置于4个烧杯中，然后分别添加0.01 g/100 mL，0.02 g/100 mL，0.03 g/100 mL，0.04 g/100 mL的CaCl2，然后按照0.003 g/100 mL添加凝乳酶，在35℃下凝乳，观察凝乳状态、测定凝乳时间以及奶酪出品率，探讨CaCl2添加量对奶酪品质的影响。

（2）凝乳酶添加量的确定。将牦牛乳杀菌、发酵后，分别量取100 ml牦牛奶倒入4个小烧杯中，按0.02 g/100 mL添加CaCl2，然后分别按照0.002 g/100 mL、0.003 g/100 mL、0.004 g/100 mL、0.005 g/100 mL添加凝乳酶，在35℃下凝乳，观察凝乳状态、测定凝乳时间以及奶酪出品率，探讨凝乳酶添加量。

（3）凝乳温度的确定。将牦牛乳杀菌、发酵后，分别量取100 mL牦牛奶倒入4个小烧杯中，按0.02 g/100 mL添加CaCl2，按0.003 g/100 mL添加凝乳酶，然后分别在28，35，40，45℃的条件下，观察凝乳温度对凝乳时间的影响。

1.3.2 正交实验

由于CaCl2的添加量，凝乳酶的添加量，凝乳温度是影响牦牛奶软质鲜奶酪品质的主要工艺参数，为了确定最佳工艺方案，本试验采用3因素3水平的正交试验，选用L9（34）的正交表，筛选最佳工艺参数。因素水平表如表2所示。

表2 正交实验因素水平

2 结果与讨论

2.1 单因素实验

2.1.1 CaCl2添加量对奶酪的影响

CaCl2添加量对凝乳状态、凝乳时间及奶酪产率的影响如表3所示。

表3 CaCl2添加量对凝乳的影响

由表3可以看出，随着CaCl2添加量的增多，乳中可溶性钙的质量浓度升高，为凝乳创造了良好的促凝条件，凝乳速度逐渐加快，凝乳时间缩短，凝块的硬度和弹性都在发生变化[8]。若氯化钙添加过多，凝乳速度虽然加快，但凝块组织粗糙，弹性较差，凝块较硬，甚至会出现局部硬块[8]。钙离子质量浓度过高，不仅

凝块质量较差，还会出现异味、涩味、苦味等。随着CaCl2添加量的增多，奶酪产率逐渐下降。这是因为随着钙离子质量浓度的增加，凝块迅速收缩，使凝乳质地变硬，大量乳清排出，带走一部分脂肪和蛋白质，使奶酪产率较低。因此，CaCl2的添加量对于奶酪的凝乳状态、凝乳时间和产率都有较大的影响。实验结果表明CaCl2的添加量控制在0.03 g/100 mL以下较好。

2.1.2 凝乳酶的添加量对奶酪的影响

凝乳酶添加量对凝乳状态、凝乳时间及奶酪产率的影响如表4所示。

由表4可以看出，若凝乳酶添加过少，则凝乳强度较差，凝乳不彻底，成品奶酪质地较软，弹性较差，切割易碎，蛋白和脂肪等成分可能会随乳清排出，奶酪产率较低；随着凝乳酶添加量的增多，凝乳时间缩短，凝乳速度加快。若凝乳酶添加过量，则凝乳块硬度较大，弹性较差，凝乳结构较粗糙，质地不均匀，且成品奶酪口感较差，有苦、涩味[9]，感官质量下降，奶酪产率也逐渐下降[10]。因此要严格控制凝乳酶的添加量，才能使凝乳块硬度和弹性都适中，口感较好。

2.1.3 凝乳温度对凝乳时间的影响

凝乳温度对凝乳时间的影响如表5所示。由表5可以看出，随着凝乳温度的升高，凝乳时间逐渐缩短，说明凝乳温度对于凝乳时间有较大影响[11]。

表5 凝乳温度对凝乳时间的影响

2.2 正交实验结果

2.2.1 正交实验

正交实验结果如表6所示。由表6可以看出，影响凝乳时间的因素主次顺序为：凝乳温度＞凝乳酶添加量＞CaCl2添加量，凝乳温度对凝乳时间的影响最大，凝乳温度过低，凝乳缓慢甚至不凝乳，这是因为凝乳酶的活性受温度影响，温度过低酶的活力较弱，蛋白很难凝固。

表6 正交实验设计及结果

影响奶酪产率的因素主次顺序为：凝乳酶添加量＞凝乳温度＞CaCl2添加量，凝乳酶的添加量对奶酪产率影响最大，这是因为随着凝乳酶添加量的影响凝乳的组织状态和水分质量分数[12]。

影响奶酪感官评价的因素主次顺序为：凝乳酶添加量＞CaCl2的添加量＞凝乳温度，凝乳酶的添加量对奶酪的感官评价影响最大，其次是CaCl2的添加量。凝乳酶添加过多会过度分解蛋白质，生成氨基酸、肽类，使奶酪有一定的苦味，影响口感。另外凝乳酶添加量增多，成品硬度会增大而弹性会变小，结构也会变粗糙，这些都会影响奶酪的感官评价[13]。CaCl2添加量增加会使奶酪硬度变大，水分质量分数降低，组织结构不均匀，降低奶酪的嫩滑度，有时还会使奶酪产生苦涩味。

表7 正交实验结果原始指标值、评分值和加权综合评分值

2.2.2 凝乳时间、奶酪产率、感官评价三指标加权综合分析结果

将凝乳时间、奶酪产率、感官评价三指标的权重分别定为w1=0.3，w2=0.4，w3=0.3，然后用加权综合评分法计算出综合评分值（计算结果见表7），以这一综合评分值为指标再按单指标进行极差分析。

采用以下方法计算三个指标的综合评分：

设每个指标的最大值yjmax对应y'jmax=100分，最小值y'jmin=0分，则×100

加权综合评值：yi=w2×yi2+w3×yi3-w1×yi1其中，i为试验号；j为指标号。

2.2.3 最佳工艺组合方案

以加权综合评分值分析各因素对产品品质的影响结果如表8所示。由表8可以看出，对综合评分进行极差分析得到牦牛奶软质鲜奶酪最佳生产工艺方案是A2B2C3，即凝乳温度为35℃，凝乳酶添加量为0.003 g/100 mL，CaCl2的添加量为0.03 g/100 mL时，奶酪的品质最好，此组合刚好在正交实验的第5个试验点。从实验结果看，三个指标的结果都较好。

表8 正交实验结果综合指标的极差分析

3 结论

本研究采用青海特色资源牦牛乳，研究牦牛奶软质鲜奶酪的工艺，经过单因素和正交实验，得出了最佳工艺参数：凝乳温度为35℃，凝乳酶添加量为0.003 g/100 mL，CaCl2的添加量为0.03 g/100 mL，此时奶酪的感官评价以及出品率都较佳，奶酪产率为16.11%。

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