不同酪蛋白对块状再制干酪品质的影响

宗学醒，闫清泉，李志国，王乐，李玲玉，边燕飞，刘豪

（内蒙古蒙牛乳业（集团）股份有限公司，内蒙古 呼和浩特 011500）

酪蛋白是牛奶中的主要蛋白质，占牛乳蛋白质的80%左右，是干酪和再制干酪的主要蛋白质[1-2]，天然的酪蛋白在牛奶中是以胶束的形式存在，约一万个酪蛋白分子组成酪蛋白球形胶束[3]，经过酸促凝乳、酶促凝乳和膜分离处理[4]可以得到不同种类的酪蛋白，由于变性程度和方式不一样，使不同酪蛋白具有不同的性质[5-6]，GB 31638-2016《食品安全国家标准酪蛋白》也按照以上方式将酪蛋白分为3 类[7]。经过凝乳酶作用的酪蛋白被切断κ-酪蛋白的Phe105 和Met106 之间的肽键，降低了酪蛋白的稳定性，使酪蛋白变性凝聚，改变了酪蛋白的结构，导致再制干酪的结构改变[8-9]。块状再制干酪组织致密，硬度大，有弹性，有良好的塑形性和切片性[10]，因此具有方便携带、方便食用和易掰开的的特点，酪蛋白的种类对奶酪质构和口感具有很大影响。本文主要研究不同种类酪蛋白对块状再制干酪品质的影响，以切达干酪作为酶凝酪蛋白原料，以膜分离酪蛋白作为未经过酶凝变性的酪蛋白原料，通过质构分析（texture profile analysis，TPA）、断裂测试和感官品评确定不同种类酪蛋白的比例对块状再制干酪品质的影响，为工业生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

切达干酪：新西兰恒天然公司；膜分离酪蛋白：戴维琳公司。

1.2 仪器与设备

再制干酪生产线：德国KS 公司；质构仪：Brookfield CT3。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

图1 工艺流程图Fig.1 Flow chart

操作要点：

1）将大块切达奶酪切成 5 mm×5 mm×5 mm 的小块；

2）称取其他原料，与切达奶酪一起投入熔融锅；

3）开启搅拌将原料粉碎，加热至90 ℃；

4）将物料经过 135 ℃～145 ℃，4 s～6 s 的超高温瞬时杀菌（ultra high temperature，UHT）处理；

5）杀菌后进行脱气处理，在85 ℃～90 ℃下乳化3 min；

6）灌装，包装。

1.3.2 蛋白质配比

以切达干酪作为酶凝酪蛋白来源（蛋白质含量25%），膜分离酪蛋白作为未经过酶凝变性的酪蛋白来源（蛋白质含量88%），将各组样品按照表1 的添加量分别配置成两种蛋白质量比为1 ∶3、1 ∶2、1 ∶1、2 ∶1、3 ∶1 的样品，pH 值统一调整为 5.50。

表1 试验设计表Table 1 Trial design

1.3.3 再制奶酪理化指标测定

蛋白质含量采用GB 5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》[11]。

水分含量采用GB 5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》[12]。

1.3.4 TPA 质构分析

将样品充分冷藏后，放置在室温30 min 后进行测定，使用BOOKFIELD CT3 质构仪测定样品的硬度、粘附性、粘附力、弹性、咀嚼性、胶着性等质构参数。将样品灌装成高度50 mm、直径40 mm 的规格，并冷却成型。测定条件为：TA11/100 探头，测试速度0.5 mm/s、下压距离4 mm、探头回程速度1 mm/s、触发力为1.0 N。记录测定过程中的各个质构参数，每个样品进行3 次平行试验，计算平均值和方差[13]。

硬度：牙齿间用来压迫样品所需要的力，定义为获得指定的形变所必须的力，第1 个压缩循环的峰值力。

弹性：当破坏力去掉时，材料回复为其原来状态的速率，在第1 次咬断末期和第2 次咬断开始的时间内食物恢复的高度。

粘附性：用来克服食物表面与接触物表面之间的吸引力所做的功，第1 次咬断的负数区域的面积。

粘附力：探头从样品中拔出所用的力。

胶着性：用来估计半固体食品达到吞咽前所需要的能量。

咀嚼性：咀嚼一个固体食品达到吞咽前的状态所需的力。

1.3.5 断裂测试

将样品成型成4 cm×3 cm×1 cm 的块，将市售产品同样切割成4 cm×3 cm×1 cm 的块。

采用质构仪测定样品的硬度和断裂距离，测定仪器是BOOKFIELD CT3 质构仪，夹具是TA-TPB，夹具距离：3 cm，压缩目标：15.0 mm，触发点：1.5 g，测试速度：0.5 mm/s，返回速度：0.5 mm/s，数据频率：10 points/s。

断裂测试代表产品的易掰开程度，断裂距离越短，且硬度越小代表越容易掰开。

1.3.6 融化性测定

融化性对于再制干酪在的口感有很重要的影响。融化性测定利用Olson 的方法[14]，取直径1.5 cm 长度2 cm 的样品，放置于试管中间，然后密封，将试管水平放置于95 ℃水浴中加热，10 min 后取出，测定样品融化后的长度，该长度表示再制干酪的融化性。

1.3.7 块状再制干酪感官评价

对再制干酪进行感官评价，评分标准见表2所示。

表2 感官评价评分标准Table 2 Standard of sensory evaluation

2 结果与讨论

2.1 再制干酪理化指标

分别测定不同种类酪蛋白质量比例下样品的干酪蛋白质、脂肪和水分含量，结果如表3所示。

表3 再制干酪理化指标Table 3 Physical and chemistry index of processed cheese

由表3 可以看出，各样品蛋白质、脂肪和水分含量无显著差异，且与理论指标无显著差异。各样品在同一指标水平比较。

2.2 TPA质构测定

按照1.3.4TPA 质构分析方法测定不同种类酪蛋白对再制干酪硬度、粘附性和粘附力的影响，结果如图2所示。

图2 不同种类酪蛋白对再制干酪TPA 质构的影响Fig.2 Influence of different kinds of casein on TPA of processed cheese

由图2 可知，在蛋白质总量不变的条件下，随着膜分离酪蛋白添加量的降低，块状再制干酪硬度略有降低，这是由于酶凝变性的酪蛋白胶束被切断κ-酪蛋白尾部的酪蛋白巨肽后，胶束聚集，蛋白颗粒变大，使聚集的颗粒之间空隙变大，内部结构较疏松。而膜分离处理的酪蛋白没有经过酶凝变性，酪蛋白胶束分布均匀致密。随着膜分离酪蛋白添加量的降低粘附性和粘附力也逐渐降低，这是由于酶凝变性使酪蛋白胶束聚集后更加疏水，而膜分离酪蛋白中酪蛋白结合水能力更强，使结构中有更多结合水导致。

按照1.3.4TPA 质构分析方法测定不同种类酪蛋白对再制干酪弹性、咀嚼性、胶着性的影响，结果如图3所示。

图3 不同种类酪蛋白对再制干酪TPA 质构的影响Fig.3 Influence of different kinds of casein on TPA of processed cheese

由图3 可知，随着膜分离酪蛋白添加量的降低，弹性逐渐降低，咀嚼性和胶着性先降低在提高，这是由于膜分离酪蛋白添加量高，黏度限制了咀嚼，膜分离酪蛋白添加量最低的梯度，硬度限制了咀嚼。

2.3 断裂测试

按照1.3.5 断裂测试方法测定不同种类酪蛋白对再制干酪质构的影响，结果如图4所示。

图4 不同种类酪蛋白对再制干酪断裂测试的影响Fig.4 Influence of different kinds of casein on fracture test of processed cheese

由图4 可知，在蛋白质总量不变的条件下，随着膜分离酪蛋白添加量的降低，块状再制干酪的断裂距离先减小后增大，这主要是由于膜分离酪蛋白导致产品黏度高，在探头给样品施加压力后，样品发生形变，高黏度样品不易断裂。在膜分离酪蛋白添加量最小的梯度，产品断裂硬度低，对形变的传递性弱，探头对样品上表面的压力不易传递到整个样品中，导致断裂距离变长。随着膜分离酪蛋白添加量降低，断裂硬度逐渐降低，这与TPA 质构硬度一样是由于奶酪蛋白发生了酶凝变性，导致硬度降低。根据断裂测试，酶变性与膜分离酪蛋白质量比为2 ∶1 时的样品最容易掰开。

2.4 融化测试

按照1.3.6 的测试方法测试不同种类酪蛋白对再制干酪融化性的影响，结果如图5所示。

图5 不同种类酪蛋白对再制干酪融化性的影响Fig.5 Influence of different kinds of casein on meltability of processed cheese

再制干酪的融化性主要取决于酪蛋白胶束之间的相互作用[15]以及乳化结构稳定性。由图5 可以看出，随着切达干酪添加量的提高，块状再制干酪融化性增加，这主要是由于酶凝酪蛋白的酪蛋白胶束变性聚集，乳化脂肪和水的能力下降，同时每个胶束间的空间增大，酪蛋白胶束结构疏松，使脂肪球更容易流动，在加热后更容易融化，而膜分离酪蛋白属于完整酪蛋白，其蛋白交联结构致密，蛋白壁较厚，且脂肪均匀的分布在酪蛋白网络结构中，产品稳定性好，所以高温不易融化[16]。

2.5 感官评价

不同种类酪蛋白对再制干酪感官品质的影响如表4所示。

表4 感官评定表Table 4 Sensory evaluation

续表4 感官评定表Continue table 4 Sensory evaluation

由表3 可以看出，当酶凝酪蛋白与膜分离酪蛋白质量比为2 ∶1 时，产品感官评分最高，在膜分离酪蛋白添加量高时，产品黏度高，糊口不够清爽，咀嚼性差，在膜分离酪蛋白添加量降低时，硬度降低，黏度降低，咀嚼性提高。这与TPA 质构测试结论吻合。

3 结论

在蛋白质指标一致的条件下，酪蛋白的种类对块状再制干酪有显著影响。随着酶凝变性酪蛋白比例的提高，再制干酪产品硬度降低，黏度降低，断裂距离先降低后提高。根据断裂距离测试，酶凝酪蛋白与膜分离酪蛋白质量比为2 ∶1 时断裂距离最短，产品最容易掰开。根据感官评定结果，选择酶凝酪蛋白与膜分离酪蛋白质量比为2 ∶1 为最优配比，在该配比下块状再制干酪品质最优。