凝固型芝士风味发酵乳的制备

周 洁，罗冠仪，刘振民

（乳业生物技术国家重点实验室 上海乳业生物工程技术研究中心 光明乳业股份有限公司 乳业研究院，上海 200436）

风味发酵乳是以80%以上生牛（羊）乳或乳粉为原料，添加其他原料，经杀菌、发酵后pH 值降低，发酵前或后添加或不添加食品添加剂、营养强化剂、果蔬、谷物等制成的产品[1]。根据发酵乳的生产工艺和成品状态的不同，可将其分为凝固型、搅拌型和饮用型。而凝固型发酵乳中乳含量高，乳香气天然浓郁，口感极佳，因此具有较强的竞争优势。然而，随着生活水平的提高，健康意识的增强，人们对发酵乳提出了更高的要求，在要求营养的同时，也会追求更多的饮食风味和生理调节功能[2]。

干酪英文名“cheese”，音译为“芝士”。是一种发酵的牛奶制品，蛋白含量丰富，营养价值高。本实验中使用的芝士酱为再制干酪，是以1种或2种不同成熟度的天然干酪为主要原料，经粉碎后添加乳化剂、稳定剂融化而成的制品[3]。而芝士富含的优质蛋白质和丰富的钙，能有效弥补我国居民膳食营养的不足[4]。

近年来我国乳制品行业步入成熟期，2010年后，我国酸奶消费者市场的增长率开始领跑全球市场[5]，而芝士作为乳制品的新贵，仅少数国内乳企涉足[6]。随着经济的发展和一、二线城市消费观念的转变，干酪制品的消费习惯已逐渐得到培养，未来可以成为带动我国乳制品消费的新的增长点[7]。本研究将芝士与发酵乳相结合，研制一款配以鲜牛乳发酵制备[8]的凝固型芝士风味发酵乳，并对其发酵工艺进行优化，既可以满足人们对发酵乳风味的需求，也可以满足营养的需要。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

全脂牛乳（蛋白质≥3.1%）、白砂糖、芝士酱：市购；菌种CN（保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌，比例为1∶3）：丹麦科汉森公司。

体积分数95%的乙醇、氢氧化钠、硫酸（均为分析纯）：广州化学试剂厂；厌氧产气袋、厌氧盒：日本三菱化学株式会社；酚酞（指示剂）：天津市百世化工有限公司；异戊醇（分析纯）：天津市大茂化学试剂厂；定氮片：瑞士FOSS公司。

1.2 仪器与设备

JJ2000B电子天平：常熟市双杰测试仪器厂；WPE45恒温水浴锅、HPP1恒温恒湿培养箱：德国Memmert公司；APV1000均质机：APV（中国）有限公司；RW20数显电动搅拌机：德国IKA公司；8200凯氏定氮仪：瑞士FOSS公司；FUNCEGERBER盖博乳脂计、FUNCE GERBER离心机：德国GERBER公司；S220 酸度计：梅特勒-托利多（上海）有限公司；LC-20AD/T高效液相色谱仪：日本岛津公司。

1.3 试验方法

1.3.1 凝固型芝士风味发酵乳的工艺流程及操作要点

全脂牛乳、白砂糖、芝士酱→原辅料混合配料→均质→杀菌→冷却→接种→灌装→发酵→冷却→凝固型芝士风味发酵乳

操作要点：

原辅料混合配料：先将全脂牛奶预热至45～50 ℃，在高速搅拌（800 r/min）过程中加入其他配料，并搅拌15～20 min，使得物料均匀分散。

均质：在60～65 ℃、18～20 MPa进行均质，可破碎乳脂肪球，使乳脂肪均匀且充分的分散在奶中，防止脂肪上浮，也可使其口感更加细腻，提高乳香味。

菌种液的制备：10g脱脂奶粉溶于85 mL45 ℃的温水中，加热煮沸后冷却至43 ℃，加入5 g菌种CN，制成菌种液待用。

杀菌：90～95 ℃杀菌5 min后，冷却至（18±2）℃接种菌种，接种后立即灌装。

发酵：灌装完毕后立即在所需要的恒温条件下进行发酵，发酵温度为40～43 ℃范围内较为适宜，发酵时长约为4～7 h，酸度＞70°T时，即可停止发酵。

冷藏：发酵完毕后立即在4～6 ℃条件储存24 h，使产品后熟，从而得到凝固型芝士风味发酵乳成品。

1.3.2 凝固型芝士风味发酵乳的工艺条件优化

（1）单因素试验

白糖添加量的确定：固定芝士酱添加量0.8%、发酵时间5.0h和发酵温度42℃，白糖添加量分别以6.5%、7.0%、7.5%、8.0%、8.5%，测定发酵成品的酸度，并对其进行感官评价。

芝士酱添加量的确定：固定白糖8.0%、发酵时间5.0 h和发酵温度42 ℃，芝士酱的添加量分别以0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%，测定发酵成品的酸度，并对其进行感官评价。

发酵温度的确定：固定白糖的量8.0%、芝士酱的量0.8%、发酵时间5.0 h，分别在发酵温度40 ℃、41 ℃、42 ℃、43 ℃、44 ℃，测定发酵成品的酸度，并对其进行感官评价。

发酵时间的确定：固定白糖的量8.0%、芝士酱的量0.8%、发酵温度42 ℃，分别调整发酵时间4.0 h、4.5 h、5.0 h、5.5 h、6.0 h。测定发酵成品的酸度，并对其进行感官评价。

（2）正交试验

选择影响产品品质的4个主要因素：白砂糖的添加量（A）、芝士酱的添加量（B）、发酵温度（C）和发酵时间（D），根据单因素试验中的结果确定各因素的水平范围[11]，设计4因素3水平L9（34）的正交试验[12]，然后对产品进行感官评价及酸度测定，正交试验因素与水平见表1。

表1 凝固型芝士风味发酵乳工艺条件优化正交试验因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for process conditions optimization of cheese flavor fermented milk

1.3.3 分析测定

（1）感官评价

根据中国乳制品工业行业规范RHB 103《酸牛乳感官质量评鉴细则》[13]，制定相对应的感官评价标准见表2。

表2 凝固型芝士风味发酵乳感官评价标准Table 2 Sensory evaluation standards of cheese flavor set fermented milk

（2）理化指标的测定

产品中理化指标按照GB 19302—2010《食品安全国家标准发酵乳》中理化指标的要求，检测蛋白质、脂肪和酸度，其中蛋白质的测定采用凯氏定氮法[14]，脂肪的测定采用盖博法[15]，酸度的测定采用酚酞指示剂法[16]。

（3）微生物指标的测定

产品中微生物指标按照GB 19302—2010《食品安全国家标准发酵乳》中微生物限量的要求，检测大肠菌群、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、霉菌和酵母，其中大肠菌群的检测参考GB 4789.3—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》中平板计数法[17]，金黄色葡萄球菌的检测参考GB 4789.10—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验金黄色葡萄球菌检验》中定性检验[18]，沙门氏菌的检测参考GB 4789.4—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验沙门氏菌检验》[19]，霉菌和酵母的检测参考GB 4789.15—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验霉菌和酵母计数》[20]；乳酸菌数的检测方法参考GB 4789.35—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验乳酸菌检验》[21]。

2 结果与分析

2.1 工艺条件优化单因素试验结果

2.1.1 白砂糖添加量对产品品质的影响

由图1可知，随着白砂糖添加量在6.5%～7.5%范围内的上升，感官评分随之增高；感官评分在白砂糖添加量为7.5%的时候最高，为86分，此时产品风味最佳；白砂糖添加量＞7.5%之后，感官评分随之下降。而白砂糖的添加量对产品酸度的影响不明显。因此，最佳白砂糖添加量为7.5%。

图1 白砂糖添加量对凝固型芝士风味发酵乳品质的影响Fig.1 Effect of sugar addition on the quality of cheese flavor set fermented milk

2.1.2 芝士酱添加量对产品品质的影响

由图2可知，随着芝士酱添加量在0.6%～0.9%的变化，感官评分随之增高；感官评分在芝士酱添加量为0.9%的时候最高，为87分，产品芝士风味最佳；芝士酱添加量＞0.9%之后，感官评分随之下降。而芝士酱的添加量对酸度的影响相对较小。因此，最佳芝士酱添加量为0.9%。

图2 芝士酱的添加量对凝固型芝士风味发酵乳品质的影响结果Fig.2 Effect of cheese sauce addition on the quality of cheese flavor set fermented milk

2.1.3 发酵温度对产品品质的影响

由图3可知，随着发酵温度在40～42 ℃范围内增加时，感官评分随之增高；发酵温度为42 ℃时感官评分最高，为86分，产品风味最佳；发酵温度＞42 ℃之后，感官评分随之下降。随着发酵温度的升高，产品酸度也越来越高，最终也会影响产品感官评分。因此，最佳发酵温度为42 ℃。

图3 发酵温度对凝固型芝士风味发酵乳品质的影响结果Fig.3 Effect of fermentation temperature on the quality of cheese flavor set fermented milk

2.1.4 发酵时间对产品品质的影响

由图4可知，发酵时间在4.0～5.5 h范围内增加时，感官评分随之增高；发酵时间在5.5 h时感官评分最高，为87分，产品风味最佳，酸甜可口；发酵时间＞5.5 h之后，感官评分随之下降。当发酵时间在4.0～5.5 h范围内增加时，酸度随之增高，而当发酵时间＞5.5 h以后，酸度几乎无变化。因此，最佳发酵时间为5.5 h。

图4 发酵时间对凝固型芝士风味发酵乳品质的影响结果Fig.4 Effect of fermentation time on the quality of cheese flavor set fermented milk

2.2 正交试验结果与分析

在单因素试验基础上，以感官评价为考察指标，白砂糖的添加量（A）、芝士酱的添加量（B）、发酵温度（C）和发酵时间（D）为影响因素，设计4因素3水平L9（34）的正交试验，正交试验结果与分析见表3，方差分析见表4。

由表3可知，4个因素对凝固型芝士风味发酵乳感官评分的影响顺序为芝士酱添加量（B）＞白砂糖添加量（A）＞发酵时间（D）＞发酵温度（C），最佳工艺条件组合为A2B2C3D2，即白砂糖添加量为7.5%，芝士酱添加量0.9%，发酵温度43 ℃，发酵时间5.5 h。在此最佳条件下进行3次平行验证试验，感官评分为91分。

由表4可知，白糖的添加量和芝士酱添加量对感官评分的结果影响显著（P＜0.05），而发酵温度和发酵时间对结果的影响均不显著（P＞0.05）。

表3 凝固型芝士风味发酵乳工艺条件优化正交试验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for process conditions optimization of cheese flavor set fermented milk

表4 正交试验结果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results

2.3 产品品质指标的分析

产品在最佳组合下制得的凝固型芝士风味发酵乳，色泽柔和均匀，表面光滑。口感细腻嫩滑、酸甜适中、芝士风味突出。组织状态良好，无乳清水析出，质地细腻均匀，且软硬适中。成品感官评分为91分。

产品在最佳组合下制得的凝固型芝士风味发酵乳，其蛋白质含量为2.83%，脂肪含量为3.13%，酸度78.9°T。

在最佳组合下制得的凝固型芝士风味发酵乳，其乳酸菌总数为4.2×107CFU/g，大肠菌群、霉菌、酵母菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌均未检出。

3 结论

通过单因素试验和正交试验确定凝固型芝士风味发酵乳的最佳配方工艺为白糖添加量7.5%，芝士酱添加量0.9%，发酵温度为43 ℃，发酵时间为5.5 h。在此条件下，产品组织细腻均匀，无乳清水析出，酸甜适中，口感嫩滑，芝士风味突出，感官评分为91分，酸度为78.9°T。