影響Cheddar干酪水分因素的研究

蔡浚澤 北京三元食品股份有限公司技術中心

Cheddar（切達）干酪，是世界干酪生產的主要品種之一，也是歐美國家民眾喜愛的主要品種。Cheddar干酪的風味與其它干酪品種相比較為溫和，比較適合中國消費者的口味要求。因此，研制開發一種適合中國人膳食嗜好的切達干酪，對于擴大中國干酪市場，不失為可行的途徑[1]。

影響切達干酪質量的因素很多，水分是其中之一。水分含量對干酪質量的影響主要表現在形態、組織及風味等方面。水分少時，干酪質地較硬，缺乏彈性，發酵時間長，成熟慢并產生異味，而且極易被污染；水分過高，則易引起干酪組織狀態粘、軟。水分含量高，凝塊中的乳糖含量偏高，乳酸菌產酸快，同時由于酶的作用迅速進行，使蛋白質分解，產生苦味、酸味[2]。干酪生產中調節水分含量可以通過改變乳成分、原料乳的加熱條件及凝乳的不同加工處理來實現。本文對采用利樂Tebel OST 設備生產干酪時的水分含量進行了探討。

1 Tebel OST 設備生產Cheddar干酪的工藝

原料乳→檢驗指標→調節C/F比至0.95以上→巴氏殺菌→進入奶酪罐（凝乳、切割、攪拌、升溫）→ 完成臺（排乳清）→ 加鹽→成型機→真空包裝

圖1 凝乳時間對成品含水量的影響

2 影響Cheddar干酪水分的因素

2.1 切割

王潔等人研究表明，在實際生產中提高切割速度和切割時間可以降低干酪中的水分含量[3]。切割可以增加凝乳的表面積，促進凝乳的收縮和乳清的排出。切割成大塊，水分含量高；切割成小塊，水分含量低。切割時間決定了最終的水分含量，切割過早會形成軟弱的凝乳粒，易于流失在乳清當中；切割過晚，會形成外層較硬的凝乳粒，不利于排除乳清。利樂Tebel OST凝乳結束后開始切割，切割速度由慢到快，逐漸升高，最后達到6.5rpm，然后進入間隔切割狀態。其中連續切割7min，間隔切割4min。

2.2 凝乳時間

原料乳注入發酵罐加入凝乳酶后形成凝乳。將切刀以45°插入，翻轉90°，沿插入方向緩緩取出時，凝乳裂口應恰如銳刀切痕，并滲出透明乳清。以此為標準，測定不同凝乳時間對成品含水量的影響如圖1所示。由圖1可見，凝乳超過22min后，隨著凝乳時間延長，成品干酪含水量增加。其原因是，凝乳時間延遲，切割后造成顆粒大小不一，使凝乳較硬而不易脫水；當凝乳時間較短時，乳尚未充分凝固就開始切割，不但酪蛋白、脂肪損失嚴重，也會造成凝乳粒軟化。試驗表明，最佳切割時間為凝乳22～38min。

2.3 攪拌及保溫時間

提高攪拌時的溫度可促進凝塊收縮，排除更多的乳清，使干酪水分含量降低。有關資料表明，蛋白質分解量在 40℃后降低，在溫度升高到 40℃后發酵劑和酶活力受抑制，蛋白質分解降低。另外，保溫攪拌時間也是控制干酪水分含量的主要因素。隨著保溫攪拌時間的增加，水分含量降低，但在 40min 后變化不顯著，故可采取適當較長的保溫攪拌時間使干酪水分含量降低。

2.4 原料乳中體細胞數

研究資料表明，HSCC（高體細胞數）原料乳干酪水分含量最高。這主要是由于 HSCC 乳中酪蛋白被 PL（血纖維蛋白溶解酶）降解，特別是β-CN被降解造成蛋白質持水能力增加，導致切割時干酪的壓力降低，從而使干酪的水分增加。干酪的水分增加也使 S/M（鹽占干酪中水分的比例）降低，這也增加了乳糖和蛋白質的水解能力。當這種水解過度時，也會促進干酪的風味、組織狀態和質地的變差。

另外，原料乳中體細胞數對產率也有很大的影響[4]，這可能是由于HSCC 乳與 LSCC 低體細胞數乳相比，酪蛋白相對總蛋白的比例低，且酪蛋白的組成不同造成的。這些變化都會使酪蛋白膠束發生改變，進而改變凝乳特性，最終導致對乳清相物質的截留效率降低。HSCC乳中PL對蛋白質的水解活性更強，在干酪工藝中巴氏殺菌無法將PL滅活。這樣，在干酪加工中PL繼續作用于αS1-CN和αS2-CN的某些鍵，并且能迅速將β-CN轉化為γ-CN或更小的肽類，從而引起一系列的變化，使酪蛋白變性，改變與凝乳相關的功能性。一方面，變性后的酪蛋白無法形成凝塊，以細小顆粒的形式隨著乳清和沖洗水排出；另一方面，β-CN被降解使蛋白質持水能力增加，導致切割時干酪的壓力降低，從而增加了脂肪、蛋白質的流失。另外，PL通過降解αS-CN，特別是降解干酪硬化時必需的β-CN，改變凝乳過程中的酪蛋白復合體，使酪蛋白脫水收縮能力下降，成品干酪的水分增加。而國外的一些報道也認為，HSCC 乳干酪成熟中脂肪、蛋白質的不良水解也跟此種干酪的高水分有關。SCC增加，干酪制作過程中蛋白質、脂肪的流失量也隨之增加[5]，而在干酪中這2種成分的總和近似等于干酪的干物質量，所以，這2種成分的損失對于干酪的生產影響非常大，將顯著降低干酪真實出品率。

夏季原料乳中體細胞數一般高于冬季，所以SCC的含量也是夏季干酪產品水分超標的重要因素之一。

2.5 酪蛋白

酪蛋白的重要性體現在2個方面，一是干酪制造過程是在凝乳酶催化下，依靠酪蛋白的凝集形成凝乳；二是牛乳成分在干酪和乳清中分配不均勻，可溶性物質絕大部分轉入乳清中，而酪蛋白幾乎全部留在干酪中。試驗表明，隨著酪蛋白含量的增加，成品含水量減少。酪蛋白含量大于2.5%時，干酪含水量低于45%。但是，酪蛋白含量受脂肪含量的影響而不能過高。其原因是，干酪生產中必須滿足酪蛋白與脂肪之比（C/F）等于某個常數（此常數為0.95）。原料乳的C/F值決定了最終產品中脂肪含量及干酪的某些特性。當C/F值減少時，所制作的干酪彈性模數降低，干酪變得發軟而缺乏彈性，甚至在表面析出油滴；當C/F值增加時，則會引起干酪發粘、發硬而產生質量缺陷。所以，為了滿足C/F值為0.95，酪蛋白含量的下限為2.5%，其上限由脂肪含量來決定。

2.6 加鹽

干酪加NaCl的目的是改進干酪風味，組織和外觀，排除內部乳清或水分，調節乳酸菌活力和干酪的成熟，防止和抑制雜菌的繁殖。NaCl濃度會影響乳酸菌及凝乳酶活力、酪蛋白結構、蛋白質網絡的水合作用和酪蛋白中鈣－副酪蛋白－磷酸鹽的相互作用[6]。加鹽還可以降低水分含量，起到控制干酪成品中水分含量的作用。

3 結論

在干酪的生產過程中，干酪的水分受到切割、攪拌、凝乳時間、原料乳的體細胞數量、酪蛋白含量、加鹽量等多方面因素的影響。由于原料乳及生產季節等因素的差異，為了保證產品的質量穩定，應適當調整生產工藝參數。其中，應保證C/F值在0.95以上，可根據凝乳狀態及凝乳時間長短等因素，調整切割、保溫時間、加鹽量等因素，以控制干酪中的水分含量。

[1] 賴衛華，徐明生等.我國干酪生產的研究動態.江西農業大學學報，2001（9）： 384～387

[2] 郭本恒.干酪.北京： 化學工業出版社，2004

[3] 王潔，趙征.硬質干酪加工工藝的研究.食品研究與開發，2006（5）：63～65

[4] Londa K，Joseph Y，Aditya S，et al.Effects of milk somatic cell count on cottage cheese yield and quality. Journal of Dairy Science，1998， 81（5）：1205～1213

[5] Jaeggi J J，Govindasamy L S，Berger Y M，et al. Hard Ewe’s milk cheese manufactured from milk of three different groups of somatic cell counts. Journal of Dairy Science，2003，86（10）： 3082～3089

[6] 任星環，任發政.NaCl含量對Mozzarella干酪品質的影響.食品科學，2004（11）：89～94