利用響應面法優化重制干酪的制作工藝

白英，白曉彬

（內蒙古農業大學 食品科學與工程學院，呼和浩特010018）

利用響應面法優化重制干酪的制作工藝

白英，白曉彬

（內蒙古農業大學 食品科學與工程學院，呼和浩特010018）

以契達干酪為原料，采用響應面法對重制干酪的制作工藝進行優化。優化后乳化鹽的使用量分別為：焦磷酸鈉2%，檸檬酸鈉1.5%，三聚磷酸鈉2%，重制干酪的凝膠強度為528.1 g/cm2，感官評分4.8分。

響應面法；優化；乳化鹽；重制干酪；制作工藝

0 引 言

重制干酪就是在乳化鹽的作用下使酪蛋白變為水合狀態的一種凝膠體系，乳化鹽通過離子交換使干酪中的副酪蛋白酸鈣轉變為可溶性的鈉鹽，并相互交聯形成緊密的結構讓脂肪球包裹于其中，便形成了重制干酪的結構[1]。乳化鹽在干酪及其制品的生產中起著重要的作用。干酪的乳化鹽主要是鈉的檸檬酸鹽和磷酸鹽，有時也可用鉀的檸檬酸鹽代替。相對于檸檬酸鹽，正磷酸鹽,多聚磷酸鹽具有更強的蛋白質溶解效果[2]。本文就焦磷酸鈉，檸檬酸鈉，三聚磷酸鈉三種乳化鹽，采用響應面法，對重制干酪的制作工藝進行優化。

1 實 驗

1.1 主要材料及設備

契達干酪（成熟期為5～6個月），焦磷酸鈉，檸檬酸鈉，三聚磷酸鈉。HHS型電熱恒溫水槽，BHYY凝膠強度儀，8FO-01B型電熱恒溫鼓風干燥箱。

1.2 方法

1.2.1 樣品制備

原料選擇（檢查，稱重等）→原料預處理（切塊2 mm×2 mm左右）→加乳化鹽→加去離子水→加熱融化。

1.2.2 干酪凝膠強度的測定

圓柱取樣器切取直徑3 cm、（10+0.5）g干酪樣品放置在凝膠強度儀上，去皮清零后開始測試樣品的凝膠強度。

1.2.3 干酪油脂析出性的測定

用特制取樣器取直徑1.7 cm，高0.5 cm的干酪樣品，放置于濾紙上，然后將其放入110℃的烘箱中，加熱10 min后取出，計算出油圈和原始樣品的面積，用其前后比值表示干酪的油脂析出性[3]。

1.2.4 干酪的感官評價

采用5分制的評分方法，隨機選取10名經過培訓的乳品從業人員進行感官評定。 評定的項目為：未融化干酪的滋味、氣味、組織狀態、彈性和切片性；融化后干酪的拉絲性、流動性、褐變性和油脂析出性[4]。

2 結果與討論

2.1 響應曲面(RSM)試驗設計及其結果

經過單因素預實驗，選取焦磷酸鈉、檸檬酸鈉和三聚磷酸鈉為關鍵影響因素。采用Box-Behnken試驗設計[5]，設計響應面因素及水平（見表1）。實驗結果如表2所示。

利用Design Expert軟件對表2數據進行二次多項式擬合，獲得凝膠強度（Y）對自變量焦磷酸鈉（A），檸檬酸鈉（B），三聚磷酸鈉（C）的多元回歸方程：

從該方程的方差分析可知,該模型極顯著 (P＜0.0001),失擬項不顯著(P=0.1332),預測值與真實值之間具有高度的相關性 (R2=0.9806)說明該模型與實際擬合良好,可以用于凝膠強度的分析和預測。通過響應面預測最優值得到，當焦磷酸鈉2%，檸檬酸鈉1.5%，三聚磷酸鈉2%時，凝膠強度最大，為429.051 g/cm2。在該條件下，對模型預測值進行實驗驗證結果為528.1 g/cm2，感官評分4.8分。

表1 Box-Behnken試驗設計的因素水平

表2 Box-Behnken設計結果

2.2 乳化鹽響應面交互作用分析

根據模型方程所作的響應曲面圖及等高線圖，如圖1～圖3所示。圖1中，三聚磷酸鈉位于中心水平時,焦磷酸鈉和檸檬酸鈉的交互作用對凝膠強度的影響。從其等高線圖可以直觀的看出此兩因素的交互作用不顯著。當焦磷酸鈉質量分數較低時,檸檬酸鈉對凝膠強度的影響不大,當焦磷酸鈉質量分數較高時,檸檬酸鈉對凝膠強度的影響呈現先增大后減少的趨勢;隨著焦磷酸鈉質量分數的增大,凝膠強度先增大后減少。

圖2顯示了檸檬酸鈉位于中心水平時,焦磷酸鈉和三聚磷酸鈉的交互作用對凝膠強度的影響。從其等高線圖可以直觀的看出此兩因素的交互作用。隨著焦磷酸鈉質量分數的提高,凝膠強度呈現先增加后減少的趨勢,當焦磷酸鈉質量分數為2.3%時,凝膠強度達到本次試驗中的最大值。隨著三聚磷酸鈉質量分數的提高,凝膠強度呈現增加的趨勢,當三聚磷酸鈉質量分數達到2%時,凝膠強度達到本次試驗中的最大值。而且當三聚磷酸鈉質量分數較高時,焦磷酸鈉對凝膠強度的影響較大,三聚磷酸鈉質量分數較低時,焦磷酸鈉對凝膠強度的影響較小。當焦磷酸鈉質量分數為2.3%,三聚磷酸質量分數為2%時,凝膠強度可以達到本次試驗的最大值以上。

圖3顯示了焦磷酸鈉位于中心水平時,檸檬酸鈉和三聚磷酸鈉的交互作用對凝膠強度的影響。隨著檸檬酸鈉質量分數的升高,凝膠強度呈現先增加后減少的趨勢。當檸檬酸鈉質量分數較低時,三聚磷酸鈉對凝膠強度的影響較大,當檸檬酸鈉質量分數較高時,三聚磷酸鈉對凝膠強度的影響較小。在試驗因素水平范圍之內,凝膠強度隨著三聚磷酸鈉質量分數的升高而增加。當三聚磷酸鈉質量分數在2%,檸檬酸鈉質量分數在1.7%～1.8%范圍內時,凝膠強度達到本次試驗的最大值。

3 結 論

利用響應面法優化工藝條件 ：Cheddar干酪80%，同時設定加水量均為原料干酪總質量的50%，焦磷酸鈉2%，檸檬酸鈉1.5%，三聚磷酸鈉2%，乳化溫度為95℃,攪拌時間20min。此條件下，重制干酪的凝膠強度為528.1g/cm2，感官評分4.8分。

[1]趙艷,韓惠來.乳化鹽在重制奶酪生產中的作用[J].中國乳品工業,2006,34(12):54-56.

[2]賈樹剛,楊愛.中國干酪市場即將啟動[J].中國乳業,2003(12):20-21.

[3]WANG H H,SUN D W.Evaluation of the Oiling Off Property of Cheese with Computer Vision:Correlation with Fat ring Test[J].Journal of Food Engineering,2004,61:47-55.

[4]CLARK S.The Sensory Evaluation of Dairy Products[M].Springer Science&Business Media,2009:459-487.

[5]何述棟,李曉東,吳檳.利用大豆分離蛋白模擬Mozzarella干酪的工藝研究[J].中國乳品工業,2010,38(6):16-19.

Optimization of processing technology on processed cheese by response surface method

BAI Ying，BAI Xiao-bin
(College of Food Science And Engineering，Inner Mongolia Agricultural University，Hohhot 010018,China)

Response surface methodology(RSM)was employed to optimize processing technology on processed cheese.Three statistically significant factors are:Sodium pyrophosphate 2%,SodiumCitrate 1.5%,SodiumTripolyphosphate 2%.Gel strength was 528.1 g/cm2，sensory evaluation was 4.8.

Response Surface Method,Optimization,Emulsifying Salts,Processed Cheese,Processing Technology

TS252.53

A

1001-2230（2011）11-0021-03

2011-08-29

白英（1968-），女，副教授，從事乳品科學研究。