高熔點(diǎn)再制干酪的初探

苗君蒞，莫蓓紅，肖 楊，高紅艷，劉振民

(上海光明乳業(yè)技術(shù)中心，上海200072)

高熔點(diǎn)再制干酪的初探

苗君蒞，莫蓓紅，肖 楊，高紅艷，劉振民

(上海光明乳業(yè)技術(shù)中心，上海200072)

研究了再制干酪基礎(chǔ)配方中，原制干酪成熟度、水分添加量、脂肪添加量、乳化鹽種類及添加量對(duì)熔點(diǎn)的影響，在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，采用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，得到的最優(yōu)配方:采用6個(gè)月成熟的切達(dá)干酪，水分添加9.5%(w/w)，乳化鹽2%(w/w)，黃油0%(w/w)，該配方比普通再制干酪熔點(diǎn)提高30℃以上。

高熔點(diǎn)，再制干酪，初探

被稱為“奶黃金”的干酪，是西方國家的傳統(tǒng)食品，然而，中國人對(duì)于干酪的食用習(xí)慣，比較容易接受一些添加干酪的干酪食品。干酪在焙烤食品中的應(yīng)用，一般以配料的方式與焙烤食品的原料等融合在一起進(jìn)行烘焙，但由于干酪中的大分子脂肪是結(jié)構(gòu)的支撐物，而脂肪(乳脂)的熔點(diǎn)一般在33℃左右。脂肪一旦熔化，結(jié)構(gòu)必然會(huì)變軟，甚至坍塌，因此目前市場上常見的再制干酪和天然干酪熔點(diǎn)約50～60℃，不具有良好的保型性。因此，生產(chǎn)一款高熔點(diǎn)的干酪，經(jīng)過高溫烘烤后既能保持干酪原有的形態(tài)，又能品嘗到特有的干酪風(fēng)味，這將為開發(fā)新型的干酪烘焙食品打下一定的基礎(chǔ)［1］。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

切達(dá)干酪、無鹽黃油 恒天然公司;檸檬酸鈉、焦磷酸鈉、磷酸氫二鈉、石蠟油 均為分析純。

烘箱 德國MEMMERT;Thiele熔點(diǎn)管，熔點(diǎn)毛細(xì)管。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 再制干酪的制作［2］將原制干酪和無鹽黃油切塊，按配比加入其余原料，剪切混合，82℃初步融化，攪拌5min后升溫至90℃，保持10s，殺菌后攪拌乳化，85℃，800r/min，5min，粘度至4000Pa·s后成型，快速冷卻，20min中心溫度達(dá)到30℃以下。

1.2.2 Schreiber實(shí)驗(yàn)法測干酪融化性［3－4］取一定直徑的干酪樣品，并使其質(zhì)量相等，放入培養(yǎng)皿中，置于100℃的烘箱中，1h后取出，室溫下恢復(fù)30min后，利用游標(biāo)卡尺測其直徑。

1.2.3 Thiele管熔點(diǎn)測試法［5］用熔點(diǎn)毛細(xì)管取干酪樣品，高度約為1cm，與溫度計(jì)綁在一起，放入裝有石蠟油的Thiele熔點(diǎn)管中加熱，觀察毛細(xì)管內(nèi)樣品的變化情況，當(dāng)樣品開始熔化時(shí)記錄溫度。

1.2.4 干酪成熟度對(duì)融化性和熔點(diǎn)的影響［6］稱取100g切達(dá)干酪，樣品1為100g成熟6個(gè)月的切達(dá)干酪，樣品2為成熟1個(gè)月∶成熟6個(gè)月=1∶2的切達(dá)干酪，樣品3為成熟1個(gè)月∶成熟6個(gè)月=1∶1的切達(dá)干酪，樣品4為成熟1個(gè)月∶成熟6個(gè)月=2∶1的切達(dá)干酪，樣品5為100g成熟1個(gè)月的切達(dá)干酪，黃油4%(w/w)，檸檬酸鈉3%(w/w)，水10%(w/w)，測其融化性和熔點(diǎn)。

1.2.5 水分添加量對(duì)再制干酪融化性和熔點(diǎn)的影響 稱取 100g 6個(gè)月成熟的切達(dá)干酪，黃油4%(w/w)，檸檬酸鈉3%(w/w)，水分別為5%、9.5%、14%、18.5%、23%(均為質(zhì)量分?jǐn)?shù))，測其融化性和熔點(diǎn)。

1.2.6 脂肪添加量對(duì)再制干酪融化性和熔點(diǎn)的影響［7］稱取100g 6個(gè)月成熟的切達(dá)干酪，黃油分別為0、4%、7.5%、11%、15%(均為質(zhì)量分?jǐn)?shù))，檸檬酸鈉3%(w/w)，水10%(w/w)，測其融化性和熔點(diǎn)。

1.2.7 乳化鹽種類和添加量對(duì)再制干酪融化性和熔點(diǎn)的影響 以檸檬酸鈉、焦磷酸鈉、磷酸氫二鈉添加量和乳化鹽占整個(gè)再制干酪的比例為因素，做四因素三水平的正交實(shí)驗(yàn)，測定成品的融化性和熔點(diǎn)。

1.2.8 再制干酪的配方優(yōu)化［8］在上述單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，按三因素二次回歸正交組合設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品配方進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而得出最合適的配方，用SAS軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

變量X1為水分添加量，X2為乳化鹽的添加量(乳化鹽選用焦磷酸鈉)，X3為黃油的添加量，響應(yīng)值Y1代表融化性，Y2代表熔點(diǎn)。因素水平編碼見表1，實(shí)驗(yàn)方案見表2。

表1 實(shí)驗(yàn)因素水平編碼值表

表2 三因素二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣表

2 結(jié)果與討論

2.1 干酪成熟度對(duì)融化性和熔點(diǎn)的影響

不同成熟度的干酪蛋白結(jié)構(gòu)不同，而干酪的融化性和熔點(diǎn)與其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)息息相關(guān)，因此不同成熟度的原制干酪運(yùn)用到再制干酪中產(chǎn)生了不同的影響。

由表3看出，隨著短期成熟干酪添加量的增加，再制干酪的融化性漸好，熔點(diǎn)則呈遞減趨勢。

不同成熟度的干酪，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的凝聚性有所不同，因此其分子拆分的難易程度也不同，從而影響了干酪的整個(gè)融化過程，影響到干酪熔點(diǎn)的高低，由于成熟期較短，干酪內(nèi)部的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為疏松，因此成熟度低的干酪其凝聚性較小，融化性好于成熟度高的干酪，即熔點(diǎn)相對(duì)較低。

表3 干酪成熟度對(duì)再制干酪融化性和熔點(diǎn)的影響

2.2 水分添加量對(duì)再制干酪融化性和熔點(diǎn)的影響

水分在再制干酪中起到的作用是改變其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，影響其凝聚性，而干酪融化本身是一個(gè)分子拆分的過程，因此水分添加量對(duì)干酪的融化性和熔點(diǎn)起到了關(guān)鍵的作用。

從表4看出，水分含量越高，再制干酪的融化性越好，熔點(diǎn)則越低。

表4 水分添加量對(duì)再制干酪融化性和熔點(diǎn)的影響

研究表明，水分可以降低再制干酪的硬度，增加彈性，增強(qiáng)抵抗破壞力的能力，在再制干酪中的脂肪和蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中起到了低黏性潤滑劑的作用，水分添加的越多，其潤滑的作用也越大，脂肪和蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也變得越疏松，再制干酪也越容易發(fā)生融化的現(xiàn)象，熔點(diǎn)越低。因此，在高熔點(diǎn)再制干酪的制作過程中水分添加量應(yīng)適度。

2.3 黃油添加量對(duì)再制干酪融化性和熔點(diǎn)的影響

脂肪能改變干酪的質(zhì)地，它是一種極易融化的物質(zhì)，將其與干酪結(jié)合起來會(huì)影響到干酪整體的融化性和熔點(diǎn)。

從表5看出，隨著黃油添加量的增加，融化性增強(qiáng)，熔點(diǎn)降低。黃油的添加意味著產(chǎn)品脂肪含量的改變，脂肪含

表5 黃油添加量對(duì)再制干酪融化性和熔點(diǎn)的影響

量越高的物質(zhì)，其融化性越好，熔點(diǎn)則相應(yīng)偏低。

2.4 乳化鹽種類和添加量對(duì)再制干酪融化性和熔點(diǎn)的影響

乳化鹽在原制干酪融化前置換干酪中連結(jié)酪蛋白分子的鈣離子，并與之形成絡(luò)合物。酪蛋白網(wǎng)絡(luò)被破壞，并釋放出酪蛋白分子，恢復(fù)酪蛋白分子對(duì)水和脂肪的乳化作用，經(jīng)過熔融和攪拌的過程，脂肪、蛋白質(zhì)和水就可以形成均勻穩(wěn)定的混合體。選擇正確的乳化鹽，可以對(duì)熔融過程施加一定的化學(xué)影響。

表6為不同乳化鹽、不同添加量對(duì)干酪融化性和熔點(diǎn)的影響，結(jié)果表明，影響融化性的因素主次順序?yàn)榱姿釟涠c添加量>檸檬酸鈉添加量>焦磷酸鈉添加量;影響熔點(diǎn)的因素主次順序?yàn)榻沽姿徕c添加量>檸檬酸鈉添加量>磷酸氫二鈉添加量。因此高熔點(diǎn)再制干酪選用焦磷酸鈉及低分子的磷酸鹽作為乳化鹽也是十分合適的。

表6 乳化鹽種類和添加量對(duì)再制干酪熔點(diǎn)和融化性影響的分析結(jié)果

2.5 高熔點(diǎn)再制干酪的配方優(yōu)化

從上述單因素實(shí)驗(yàn)可以看出，水分、黃油、乳化鹽的添加量對(duì)高熔點(diǎn)再制干酪融化性和熔點(diǎn)有很大影響。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，按照三因素二次旋轉(zhuǎn)回歸正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以融化性和熔點(diǎn)為依據(jù)，確定最佳的基礎(chǔ)配方。

表7 三因素二次回歸正交旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.5.1 三因素二次旋轉(zhuǎn)回歸分析 經(jīng)回歸擬合后，熔點(diǎn)對(duì)響應(yīng)值的影響可以用函數(shù)式(1)表示。

分析結(jié)果可知，方程具有顯著性(P＜0.05)。可以由此方程分析高熔點(diǎn)再制干酪配方對(duì)熔點(diǎn)的影響。由回歸方程可知，三個(gè)一次項(xiàng)回歸系數(shù)絕對(duì)值的大小依次為X2>X1>X3，說明乳化鹽的添加量對(duì)熔點(diǎn)影響最大，其次為水分添加量，黃油添加量對(duì)熔點(diǎn)影響最小。結(jié)果顯示乳化鹽對(duì)熔點(diǎn)具有極顯著的影響，三因素之間的交互作用影響不顯著。根據(jù)分析結(jié)果剔除不顯著項(xiàng)(交叉項(xiàng))后得到回歸方程式(2):

2.5.2 水分、乳化鹽和黃油添加量單因子及交互作用對(duì)熔點(diǎn)的影響 通過式(2)可以得出水分、乳化鹽和黃油添加量單因子及交互作用對(duì)熔點(diǎn)的影響圖。

當(dāng)水分添加量一定時(shí)，熔點(diǎn)與乳化鹽—黃油添加量呈二次曲線關(guān)系，由圖1可知，熔點(diǎn)隨黃油添加量的增加而降低，乳化鹽添加量在2%左右時(shí)熔點(diǎn)最高，隨后隨著乳化鹽添加量的增加有所降低，該結(jié)果與乳化鹽單因素實(shí)驗(yàn)相符，說明乳化鹽的添加量不是越多越好，而是要結(jié)合其他配料一起，在某一個(gè)添加量時(shí)使得再制干酪的熔點(diǎn)達(dá)到最高。

圖1 熔點(diǎn)與黃油和乳化鹽添加量的響應(yīng)面圖

當(dāng)乳化鹽添加量一定時(shí)，熔點(diǎn)與水分—黃油添加量呈二次曲線關(guān)系，由圖2可知，熔點(diǎn)隨黃油添加量的增加而降低，隨水分添加量的增加亦降低。

圖2 熔點(diǎn)與黃油和水分添加量的響應(yīng)面圖

當(dāng)黃油添加量一定時(shí)，熔點(diǎn)與水分—乳化鹽添加量呈二次曲線關(guān)系，由圖3可知，乳化鹽添加量為2%左右熔點(diǎn)達(dá)到最高，此后隨添加量的增加有所降低;熔點(diǎn)隨水分添加量的增加而降低。

圖3 熔點(diǎn)與水分和乳化鹽添加量的響應(yīng)面圖

2.5.3 配方優(yōu)化結(jié)果 對(duì)上述模型采用SAS系統(tǒng)計(jì)算進(jìn)行聯(lián)合求解得到以下3組結(jié)果。

2.6 優(yōu)化配方的驗(yàn)證

Schreiber法驗(yàn)證再制干酪的融化性，經(jīng)100℃，1h烘焙后，配方1保型性明顯優(yōu)于普通再制干酪，基本不發(fā)生形變。

表8 配方優(yōu)化結(jié)果

Thiele管熔點(diǎn)測試法測得的配方1熔點(diǎn)為97℃，比普通再制干酪熔點(diǎn)提高30℃以上。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)研究了再制干酪的基礎(chǔ)配方中，原制干酪成熟度、水分添加量、脂肪添加量、乳化鹽種類及添加量對(duì)干酪熔點(diǎn)的影響，并在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了三元二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，得到優(yōu)化配方，實(shí)驗(yàn)證明，優(yōu)化配方制得的再制干酪比普通再制干酪熔點(diǎn)提高30℃以上。這對(duì)結(jié)合輔料、工藝條件后進(jìn)一步提高干酪的熔點(diǎn)打下了基礎(chǔ)。

［1］郭本恒.干酪［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004:1－16，369－374.

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Preliminary study on high－melting processed cheese

MIAO Jun－li，MO Bei－h(huán)ong，XIAO Yang，GAO Hong－yan，LIU Zhen－min
(Technical Center of Shanghai Bright Dairy，Shanghai 200072，China)

The effect of raw cheese materials，moisture content，fat content and emulsifying salt used in processed cheese on the melting point was studied.By dual quadratic rotary regression orthogonal design experiment，the optimum parameters of the processed cheese were 6 months mature cheddar，moisture addition 9.5%(w/w)，emulsifying salt addition 2%(w/w)，and butter addition 0%(w/w).The melting point was increased more than 30℃than ordinary processed cheese.

high－melting;processed cheese;preliminary study

TS252.53

B

1002－0306(2011)06－0247－04

2010－05－31

苗君蒞(1979－)，女，碩士研究生，中級(jí)工程師，研究方向:乳制品加工。

國家“十一五”科技支撐計(jì)劃新型乳制品研制及其產(chǎn)業(yè)化開發(fā)(2006BAD04A06)。