玉米胚芽蛋白Cheddar干酪生產工藝的優化

皮鈺珍，尹 伊，岳喜慶，劉彥妮

（沈陽農業大學食品學院，遼寧沈陽 110866）

玉米胚芽蛋白Cheddar干酪生產工藝的優化

皮鈺珍，尹 伊，岳喜慶，劉彥妮

（沈陽農業大學食品學院，遼寧沈陽 110866）

以玉米胚芽蛋白為添加輔料，研究了玉米胚芽蛋白添加量、Ca2+濃度、切割大小、鹽濃度四個工藝參數對玉米胚芽Cheddar干酪品質的影響,利用響應面分析法確定了最佳工藝參數。結果表明，胚芽蛋白添加量為4.28%，Ca2+濃度為0.04%，切割大小為9.05mm3，鹽濃度為1.62%時，生產的玉米胚芽Cheddar干酪具有干酪特有的滋味和氣味，軟硬適度、香味醇厚、營養豐富。

玉米胚芽，Cheddar干酪，生產工藝

Cheddar干酪是一種牛乳酶凝乳的酸性半硬質成熟干酪，是世界上購買與消費最多的一種奶酪，風味與其他許多干酪品種相比較為溫和，容易被中國消費者所接受[1]。玉米胚芽是玉米加工企業的副產品，必需氨基酸含量很高，氨基酸組成與雞蛋白非常相似[2]。玉米胚芽蛋白具有降低血膽固醇、防止動脈硬化等功能，其中可溶性部分主要為清蛋白和球蛋白，具有較好的吸水性，遠遠超過乳清濃縮蛋白和大豆蛋白[3]。在我國，制油后的玉米胚芽多數是制作飼料[4]，若將玉米胚芽蛋白添加到干酪中，可以明顯改善干酪的質地，優于其他植物蛋白，又能充分利用我國的玉米資源，市場前景良好。本實驗以傳統Cheddar干酪工藝配方為基礎，向其中添加玉米胚芽蛋白，以干酪的感官、質構、功能性質及蛋白分解情況為評價指標，利用響應面分析法對玉米胚芽Cheddar干酪的生產工藝進行優化。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

玉米胚芽 由魯州生物有限公司提供；新鮮牛乳、食鹽 市售；菌種、凝乳酶 由CHR HANSEN公司饋贈。

恒溫水浴鍋，干酪切割刀，干酪模，低溫生化培養箱（SHP-1500型），凱氏定氮儀，pHS-25型酸度計，TexturePro CTV1.2 Build 9型食品物性分析儀等。

1.2 實驗方法

1.2.1 生產工藝流程

1.2.2 測定方法

1.2.2.1 感官評定 邀請10名從事食品研究的人員組成評定小組，按GB5420-1985對干酪進行感官評定。

1.2.2.2 干酪的質構 從以下幾個主要指標給予評定：硬度、彈性、內聚性、咀嚼性。

1.2.2.3 干酪的融化性 采用改良的Schreiber法測定[5]。

1.2.2.4 干酪的油脂析出性 采用改良的脂肪滲漏法測定[6]。

1.2.2.5 pH4.6可溶性氮（SN）含量 按Kuchroo和Fox方法測定[7-8]。

1.2.3 單因素實驗 對干酪各工藝參數進行單因素實驗（包括胚芽蛋白添加量、Ca2+濃度、切割大小、鹽濃度），研究加工工藝參數對干酪感官、質構、功能性質、蛋白分解情況的影響，確定工藝參數的最佳值。1.2.4 響應面法優化實驗設計 在單因素實驗的基礎上，根據Box-Benhnken中心組合實驗設計原理，選取胚芽蛋白添加量、Ca2+濃度、切割大小、鹽濃度進行四因素三水平的響應面分析實驗。

表1 響應面實驗因素水平表

2 結果與分析

2.1 胚芽蛋白添加量對干酪品質的影響

表2 胚芽蛋白添加量對干酪品質的影響

圖1 胚芽蛋白添加量對可溶性氮的影響

玉米胚芽蛋白的分子大小和結構改變了酪蛋白膠束形成的網絡結構，使干酪的組織結構變得松散，隨著玉米胚芽蛋白添加量的增加，干酪的融化性和油脂析出性得到改善。由表1可看出，當蛋白添加量為4%時，干酪可以保持較好的組織緊密度，彈性、咀嚼性、融化性以及油脂析出性最好，感官評分最高。

在干酪的成熟過程中，殘留的凝乳酶對酪蛋白進一步水解，其被降解成小分子肽類和氨基酸。由圖1可以看出，在凝乳酶和發酵劑的肽酶的作用下，胚芽蛋白添加量為4%時，干酪中的酪蛋白降解程度最大，賦予干酪特有的滋氣味。

2.2 Ca2+濃度對干酪品質的影響

過多的Ca2+會導致表面粗糙，組織硬脆等[9]。同時氯化鈣會打斷酪蛋白之間的絡合鍵，使酪蛋白分子間和分子內的連接鍵增加，干酪能夠表現出良好的彈性。由表3可知，當Ca2+濃度為0.04%時，彈性最大，蛋白質膠束結構穩固，表現出很好的融化性和油脂析出性，感官評分也最高，滋氣味和組織狀態較好。

Ca2+濃度對酶活起決定作用，適量的Ca2+濃度可以激活凝乳酶活性，由圖2可知，當Ca2+濃度為0.04%時，能最大程度地激活凝乳酶活性，使干酪在成熟過程中產生更多的SN。

表3 Ca2+濃度對干酪品質的影響

圖2 Ca2+濃度對可溶性氮的影響

2.3 切割大小對干酪品質的影響

表4 切割大小對干酪品質的影響

凝乳粒的大小對于乳清排除起著重要作用，隨著凝塊的增大，殘留于干酪凝塊中的Ca2+濃度增加，使酪蛋白形成的網絡結構更加緊密，從而使融化性降低，進而影響干酪的質構。而隨著酪蛋白之間結合變得緊密，脂肪更易聚集，故油脂析出性增加。由表4可知，切割大小為8mm3的干酪，彈性、內聚性和咀嚼性較好，感官評分最高。

圖3 切割大小對可溶性氮的影響

切割的凝塊越大，乳清排出速度減慢，最終成品的水分含量越大，發酵劑和酶對蛋白質的分解作用增大，產生更多的SN。由圖3可看出，隨凝塊切割的加大，SN含量逐漸增大。

2.4 鹽濃度對干酪品質的影響

加鹽可以改善干酪的風味和組織狀態，提高干酪的硬度。鹽中的鈉離子可與鈣離子發生交換，提高酪蛋白的乳化作用，脂肪的乳化作用將使干酪融化時脂肪球連成片的傾向變小，降低了油脂的析出，融化性減弱。由表5可知，隨著鹽濃度的增加，油脂析出性和融化性降低。當鹽濃度為2%時，干酪獲得最佳的口感，彈性、硬度、內聚性最佳。

表5 不同鹽濃度對干酪品質的影響

圖4 鹽濃度對可溶性氮的影響

食鹽濃度的增加，對蛋白質分解的抑制作用加大。從圖4可看出，隨著鹽濃度的升高，SN含量降低。

2.5 響應面分析實驗結果

表6 干酪工藝參數響應面實驗設計與結果

綜合單因素的實驗結果（見表6），得到感官評分的回歸方程為：

由回歸方程的方差分析（表7）可知，其線性、平方以及交互項的顯著性p<0.05，回歸達到顯著水平，圖5、圖6說明響應值與各因素之間存在的顯著回歸關系。

表7 感官評分的方差分析

圖5 感官評分與胚芽蛋白添加量和切割大小的曲面圖

圖6 感官評分與切割大小和鹽濃度的曲面圖

通過驗證實驗，獲得的玉米胚芽Cheddar干酪最佳生產工藝為：胚芽蛋白添加量為4.28%，Ca2+濃度為0.04%，切割大小為9.05mm3，鹽濃度為1.62%時，按照此工藝生產出來的玉米胚芽Cheddar干酪香味濃郁，組織細膩，質地最佳。

3 結論

采用響應面分析方法，研究了玉米胚芽Cheddar干酪的生產工藝，得出了玉米胚芽Cheddar干酪感官評分的回歸方程，獲得玉米胚芽Cheddar干酪最佳生產工藝為：胚芽蛋白添加量4.28%，Ca2+濃度0.04%，切割大小9.05mm3，鹽濃度1.62%。在此條件下生產出的玉米胚芽Cheddar干酪，具有該干酪特有的滋氣味，香味濃郁，軟硬適度，組織細膩，有光澤。

[1]MBLopez，ALuna，JLaencinz.Cheese-making capacity of goat’s milk during lactation:influence of stage and number of lactations

[J].J Sci Food Agric，1999（79）:1105-1111.

[2]Kulakova E V，Vainerman E S，Rogoshin SV.Contribution to the investigation of corn germ1 I Corn germ is valuable source of protein[J].Nahrung，1982，26:45-47.

[3]王文俠.玉米胚芽乳酸發酵酸奶的研制[J].食品工業科技，2005（5）:112-114.

[4]羅倉學，楊亞洲，楊大慶，等.玉米胚芽飲料穩定性的研究[J].食品工業科技，2002（10）:26-28.

[5]BertolaNC，CalifanoAN，BevilacquaAE，etal.Effectoffreezing conditions on functional properties of low moisture Mozzarella cheese[J].J Dairy Sci，1996，79（2）:185-190.

[6]Oberg C J，Merrill R K，Moyes L V，et al.Effects of Lactobacillus helveticus culture on physical properties of Mozzarella cheese[J].Journal of Dairy Science，1991，74（12）:4101-4107.

[7]GUO M R.Age-Related Changes in the Water Phase of Mozzarella Cheese[J].J Dairy Sci，2002，85:1655-1669.

[8]RICHARDSON G H.Standard Methods for the Examination of Dairy Products[M].Publ Health Assoc，Inc，Washington，D.C.，1985.

[9]Improving the Yield of Mozzarella Cheese by Phospholipase Treatment of Milk[J].J Dairy Sci，2006，89:4114-4125.

Optimization of technology processing of corn germ Cheddar cheese

PI Yu-zhen,YIN Yi,YUE Xi-qing,LIU Yan-ni

（Food College，Shenyang Agricultural University，Shenyang 110866，China）

With corn germ for adding raw materials，the influence of the addition of corn germ protein，the addition of calcium，cutting size and salt concentration on the quality of corn germ Cheddar cheese was studied to ascertain the optimal processing parameters by the response surface method.The results indicated the addition of corn germ protein was 4.28%，the addition of calcium was 0.04%，9.05mm3cuttmg size and salt concentration was 1.62%,the cheese had better flavor，proper hardness and rich nutrition.

corn germ；Cheddar cheese；productive technology

TS252.53

B

1002-0306（2011）10-0378-04

2010－11－17

皮鈺珍（1974-），女，博士，副教授，研究方向：動物性食品加工。