3種植物蛋白對干酪質構及品質的影響研究

王英，張建強，張麗萍

(黑龍江八一農墾大學 食品學院，黑龍江 大慶163319)

0 引 言

干酪制作過程中，乳成分的改變會引起酪蛋白膠束的膠體狀態以及終產品功能特性的改變，當添加新成分時，這種改變尤為明顯[1-3]。乳清蛋白、羊乳及其他非蛋白類添加物，如淀粉、果膠和菊糖等被廣泛應用于干酪研究中以改善產品特性[4-8]。然而，目前添加植物成分的牛乳干酪多數為豆乳，如大豆乳、鷹嘴乳以及花生乳等，這樣干酪會受淀粉的影響而產生變化，而且添加豆乳的干酪無法徹底去除豆腥味和一些胃脹因子。因此，本實驗研究選擇添加一種乳化性、凝膠性較好的植物蛋白以避免豆乳帶來的不利影響。

將植物蛋白和新鮮牛乳按比例混合來制作干酪，不僅保留牛乳干酪的風味，而且調節產品的營養均衡，同時賦予牛乳干酪更加細膩的質地及柔軟的口感，對我國干酪食品的開發具有重要意義。

1 實 驗

1.1 材料

豌豆蛋白(自制)，綠豆蛋白(自制)，大豆蛋白(購于)，新鮮無抗牛乳，脫脂奶粉(進口)，發酵劑(FDDVS TCC-3)，凝乳酶(Stanmix 1150)，檸檬酸鈉(分析純)，NaCl(市售)。

1.2 儀器與設備

MD100-2電子分析天平；DGG-9053A型電熱恒溫鼓風干燥箱，干酪槽及拉伸機 (自制)，LACTOSCAN-SA超聲波牛奶分析儀，Texture Analyser TA.XT2i質構儀。

2 方 法

2.1 不同植物蛋白干酪的制備

不同植物蛋白干酪用乳：將不同的植物蛋白復溶，確保其蛋白質量分數一致，復溶后蛋白質質量分數調至3%；然后用脫脂乳粉將新鮮牛乳調整到蛋白質和脂肪含量比為1.4∶1；研究不同植物蛋白對干酪的質構和品質的不同。

不同植物蛋白干酪制備。

原乳過濾→標準化 (添加脫脂奶粉和不同的植物蛋白)→巴氏殺菌→冷卻→預酸化調節干酪用乳的pH值→添加發酵劑→靜止發酵→添加凝乳酶→凝乳→切割→熱燙→排乳清→粉碎→堆釀→拌干鹽→熱煮拉伸→拌干鹽→冷卻成型→包裝冷藏

2.2 測定方法

2.2.1 質構指標的測定

質構是影響消費者購買干酪關鍵品質之一，凝乳的成分、pH值以及脂肪和蛋白質的比例及存在形式影響了干酪質構。對添加不同植物蛋白干酪的質構進行研究，使用質地剖面分析(TPA)對質地特性及其類似物進行評價的方法[9]。

根據Rapacci描述的實驗方法[10]，選擇質構儀實驗參數：力臂為5.0 kg，實驗在20℃下進行測定，壓縮比例為30%，下壓速度為1 mm/s，二次下壓速度為1 mm/s，上升速度為1 cm/s。采用特制取樣器將干酪樣品切割為直徑15 mm，高10 mm的圓柱形樣品供TPA測試用[11]。所有樣品取樣后至測試前均統一放置于0～4℃冰箱中30 min，以防止溫度對產品質地產生影響，利用二次下壓模式得到干酪的質地特征曲線，如圖1所示。

圖1 TPA測定時所得到的壓力壓縮曲線

由圖1可以分別得到干酪的黏聚性、彈性、咀嚼度等指標。其中硬度是指達到給定應變所需要的力，用第1條曲線的最高高度表示；黏聚性是指模擬試樣內部結合強度的大小，用第2條正曲線面積與第1條正曲線面積之比表示；彈性第2次壓縮開始與第1次壓縮結束間的暫停過程中樣品恢復的高度；咀嚼性是指將固體食品咀嚼至可吞咽時需做的功，與硬度、內聚性與彈性有關[12]。Bryant等[13]研究利用質構儀測得干酪的硬度、彈性以及黏聚性3種參數與干酪感官評價數據的相關性可達70%以上。

2.2.2 功能特性的測定

(1)熔化性測定方法。參考文獻[14]中方法，用特制打孔器取直徑1.50 cm，厚10 mm的樣品，確保其纖維方向與干酪直徑垂直；25℃下，將樣品放在預先鋪好濾紙的9 cm的培養皿內回復溫度30 min，然后將其放入已經預熱至100℃的烘箱中加熱1 h，取出，25℃回復30 min，用游標卡尺測定干酪熔化坍塌后的直徑，并取5個值求其熔化面積S=πR2，取平均值。

(2)干酪拉伸性測定方法。采用傳統的實驗方法[15]，25℃條件下，將2 cm×2 cm的干酪方塊樣品放在預先鋪好濾紙的9 cm的培養皿內回復溫度30 min，然后將其放入已經預熱至100℃的烘箱中加熱1 h，取出。馬上用玻璃棒或者叉子挑起干酪，一直向上拉伸，直到干酪斷裂為止，此時立刻用直尺測量干酪拉伸的長度，測5個值，精確到1 cm，求平均值表示干酪的拉伸性。

2.2.3 感官評定

邀請9位食品專業研究人員分別按表2進行感官評價，共進行次序不同的3次評價，得到平均分值，滿分為100分。不同植物蛋白質在不同的添加量時對干酪產品的感官評分如表1所示。

表1 感官評定

3 結果與分析

3.1 添加不同植物蛋白對干酪質構特性的影響分析

不同植物蛋白在不同的添加量時對干酪產品彈性、黏聚性和咀嚼性的影響分別如圖2～圖4所示。

圖2 不同植物蛋白質對干酪產品彈性的影響

干酪彈性即為在口中咀嚼過程中體現橡膠口感的性質，表示干酪受壓后恢復原來形態的能力。由圖2可以看出，當蛋白質添加量在2%～8%時，隨著蛋白質添加量的增加各組干酪成品的彈性均呈現顯著增加的趨勢，而蛋白質添加量繼續增加，干酪成品的彈性將發生改變，呈現出下降趨勢。這是由于蛋白質添加量過多時，其中的水分含量明顯增加，從而導致其硬度降低，彈性相應地變小。

圖3 不同植物蛋白質對干酪產品黏聚性的影響

由圖3可看出，在蛋白質添加量2%～6%時，各組干酪產品的黏聚性逐漸增加，呈現上升趨勢。但是在蛋白質添加量8%～12%時，內聚性不在增加反而開始呈現出下降趨勢。這是由于各組干酪中蛋白質的添加，會使得混合干酪的水分質量分數有所增加，從而使干酪的黏聚性有所下降，這與Zisu[16]研究得到黏聚性與

干酪的水分質量分數影響黏聚性結論是一致的。

圖4 不同植物蛋白質對干酪產品咀嚼性的影響

由圖4可以看出，當蛋白質添加量為2%～8%時，干酪產品咀嚼性隨著蛋白質添加量的增加而呈現上升趨勢，此時，干酪產品組織越來越柔軟光滑，具有一定的彈性，且其口感在帶有濃郁的奶香味外，略帶有添加蛋白質品種的風味。但是，當蛋白質添加量大于8%時，其組織狀態變得粗糙，彈性下降，且植物蛋白風味加重，并產生一種不協調風味。

3.2 添加不同植物蛋白對干酪功能特性的影響

不同植物蛋白在不同的添加量時對干酪產品熔化面積和拉伸長度的影響分別如圖5和圖6所示。

圖5 不同植物蛋白質對干酪產品熔化面積的影響

干酪的熔化性主要是反映構成酪蛋白膠束的結構的相互作用，當酪蛋白膠束之間的相互作用減弱時，干酪的熔化性提高[17]，從而可以增強拉絲性。由圖5可知，不同添加量的蛋白質其產品的熔化性表現不同，但是3種蛋白添加量均為6%～8%時獲得的熔化性最高；蛋白添加量大于8%時，其中水分含量急劇增加，使得干酪組織結構不穩定，導致了鈣離子損失，進一步使得酪蛋白膠束的凝膠強度變弱，影響其熔化性。

圖6 不同植物蛋白質對干酪產品拉伸長度的影響

由圖6可以看出，添加6～8%的蛋白質時干酪具有較大的拉伸長度，而在2%～4%時，隨著蛋白質添加量的增加，其拉伸長度也逐漸增大。但是在10%～12%時，拉伸長度急劇下降，其原因是由于蛋白添加量達到10%以上時，凝乳時間增加導致凝乳強度下降，產品的彈性下降，內部結構結合疏松，從而導致了拉伸長度減小。

3.3 添加不同植物蛋白所得干酪感官評價分析

3.3.1 評判集的建立

將制備的干酪分別編號為1#(添加豌豆蛋白)、2#(添加綠豆蛋白)、3#(添加大豆蛋白)，根據表2對干酪品質要求進行模糊綜合評判，建立評判集。

對像集U={U1，U2，U3}={l#，2#，3#}；

因素集X={X1，X2，X3，X4}={組織狀態，氣滋味，外觀，色澤}；

評語集Y={Y1，Y2，Y3}={好，一般，差}；

權重Z={Z1，Z2，Z3，Z4}={0.3，0.3，0.2，0.2}；

根據評定人員對每個因素的評判建立單因素評價矩陣，對每個因素的每個評語的人進行歸一化處理，最終得到3種干酪的感官評定矩陣：

經過線性轉換可得模糊綜合評判矩陣：

B=Z?R=(b1,…，bp,…,b3)，

3.3.2 模糊綜合評判總分的計算

設定感官特殊性：好為80～100分，一般為60～80分，差為<60分。選取平均值好為90分，一般為70分，差為50分，由此可建立感官特殊性數集V=(90 70 50)，則樣品的模糊綜合評判總分為：T=R×V。于是可得到1#干酪樣品的感官評價總分為

同理可得2#、3#干酪樣品的感官評價總分為T2=75.6分，T3=75.6分。

從模糊評判結果可知，3種干酪的感官質量優劣順序為：1#＞2#=3#。即添加豌豆蛋白所得的干酪優于添加綠豆蛋白和大豆蛋白所得的干酪。分別添加3種植物蛋白制備得的干酪感官質量差異的原因可能與蛋白的凝乳性、溶解性以及水解后的風味有關，大豆蛋白溶解性好，但其凝乳性差于豌豆蛋白，故其凝乳時間和凝乳強度會比豌豆蛋白略低；而綠豆蛋白水解之后風味有點發苦，對干酪的風味和滋氣味會造成影響。綜合以上各個感官評價，得出添加豌豆蛋白所制的得干酪評價最高。

6 結 論

3種實驗TPA參數彈性、黏聚性以及咀嚼性可作為干酪的質構評價的主要參數，功能特性參數拉伸長度和熔化面積以及感官評定可作為干酪的品質評價的主要參數。由于植物蛋白的添加，干酪的營養物質質量分數會產生一定的影響，但是植物蛋白的添加同時會彌補牛乳中含量較低的必需氨基酸，如賴氨酸，形成動植物氨基酸互補，從而提高牛乳原來的營養價值，同時改善并形成獨特的我國人容易接受的風味。

從以上質構特性、功能特性以及感官評判3方面綜合分析可得，添加豌豆蛋白制得的干酪在質構和品質方面均達到最佳。說明添加豌豆蛋白可以提高并改善干酪的質構和品質，較其他干酪更適合我國人的口味，為其能夠得到廣泛應用提供了可行性。

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