牦牛奶軟質鮮奶酪生產技術研究

青山,李宗文,曹效海,薛珍珠,王樹林

（1.青海省海西州農產品質量安全監督管理局，青海德令哈817000；2.青海省海西州烏蘭縣銅普鎮獸醫站，青海烏蘭817000；3.青海大學農牧學院，青海西寧810016）

0 引言

牦牛奶擁有良好的生態及奶源環境，不含農藥、抗生素或其他化學物質，保持著無污染的特點。牦牛乳營養豐富，富含生物活性成分[1]。隨著消費者對奶產品質量和安全的關注，牦牛奶以其獨特的品質和生產環境，吸引了消費者目光。奶酪（Cheese）又稱“奶黃金”[2]，由于牦牛奶具有高蛋白質、高乳脂肪和高干物質含量的特點，是理想的奶酪生產原料乳。

對于奶酪的生產及研究主要集中于國外。胡勇對牦牛乳生產Mozzarella奶酪的技術進行了研究，確定了最佳工藝參數[3]；范素琴等研究了牛乳熱處理條件、CaCl2添加量、切塊大小、攪拌時間等因素對軟質干酪品質的影響[4]；牛婕也對牦牛奶奶酪進行了研究[5]，但國內研究多數集中于普通牛奶和成熟奶酪，對于牦牛奶軟質鮮奶酪研究很少。本研究以牦牛奶為原料，進行軟質鮮奶酪生產技術研究。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料

新鮮牦牛奶（采自青海省海北州剛查縣）；發酵劑（本實驗室保存）；無水氯化鈣（分析純）；奶酪用微生物凝乳酶（活性50 000 u/g）。

1.1.2 設備

電熱恒溫培養箱WDP—450，電熱鼓風干燥箱DHG—9070A，恒溫振蕩器THZ—82，電子精密天平JA1003，標準篩。

1.2 方法

1.2.1 加工工藝流程

1.2.2 操作要點

（1）原料乳殺菌。原料乳在63℃，30 min條件下殺菌。

（2）添加發酵劑。原料乳冷卻至32℃，添加3%的發酵劑，攪拌均勻。

（3）添加氯化鈣。用蒸餾水將CaCl2氯化鈣稀釋，然后加入牦牛奶中，并攪拌，使混合均勻。

（4）添加凝乳酶。在添加之前將凝乳酶用10 mL蒸餾水充分溶解，然后緩緩加入牛乳中，輕輕攪拌，使混合均勻。

（5）切割。當牦牛乳全部凝固時，將消毒過的小刀在凝乳的表面緩緩切開一個十字型的切口，然后觀察乳清的狀態。若凝乳分散，乳清呈白色，則說明凝乳塊尚軟，此時不宜切割；若凝乳呈豆腐腦形狀，乳清呈清晰透明狀，則應及時切割；若此時凝乳塊有顆粒狀析出，則此時凝乳已有些過度，應馬上切割，或者棄之重做[6]。用小刀將凝乳塊切割成長為1 cm3的立方體，方便排出乳清。

（6）靜置。將切割后的凝乳塊靜置10 min，此時黃綠色透明的乳清析出。

（7）升溫攪拌。將水浴鍋的溫度緩緩升至42℃，輕輕攪動凝乳塊，使乳清進一步析出，凝乳塊收縮。

（8）壓榨成型。將排完乳清的凝乳塊倒入自制的模具中，然后壓上一塊重物，使凝乳塊成型，并進一步排除乳清。

1.2.3 感官評價

對于奶酪成品的感官評價，以奶酪的色澤、氣味、口感、質地為主要指標，評分細則如表1所示，總分為100分[5]。

表1 軟質鮮奶酪感官評分

1.3 工藝參數優化

1.3.1 單因素實驗

（1）CaCl2添加量的確定。將牦牛乳殺菌、發酵后，分別量取500 mL牦牛奶置于4個燒杯中，然后分別添加0.01 g/100 mL，0.02 g/100 mL，0.03 g/100 mL，0.04 g/100 mL的CaCl2，然后按照0.003 g/100 mL添加凝乳酶，在35℃下凝乳，觀察凝乳狀態、測定凝乳時間以及奶酪出品率，探討CaCl2添加量對奶酪品質的影響。

（2）凝乳酶添加量的確定。將牦牛乳殺菌、發酵后，分別量取100 ml牦牛奶倒入4個小燒杯中，按0.02 g/100 mL添加CaCl2，然后分別按照0.002 g/100 mL、0.003 g/100 mL、0.004 g/100 mL、0.005 g/100 mL添加凝乳酶，在35℃下凝乳，觀察凝乳狀態、測定凝乳時間以及奶酪出品率，探討凝乳酶添加量。

（3）凝乳溫度的確定。將牦牛乳殺菌、發酵后，分別量取100 mL牦牛奶倒入4個小燒杯中，按0.02 g/100 mL添加CaCl2，按0.003 g/100 mL添加凝乳酶，然后分別在28，35，40，45℃的條件下，觀察凝乳溫度對凝乳時間的影響。

1.3.2 正交實驗

由于CaCl2的添加量，凝乳酶的添加量，凝乳溫度是影響牦牛奶軟質鮮奶酪品質的主要工藝參數，為了確定最佳工藝方案，本試驗采用3因素3水平的正交試驗，選用L9（34）的正交表，篩選最佳工藝參數。因素水平表如表2所示。

表2 正交實驗因素水平

2 結果與討論

2.1 單因素實驗

2.1.1 CaCl2添加量對奶酪的影響

CaCl2添加量對凝乳狀態、凝乳時間及奶酪產率的影響如表3所示。

表3 CaCl2添加量對凝乳的影響

由表3可以看出，隨著CaCl2添加量的增多，乳中可溶性鈣的質量濃度升高，為凝乳創造了良好的促凝條件，凝乳速度逐漸加快，凝乳時間縮短，凝塊的硬度和彈性都在發生變化[8]。若氯化鈣添加過多，凝乳速度雖然加快，但凝塊組織粗糙，彈性較差，凝塊較硬，甚至會出現局部硬塊[8]。鈣離子質量濃度過高，不僅

凝塊質量較差，還會出現異味、澀味、苦味等。隨著CaCl2添加量的增多，奶酪產率逐漸下降。這是因為隨著鈣離子質量濃度的增加，凝塊迅速收縮，使凝乳質地變硬，大量乳清排出，帶走一部分脂肪和蛋白質，使奶酪產率較低。因此，CaCl2的添加量對于奶酪的凝乳狀態、凝乳時間和產率都有較大的影響。實驗結果表明CaCl2的添加量控制在0.03 g/100 mL以下較好。

2.1.2 凝乳酶的添加量對奶酪的影響

凝乳酶添加量對凝乳狀態、凝乳時間及奶酪產率的影響如表4所示。

由表4可以看出，若凝乳酶添加過少，則凝乳強度較差，凝乳不徹底，成品奶酪質地較軟，彈性較差，切割易碎，蛋白和脂肪等成分可能會隨乳清排出，奶酪產率較低；隨著凝乳酶添加量的增多，凝乳時間縮短，凝乳速度加快。若凝乳酶添加過量，則凝乳塊硬度較大，彈性較差，凝乳結構較粗糙，質地不均勻，且成品奶酪口感較差，有苦、澀味[9]，感官質量下降，奶酪產率也逐漸下降[10]。因此要嚴格控制凝乳酶的添加量，才能使凝乳塊硬度和彈性都適中，口感較好。

2.1.3 凝乳溫度對凝乳時間的影響

凝乳溫度對凝乳時間的影響如表5所示。由表5可以看出，隨著凝乳溫度的升高，凝乳時間逐漸縮短，說明凝乳溫度對于凝乳時間有較大影響[11]。

表5 凝乳溫度對凝乳時間的影響

2.2 正交實驗結果

2.2.1 正交實驗

正交實驗結果如表6所示。由表6可以看出，影響凝乳時間的因素主次順序為：凝乳溫度＞凝乳酶添加量＞CaCl2添加量，凝乳溫度對凝乳時間的影響最大，凝乳溫度過低，凝乳緩慢甚至不凝乳，這是因為凝乳酶的活性受溫度影響，溫度過低酶的活力較弱，蛋白很難凝固。

表6 正交實驗設計及結果

影響奶酪產率的因素主次順序為：凝乳酶添加量＞凝乳溫度＞CaCl2添加量，凝乳酶的添加量對奶酪產率影響最大，這是因為隨著凝乳酶添加量的影響凝乳的組織狀態和水分質量分數[12]。

影響奶酪感官評價的因素主次順序為：凝乳酶添加量＞CaCl2的添加量＞凝乳溫度，凝乳酶的添加量對奶酪的感官評價影響最大，其次是CaCl2的添加量。凝乳酶添加過多會過度分解蛋白質，生成氨基酸、肽類，使奶酪有一定的苦味，影響口感。另外凝乳酶添加量增多，成品硬度會增大而彈性會變小，結構也會變粗糙，這些都會影響奶酪的感官評價[13]。CaCl2添加量增加會使奶酪硬度變大，水分質量分數降低，組織結構不均勻，降低奶酪的嫩滑度，有時還會使奶酪產生苦澀味。

表7 正交實驗結果原始指標值、評分值和加權綜合評分值

2.2.2 凝乳時間、奶酪產率、感官評價三指標加權綜合分析結果

將凝乳時間、奶酪產率、感官評價三指標的權重分別定為w1=0.3，w2=0.4，w3=0.3，然后用加權綜合評分法計算出綜合評分值（計算結果見表7），以這一綜合評分值為指標再按單指標進行極差分析。

采用以下方法計算三個指標的綜合評分：

設每個指標的最大值yjmax對應y'jmax=100分，最小值y'jmin=0分，則×100

加權綜合評值：yi=w2×yi2+w3×yi3-w1×yi1其中，i為試驗號；j為指標號。

2.2.3 最佳工藝組合方案

以加權綜合評分值分析各因素對產品品質的影響結果如表8所示。由表8可以看出，對綜合評分進行極差分析得到牦牛奶軟質鮮奶酪最佳生產工藝方案是A2B2C3，即凝乳溫度為35℃，凝乳酶添加量為0.003 g/100 mL，CaCl2的添加量為0.03 g/100 mL時，奶酪的品質最好，此組合剛好在正交實驗的第5個試驗點。從實驗結果看，三個指標的結果都較好。

表8 正交實驗結果綜合指標的極差分析

3 結論

本研究采用青海特色資源牦牛乳，研究牦牛奶軟質鮮奶酪的工藝，經過單因素和正交實驗，得出了最佳工藝參數：凝乳溫度為35℃，凝乳酶添加量為0.003 g/100 mL，CaCl2的添加量為0.03 g/100 mL，此時奶酪的感官評價以及出品率都較佳，奶酪產率為16.11%。

[1]李學榮,孟海波,張麗霞，等.雪域高原牦牛奶的開發研究與可持續發展[J].中國奶 牛,2011,6（2）：6-7.

[2]劉利清.淺談奶酪的營養價值及發展現狀[J].農產品加工,2012,4：103-104.

[3]胡勇.牦牛乳生產Mozzarella奶酪的技術研究[J].青海畜牧獸醫雜志,2009,39（1）：12-14.

[4]范素琴,陳鑫炳,王成忠，等.軟質干酪加工工藝條件的研究[J].乳業科學與技術,2009（4）：170-173.

[5]牛婕.牦牛乳軟質干酪加工工藝技術及其成熟過程中風味物質的研究[D].甘肅農業大學,2010：13-15.

[6]王宇潔,鄭陽.軟質干酪生產技術[J].技術研發,2011,18（6）：140.

[7]鐘智敏,王娜.凝乳酶的添加量對干酪品質的影響[J].加工技術,2006,11：28-30.

[8]崔惠玲,李彥林,蔣愛民.凝乳酶及氯化鈣的添加量對凝乳及成品質量的影響[J].漯河職業技術學院學報,2008,7（5）：93-95.

[9]賀家亮,李開雄,李星科,等.凝乳酶對干酪品質影響研究進展[J].中國食品與營養,2007,（9）：32-33.

[10]鐘繼才.凝乳酶在干酪生產中的應用[J].中國乳品工業,2006,34（1）：54-56.

[11]陳偉.軟質奶酪加工工藝及質量控制方法研究[D].西北農林科技大學,2006：1-7.

[12]徐桂花,尤麗琴,張潔.軟質奶酪加工工藝研究[J].農業科學研究,2009,30（40）：38-40.

[13]JACOB,MANDY.Recent advances in milk clotting enzymes[J].International Journal of Dairy Technology.2011,64（1）：14-33.