凝固型芝士風味發酵乳的制備

周 潔，羅冠儀，劉振民

（乳業生物技術國家重點實驗室 上海乳業生物工程技術研究中心 光明乳業股份有限公司 乳業研究院，上海 200436）

風味發酵乳是以80%以上生牛（羊）乳或乳粉為原料，添加其他原料，經殺菌、發酵后pH 值降低，發酵前或后添加或不添加食品添加劑、營養強化劑、果蔬、谷物等制成的產品[1]。根據發酵乳的生產工藝和成品狀態的不同，可將其分為凝固型、攪拌型和飲用型。而凝固型發酵乳中乳含量高，乳香氣天然濃郁，口感極佳，因此具有較強的競爭優勢。然而，隨著生活水平的提高，健康意識的增強，人們對發酵乳提出了更高的要求，在要求營養的同時，也會追求更多的飲食風味和生理調節功能[2]。

干酪英文名“cheese”，音譯為“芝士”。是一種發酵的牛奶制品，蛋白含量豐富，營養價值高。本實驗中使用的芝士醬為再制干酪，是以1種或2種不同成熟度的天然干酪為主要原料，經粉碎后添加乳化劑、穩定劑融化而成的制品[3]。而芝士富含的優質蛋白質和豐富的鈣，能有效彌補我國居民膳食營養的不足[4]。

近年來我國乳制品行業步入成熟期，2010年后，我國酸奶消費者市場的增長率開始領跑全球市場[5]，而芝士作為乳制品的新貴，僅少數國內乳企涉足[6]。隨著經濟的發展和一、二線城市消費觀念的轉變，干酪制品的消費習慣已逐漸得到培養，未來可以成為帶動我國乳制品消費的新的增長點[7]。本研究將芝士與發酵乳相結合，研制一款配以鮮牛乳發酵制備[8]的凝固型芝士風味發酵乳，并對其發酵工藝進行優化，既可以滿足人們對發酵乳風味的需求，也可以滿足營養的需要。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

全脂牛乳（蛋白質≥3.1%）、白砂糖、芝士醬：市購；菌種CN（保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌，比例為1∶3）：丹麥科漢森公司。

體積分數95%的乙醇、氫氧化鈉、硫酸（均為分析純）：廣州化學試劑廠；厭氧產氣袋、厭氧盒：日本三菱化學株式會社；酚酞（指示劑）：天津市百世化工有限公司；異戊醇（分析純）：天津市大茂化學試劑廠；定氮片：瑞士FOSS公司。

1.2 儀器與設備

JJ2000B電子天平：常熟市雙杰測試儀器廠；WPE45恒溫水浴鍋、HPP1恒溫恒濕培養箱：德國Memmert公司；APV1000均質機：APV（中國）有限公司；RW20數顯電動攪拌機：德國IKA公司；8200凱氏定氮儀：瑞士FOSS公司；FUNCEGERBER蓋博乳脂計、FUNCE GERBER離心機：德國GERBER公司；S220 酸度計：梅特勒-托利多（上海）有限公司；LC-20AD/T高效液相色譜儀：日本島津公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 凝固型芝士風味發酵乳的工藝流程及操作要點

全脂牛乳、白砂糖、芝士醬→原輔料混合配料→均質→殺菌→冷卻→接種→灌裝→發酵→冷卻→凝固型芝士風味發酵乳

操作要點：

原輔料混合配料：先將全脂牛奶預熱至45～50 ℃，在高速攪拌（800 r/min）過程中加入其他配料，并攪拌15～20 min，使得物料均勻分散。

均質：在60～65 ℃、18～20 MPa進行均質，可破碎乳脂肪球，使乳脂肪均勻且充分的分散在奶中，防止脂肪上浮，也可使其口感更加細膩，提高乳香味。

菌種液的制備：10g脫脂奶粉溶于85 mL45 ℃的溫水中，加熱煮沸后冷卻至43 ℃，加入5 g菌種CN，制成菌種液待用。

殺菌：90～95 ℃殺菌5 min后，冷卻至（18±2）℃接種菌種，接種后立即灌裝。

發酵：灌裝完畢后立即在所需要的恒溫條件下進行發酵，發酵溫度為40～43 ℃范圍內較為適宜，發酵時長約為4～7 h，酸度＞70°T時，即可停止發酵。

冷藏：發酵完畢后立即在4～6 ℃條件儲存24 h，使產品后熟，從而得到凝固型芝士風味發酵乳成品。

1.3.2 凝固型芝士風味發酵乳的工藝條件優化

（1）單因素試驗

白糖添加量的確定：固定芝士醬添加量0.8%、發酵時間5.0h和發酵溫度42℃，白糖添加量分別以6.5%、7.0%、7.5%、8.0%、8.5%，測定發酵成品的酸度，并對其進行感官評價。

芝士醬添加量的確定：固定白糖8.0%、發酵時間5.0 h和發酵溫度42 ℃，芝士醬的添加量分別以0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%，測定發酵成品的酸度，并對其進行感官評價。

發酵溫度的確定：固定白糖的量8.0%、芝士醬的量0.8%、發酵時間5.0 h，分別在發酵溫度40 ℃、41 ℃、42 ℃、43 ℃、44 ℃，測定發酵成品的酸度，并對其進行感官評價。

發酵時間的確定：固定白糖的量8.0%、芝士醬的量0.8%、發酵溫度42 ℃，分別調整發酵時間4.0 h、4.5 h、5.0 h、5.5 h、6.0 h。測定發酵成品的酸度，并對其進行感官評價。

（2）正交試驗

選擇影響產品品質的4個主要因素：白砂糖的添加量（A）、芝士醬的添加量（B）、發酵溫度（C）和發酵時間（D），根據單因素試驗中的結果確定各因素的水平范圍[11]，設計4因素3水平L9（34）的正交試驗[12]，然后對產品進行感官評價及酸度測定，正交試驗因素與水平見表1。

表1 凝固型芝士風味發酵乳工藝條件優化正交試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for process conditions optimization of cheese flavor fermented milk

1.3.3 分析測定

（1）感官評價

根據中國乳制品工業行業規范RHB 103《酸牛乳感官質量評鑒細則》[13]，制定相對應的感官評價標準見表2。

表2 凝固型芝士風味發酵乳感官評價標準Table 2 Sensory evaluation standards of cheese flavor set fermented milk

（2）理化指標的測定

產品中理化指標按照GB 19302—2010《食品安全國家標準發酵乳》中理化指標的要求，檢測蛋白質、脂肪和酸度，其中蛋白質的測定采用凱氏定氮法[14]，脂肪的測定采用蓋博法[15]，酸度的測定采用酚酞指示劑法[16]。

（3）微生物指標的測定

產品中微生物指標按照GB 19302—2010《食品安全國家標準發酵乳》中微生物限量的要求，檢測大腸菌群、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、霉菌和酵母，其中大腸菌群的檢測參考GB 4789.3—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗大腸菌群計數》中平板計數法[17]，金黃色葡萄球菌的檢測參考GB 4789.10—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗金黃色葡萄球菌檢驗》中定性檢驗[18]，沙門氏菌的檢測參考GB 4789.4—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗沙門氏菌檢驗》[19]，霉菌和酵母的檢測參考GB 4789.15—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗霉菌和酵母計數》[20]；乳酸菌數的檢測方法參考GB 4789.35—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗乳酸菌檢驗》[21]。

2 結果與分析

2.1 工藝條件優化單因素試驗結果

2.1.1 白砂糖添加量對產品品質的影響

由圖1可知，隨著白砂糖添加量在6.5%～7.5%范圍內的上升，感官評分隨之增高；感官評分在白砂糖添加量為7.5%的時候最高，為86分，此時產品風味最佳；白砂糖添加量＞7.5%之后，感官評分隨之下降。而白砂糖的添加量對產品酸度的影響不明顯。因此，最佳白砂糖添加量為7.5%。

圖1 白砂糖添加量對凝固型芝士風味發酵乳品質的影響Fig.1 Effect of sugar addition on the quality of cheese flavor set fermented milk

2.1.2 芝士醬添加量對產品品質的影響

由圖2可知，隨著芝士醬添加量在0.6%～0.9%的變化，感官評分隨之增高；感官評分在芝士醬添加量為0.9%的時候最高，為87分，產品芝士風味最佳；芝士醬添加量＞0.9%之后，感官評分隨之下降。而芝士醬的添加量對酸度的影響相對較小。因此，最佳芝士醬添加量為0.9%。

圖2 芝士醬的添加量對凝固型芝士風味發酵乳品質的影響結果Fig.2 Effect of cheese sauce addition on the quality of cheese flavor set fermented milk

2.1.3 發酵溫度對產品品質的影響

由圖3可知，隨著發酵溫度在40～42 ℃范圍內增加時，感官評分隨之增高；發酵溫度為42 ℃時感官評分最高，為86分，產品風味最佳；發酵溫度＞42 ℃之后，感官評分隨之下降。隨著發酵溫度的升高，產品酸度也越來越高，最終也會影響產品感官評分。因此，最佳發酵溫度為42 ℃。

圖3 發酵溫度對凝固型芝士風味發酵乳品質的影響結果Fig.3 Effect of fermentation temperature on the quality of cheese flavor set fermented milk

2.1.4 發酵時間對產品品質的影響

由圖4可知，發酵時間在4.0～5.5 h范圍內增加時，感官評分隨之增高；發酵時間在5.5 h時感官評分最高，為87分，產品風味最佳，酸甜可口；發酵時間＞5.5 h之后，感官評分隨之下降。當發酵時間在4.0～5.5 h范圍內增加時，酸度隨之增高，而當發酵時間＞5.5 h以后，酸度幾乎無變化。因此，最佳發酵時間為5.5 h。

圖4 發酵時間對凝固型芝士風味發酵乳品質的影響結果Fig.4 Effect of fermentation time on the quality of cheese flavor set fermented milk

2.2 正交試驗結果與分析

在單因素試驗基礎上，以感官評價為考察指標，白砂糖的添加量（A）、芝士醬的添加量（B）、發酵溫度（C）和發酵時間（D）為影響因素，設計4因素3水平L9（34）的正交試驗，正交試驗結果與分析見表3，方差分析見表4。

由表3可知，4個因素對凝固型芝士風味發酵乳感官評分的影響順序為芝士醬添加量（B）＞白砂糖添加量（A）＞發酵時間（D）＞發酵溫度（C），最佳工藝條件組合為A2B2C3D2，即白砂糖添加量為7.5%，芝士醬添加量0.9%，發酵溫度43 ℃，發酵時間5.5 h。在此最佳條件下進行3次平行驗證試驗，感官評分為91分。

由表4可知，白糖的添加量和芝士醬添加量對感官評分的結果影響顯著（P＜0.05），而發酵溫度和發酵時間對結果的影響均不顯著（P＞0.05）。

表3 凝固型芝士風味發酵乳工藝條件優化正交試驗結果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for process conditions optimization of cheese flavor set fermented milk

表4 正交試驗結果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results

2.3 產品品質指標的分析

產品在最佳組合下制得的凝固型芝士風味發酵乳，色澤柔和均勻，表面光滑。口感細膩嫩滑、酸甜適中、芝士風味突出。組織狀態良好，無乳清水析出，質地細膩均勻，且軟硬適中。成品感官評分為91分。

產品在最佳組合下制得的凝固型芝士風味發酵乳，其蛋白質含量為2.83%，脂肪含量為3.13%，酸度78.9°T。

在最佳組合下制得的凝固型芝士風味發酵乳，其乳酸菌總數為4.2×107CFU/g，大腸菌群、霉菌、酵母菌、金黃色葡萄球菌和沙門氏菌均未檢出。

3 結論

通過單因素試驗和正交試驗確定凝固型芝士風味發酵乳的最佳配方工藝為白糖添加量7.5%，芝士醬添加量0.9%，發酵溫度為43 ℃，發酵時間為5.5 h。在此條件下，產品組織細膩均勻，無乳清水析出，酸甜適中，口感嫩滑，芝士風味突出，感官評分為91分，酸度為78.9°T。