馬蘇里拉干酪熔化性主要影響因素

張葉雨，張俊山，李春梅

(1.黑龍江東方學院，哈爾濱 150066；2.黑龍江省綠色食品科學研究院，哈爾濱 150028)

0 引言

馬蘇里拉干酪，也稱為莫扎雷拉、莫茲瑞拉或馬祖里拉等[1]是意大利南部坎帕尼亞（Campania）和那布勒斯（Naples）地方產的一種淡味奶酪[2]，屬于帶典型的帕斯特（Pasta Filata）干酪[3]，傳統的馬蘇里拉奶酪是用水牛奶制作的，要保存在奶清中[4]。馬蘇里拉干酪質地柔軟，水分含量高口感極佳，更適合國人食用[5]，近年來在我國的消費量持續上升[6-7]。熔化的馬蘇里拉干酪的功能特性豐富，其中熔化性被認為是制作出優秀披薩面層的重要特性[8]。而干酪的物理性質在很大程度上取決于酪蛋白的含量、酪蛋白相互作用的類型、數量和強度，干酪的成份、加工工藝和存儲條件。除此以外，在提升功能特性的同時保持干酪風味也是一個非常值得考慮的方面。因此，制造商必須了解熔化性如何受上述因素的影響。

1 干酪的熔化性

干酪的熔化性是反映干酪功能品質的一種功能特性，其好壞會影響消費者的購買欲望。具有良好熔化性的馬蘇里拉干酪應該熔化均勻，熔化后不會變成水狀并釋放出油，這樣在融化時就看不到單個干酪碎片，因為含有干酪碎片會對干酪融漿均一性產生影響，從而對食品的感官體驗產生不利影響。干酪的熔化性在食品的應用十分廣泛，如披薩面餅、漢堡上的干酪片、烤三明治。干酪制造商可以通過了解影響馬蘇里拉干酪熔化性的因素來生產出具有良好熔化性的馬蘇里拉干酪。

2 原料乳對馬蘇里拉熔化性的影響

因為地區優勢奶牛品種有所不同，制作馬蘇里拉干酪的原料乳會有所區別，主要分為牛奶和水牛奶兩類。牛奶馬蘇里拉干酪（CMM）更柔軟，更柔韌，含水量、脂肪和鹽含量略高于水牛奶馬蘇里拉干酪（BMM），這是因為BMM中的蛋白質含量更高，Zedan等人研究還指出，在冷藏過程中，CMM的可溶性氮含量和總揮發性脂肪酸（TVFA）都比BMM高。由于干酪中的蛋白質水解作用會影響干酪的質構和熔化性，而TVFA含量則增加了馬蘇里拉干酪的風味[9]。因此無論在熔化性還是風味CMM都更具優勢，因此，CMM更適合做披薩面層[10]。Salama等人研究發現在制作BMM的過程中，向水牛奶中添加濃縮乳清蛋白（47.88%蛋白含量，添加量為0.3%），可將其熔化性提高兩倍[11]。在考慮獲制作條件、經濟以及原材料獲取難度的情況下，CMM無疑更適合中國國情。

3 干酪成分對馬蘇里拉熔化性的影響

3.1 水分

含水量提高會增加干酪的產出率。但水分含量的變化會對干酪的功能特性產生影響。隨著水分的蒸發，較大的酪蛋白孔洞逐漸消失，干酪凝膠結構變得連續而緊密，干酪的熔化性降低[12]。Jana研究發現將馬蘇里拉干酪的含水量從47%增加到52%，會使干酪的質地變軟，并使干酪的熔化性提高[13]。過高的含水量，會導致干酪融化時間延遲，可撕碎性和風味變差。因此在提高馬蘇里拉干酪水含量的同時，且不影響干酪的其他功能特性，會是以后的重點研究方向。

3.2 脂肪

脂肪含量對熔化性也有很大影響，Tunick等人研究發現隨著馬蘇里拉干酪中脂肪含量的增加，干酪的柔軟性和熔化性會得到改善[14]。但隨著人們健康觀念深入，低脂馬蘇里拉干酪也越來越受歡迎，但脂肪含量降低會影響干酪含水量，從而對干酪的熔化性產生不利影響。Tunick等人研究指出在制備低脂馬蘇里拉干酪時，對牛奶進行均質化可以產生具有理想熔化性的產品[15-16]。此外Perry等人發現，使用胞外多糖生產培養物有助于獲得含水量增加的低脂奶酪，從而改善了可熔化性[17-18]。低脂馬蘇里拉干酪的許多不良功能特性是由于缺乏脂肪，使酪蛋白基質脫水，導致熔化性降低，由此導致的融化時間延長，會使干酪烘焙過程中產生嚴重的褐變，對感官體驗產生不利影響[19]。

脂肪含量和水含量增加都對馬蘇里拉干酪的熔化性有積極影響，但兩者之間互有影響，脂肪含量降低也會導致水含量減少，而水含量上升則會對干酪的可撕碎性等其他功能特性產生不利影響。脂肪含量和含水量還共同作用于干酪的褐變現象，研究脂肪含量與水含量對干酪熔化性的影響，對提高經濟性、風味和控制產品質量都有重要影響。

3.3 發酵劑

在馬蘇里拉干酪制作過程中發酵劑的選擇具有多種選擇，在制作馬蘇里拉干酪時甚至可以使用酸奶發酵菌代替。但不同的發酵劑培養物具有不同的蛋白水解活性，會影響馬蘇里拉干酪的熔化性。當瑞士乳桿菌作為嗜熱鏈球菌的輔助發酵劑，與使用德氏乳桿菌相比，具有優越的功能特性，尤其是熔化性。Dave等人在使用混合培養法（嗜熱鏈球菌和瑞士乳桿菌）制備的1個月齡的馬蘇里拉干酪時發現其可熔化性比新鮮干酪相比提高了3～4倍，而單獨使用嗜熱鏈球菌培養的干酪的可熔化性僅為2倍[20]。因此，乳桿菌與鏈球菌的混合菌種是現代工業發酵菌的主流，與此同時提高發酵溫度，縮短發酵時間則是發酵菌的研究的另一個重要方向。

3.4 凝乳酶

凝乳酶的選擇也具有多樣性，Dave等人研究發現凝乳酶和發酵劑之間的協同作用可以用來提高馬蘇里拉干酪的熔化和流動特性[21]。馬蘇里拉干酪的熔化性主要與β-酪蛋白的水解有關，對馬蘇里拉干酪品質起著重要作用[22]。不同的凝乳酶則對酪蛋白有不同的特異性[20-21]。與小牛皺胃凝乳酶相比，Ahmed等人在研究了板栗疫病菌的寄生蛋白酶后發現其對β-酪蛋白更具特異性，在對利用板栗疫病菌的寄生凝乳酶制備的一個月齡的馬蘇里拉干酪檢測后發現，其β-酪蛋白的分解率為50%，高于用傳統凝乳酶制作的一個月齡的馬蘇里拉干酪中44.72%的分解率[23]。但隨著干酪的成熟，這種指標會趨近，此時凝乳酶的類型既不能影響TVFA的含量，也不能影響馬蘇里拉干酪的熔化性[24]。由此可見，凝乳酶對新鮮馬蘇里拉干酪的熔化性影響較大。而對于成熟的馬蘇里拉的影響幾乎可以忽略不計。

4 制作工藝和存儲條件對熔化性的影響

4.1 凝乳切割時的pH值

凝乳切割是所有干酪生產關鍵步驟之一，乳清排放時的p H值對凝乳功能的影響很大，其pH值在決定分配到凝乳中的乳糖量方面至關重要。同時p H迅速降低使乳酸乳球菌的自溶率增加，有助于胞內酶的釋放，從而影響蛋白質水解速率[25]。Yun等人研究發現在p H 5.1至pH 5.4范圍內切割時，馬蘇里拉干酪在熔化狀態下的特性，如可熔化性不受影響[26]。Kiely和Maldonado等人則研究發現，馬蘇里拉干酪凝乳熔化的最佳條件是將凝乳p H值調整在5.2～5.5之間[27-28]。

4.2 牛乳的均質化

均質化常用作低脂馬蘇里拉生產。Sharma和Dalgleish研究發現牛奶的均質化會形成新的脂肪/水界面，這種界面為奶酪提供了更大的穩定性，防止游離油的形成[29]。在低壓（2 450～4 900 k Pa）下使牛乳或奶油均質化（稱為“部分均質化”）可以減少烘焙過程中奶酪中的游離油[30]。在增加干酪熔化性的同時減少褐變現象。Tunick和Rowney等人則發現脂肪球的大小及其在酪蛋白基質中的分散性影響干酪的可熔化性和游離油[31]。在高壓（6 700 k Pa）下均質化的干酪乳往往會降低其拉伸和熔化特性，而低壓均質化（400 k Pa）則不會降低所制得的馬蘇里拉干酪的熔化特性[32]。

4.3 干酪凝乳的升溫

干酪凝乳的升溫會影響干酪里的水含量，Tunick等人研究指出隨著溫度從32℃升高到46℃，馬蘇里拉干酪的硬度增加，可熔化性降低。這是由于干酪的水分含量較低，并且在貯藏期間延緩了蛋白質水解。Yun等人則發現在38～44℃的范圍內改變溫度并不會顯著改變干酪的熔化性[33]。

4.4 干酪凝塊的拉伸

高溫條件下使用拉伸工藝會影響干酪中蛋白水解酶的存活。溫度過高會導致凝乳酶嚴重失活，從而影響蛋白質水解[34]。當拉伸水溫度從62℃提高至66℃時，Yun等人發現馬蘇里拉干酪的一級和二級蛋白質的水解程度都會降低[35]。拉伸溫度正是通過影響馬蘇里拉干酪凝乳中蛋白質水解影響熔化性。

4.5 腌制方法及含鹽量

馬蘇里拉干酪生產過程中的腌制步驟不僅影響干酪的含鹽量，而且通過冷鹽水影響奶酪冷卻的速度。干酪在腌制后會出現鹽梯度，奶酪的水分含量和鈣含量在產品表面明顯較低。Kindstedt研究發現這種鹽梯度會導致奶酪不同部分的熔化特性發生變化[36]。

4.6 冷藏存儲

干酪貯藏過程中存在蛋白質水解現象，其過程可能與殘留的凝乳酶（rennet）、乳本身蛋白酶和發酵劑酶的活性有關。Imm等人發現干酪的熔化特性與蛋白質水解呈顯著正相關（-0.80≤r≤0.51），而與干酪質構特性呈負相關（-0.48≤r≤-0.81）[37]。

新鮮的馬蘇里拉干酪（冷藏前期）經常在干酪表面和剖面上散發出游離水分，不適合粉碎和熔化[38]。然而，隨著干酪成熟，表面的水分被吸收，從而形成理想的熔化特性。Rowney等人研究發現，在干酪成熟過程中，不溶性酪蛋白基質膨脹并形成水合凝膠，從而提高產品的水結合能力[39]。改進的水合蛋白質結構有助于減小蛋白質分子間的作用力，配合脂肪的潤滑特性，可以提高干酪產品的熔化性。

5 干酪冷凍對干酪熔化性的影響

冷凍干酪既可以延長馬蘇里拉奶酪的保質期，還能保持理想的功能性。然而，Oberg等人研究表明，冷凍前將奶酪切碎會降低了奶酪的熔化性。這種干酪在沒有完全成熟的情況下，會表現出良好的熔化性，并在儲存的1年內仍能保持這種功能[40]。Bertola等人發現讓冷凍（-20℃）奶酪在4℃下熟化21 d，不會像未冷凍奶酪樣品那樣導致可熔化性的降低[41]。Kuo和Gunasekaran指出，在冷凍和冷凍儲存過程中，奶酪的結構變化改善了奶酪的可熔化性[42]。

6 馬蘇里拉干酪的其他功能特性

除熔化性以外，易碎性、延展性、褐變和起泡也是馬蘇里拉干酪的重要的功能特性，易碎性包括易于切割、粉碎以及干酪碎片的形狀均勻完整[43]，易碎性良好的干酪更容易均勻融化[44]。而延展性被量化為可拉伸性（拉絲性）[45]，主要應用干酪的烘焙時品質的評測。在烘焙過程中熱空氣和蒸汽聚集形成水泡，在烘焙過程中可能會優先燒焦，同時干酪中的葡萄糖在高溫的作用下會產生“美拉德反應”形成褐變。良好的易碎性和延展性有利于提高熔化性，而良好的熔化性則可以減少起泡和褐變現象。

7 結束語

在影響馬蘇里拉干酪熔化性的因素中，原料乳本身的水分和脂肪通過含量對干酪熔化性產生影響，含量越高，熔化性越好，且脂肪含量與水含量之間存在相互影響。凝乳酶和發酵劑則通過影響蛋白質的水解過程，從而影響熔化性，不同的凝乳酶對乳中蛋白的水解存在特異性，其中β-酪蛋白的水解對熔化性影響最大。干酪的加工制作以及存儲過程中，則通過控制水分、脂肪、鈣含量以及酶活性對熔化性產生影響。

如今，干酪制作已經從一種保密的傳統工藝轉變為系統科學的研究。了解影響馬蘇里拉干酪熔化性的因素，有助于制造商生產出具有良好熔化性的馬蘇里拉干酪、縮短生產周期、提高經濟效益。此外，對原料乳成分、發酵微生物、生產工藝的研究，也有助于開發精確測試奶酪功能特性的方法，并將這些數據與奶酪的不同功能特性及應用相關聯，為我國干酪生產帶來啟發。