Edam牦牛干酪成熟過程中品質變化及蛋白質降解

王 澤，張 巖，陳煉紅,

（1.西南民族大學食品科學與技術學院，四川 成都 610041；2.西南民族大學畜牧獸醫學院，四川 成都 610041）

牦牛是中國青藏高原特有的家畜資源[1]。牦牛乳作為高寒牧區牧民的重要食物[2]，與牛乳相比，不僅脂肪酸、蛋白質、乳糖等干物質含量更高，還具有耐缺氧、抗疲勞和抗氧化等功能特性[3]。當前牦牛乳的生產加工主要集中在曲拉、酥油和牦牛酸乳等傳統制品[4]，商業價值較低且不易貯藏，牦牛干酪作為高附加值的耐保存乳制品亟需進一步開發研究。牦牛干酪具有風味濃郁、出品率高與營養價值高等特點[5]，近年來，人們對優質乳制品的需求不斷增加，牦牛干酪具有廣闊的市場前景。

Edam干酪又稱紅波奶酪，原產于荷蘭[6]，常以牛乳或水牛乳為原料[7]，是經熱水浸燙浸泡排出乳清，洗滌乳糖，于10～14 ℃發酵成熟的半硬質浸洗干酪。浸洗是Edam干酪獨特的生產工藝，能夠有效控制乳酸的產生，使干酪pH值保持在5.0～5.2范圍內[8]。Edam干酪成熟周期通常為6～10 周[9]，其口感細膩溫和，略有咸味，內部呈淡黃色，微帶彈性，初試干酪者容易接受。

干酪成熟過程主要包含蛋白降解、脂肪氧化和糖酵解3 種生化反應[10]。蛋白質水解是其中重要一環，蛋白質在凝乳酶、蛋白酶以及微生物酶的作用下逐漸降解成大肽、小肽以及氨基酸，從而形成干酪特有的組織形態和風味[11]。酪蛋白（casein，CN）富含人體所需的必需氨基酸[12]，作為干酪骨架的主要結構，成熟過程中不斷被降解，其氨基酸含量、疏水基團數量、二級結構等皆會發生變化，導致蛋白分子交聯程度與交聯方式發生改變，從而影響干酪的質地和功能特性。

探究成熟過程中牛乳Edam干酪的蛋白質降解已成為研究熱點，Sabikhi等[13]發現Edam干酪成熟3 個月后α-CN和β-CN均被水解，但α-CN水解程度更高；Ml?ek等[14]采用近紅外光譜法檢測Edam干酪中游離氨基酸和可溶性氮（soluble nitrogen，SN）含量評估干酪成熟階段；Aljewicz等[15]使用鼠李糖桿菌和嗜酸乳桿菌作為輔助發酵劑能夠顯著提升Edam干酪蛋白水解過程；Pachlová等[16]發現成熟時間與成熟溫度能夠顯著影響Edam干酪中游離氨基酸含量，其中（10±2）℃的成熟效果最好。

目前，鮮見Edam牦牛干酪成熟期間品質及蛋白質降解的深入研究。因此，本實驗以牦牛乳為原料制備Edam牦牛干酪，基于實驗室現有最佳加工工藝，研究其在成熟過程中理化指標、物性指標、蛋白質和脂肪分解指標變化，分析CN結構與降解情況，探究各指標之間相關性。本研究可為Edam干酪品質評價和成熟機理提供一定理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

Edam牦牛干酪（實驗室自制，得率19.41%）；新鮮牦牛乳采自四川省紅原縣麥洼（乳密度1.033、蛋白質含量4.72%、脂肪含量6.54%）。

蛋白定量測定試劑盒、巰基測定試劑盒、蛋白質羰基含量測試盒、十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE）凝膠配制試劑盒 江蘇省南京建成生物工程研究所；其余試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

LRH-800-GSI人工氣候培養箱 上海滬粵明科學儀器有限公司；PHS-3C精密pH計 上海儀電科學儀器股份有限公司；MODEL手持式色度計 廣東省深圳市威福光電科技有限公司；K-9840凱氏定氮儀 上海沛歐分析儀器有限公司；JOYN-SXT-6B粗脂肪自動測定儀上海喬躍儀器有限公司；TG16-WS低溫高速離心機湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司；V-100紫外分光光度計 翱藝儀器（上海）有限公司；TA.XT.Plus食品物性分析儀 英國Stable Micro System公司；DHR-3流變儀 美國TA公司；ALPHA 1-4 LSC1-4冷凍干燥機 德國Marin Christ公司；DYY-12電腦三恒多用電泳儀 北京市六一儀器廠；Nicolet 380傅里葉變換紅外光譜儀 美國Thermo Electron公司。

1.3 方法

1.3.1 Edam牦牛干酪制備

根據課題組前期工藝優化研究基礎，Edam牦牛干酪按如下流程制備：

原料乳→過濾→標準化→巴氏滅菌（63 ℃，30 min）→冷卻（32 ℃）→添加發酵劑（0.006%）→調節pH值至5.6→添加氯化鈣（0.01%）→添加凝乳酶→凝乳（32 ℃，30 min）→切割、熱縮→排出乳清→浸洗（45 ℃）→排出乳清→壓榨成型→鹽漬（12%）→干燥→封蠟→成熟

1.3.2 成熟

將Edam牦牛干酪置于13 ℃、相對濕度85%的人工氣候箱中進行發酵成熟，分別在成熟第0、20、40、60、80天取樣測定。

1.3.3 感官評價實驗

參考GB 5420—2021《干酪》[17]中感官要求制定Edam牦牛干酪感官評價標準，如表1所示。

表1 Edam牦牛干酪感官評價標準Table 1 Criteria for sensory evaluation of Edam yak cheese

1.3.4 理化指標測定

根據GB 5009.3—2016《食品中水分的測定》[18]中直接干燥法測定水分含量；根據GB 5009.237—2016《食品pH值的測定》[19]測定pH值；根據Delgado等[20]的方法測定亮度值（L*）、紅度值（a*）和黃度值（b*）。

1.3.5 物性指標測定

1.3.5.1 質構測定

參考姜納川等[10]的方法并加以修改。將樣品分為5 cm×5 cm×3 cm塊，使用食品物性分析儀進行測定。測定參數：負載類型為Auto-5 g；測試速率1 mm/s；壓緊距離10 mm；保持時間0 s；探頭恢復速率1 mm/s；探測類型為p-0.5。

1.3.5.2 流變學特性測定

根據Ma Xixiu等[21]的方法并加以修改。將干酪樣品切成直徑為2 cm、厚度為0.3 cm的圓形切片。使用流變儀，選用20 mm的不銹鋼平板探頭進行測定。進行小幅振蕩動態剪切變溫掃描時，升溫（或降溫）范圍設定為25～80 ℃，升溫（或降溫）速率5 ℃/min，測試拉力0.05%，頻率0.1 Hz。

1.3.6 蛋白質分解指標測定

根據GB 5009.5—2016《食品中蛋白質的測定》[22]中凱氏定氮法測定總蛋白含量，根據Mane等[23]的方法測定pH 4.6條件下干酪中SN含量（pH 4.6-SN），根據高代微等[24]的方法測定12%三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）條件下干酪中SN含量（12% TCA-SN）。

1.3.7 脂肪分解指標測定

根據GB 5009.6—2016《食品中脂肪的測定》[25]中索氏抽提法測定脂肪含量；根據GB/T 5530—2005《酸值和酸度測定》[26]中熱乙醇法測定游離脂肪酸含量；根據李昂等[27]的方法測定硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）值。

1.3.8 CN結構分析

1.3.8.1 CN提取與純度分析

根據王玲[28]的方法從Edam牦牛干酪中提取CN樣品。稱取一定質量CN凍干粉溶解于100 倍稀釋的醋酸鹽緩沖液中，采用蛋白定量測定試劑盒測定CN的純度。

1.3.8.2 SDS-PAGE實驗

根據王蔚新[29]的方法測定。

1.3.8.3 傅里葉變換紅外光譜掃描

根據周穎喆[30]的方法并加以修改。采用透射紅外光譜附件，使用傅里葉變換紅外光譜儀進行分析。背景掃描后，將CN樣品平鋪在樣品的ZnSe芯片上。掃描范圍4000～650 cm-1，分辨率4 cm-1。

1.3.8.4 總巰基含量與羰基含量測定

按照試劑盒說明，采用巰基測定試劑盒測定總巰基含量，采用蛋白質羰基含量測試盒測定羰基含量。

1.3.8.5 表面疏水性測定

根據耿瑋蔚等[31]的方法并加以修改。取一定質量CN樣品溶于SDS溶液中，靜置30 min，在pH 8.0緩沖液中透析。取透析液0.5 mL，加入10 mL CHCl3，混勻。在CHCl3層中加入0.0024%亞甲基藍溶液，混勻，2500 r/min離心15 min。取底層SDS和亞甲基藍的混合物，在655 nm波長處測定吸光度。

1.4 數據處理

2 結果與分析

2.1 Edam牦牛干酪成熟過程中感官評價分析

由圖1可知，Edam牦牛干酪成熟過程中感官評分呈先顯著下降后顯著上升的趨勢（P＜0.05）。第0天時，干酪無其他明顯風味，顆粒較粗糙；成熟20 d時口感最差，發酵香氣不足；成熟40 d時，感官接受度有所提高，初具干酪發酵香氣；成熟80 d時，干酪出現明顯香氣，口感細膩，這是因為酶逐漸滲入，干酪成熟使大分子肽逐漸分解為小分子肽，小分子肽繼而分解為氨基酸以及副產物，脂肪在酶的作用下逐漸分解為脂肪酸，脂肪酸與干酪原有的醇類物質作用生成酯，產生芳香氣味，改善干酪的感官品質[32]。

圖1 Edam牦牛干酪成熟過程各階段感官評分Fig.1 Sensory score of Edam yak cheese during ripening process

2.2 Edam牦牛干酪成熟過程中理化指標分析

2.2.1 Edam牦牛干酪成熟過程中水分含量變化

由圖2可知，Edam牦牛干酪的水分含量隨成熟時間延長而降低。成熟初期含水量相對較高，所以成熟0～60 d水分流失較快，此時各階段水分含量差異顯著（P＜0.05）；成熟60 d后，蛋白質及脂肪分解基本完成，干酪結構趨于穩定，水分流失逐漸緩和。這與Sabikhi等[13]的結果一致，均為成熟初期奶酪水分含量顯著降低。水分含量降低的原因是干酪早期網狀結構空隙小，隨著成熟時間的延長，CN分解導致網狀結構的空隙逐漸變大，水分從空隙中脫落。另外，蛋白質和脂肪分解時常伴有水的生成，抵消了一部分流失的水，所以成熟時間越久，水分含量降低越緩慢。

圖2 不同成熟階段Edam牦牛干酪的水分含量Fig.2 Water content of Edam yak cheese during ripening stages

2.2.2 Edam牦牛干酪成熟過程中pH值變化

由圖3可知，隨著成熟時間的延長，Edam牦牛干酪的pH值呈逐漸下降趨勢，由最初的5.85下降到4.96，屬于Edam干酪的正常pH值。Hoffmann等[33]測得成熟6 周的Edam干酪pH值為5.40，與本實驗結果相近。成熟0～20 d，pH值顯著下降（P＜0.05），這是因為在干酪成熟過程中，乳糖被發酵劑乳酸菌降解產生乳酸[34]，蛋白被蛋白酶水解產生小分子肽等堿性物質，且成熟早期乳糖分解作用較強，從而導致pH值迅速下降。在后熟階段，由于乳糖不斷被消耗，酸性物質的生成會逐漸減少，堿性物質不斷積累，因此干酪在后熟階段的下降趨勢減緩。

圖3 不同成熟階段Edam牦牛干酪的pH值Fig.3 pH of Edam yak cheese at different ripening stages

2.2.3 Edam牦牛干酪成熟過程中色度變化

干酪的成熟過程中，脂肪含量對色度有重要影響[35]。由表2可知，隨著成熟時間延長，Edam牦牛干酪的L*值呈下降趨勢，下降率為12.44%。成熟過程中菌體分泌的脂肪酶不斷分解脂肪，隨著脂肪減少，L*值不斷下降。隨著成熟時間延長，干酪的a*值不斷增加，其中成熟20～60 d上升顯著（P＜0.05）。這是由于成熟前期，干酪中的紅綠色素被脂類物質包裹，所以干酪顏色偏綠，隨著成熟時間的延長，脂類物質不斷被凝乳酶和乳酸菌分泌的脂肪酶分解，干酪中的紅綠色素被釋放出來，使干酪逐漸呈現出應有的色澤。此外，隨著成熟時間變化，干酪的b*值在各階段顯著上升（P＜0.05），由最初的13.15上升至19.45，上升率為47.91%。隨著成熟的進行，蛋白質不斷被乳酸菌和凝乳酶分解，部分CN的網狀結構被破壞，鑲嵌在CN網狀結構中的脂肪逐漸暴露，使干酪中游離的黃色素增多，干酪表觀色澤越來越黃。

表2 不同成熟階段Edam牦牛干酪的色度值Table 2 Color parameters of Edam yak cheese at different ripening stages

2.3 Edam牦牛干酪成熟過程中物性指標分析

2.3.1 質構特性分析

由表3可知，隨著成熟時間延長，Edam牦牛干酪的硬度、彈性和膠黏性均呈上升趨勢。干酪在成熟80 d內硬度由971.83 g上升到4326.01 g。水分的流失導致硬度不斷增加，后期上升幅度較緩和，這是由于蛋白質和脂肪分解產生了一部分水，減緩了硬度增加的速率。干酪的彈性在成熟80 d內逐漸增加，彈性增長歸因于蛋白分子內破裂的非共價相互作用的復雜變化；干酪成熟過程中蛋白質和脂肪的分解，使各組分作用力趨于穩定和平衡，主要表現為彈性增加以及內部組織分布更加均勻等。成熟過程中，干酪的凝聚性整體呈下降趨勢，80 d內下降率達85.71%。Moreira等[36]對奶酪成熟過程中凝聚性下降進行了分析，發現此現象與化學鍵間的相互結合有關，隨蛋白質水解程度的增加，蛋白質與水相互作用增加，破壞原有化學鍵，使得凝聚性下降。成熟過程中，干酪的膠黏性在成熟20 d后顯著上升（P＜0.05）。這是因為干酪成熟過程中蛋白質的分解使親水基團增加，脂肪降解為游離脂肪酸，導致干酪膠黏性不斷上升。

表3 不同成熟階段Edam牦牛干酪質構特性Table 3 Texture characteristics of Edam yak cheese at different maturity stages

2.3.2 流變學特性分析

由圖4可知，Edam牦牛干酪在成熟過程中，隨著溫度的升高，發酵各階段干酪的儲能模量和損耗模量均呈下降趨勢，且趨勢相似。這說明受熱過程中凝乳顆粒的彈性和黏性一直降低，可能與脂肪粒液化發生形變、CN收縮使蛋白質結合減弱有關。而隨著發酵時間的延長，干酪的儲能模量和損耗模量都增加，表明干酪的彈性和黏性都變高，這與質構分析結果一致。此外，整個升溫過程中儲能模量一直大于損耗模量，損耗角正切值始終小于1，說明各成熟階段干酪都以彈性形變為主，主要表現出固態物體的性質。

圖4 Edam牦牛干酪成熟過程中儲能模量（a）、損耗模量（b）和損耗角正切值（c）的變化Fig.4 Changes in storage modulus (a),loss modulus (b) and tanδ (c)during ripening of Edam yak cheese

2.4 Edam牦牛干酪成熟過程中蛋白質分解指標分析

2.4.1 Edam牦牛干酪成熟過程中總氮含量分析

由圖5可知，隨著成熟時間的延長，總蛋白質含量逐漸增加，各階段干酪的總氮含量差異顯著（P＜0.05）。CN是干酪骨架的主要支撐，水分和脂肪存在于蛋白骨架間的空隙中。CN結構的穩定主要由蛋白質之間以及蛋白質與鈣離子間的各種分子間作用力維持，水分和脂肪分子中形成的分子間作用力相對較弱，水分流動性強[37]。因此，在成熟過程中由于水分流失導致蛋白質含量逐漸上升。

圖5 Edam牦牛干酪成熟過程中總氮含量的變化Fig.5 Changes in total nitrogen content during ripening of Edam yak cheese

2.4.2 Edam牦牛干酪成熟過程中pH 4.6-SN含量分析

pH 4.6-SN含量為干酪中游離大分子肽、小分子肽和游離氨基酸的總量，其中大部分為凝乳酶產生的SN組分，代表蛋白質水解的廣度。由圖6可知，隨著成熟時間的延長，不同階段干酪中pH 4.6-SN含量差異顯著（P＜0.05），從2.62%增加到18.11%。成熟過程中，蛋白質在凝乳酶和其余蛋白酶的作用下水解成不同分子質量的肽，使SN不斷累積。

圖6 Edam牦牛干酪成熟過程中pH 4.6-SN含量的變化Fig.6 Changes in pH 4.6-soluble nitrogen content in Edam yak cheese during maturation

2.4.3 Edam牦牛干酪成熟過程中12% TCA-SN含量分析

12% TCA-SN含量代表小分子肽（2～20 個殘基）和游離氨基酸的含量，主要由發酵劑和非發酵劑乳酸菌蛋白酶和肽酶產生[38]，代表蛋白質水解的深度。由圖7可知，隨著成熟時間的延長，各階段干酪的12% TCA-SN含量差異顯著（P＜0.05），由3.45%上升至13.70%。這是由于細胞成熟后，肽酶從凋亡的細胞體中釋放出來，大分子肽在肽酶和殘余凝乳酶作用下降解為小肽和游離氨基酸，導致12% TCA-SN含量逐漸增加。Zaravela等[39]將山羊乳制備的奶酪進行發酵成熟，成熟過程中12% TCASN含量也呈上升趨勢，但成熟60 d時僅達到5.91%，明顯低于牦牛干酪。

圖7 Edam牦牛干酪成熟過程中12% TCA-SN含量的變化Fig.7 Changes in 12% TCA-soluble nitrogen content in Edam yak cheese during maturation

2.5 Edam牦牛干酪成熟過程中脂肪分解指標分析

2.5.1 Edam牦牛干酪成熟過程中脂肪含量分析

由圖8可知，隨著成熟時間的延長，Edam牦牛干酪的脂肪含量呈先上升后下降趨勢。由于脂肪酶的存在，干酪成熟過程中脂肪處于分解狀態。成熟初期，由于干酪水分流失較快，脂肪分解速率遠小于水分流失速率，所以脂肪占比逐漸上升；后期水分含量趨于穩定，隨著干酪中微生物的不斷增長，脂肪酶的含量也逐漸增多，脂肪分解加快，因此出現脂肪含量下降的現象。

圖8 Edam牦牛干酪成熟過程中脂肪含量的變化Fig.8 Changes in fat content of Edam yak cheese during maturation

2.5.2 Edam牦牛干酪成熟過程中游離脂肪酸含量分析

由圖9可知，隨著成熟時間的延長，Edam牦牛干酪中游離脂肪酸含量逐漸上升，說明脂肪的水解在持續進行。成熟0～20 d內游離脂肪酸含量上升速率最快，后期速率減緩。這可能與脂肪酶活力有關，前期水分含量較高，脂肪酶不斷將脂肪分解產生游離脂肪酸，后期水分含量降低，氧化速率增加緩慢。趙征等[40]測得牛乳干酪在10 ℃成熟90 d的游離脂肪酸含量為19.79%，低于本研究結果，這可能與牦牛乳高脂肪含量以及成熟溫度有關。

圖9 Edam牦牛干酪成熟過程中游離脂肪酸含量的變化Fig.9 Changes in free fatty acid content in Edam yak cheese during ripening

2.5.3 Edam牦牛干酪成熟過程中TBA值分析

TBA可以將脂質過氧化降解產物丙二醛著色，通過檢測丙二醛相對含量的變化，可反映出干酪中脂肪過氧化的情況。由圖10可知，隨著成熟時間的延長，干酪的TBA值呈逐漸上升趨勢，由最初的0.0169 mg/kg上升至0.1621 mg/kg。因此干酪在成熟過程中，伴有脂肪過氧化現象，但過氧化程度不大，對干酪的品質影響較小。

圖10 Edam牦牛干酪成熟過程中TBA值的變化Fig.10 Changes in TBA value in Edam yak cheese during ripening

2.6 Edam牦牛干酪成熟過程中CN結構分析

2.6.1 CN純度分析

CN和乳清蛋白是牦牛乳中的主要蛋白，大部分乳清蛋白在干酪制作過程中被排除，CN得以保留成為干酪的主要基質，干酪成熟過程中，CN的結構變化會導致干酪的質地改變，而高純度的CN是準確探究其結構的前提。由表4可知，從Edam牦牛干酪中提取的CN純度相對較高，可以作為后續CN結構研究的實驗材料。

表4 不同Edam牦牛干酪成熟階段CN純度的變化Table 4 Changes in CN purity in Edam yak cheese at different maturation stages

2.6.2 SDS-PAGE分析

由圖11可知，電泳圖譜共有8 條清晰電泳帶。參考Ianni等[41]的文獻，得到電泳帶從上向下依次是αs2-CN、αs1-CN、β-CN、κ-CN和4 種CN水解副產物。αs1-CN和αs2-CN是凝膠中的主要電泳帶，說明在CN中αs-CN的含量最高。隨著成熟時間的延長，電泳帶顏色變淺、變窄，說明在干酪成熟過程中，CN一直處于分解的狀態，80 d時變化明顯，表明α-CN、β-CN和κ-CN等大分子蛋白已被降解為小分子肽和游離氨基酸。

圖11 Edam牦牛干酪成熟過程中SDS-PAGE圖譜Fig.11 SDS-PAGE patterns of casein components in Edam yak cheese during ripening

2.6.3 傅里葉變換紅外光譜分析

由圖12可知，CN二級結構中β-轉角含量最多，其次為無規卷曲、β-折疊、α-螺旋。隨著成熟時間的延長，α-螺旋和β-折疊逐漸減少，而無歸卷曲逐漸增多，說明CN的二級結構逐漸由有序向無序轉變。干酪在成熟過程中大分子肽逐漸被分解為小分子肽，蛋白質由穩定向不穩定發展。α-螺旋向無規卷曲的轉化受pH值的影響，隨著pH值逐漸降低，α-螺旋內氫鍵遭到破壞，無法形成螺旋結構，逐漸向無規卷曲轉化。β-折疊是兩條肽鏈之間通過氫鍵維持的一種結構，成熟過程中維持β-折疊穩定性的氫鍵斷裂，導致β-轉角的含量在成熟40 d后逐漸增加。

圖12 Edam牦牛干酪成熟過程中蛋白質二級結構的變化Fig.12 Changes in protein secondary structure of Edam yak cheese during ripening

2.6.4 總巰基含量和羰基含量測定分析

總巰基含量反映蛋白質降解的程度。羰基含量越高，蛋白質氧化程度越高[42]。由圖13可知，隨著干酪成熟時間的延長，CN中總巰基含量一直呈顯著下降趨勢（P＜0.05），由最初的0.0416 mmol/g下降至0.0306 mmol/g。干酪成熟過程中，CN的巰基由于氧化脫氫生成二硫鍵，導致巰基含量不斷減少。由圖14可知，隨著干酪成熟時間的延長，CN中羰基含量呈顯著上升趨勢（P＜0.05），由最初的1.12 nmol/mg上升至2.48 nmol/mg。羰基含量增加表明醛類、酮類、有機酸等小分子羰基化合物在積累，脂質氧化程度增加。CN的巰基含量減少而羰基含量增加，導致干酪抗氧化能力逐漸減弱。

圖13 Edam牦牛干酪成熟過程中總巰基含量的變化Fig.13 Changes in total sulfhydryl content in Edam yak cheese during ripening

圖14 Edam牦牛干酪成熟過程中羰基含量的變化Fig.14 Changes in carbonyl content in Edam yak cheese during ripening

2.6.5 表面疏水性測定分析

表面疏水性直接影響著蛋白質的結構穩定性、空間構象和功能特性[43]。由圖15可知，隨著干酪成熟時間的延長，CN表面疏水性逐漸增強，吸光度從2.60增加到3.46。CN在其多肽鏈中有相當一部分非極性區域，這是因為干酪成熟過程中的氧化反應導致蛋白質分子空間結構的改變，三級結構的開放和更多疏水區域的暴露，導致蛋白質疏水性增加，保水性下降。

圖15 Edam牦牛干酪成熟過程中表面疏水性的變化Fig.15 Changes in surface hydrophobicity of Edam yak cheese during ripening

2.7 成熟時間與各指標相關性分析

由圖16所示，成熟時間與a*值、b*值、膠黏性、總氮含量、pH 4.6-SN含量、12% TCA-SN含量、TBA值、羰基含量、表面疏水性呈極顯著正相關（P＜0.01）；成熟時間與硬度、彈性、游離脂肪酸含量、β-轉角含量、無規卷曲含量呈顯著正相關（P＜0.05）；此外，成熟時間與水分含量、pH值、L*值、凝聚性、α-螺旋含量、β-折疊含量、總巰基含量呈顯著負相關（P＜0.05）；其中，成熟時間與總氮含量、pH 4.6-SN含量、12% TCA-SN含量的相關系數分別為0.973、0.989、0.995，說明成熟時間對蛋白的水解有著重要影響。此外，硬度、彈性、凝聚性、膠黏性與pH 4.6-SN含量、12% TCA-SN含量均存在顯著相關性（P＜0.05），說明蛋白質的降解能夠顯著影響干酪質構特性。綜上，成熟時間對干酪的色度、質構、脂肪氧化、蛋白質的降解與結構均有顯著影響。

圖16 成熟時間與各指標之間的相關性熱圖Fig.16 Heat map of correlation between maturity time and quality indices

3 結論

研究了Edam牦牛干酪在0～80 d成熟過程中的品質變化，結果表明：感官評分呈先下降后上升趨勢，在40 d時有所改觀；水分含量呈下降趨勢；pH值由5.85降到4.96；色度指標中，L*值呈下降趨勢，a*和b*值呈上升趨勢；干酪的硬度、彈性、膠黏性呈上升趨勢，凝聚性整體呈下降趨勢；儲能模量與損耗模量上升，干酪彈性和黏性上升，干酪以彈性形變為主；總氮含量、pH 4.6-SN含量、12% TCA-SN含量都有不同程度的升高，蛋白質不斷降解為小肽和游離氨基酸；脂肪含量呈先上升后下降趨勢；游離脂肪酸含量和TBA值持續上升，脂肪有一定程度氧化，但未對干酪品質產生明顯影響。

對成熟過程中CN結構變化的測定結果表明：CN的主要組分為αs1-CN、αs2-CN、β-CN、κ-CN和4 種CN水解副產物，且一直處于分解狀態；成熟80 d時，α-CN、β-CN和κ-CN等大分子蛋白已被降解為小分子肽和游離氨基酸；成熟過程中CN二級結構不斷變化，β-折疊、α-螺旋逐漸向無規卷曲轉化，說明蛋白質的二級結構逐漸由有序向無序轉變；蛋白質不斷降解，氧化性增強，表面疏水性逐漸上升，保水性逐漸下降。

綜上所述，隨著成熟時間的延長，干酪中水分、pH值不斷降低，蛋白質不斷降解，有效改善干酪的質構、流變學特性與色澤，從而形成成熟干酪特有的組織狀態和風味。結合感官評價、質構特性與蛋白質降解情況，Edam牦牛干酪適宜成熟時間為60～80 d，此期間干酪內部呈現淡黃色，富有成熟Edam干酪的香氣，具有微彈性，軟硬適中，小分子肽和游離氨基酸含量豐富，易于消化吸收，具有較高營養價值。本研究為青藏高原開發新型牦牛乳制品提供了一定理論依據，為后續CN的相關研究提供參考。