拉伸工藝對Mozzarella干酪品質的影響

張莉，張雪，張健，李常營，馬建軍，楊貞耐1，

（1.吉林大學 生物與農業工程學院,長春 130022;2.吉林省農科院農產品加工研究中心,國家乳品加工技術研發分中心,長春 130033;3.山東省農業科學院 畜牧獸醫研究所,濟南 250100）

拉伸工藝對Mozzarella干酪品質的影響

張莉1,2，張雪2，張健2，李常營2，馬建軍3，楊貞耐1，2

（1.吉林大學 生物與農業工程學院,長春 130022;2.吉林省農科院農產品加工研究中心,國家乳品加工技術研發分中心,長春 130033;3.山東省農業科學院 畜牧獸醫研究所,濟南 250100）

選擇不同的拉伸溫度和拉伸時間，研究拉伸工藝對Mozzarella干酪組成、游離水分和功能特性的影響。結果表明，隨著拉伸溫度的升高和拉伸時間的延長，干酪的游離水分增加，脂肪和蛋白質質量分數下降，干酪產量下降。拉伸溫度為60℃時，干酪的融化性最高，油脂析出性適中，拉伸性較好。延長拉伸時間，導致干酪產量下降，功能特性沒有明顯提升。本研究確定的最佳拉伸工藝：拉伸溫度60℃，拉伸時間10 min。

Mozzarella干酪；拉伸工藝；干酪組成；功能特性

0 引 言

Mozzarella干酪起源于意大利南部，是典型的Pasta filate（帕斯特-費拉特）干酪[1]。通過在熱水中的揉捏處理，使得成品干酪具有獨特的纖維結構、融化性和拉伸性[2，3]。 由于其獨特的拉伸特性，Mozzarella干酪廣泛應用于比薩餅的加工。Mozzarella干酪風味宜淡而香，風味較易為中國人接受。目前我國對Mozzarella干酪的研究還處于起步階段，對于Mozzarella干酪在拉伸過程中主要成分和功能特性變化尚未有研究報道。本研究選擇不同的拉伸溫度和拉伸時間，研究拉伸工藝對Mozzarella干酪組成、游離水分和功能特性的影響，為Mozzarella干酪的工業化生產提供理論指導。

1 實 驗

1.1 材料

原料乳（脂肪質量分數為3.2%，蛋白質質量分數為2.9%）；脫脂乳粉（進口）；發酵劑（FD-DVS TCC-3）；凝乳酶（Stanmix 1150）。

1.2 儀器與設備

干酪槽及拉伸機；高速冷凍離心機（Evolution RC）；牛奶成分分析儀（LactoStar）；乳脂肪離心機；全自動凱氏定氮儀 （2300）；電熱恒溫培養箱 （DHP-9272）；鼓風干燥箱（DHG-9240A）。

1.3 干酪加工工藝

采用下列工藝進行干酪加工，選取拉伸溫度為55，60和65℃；拉伸時間為10，20和30 min，實驗采用單因素對比實驗設計。

先將牛乳標準化，加熱到72℃，并保持15 s，進行殺菌，將乳冷卻到36℃，接種乳酸菌發酵劑，發酵30 min，使其酸度達21°T。而后加入凝乳酶食鹽水溶液，攪拌均勻，靜置35 min左右，待凝乳達一定硬度后，用干酪刀切割成1 cm的小方塊，靜置3 min，然后一邊升溫一邊緩慢攪拌，使溫度在15 min內上升到40℃。待乳清pH值達到6.1時，開始排出乳清，乳清分兩次排出，然后將干酪堆疊在干酪槽的中部，直到pH值達到5.25時，將凝塊磨碎，加入食鹽，充分混勻，然后投入熱水中熱燙、拉伸，當凝塊形成拉絲狀結構后，裝入模具，用無菌的冰水進行冷卻，然后進行真空包裝，成熟。

干酪加工結束后測定理化性質；在成熟第0，7，14，21，28，50天分別取樣測定干酪的游離水分和功能特性。

1.4 干酪成分測定

干酪水分、脂肪和蛋白質質量分數采用乳品國標常規方法測定。

干酪的產率=干酪的質量/（乳的質量+發酵劑的質量+鹽的質量）×100%。

1.5 干酪游離水分的測定[4]

稱取160 g切碎的干酪置于250 mL平底離心瓶中，25℃下12 500 g離心75 min，樣品分為不溶的顆粒，溶液層（ES）以及脂肪層。將溶液部分全部轉移到量筒中，測量ES的容積，精確至0.5 mL，然后用移液器小心去除脂肪層，最后，用分析天平稱量ES質量，精確至0.1 g。以重復性條件下獲得的3次獨立測定結果的算術平均值表示。

1.6 干酪功能特性測定

1.6.1 干酪油脂析出性的測定[5，6]

傳統的脂肪滲漏法經改良用于油脂析出性的測定，方法為：用特制打孔器順著干酪纖維方向取圓柱的干酪樣品，其直徑為17.6 mm，厚7 mm。將樣品放置于預先鋪有濾紙的直徑9 cm的培養皿內，蓋上上蓋，在室溫下（25℃）回復溫度30 min，然后將其放入預熱至100℃的烘箱內，加熱1 h取出，在室溫下冷卻1 h，使用凝膠成像裝置照相，用圖像處理軟件HL Image++計算面積，以重復性條件下獲得的3次獨立測定結果的算術平均值表示干酪的油脂析出性。

1.6.2 干酪融化性的測定[7]

用改良的Schreiber試驗法測定干酪的融化性，方法為：用特制打孔器順著干酪纖維方向取圓柱的干酪樣品，其直徑為17.6 mm，厚7 mm。將樣品放置于直徑9 cm，高1.5 cm的培養皿內，在室溫下回復溫度30 min。將裝有樣品的培養皿放入預熱至100℃的烘箱內，加熱20 min后取出，在室溫下冷卻1 h，使用凝膠成像裝置照相，用圖像處理軟件HL Image++計算面積（mm2），以重復性條件下獲得的3次獨立測定結果的算術平均值表示干酪的融化性。

1.6.3 干酪拉伸性的測定[8]

傳統的Fork test經改良的試驗方法用于干酪拉伸性測定，將干酪切成2 cm×2 cm大小均勻的方塊，將樣品放置于3.5 cm的鋁制稱量瓶中，在室溫下回復溫度30 min，然后將其放入預熱至150℃的烘箱中，加熱10 min后取出，將測試鉤插入融化的干酪中，旋轉1/6圈，打開電動攪拌器，以10 cm/s速度帶動測試鉤向上拉伸，直到干酪斷裂為止，此時立刻用直尺測量干酪拉伸的長度，精確到1 cm，以重復性條件下獲得的3次獨立測定結果的算術平均值表示干酪的拉伸性。

1.7 統計分析

采用SPSS統計分析軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 拉伸過程對干酪成分的影響

拉伸過程對Mozzarella干酪水分質量分數的影響如圖1所示。由圖1可以看出，在一定的拉伸溫度下，隨著拉伸時間的延長，干酪的水分質量分數差異不顯著（P＞0.05）；隨著拉伸溫度的升高，干酪水分質量分數顯著增加（P＜0.05），這可能是由于隨著拉伸溫度的上升，有更多的游離水融入干酪中。

根據美國聯邦法規法典對Mozzarella干酪的要求，拉伸溫度為55℃時，獲得的干酪產品水分質量分數低于CFR要求的最低值45%，不符合Mozzarella干酪的標準。拉伸溫度為60℃時，獲得的干酪產品水分質量分數在48.17%～49.80%之間，符合低水分Mozzarella干酪的標準。拉伸溫度為65℃時，獲得的干酪產品水分質量分數在52.70%～54.56%之間，符合Mozzarella干酪的標準。

拉伸過程對Mozzarella干酪干基脂肪（FDM）質量分數的影響如圖2所示。由圖2可以看出，隨著拉伸溫度的升高，干酪干基脂肪（FDM）質量分數顯著增加（P＜0.05）；隨著拉伸時間的延長，各拉伸溫度下干酪的FDM質量分數顯著下降（P＜0.05）。

根據美國聯邦法規法典對Mozzarella干酪的要求，拉伸溫度為55℃時，獲得的干酪產品FDM質量分數低于CFR要求的最低值30%，不符合Mozzarella干酪的標準。拉伸溫度為60℃時，拉伸時間為10 min和20 min時，獲得的干酪產品FDM質量分數分別為34.81%和33.55%，符合部分脫脂Mozzarella干酪的標準；拉伸時間為30 min時，獲得的干酪產品FDM質量分數為26.89%，不符合Mozzarella干酪的標準。拉伸溫度為65℃時，獲得的干酪產品FDM質量分數為30.94%～35.46%，符合部分脫脂Mozzarella干酪的標準。

拉伸過程對Mozzarella干酪蛋白質質量分數的影響如圖3所示。由圖3可以看出，隨著拉伸溫度的升高，干酪蛋白質質量分數顯著下降（P＜0.05）。隨著拉伸時間的延長，各拉伸溫度下干酪的蛋白質質量分數顯著下降（P＜0.05）。這可能是由于隨著拉伸溫度的升高和拉伸時間的延長，酪蛋白結構破壞程度增加，在拉伸過程中排出的蛋白質質量分數增加，因而干酪的蛋白質質量分數顯著下降。

拉伸過程對Mozzarella干酪產量的影響如圖4所示。由圖 可以看出，隨著拉伸溫度的升高，干酪產量顯著下降（P＜0.05）。隨著拉伸時間的延長，各拉伸溫度下干酪的產量顯著下降（P＜0.05）。雖然隨著拉伸溫度的上升，干酪的游離水分增加，但是隨著拉伸溫度的升高和拉伸時間的延長，干酪的脂肪和蛋白質大量流失在拉伸水中，導致干酪產量下降。

2.2 拉伸過程對干酪游離水分的影響

拉伸過程對Mozzarella干酪游離水分的影響如圖5所示。由圖5可以看出，在整個成熟過程中，60℃和65℃拉伸的干酪游離水分都顯著高于55℃拉伸的干酪，不同拉伸時間的干酪游離水分差異不大。隨著成熟時間的延長，Mozzarella干酪的游離水分逐漸下降。干酪成熟20 d左右時，在55℃下拉伸的干酪游離水分完全消失。干酪成熟50 d時，在60℃下拉伸的干酪游離水分完全消失。干酪成熟50 d后，65℃下拉伸的干酪游離水分下降不明顯。

2.3 拉伸過程對Mozzarella干酪功能特性的影響

拉伸溫度對Mozzarella干酪功能特性的影響如表1所示。拉伸時間對Mozzarella干酪功能特性的影響如表2所示。

表1 不同拉伸溫度下干酪功能特性結果分析

拉伸溫度對Mozzarella干酪的融化特性、油脂析出性和拉伸性等功能特性影響極顯著（P＜0.001）。由表1可以看出，拉伸溫度為60℃時，干酪融化特性的平均值達到最高，為1070.9 mm2，顯著高于55℃時的807.9 mm2和60℃時的848.9 mm2。拉伸溫度為65℃時，干酪油脂析出性的平均值達到最高，為1788.2 mm2，顯著高于55℃時的1141.1 mm2和60℃時的1593.3 mm2。拉伸溫度為55℃和60℃時，干酪拉伸性的平均值較高，分別為596.8 mm和581.1 mm，顯著高于65℃時的377.4 mm。由此可知，拉伸溫度為60℃時，干酪的功能特性較好。

由表2可以看出，拉伸時間為10 min時，干酪融化特性的平均值達到最高，為1008.8 mm2，顯著高于拉伸20 min的853.27 mm2和30 min時的865.76 mm2。拉伸時間為10 min時，干酪油脂析出性的平均值達到最高，為1752.3 mm2， 顯著高于拉伸20 min時的1460.4 mm2和30 min時的1310.0 mm2。拉伸時間為10 min和20 min時，干酪拉伸性的平均值較高，分別為513.15 mm和572.04 mm，顯著高于30 min時的470.19 mm。由此可知，拉伸時間為10 min時，干酪的功能特性較好。

表2 不同拉伸時間下干酪功能特性結果分析

3 結果與討論

3.1 拉伸過程對干酪的成分的影響

拉伸過程對干酪的組成影響顯著[10]。當拉伸溫度升高時，副酪蛋白結構較為松散，更多的游離水分散在酪蛋白纖維結構中，導致干酪水分含量顯著增加（P＜0.05）。55℃拉伸時，由于拉伸溫度較低，酪蛋白膠束沒有得到完全的拉伸，脂肪隨著拉伸水被大量排出，造成了干酪中脂肪損失較為嚴重。隨著拉伸溫度的上升和拉伸時間的延長，干酪中酪蛋白膠束得到了充分的拉伸，但拉伸溫度為65℃時，大量的酪蛋白隨著拉伸水排出，導致干酪的蛋白質質量分數顯著下降。雖然隨著拉伸溫度的上升，干酪的游離水分增加，但是隨著拉伸溫度的升高和拉伸時間的延長，干酪的脂肪和蛋白質大量流失在拉伸水中，導致干酪產量下降[11]。

拉伸溫度為55℃時，獲得的干酪產品水分質量分數和FDM質量分數不符合CFR對于Mozzarella干酪的標準。拉伸溫度為65℃時，獲得的干酪產品水分質量分數符合Mozzarella干酪的標準，而FDM含量符合部分脫脂Mozzarella干酪的標準。當拉伸溫度為60℃時，拉伸時間為10 min和20 min時，獲得的干酪產品符合低水分部分脫脂Mozzarella干酪的標準。

3.2 拉伸過程對干酪的游離水分的影響

干酪中游離水分較低時，干酪的產量相應下降。但是較高的游離水會導致干酪在貯藏的過程中真空包裝袋中有水分析出，干酪外層表皮被破壞，造成干酪質量嚴重下降?？刂聘衫矣坞x水分的質量分數對于提高干酪的產量和質量有重要的意義[12]。

在干酪成熟初期，厚密的副酪蛋白膠束剛剛形成，結合游離水的能力有限，積累在蛋白膠束通道中的乳清松散地分散在酪蛋白纖維結構中。所以，干酪在成熟初期時游離水質量分數較高[13]。隨著成熟時間的延長，由加熱導致的蛋白-蛋白和鈣-蛋白之間的相互作用使得副酪蛋白膠束疏水作用下降，酪蛋白結合水的能力逐漸恢復，游離在酪蛋白纖維膠束中的乳清逐漸被吸收[14]。當干酪在65℃下拉伸時，水分質量分數顯著增加，蛋白質嚴重損失，導致了較高的水-蛋白比例，缺少足夠的酪蛋白來固定拉伸過程中產生的乳清，所以，在成熟過程中，65℃下拉伸的干酪游離水分下降不明顯。拉伸溫度為60℃時，干酪具有一定的游離水分，在成熟50 d后，游離水分被副酪蛋白膠束完全吸收。

3.3 拉伸過程對干酪的功能特性的影響

拉伸過程對干酪的功能特性影響顯著[15]。拉伸溫度較低時，凝塊不能充分受熱以形成良好的塑性，不能形成光滑的可拉伸的質構。拉伸溫度過高時，干酪中含有較高的水分質量分數，導致干酪彈性和硬度下降[10，11]。較高的拉伸溫度增加了乳清不能被完全吸收的風險，同時伴有其他不良性質，如質地軟，切絲性差，容易聚集，加熱時乳清析出多，融化后易流動及缺乏耐嚼性[16]。拉伸溫度對干酪油脂析出性影響顯著，隨著拉伸溫度的提高，干酪油脂析出增加，這與Renda和Hickey等人[11,17]的研究結果一致。當拉伸溫度為60℃時，干酪的融化性最高，油脂析出性適中，拉伸性較好。

4 結 論

拉伸工藝對于Mozzarella干酪的理化組成和功能特性影響顯著。為了形成其特有的結構和組織狀態，Mozzarella干酪必需在適宜的溫度下充分的拉伸。當拉伸溫度過低時，干酪凝塊不能形成良好的塑性，經過強烈的機械拉伸將導致干酪凝塊破碎，產量下降。當拉伸溫度的過高和拉伸時間的過長時，干酪中脂肪和蛋白質質量分數下降，導致干酪產量下降，而且干酪中的游離水分增加，在成熟和貯藏過程中，塑封袋中有水分析出，導致干酪質量下降。本研究確定的最佳拉伸工藝為拉伸溫度60℃，拉伸時間10 min。

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Effect of stretching process on the composition and functional properties of Mozzarella cheese

ZHANG Li1,2,ZHANG Xue2,ZHANG Jian2,LI Chang-ying2,MA Jian-jun3,YANG Zhen-nai1,2
（1.College of Biological and Agricultural Engineering,Jilin University,Changchun 130022，China；2.Center of Agrofood Technology,Northeast Agricultural Research Center of China,Jilin Academy of Agricultural Sciences,National R&D Center for Milk Processing,Changchun 130033，China；3.Institute of Animal Science and Veterinary Medicine,Shandong Academy of Agricultural Science,Jinan 250100，China）

Stretching is a special technique for the processing of Mozzarella cheese,and the stretching parameters have a direct impact on the quality of cheese.In this article,the influence of stretching temperature and time on the composition,free water and functional properties of Mozzarella cheese was investigated.The results showed that with increase in stretching temperature and time,the content of free water increased,but the fat and protein contents,and the cheese yield decreased.When the stretching temperature was 60℃,the best melting,oil separation,and stretching properties of cheese were obtained.Prolonged stretching resulted in decreased cheese yield without obvious improvement of cheese functional properties.Based on the above results,the best stretching condition was at 60℃for 10 min.

Mozzarella cheese,stretching process,composition,functional properties

TS252.53

A

1001-2230（2011）07-0029-04

2011-04-02

吉林省科技廳重點項目（20080228）；現代農業產業技術體系建設專項資金資助（nycytx-0502）。

張莉（1980－），男，助理研究員，研究方向為乳品工藝。

楊貞耐