CN102334555A - 一种Mozzarella干酪的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种Mozzarella干酪的加工工艺，就影响Mozzarella干酪熔化品质的堆叠pH、拉伸温度、盐渍浓度的关键参数进行了系统研究。通过检测可榨乳浆含量、可冻结水含量、pH4.6可溶性氮含量、Urea-PAGE电泳，结合共聚焦激光显微镜和流变仪手段，研究了Mozzarella干酪的熔化品质及在贮藏过程中各成分的变化，建立了这三种关键工艺参数与Mozzarella熔化品质的数学模型，优化了堆叠pH、拉伸温度、盐渍浓度工艺参数。使得加工出来的干酪有着较好的熔化性，满足了商业生产对干酪品质的要求。
Description
技术领域
本发明属于乳制品领域，是一种优化Mozzarella干酪熔化性的生产工艺。
背景技术
Mozzarella是pastafilata或拉伸性凝乳中的重要成员。是因为其独一无二的可朔性和鲜凝乳在热水中的揉捏，拉伸处理而著名，这样的处理赋予成品干酪特有的弹性纤维状结构，熔化和拉伸的特性，其起源于意大利，目前美国成为其首要生产国，作为比萨配料，Mozzarella干酪在英国及北欧地区也随着比萨的流行而流行起来。因此，Mozzarella干酪作为一种功能性干酪，其熔化性状况是评价干酪质量好坏的最重要的指标。Amott采用高度差法评价再制干酪的熔化性：将圆柱形样品放置于平板上100℃加热15min，测量圆柱样品中心高度。熔化性用加热前与后的高度比表征。
Olson和Price提出试管法来评价干酪的熔化性：在试管的一端装入15g干酪，一端密闭。40℃下室温平衡30min后110℃加热6min，倾斜，平放2min后，测量样品流动的距离。
Kosikowski书中描述了一种Scheiber test的方法，这种方法也是后来被研究者引用、改进最多的。该法规定从干酪中取一定高度、直径的圆柱体样，在烘箱中232℃下加热5min，测量熔化后干酪四个不同方向上的直径，取平均值来评价干酪的熔化性。
Muthukumarappan提出了一种改进的Schreiber test的方法：将干酪取样放在铝盘上，90℃加热5min，引入计算机采图法测量干酪的熔化面积，将熔化面积作为衡量干酪熔化性的指标。
Gunasekaran采用激光扫描来检测熔化后干酪直径或电脑采图计算干酪熔化面积来表征干酪的熔化性。
干酪的成品品质，除受原料乳品质的影响之外，还极大地受其加工工艺的影响，因此对干酪关键加工过程的工艺参数进行调整优化，能够降低原料乳。
干酪的熔化性定义为在加热过程中的干酪伸展的程度。这种定义包含两方面含义：(1)干酪的软化；(2)干酪的流动性。干酪的软化涉及到热量转移和相属性变化，而流动性涉及到高温下干酪的流变属性与引起流动的力。在评价干酪的熔化性时要考虑固体属性热变化的相变及流变学的流动属性。
发明内容
本发明就影响Mozzarella干酪熔化品质的堆叠pH、拉伸温度、盐渍浓度的关键参数进行了系统研究。通过检测可榨乳浆含量、可冻结水含量、pH4.6可溶性氮含量、Urea-PAGE电泳，结合共聚焦激光显微镜和流变仪手段，研究了Mozzarella干酪的熔化品质及在贮藏过程中各成分的变化，建立了这三种关键工艺参数与Mozzarella熔化品质的数学模型，优化了堆叠pH、拉伸温度、盐渍浓度工艺参数。使得加工出来的干酪有着较好的熔化性，满足了商业生产对干酪品质的要求。
不同堆叠pH(4.90～5.45)影响Mozzarella干酪中酪蛋白-钙离子胶体束(CCP)的数量和强度，进而影响Mozzarella干酪的网状结构致密性，较低的堆叠pH促进了CCP的溶解，削弱了蛋白质网络结构；堆叠pH影响干酪中酶体系的活力，进而影响蛋白质水解度和分解片段，较低的堆叠pH能够促进酶活力。由于上述原因，Mozzarella干酪的熔化品质及水分、酪蛋白存在状态随堆叠pH不同而呈现不同特征。实验结果表明，堆叠pH较低的Mozzarella干酪中可榨乳浆含量和可冻结水含量低，结合水含量高，随贮藏期延长(＞21天)蛋白水解片段较多，熔化性和油脂析出性较好。
不同拉伸温度(65℃～80℃)对Mozzarella干酪熔化品质产生影响。较高的拉伸温度能够促进疏水键聚合体的形成，削弱蛋白质的水解尤其是酪蛋白的降解，影响到干酪中蛋白质网络结构的致密性及脂肪球在干酪中的分布情况，由此影响到Mozzarella干酪熔化性和油脂析出性。实验结果表明，拉伸温度较低的Mozzarella干酪可榨乳浆含量和可冻结水含量低，结合水含量高，pH 4.6可溶性蛋白含量高，随贮藏期延长(＞21天)蛋白水解片段较多，熔化性和油脂析出性较好。
盐渍浓度(6％～15％)影响Mozzarella干酪成分含量，高的盐渍浓度能够削弱干酪中的酶体系活力，促进酪蛋白的水合能力，从而影响到干酪中蛋白质、水分的分布状态，对Mozzarella干酪功能性质产生影响。实验结果表明，盐渍浓度较高的Mozzarella干酪虽然pH4.6可溶性氮含量低，随贮藏期延长(＞21天)蛋白水解片段较少，但其可榨乳浆含量和可冻结水含量低，结合水含量高，蛋白质的水和性好，熔化性和油脂析出性较好。
最后通过Box-Behnken实验优化设计，揭示了堆叠pH、拉伸温度、盐渍浓度对Mozzarella干酪熔化性以及油脂析出性的影响，建立了这三种工艺参数与Mozzarella熔化品质的数学模型。用SAS软件预测最理想的Mozzarella干酪熔化性工艺参数为：堆叠pH 5.34，拉伸温度为61.0℃，盐渍浓度为15.3％，初始面积为2.43cm2的干酪样品预测的熔化面积为6.82±1.62cm2。理想的油脂析出性工艺参数为：堆叠pH 5.22，拉伸温度为66.4℃，盐渍浓度为14.7％，初始面积为2.43cm2的干酪样品预测的油脂析出面积为9.67±1.20cm2。
原料：
牛乳：新鲜无抗牛乳采自北京三元乳品厂，固定取样时间和奶罐车。牛乳成分：脂肪3.8-4.0％，蛋白质2.95-3.11％，酪蛋白2.7％-2.8％，固形物含量12.1-12.3％。将原料乳标准化，使得蛋白质/脂肪(P/F)为0.78。
菌种：TCC-3直投式菌种(CHR Hansen，
Denmark)。凝乳酶：Stamixl 150(CHR Hansen，
Denmark)，含50％(m/m)牛胃蛋白酶和50％(m/m)小牛皱胃酶，酶活力为1070U/g。
工艺流程原料乳巴氏杀菌(63℃，30min)→冷却(38℃)→加入发酵剂(预发酵30min)→加凝乳酶(0.002％)→粗切→细切→加热收缩(30min内由38℃升至42℃)→排乳清(pH 6.1)→堆叠→热烫拉伸→盐渍成型→硬化→真空包装→低温贮藏(4℃)。
根据单因素研究的堆叠pH，拉伸温度和盐渍浓度对Mozzarella干酪熔化品质影响，选取结果中较好的参数进一步优化Mozzarella干酪生产工艺，以期获得Mozzarella干酪更好的熔化品质。采用Box-Behnken旋转正交实验设计，以Mozzarella干酪的熔化性和油脂析出性作响应值，通过SAS软件对实验数据进行统计分析，得到最优的组合，从而建立一个优化模型，对其加工参数进行优化，并做成品质量控制预测。
实验编码水平表：
通过SAS软件对实验数据进行二次多项回归拟合，获得堆叠pH、拉伸温度、盐渍浓度的二次多项式回归方程为：Y1＝6.33+0.07875X1-0.20625X2+0.2825X3-0.1475X12-0.38X1X2+0.1875X1X3-0.4325X22-0.0575X2X3-0.415X32(X1：堆叠pH，X2：拉伸温度，X3：盐渍浓度)
具体实施方式
实施例1
一种Mozzarella干酪的加工工艺，包括以下步骤：
(1)原料乳巴氏杀菌：杀菌温度63℃，杀菌时间30min；
(2)冷却：巴氏杀菌后的原料乳在37℃下冷却；
(3)发酵：向冷却后的原料乳中加入TCC-3直投式发酵剂0.04g/L，预发酵30min；
(4)凝乳：向发酵后的乳中加入0.002g/L凝乳酶，进行凝乳；
(5)切割凝块：待凝乳后切割凝块，先粗切后细切；
(6)排乳清：在30min内缓慢将凝块温度由37℃升至42℃，缓慢连续搅拌凝块，排乳清；待pH达到6.1时第一次排除乳清，pH至5.5时第二次排除乳清；
(7)堆叠：排乳清后，将pH值调整至pH4.90，将凝块堆叠5min；
(8)热烫拉伸：将堆叠后所得的凝块在热烫拉伸水中揉捏拉伸，拉伸温度为65.0℃；
(9)盐渍成型：将热烫拉伸后的干酪放到盐水浓度为12％的盐水中室温下盐渍30min；
(10)硬化得成品干酪，真空包装，4℃下低温贮藏。
结果表明：初始面积为2.43cm2的干酪样品预测的熔化面积为5.92±0.98cm2。实际得出的三组干酪的熔化面积为5.99±1.23％，6.15±1.36％，5.96±1.34％。能够较好的符合预测值(p＜0.05)。
实施例2
一种Mozzarella干酪的加工工艺，包括以下步骤：
(1)原料乳巴氏杀菌：杀菌温度63℃，杀菌时间30min；
(2)冷却：巴氏杀菌后的原料乳在37℃下冷却；
(3)发酵：向冷却后的原料乳中加入TCC-3直投式发酵剂0.04g/L，预发酵30min；
(4)凝乳：向发酵后的乳中加入0.002g/L凝乳酶，进行凝乳；
(5)切割凝块：待凝乳后切割凝块，先粗切后细切；
(6)排乳清：在30min内缓慢将凝块温度升至42℃，缓慢连续搅拌凝块，排乳清；待pH达到6.1时第一次排除乳清，pH至5.5时第二次排除乳清(内由38℃升至42℃，调整pH值到pH 6.1排乳清)
(7)堆叠：排乳清后，将pH值调整至pH4.90，将凝块堆叠5min；
(8)热烫拉伸：将堆叠后所得的干酪在热烫拉伸水中揉捏拉伸，拉伸温度为61℃
(9)盐渍成型：将热烫拉伸后的干酪放到盐水浓度为15.3％的盐水中室温下盐渍30min；
(10)硬化得成品干酪，真空包装，4℃下低温贮藏。
结果表明：初始面积为2.43cm2的干酪样品预测的熔化面积为6.82±1.62cm2。实际得出的三组干酪的熔化面积为6.91±1.14％，6.59±1.25％，7.01±1.35％。能够较好的符合预测值(p＜0.05)。
实施例3
一种Mozzarella干酪的加工工艺，包括以下步骤：
(1)原料乳巴氏杀菌：杀菌温度63℃，杀菌时间30min；
(2)冷却：巴氏杀菌后的原料乳在37℃下冷却；
(3)发酵：向冷却后的原料乳中加入TCC-3直投式发酵剂0.04g/L，预发酵30min；
(4)凝乳：向发酵后的乳中加入0.002g/L凝乳酶，进行凝乳；
(5)切割凝块：待凝乳后切割凝块，先粗切后细切；
(6)排乳清：在30min内缓慢将凝块温度升至42℃，缓慢连续搅拌凝块，排乳清；待pH达到6.1时第一次排除乳清，pH至5.5时第二次排除乳清(内由38℃升至42℃，调整pH值到pH 6.1排乳清)；
(7)堆叠：排乳清后，将pH值调整至pH4.90，将凝块堆叠5min；
(8)热烫拉伸：将堆叠后所得的干酪在热烫拉伸水中揉捏拉伸，拉伸温度为75℃；
(9)盐渍成型：将热烫拉伸后的干酪放到盐水浓度为15％的盐水中室温下盐渍30min；
(10)硬化得成品干酪，真空包装，4℃下低温贮藏。
结果表明：初始面积为2.43cm2的干酪样品预测的熔化面积为5.81±1.62cm2。实际得出的三组干酪的熔化面积为5.61±1.48％，5.88±0.89％，5.95±1.14％。能够较好的符合预测值(p＜0.05)。
Claims (4)
1.一种Mozzarella干酪的加工工艺，其特征包括以下步骤：
(1)原料乳巴氏杀菌：杀菌温度63℃，杀菌时间30min；
(2)冷却：巴氏杀菌后的原料乳在37℃下冷却；
(3)发酵：向冷却后的原料乳中加入TCC-3直投式发酵剂0.04g/L，预发酵30min；
(4)凝乳：向发酵后的乳中加入0.002g/L凝乳酶，进行凝乳；
(5)切割凝块：待凝乳后切割凝块，先粗切后细切；
(6)排乳清：在30min内缓慢将凝块温度由37℃升至42℃，缓慢连续搅拌凝块，排乳清；待pH达到6.1时第一次排除乳清，pH至5.5时第二次排除乳清；
(7)堆叠：排乳清后，将pH值调整至pH4.9-5.1，将凝块堆叠5min；
(8)热烫拉伸：将堆叠后所得的凝块在热烫拉伸水中揉捏拉伸，拉伸温度为60-75℃；
(9)盐渍成型：将热烫拉伸后的干酪放到盐水浓度为12-15％的盐水中室温下盐渍30min；
(10)硬化得成品干酪，真空包装，4℃下低温贮藏。
2.根据权利要求1所述的Mozzarella干酪的加工工艺，其特征在于：堆叠pH5.34，拉伸温度为61.0℃，盐渍浓度为15.3％，初始面积为2.43cm2的干酪样品最大的熔化面积为6.82±1.62cm2。
3.根据权利要求1所述的Mozzarella干酪的加工工艺，其特征在于：堆叠pH4.90，拉伸温度为65.0℃，盐渍浓度为12％，初始面积为2.43cm2的干酪样品最大的熔化面积为为5.92±0.98cm2。
4.根据权利要求1所述的Mozzarella干酪的加工工艺，其特征在于：堆叠pH5.10，拉伸温度为75℃，盐渍浓度为15％，初始面积为2.43cm2的干酪样品最大的熔化面积为为5.81±1.62cm2。
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