何睿

1. 乳业生物技术国家重点实验室（上海 200436）；2. 上海乳业生物工程技术研究中心（上海 200436）；3. 光明乳业股份有限公司乳业研究院（上海 200436）

奶酪是牛奶经过发酵制成的营养和功能最好的乳制品，营养丰富，风味鲜美。一般情况下，10 kg牛奶才能制成1 kg的奶酪。奶酪不仅浓缩了牛奶中营养的精华，还排除了乳酸和乳糖，乳糖不耐症患者也适合食用，而且蛋白质经过水解更容易被人体吸收。因此，奶酪被赞誉为“奶黄金”。其作为一种新兴的营养食品开始逐步受到越来越多消费者的喜爱。

奶酪制作是一个通过调控酸和温度从而可控地去除牛乳中水分的过程。最终，大多数的酪蛋白、脂肪、不溶性矿物质以及部分水分留存在奶酪成品中，而如何高效保留这些成分一直是奶酪制造商非常感兴趣的话题，因为这将会影响奶酪的产量，从而影响产品的成本。

传统的奶酪制作是在经灭菌的原料奶中添加乳酸发酵剂和凝乳酶形成凝乳后排除乳清，浓缩形成凝块。但由于在传统工艺中排出的乳清中仍残存有25%牛乳原有蛋白质和10%原有脂肪，所以使用传统奶酪生产方法只能利用乳中75%的乳蛋白质和90%的乳脂肪，原料利用率低，营养含量损失大。因此提高奶酪产量、节省原料和经济成本一直是奶酪生产商所不断追求和热议的话题。若先对牛乳进行浓缩，再添加发酵剂和凝乳酶使其凝固，则预计100%的乳蛋白质和95%的乳脂肪都能得以利用和保留。

高浓度预制奶酪是超滤技术在奶酪中最早提出的概念。乳液先进行超滤浓缩，使生产出的奶酪成分具有均匀性。而后添加凝乳酶和乳酸发酵剂，使其在凝乳的同时产酸，再进行其他操作来制成某些特定的奶酪品种。该技术可不借助任何传统奶酪的生产设备，且此工艺在应用中极少发生乳清分离，从而使奶酪中的乳清蛋白得以最大化保留。

预制奶酪是生产其他各种奶酪的前身，具有非常高的研究及改良价值。试验通过改良奶酪工艺操作来对超滤技术在奶酪生产中的应用前景进行探索。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

生牛乳（十八里牧场）；10% CaCl2溶液（实验室配置）；乳酸菌[丹尼斯克（中国）有限公司]；凝乳酵素粉[丹尼斯克（中国）有限公司]。

1.2 仪器与设备

储奶罐、搅拌棒、纱布、温度计、洗涤剂、食品级塑料模具；HJPQ-02型全自动菌种培养箱（哈尔滨黑马电子科技有限公司）；50965牛奶分离机（ELECREM公司）；SCP6-165-22AA超滤机（NINGBO NISSIN FLOW EQUIPMENT CO.，LTD）；HPG-9245电热鼓风干燥箱（北京东联哈尔仪器制造有限公司）；教育系列实验室pH计（METTLER TOLEDO国际有限公司）。

2 生产工艺流程

原料乳接收及预处理→乳脂分离→脱脂乳灭菌→超滤→乳脂混合→灭菌→加入10% CaCl2和乳酸发酵剂→冷却发酵→加入凝乳酶→凝乳→灌装

3 生产制作方法

3.1 原料乳接收及预处理

生产奶酪前，人员、环境和用具均需经过彻底消毒。接收20 kg生鲜牛乳，用纱布过滤，随后在65 ℃水浴锅中杀菌10 min。加热时使用搅拌棒进行持续搅拌，并用温度计进行实时监控，保证牛乳受热均匀。

3.2 乳脂分离及灭菌

将水浴灭菌后的牛乳中速送入牛奶分离机中。将分离后的脱脂乳在65 ℃水浴中进行灭菌处理，将脂肪加热至培养箱中的水沸腾，随后停止加热。

3.3 超滤浓缩

将杀菌后的脱脂乳注入超滤机中进行一倍浓缩，称量乳清排放量，保证排出的乳清量为总奶量的1/2。测得乳清排量为10 kg时停止超滤。超滤时各指标参数见图1和图2。

图1 超滤温度随时间的变化曲线

图2 超滤中膜内外压、回流压力及流速变化曲线

3.4 冷却发酵

将超滤后的脱脂乳在65 ℃水浴锅中灭菌10 min后与灭菌后乳脂进行混合，并冷却至30～40 ℃。加入10 mL的10% CaCl2溶液和1 g乳酸发酵剂发酵30 min。

3.5 凝乳

将0.5 g凝乳酶溶于20 mL蒸馏水中配制成凝乳酶溶液，并将其缓慢添加入牛乳中，同时用搅拌棒搅拌均匀。

3.6 灌装

准备10盒200 mL模具，将已添加凝乳酶的牛乳灌装入模具中。

4 产品质量指标

4.1 产品质量指标测定方法

4.1.1 酸度测定方法

使用实验室pH计，依产品说明书测定产品酸度。

4.1.2 干物质含量测定方法

准确称取定量预制奶酪，置于105 ℃恒温干燥箱中，烘烤6 h至质量恒定，计算奶酪干物质含量。干物质含量按式（1）计算。

式中：m为平皿的质量，g；m1为干燥前试样+平皿的质量，g；m2为干燥后试样+平皿的质量，g。

4.1.3 感官评定方法

以整体口感、气味、色泽和组织状态为主要指标按要求进行百分制打分，具体评分标准见表1。

表1 感官评定标准

4.2 产品质量指标

4.2.1 产品酸度指标

超滤法生产的一倍浓缩预制奶酪的pH为5.54。

4.2.2 产品总固形物指标

超滤法生产的一倍浓缩预制奶酪干物质含量为16.61%。

4.2.3 感官评定结果

产品感官评价见表2。

表2 超滤一倍浓缩预制奶酪感官评价结果

5 结论

此次试验是对超滤法应用于预制奶酪进行了可行性试验。该过程包括原料乳灭菌后的离心分离、脱脂乳超滤浓缩和混合乳脂后的发酵凝乳。最终得到pH 5.54，含总固形物16.61%的预制奶酪。同时对终产物做了感官评定，滋气味和组织状态良好。

此次试验验证了超滤法在预制奶酪的制作上的可行性，产出的预制奶酪的总固形物含量较高。超滤工艺较传统工艺操作更简便，更加安全和具有多变性（产品种类和数量），不受pH影响，也无需对进料进行脱气处理，只需要一台超滤设备便可以生产多种多样的产品。另外，超滤设备在运行过程中易于观测各项指标，超滤膜也可及时更换。因此超滤法在奶酪工业化生产中拥有巨大的应用潜能。

后续将会进一步对各工段的蛋白质和脂肪等组分含量进行跟踪测定，以深入探究超滤法工艺在乳品加工中的应用。