徐乙文，刘会平，李艳霞

(天津科技大学，食品工程与生物技术学院，天津，300457)

改性乳清蛋白对低脂Mozzarella干酪品质的影响

徐乙文，刘会平，李艳霞

(天津科技大学，食品工程与生物技术学院，天津，300457)

将自制脂肪替代品―改性乳清蛋白加入到经标准化的牛奶中，采用无盐渍新工艺方法代替传统方法制作低脂Mozzarella干酪，通过干酪品质测定，确定改性乳清蛋白的最适添加量以及对低脂Mozzarella干酪品质的影响。结果表明：脂肪替代品的最适添加量为1.5%。与全脂组相比，虽然低脂组在风味上存在一定差距，但可满足人们追求健康的现实需要，并且脂肪替代品的加入可增加干酪的亮度值，降低黄度值，对褐变性影响不大，但结构比较致密。

改性乳清蛋白；脂肪替代品；低脂；Mozzarella干酪

0 引言

干酪中脂肪的含量相当于原料乳含量的10倍左右，且极易被吸收[1]。而过量的脂肪摄入给人类带来严重健康问题，因此低脂干酪越来越受人们欢迎。低脂奶酪中脂肪含量的降低对干酪的质构、功能特性以及感观会产生粗糙感、苦味、风味不足、融化性降低等不良影响[2,3]，因而对消费者失去吸引力。目前，脂肪替代品就是一类加入到低脂或无脂食品中，使得它们具有与同类全脂食品具有相同或相近的感官效果，同时又能降低食品能量的物质[4]。

本文将酶法改性乳清蛋白作为脂肪替代品，主要研究其对低脂Mozzarella干酪品质的影响及通过添加脂肪替代品可否改善低脂干酪的品质，为建立我国低脂Mozzarella干酪工业化生产工艺体系，生产出适合国人口味的低脂干酪提供一些依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜无抗牛乳；唾液链球菌嗜热亚种（Streptococcus salivarius subsp.Thermophilus，ST）和德氏乳杆菌保加利亚亚种（Lactobacillus delbrueckil subsp.Bulgaricus，LB）。酶为皱胃酶Stamix 1150（35000U/g）；脂肪替代品为实验室自制（酶法改性乳清浓缩蛋白）。

其他试剂：pH值为4.6醋酸盐缓冲液，质量分数为12%三氯乙酸溶液，体积分数为95%乙醇，质量分数为40%的NaOH，2%硼酸，异戊醇，浓硫酸，硫酸铜，硫酸钾均为分析纯，盐酸。

1.2 仪器与设备

自制干酪模具、干酪专用打孔器；DZQ400-2D单室真空包装机，9N-50型牛奶分离机，半微量凯氏定氮仪，盖勃乳脂计，800型离心沉淀器，DYY-III型稳压稳流定时电泳仪，TCP2型全自动测色色差仪，QTS25质构仪。

1.3 方法

1.3.1 脂肪替代品的工艺流程[5]

乳清浓缩蛋白→配置150 g/L质量浓度的溶液→加黄原胶→55℃恒温水浴，搅拌→调pH值为7.0→蛋白酶（Alcalase 2.4 L）→酶解反应→80℃15 min灭酶→加无水氯化钙90℃30 min热处理→凝胶→高速剪切力破碎→脂肪替代品。

1.3.2 Mozzarella干酪干盐法新工艺

原料乳过滤→标准化（使C︰F=1.5）→添加脂肪替代品→巴氏杀菌（63℃×30 min）→冷却（至36℃）→加发酵剂→加凝乳酶（添加由2%食盐水配成的1%的酶溶液）→凝乳→切割→加热收缩→排乳清→堆酿→加盐揉合（加盐量为1.8%）→热烫、拉伸→冷却→真空包装→成熟

1.3.3 pH4.6可溶性氮（SN）测定[6]

准确称取0.75 g干酪，加入25 mL pH值为4.6的醋酸盐缓冲溶液，将干酪充分磨碎，再用25 mL的缓冲液充分冲洗，悬浮液在4 000 r/min的离心机中离心20 min，取上清液定量的移入凯氏消化瓶，进行微量凯氏定氮，并以占干酪总氮量的百分数表示。

1.3.412 %三氯乙酸可溶性氮（TCASN）测定[6]

准确称取1.5 g干酪，加入25 mL质量分数12%的TCA溶液将干酪充分磨碎，再用20 mL的TCA溶液充分冲洗，悬浮液在4 000 r/min的离心机中离心20 min，取上清液定量的移入凯氏消化瓶，进行微量凯氏定氮，并以占干酪总氮量的百分数表示。

1.3.5 干酪质构的测定[7]

用质构仪QTS25测定TPA（Texture Profile Analysis，结构数据分析）硬度、TPA弹性。测定3次取平均值。1.3.6干酪融化性和油脂析出性的测定[7]

用特制的打孔器取17.6 mm×7 mm厚的干酪样品，其纤维结构垂直于干酪的直径；将样品放置于预先铺有滤纸的9 cm的培养皿内，在室温下回复温度30 min，然后将其放入预热至100℃的烘箱内，加热1 h，取出，在室温下回复30 min，测定融化干酪直径，表示干酪的融化性，测定油圈的直径，表示干酪的油脂析出性。分别测4个值，精确到0.01 cm，计算出平均值。

1.3.7 未融化干酪的色泽测定[7]

去掉干酪的包装后，立即用色差计进行测定，用亨特系数表示，以标准白板为标准，测定反射色，同一样品测3个点，求平均值。其中L表示亮度，L=100为白，L=0为暗；L值越大，色泽越白。a＞0表示红色程度，a＜0表示绿色程度；b＞0表示黄色程度，b＜0表示蓝色程度。

1.3.8 干酪微观结构观察

取待测干酪样品切成薄薄小片，表面平整。将小片干酪浸泡于2.5%的戊二醛溶液中，于4℃条件下，固定3 h以上。用pH值为7.2的磷酸缓冲液清洗3次，每次10 min。分别用体积分数30%，50%，70%，90%，100%乙醇梯度脱水10 min。将样品在冷冻干燥器下迅速冷冻，然后捶击，使之自然断裂，取小块样品粘台。采用离子溅射方法喷金，喷金时间5 min，然后置于扫描电镜下观察[8]。

1.3.9 感官评定[9]

采用15分制的评分方法，评定项目为：未融化干酪的特性：滋味和气味、组织结构、弹性，权重分别为1.0，1.0，1.5；融化干酪的特性：融化性、油脂析出性，权重分别为0.5和1.0，其中除滋味和气味、组织结构凭主观评判外，其余均以客观测定值为指标，选取9名经过训练的人员进行感官评定。

2 结果与分析

2.1 添加量对低脂干酪蛋白质水解的影响

分别取不同添加量处理的干酪在成熟0，7，14，21，28，35，42，49 d时的样品，测其pH4.6 SN和12%TCA SN，结果如图1和图2所示。

图1 添加量对pH4.6 SN的影响

图2 添加量对12%TCA SN的影响

由图1和图2可以看出，干酪在整个成熟过程中随着时间的延长，干酪中pH4.6 SN和12%TCA SN均呈现明显增加趋势。对于pH4.6可溶性氮（SN），由凝乳酶作用产生小分子和中分子肽，体现了水解的广度；由图1可看出，蛋白质水解程度随贮藏时间的延长而逐渐加深，产生的小及中分子态逐渐增多；12%TCA可溶性氮指使用三氯乙酸分离得到氨基酸态氮，故可以表示蛋白质水解的深度。从两图可看出随着改性乳清蛋白增加量的提高，成品干酪蛋白质水解的广度和深度都呈上升趋势，由于加入的乳清蛋白已经经过酶作用，性质发生改变，但在相同贮藏时间条件下，随脂肪替代品的增加，可溶性氮都有所增加，主要是因为脂肪替代品的加入，阻碍了凝块的脱水收缩，使其水分含量增加的缘故，随水分排出的蛋白质减少，而且水分的增多可以使生物化学反应速度升高，也使得干酪蛋白水解性升高。

2.2 添加量对未融化干酪质构特性的影响

未融化干酪的质构特性用干酪的TPA硬度、TPA弹性来表示。分别取不同添加量处理的干酪在成熟0，14，28，49 d时的样品进行测定，结果如图3和图4所示。

图3 添加量对干酪硬度的影响

图4 添加量对干酪弹性的影响

由图3和图4可以看出，随着成熟时间的延长，低脂Mozzarella干酪的TPA硬度和TPA弹性都急剧下降，而且在相同成熟时间下，添加的脂肪替代品越多，TPA弹性和硬度越低。这些改变与添加的脂肪替代品的多少以及干酪成熟期间蛋白质水合作用、水解程度有关，随着添加量由0.5%增加到2.0%的过程中，在相同时间内，蛋白质含量最高组，其TPA硬度和弹性最低，这是由于脂肪替代品的加入增加了水分，促进蛋白水解，导致肽键的断裂、蛋白质胶束发生变化结构变弱，使干酪的硬度、弹性变弱。

2.3 添加量对融化干酪功能特性的影响

Mozzarella干酪的融化特性包括许多指标，其中最主要的是干酪的融化性和油脂析出性。不同添加量引起的干酪的融化性和油脂析出性变化如图5和图6所示。

图5 添加量对干酪融化性的影响

图6 添加量对干酪油脂析出性的影响

由图5可以看出，脂肪替代品的添加量不断增加时，Mozzarella干酪的融化性随着贮藏时间的延长呈上升趋势，但是质量分数为1.5%和2.0%添加量对干酪融化性和油脂析出性影响不显著。融化性在前7天呈上升趋势，而7～14 d却持平，而后继续上升。这是由于干酪成熟的前半个月，干酪系统未达到稳定，过剩的水分在乳清中以非结合水形式存在，并进入到乳浆通道，在奶酪融化时促进其流动。在相同时间内，脂肪替代品的添加量减少时，其融化性降低，这是由于脂肪替代品直接与水分多少有关。水分少，融化时，稠密的蛋白质结构阻止了蛋白质的滑动从而减缓了奶酪的移动。部分也可能通过疏水相互作用和分子间的二硫键与κ-酪蛋白相关联。

由图6可以看出，脂肪替代品的添加量也对Mozzarella干酪的油脂析出性产生影响，并与融化性呈现相似的趋势。这是由于以蛋白质为基质的脂肪替代品热稳定性较差，经高温加热凝胶变稀，同时在酶的作用下，肽键逐渐发生断裂，消弱了蛋白胶束之间的连接；同时加热脂肪替代品失去稳定性，胶束间乳浆中的脂肪不再被阻隔而逐渐聚集成大的脂肪团粒，在加热情况下，这部分脂肪易释放出来，从而使干酪的油脂析出增加。

2.4 感官评定

不同添加量制得的低脂Mozzarella干酪感官评定结果如表1所示。

表1 不同组低脂Mozzarella干酪感官评定结果

由表1可以看出，对各组样品感官评分顺序是：对照组＞1.5%组＞2.0%组＞1.0%组＞0.5%组。经过脂肪替代品的添加，得到低脂干酪口感风味与全脂干酪相比，任有一些差距，这需要进一步改进，但低脂干酪脂肪含量减少，符合人们追求健康的迫切要求。通过感官评定和节约成本考虑，最终选择脂肪替代品的添加量为1.5%。以1.5%添加量和全脂干酪作对照，对其色泽变化、褐变性，微观结构进行分析。

2.5 未融化干酪的色泽变化

未融化干酪的色泽特征用L（明度差）、b（偏黄度）来表示，分别表示明度差和偏黄度。重复3次取平均值。测定结果制成的曲线如图7和图8所示。

图7 两组干酪在贮藏期间L值的变化比较

图8 两组干酪在贮藏期间b值的变化比较

由图7和图8可以看出，添加量1.5%与全脂组L值都随着成熟时间的延长呈逐渐下降的趋势，这是由于干酪成熟中，微生物和酶的作用，干酪的蛋白质不断水解生产小分子肽段和氨基酸，脂肪不断水解为游离脂肪酸，物质成分的变化直接影响对光的反射，所以L值不断降低。添加量1.5%组由于水分增多促进了蛋白质水解等各种生化反应，物质成分的变化引起L值下降较对照组更快。虽然加有脂肪替代品的干酪b值随时间延长先升高后降低，但添加量1.5%组始终小于全脂组，说明脂肪替代品具有减轻干酪色泽的作用。

2.6 脂肪替代品对融化干酪褐变性的影响

融化干酪的褐变性用b值来表示，重复3次取平均值。脂肪替代品对融化干酪褐变性的影响如图9所示。由图9可以看出，在干酪成熟过程中，两组Mozzarella干酪的加热褐变性随着贮藏时间的延长呈缓慢上升趋势，在贮藏28 d左右时褐变性明显上升，之后又开始下降。加有脂肪替代品的干酪褐变性与全脂相差较小，说明脂肪替代品对干酪的加热色泽影响很小。

2.7 干酪成熟过程中的微观结构

图9 两组干酪贮藏期间褐变性的变化比

图10 各处理组干酪贮藏过程中微观结构变化

图10为各处理组干酪贮藏过程中微观结构变化。由图10可以看出，全脂组干酪成熟10 d时，干酪在拉伸过程中形成的朝拉伸方向的纤维结构，在紧密的蛋白胶束中存在着一些大小不等的孔洞，而1.5%组蛋白质胶束合成巨大的纤维束，纤维束之间的结构较全脂组致密；到成熟30天时，随着蛋白质的不断降解，干酪形成近似连续的在各个方向上扩展的空间网状结构。全脂组蛋白膨胀程度大，融合状态明显，大部分孔洞已经消失，说明此过程中蛋白质水解等化学变化明显，对于1.5%组变得光滑，虽然蛋白质胶束较0 d时减少，但与全脂组的变化相比较轻微，说明脂肪替代品的加入阻碍了蛋白质的水解作用，这种微观结构也反映了加有脂肪替代品的脱脂干酪宏观上的品质表现，即蛋白水解度低，融化性和油脂析出等性能低的现象；到成熟50 d时，全脂组孔洞逐渐朝着纤维方向扩大，干酪形成均一的三维网状结构，孔洞变得粗糙，聚集的脂肪球体积较大；1.5%组蛋白质胶束变得较纤细，孔洞的数量逐渐增多，与全脂组相比，孔洞细小，结构比较致密。这可能是由于低脂干酪脂肪球数量少，脂肪球向乳浆池渗透有限的缘故，并且脂肪替代品颗粒较小，可能黏附在酪蛋白网络结构中而不能增加新的浆液通道[10]。

3 结论

（1）脂肪替代品的添加使低脂干酪TPA硬度和TPA弹性逐渐降低，融化性和油脂析出性逐渐增大。脂肪替代品最适添加量为1.5%。与全脂干酪相比，融化性接近，油脂析出性差异显著。

（2）以脂肪替代品添加量为1.5%的低脂干酪和全脂干酪作对照，添加脂肪替代品组可增加干酪的L值，降低b值，对褐变性影响不大。与全脂干酪相比，结构比较致密，但是改善了低脂干酪融化性差的缺陷。并且可增加干酪的亮度值，降低黄度值，对褐变性影响不大，但融化性差，结构较硬。

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Effect of hydrolysis whey protein on quality of low-fat Mozzarella cheese

XU Yi-wen，LIU Hui-ping，LI Yan-xia
（College of Food Engineering and Biotechnology,Tianjin University of Science and Technology,Tianjin 300457,China）

This paper focused mainly on the study of the effect of hydrolysis whey protein on characters of low-fat cheeses,which were prepareted by standardized milk added with homemade fat replacer.Cheeses were manufactured by new technology insteading of the traditional method-salting.We determined the optimal addition of hydrolysis whey protein by measuring the characters of cheeses.Results showed that:the optimal addition of fat replacer was 1.5%.Comparised with the full-fat cheese,low-fat cheeses had worse sensory evaluation and compact structure,but they satisfied the needs of people’s health,at the same time,hydrolysis whey protein increased the L-value and lowered the bvalue of cheeses.

Hydrolysis whey protein;fat replacer;low-fat;Mozzarella Cheese;

Q936，TS252.53

A

1001-2230（2010）12-0015-04

2010-08-16

天津科技大学引进人才科研启动基金（20080420）。

徐乙文（1984-），女，硕士研究生，从事农产品加工研究。

刘会平