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大豆品种对双蛋白干酪得率和品质特性的影响

2012-10-26魏亚歌康立宁刘香英田志刚杨贞耐

食品工业科技 2012年9期
关键词:豆乳干酪色差

魏亚歌,康立宁,张 莉,3,刘香英,田志刚,杨贞耐,,*

(1.吉林大学军需科技学院,吉林长春 130062;2.吉林省农科院农产品加工研究中心,国家乳品加工技术研发分中心,吉林长春130033;3.吉林大学生物与农业工程学院,吉林长春 130022)

大豆品种对双蛋白干酪得率和品质特性的影响

魏亚歌1,康立宁2,张 莉2,3,刘香英2,田志刚2,杨贞耐1,2,*

(1.吉林大学军需科技学院,吉林长春 130062;2.吉林省农科院农产品加工研究中心,国家乳品加工技术研发分中心,吉林长春130033;3.吉林大学生物与农业工程学院,吉林长春 130022)

用8种不同品种大豆制作的豆乳与牛奶混合,按照切达干酪生产工艺制作双蛋白切达干酪,以同批次纯牛奶制作的干酪为对照组,对产品的得率、色泽、质构和感官特性等指标进行了分析和比较。实验结果表明,各组双蛋白干酪均比纯牛奶干酪的得率高,各组双蛋白干酪之间得率存在较大差异。质构测定结果表明,不同大豆品种生产的双蛋白干酪在硬度、弹性和粘聚性等指标方面具有较大差异。感官评价中,除添加小粒豆8号豆乳的双蛋白干酪带有较浓豆腥味外,其余组与对照组相差不大。相关性分析结果表明,大豆蛋白中球蛋白和β-伴球蛋白的比值(11S/7S)与双蛋白干酪的硬度和粘聚性显著相关,而大豆的蛋白含量、脂肪含量和植酸含量等指标与双蛋白干酪的品质指标无显著相关性。

大豆种类,双蛋白干酪,得率,品质特性

双蛋白干酪是以适量的外源蛋白(主要是植物蛋白)替代部分牛乳中酪蛋白,加入适量的发酵剂和凝乳酶,使蛋白凝固并排出乳清后再压榨及成熟而制成的产品。近年来,双蛋白干酪的开发在国内引起相关研究单位和企业的重视[1]。与传统的干酪生产相比,双蛋白干酪具有动植物蛋白营养互补的特点,使营养更为全面;双蛋白干酪的开发可以降低干酪的生产成本,缓解乳源不足的矛盾;外源蛋白的加入可以适当改变干酪的风味,使其符合消费者的消费习惯。大豆蛋白具有丰富的营养价值和突出的功能性质,越来越广泛地应用于食品加工的各个领域,是生产双蛋白干酪的主要外源蛋白。大豆蛋白在双蛋白干酪中的添加方式主要有两种:用豆乳代替部分牛乳和用大豆分离蛋白代替部分乳成分。国内外学者在应用豆乳代替部分牛乳生产双蛋白干酪方面进行了大量研究。结果显示,豆乳的添加对产品的色泽、风味和质构等品质均产生较大的影响,但并没有得出较为一致的规律[2-8]。这可能是由于所应用豆乳原料的差异性造成的。不同的大豆品种具有不同的化学物质组成和含量,这种差异性是大豆品种的重要特征属性之一。因此,应用不同大豆品种获得的豆乳来生产双蛋白干酪,其产品品质可能会有很大不同,然而这方面的研究并未见报道。本研究选取8个有代表性的大豆品种,制备豆乳,以混合乳总体积10%的添加量添加到牛乳中,采用切达干酪工艺制作双蛋白干酪,对原料和产品的品质性状进行测定分析。目的在于:比较添加不同品种豆乳生产的双蛋白干酪产品在得率、色泽、质地和感官等品质特性上是否存在显著差异;考察原料品质与产品品质的相关关系,获得影响产品品质的重要原料特征指标,为选择适宜的品种提供理论依据。

1材料与方法

1.1 材料与仪器

大豆(五星一号、吉科5号、小粒豆8号、吉农12、辽豆20、垦丰17、吉育75、吉育83) 吉林省农业科学院农产品加工中心大豆加工实验室;牛奶 吉林省长白山乳业有限公司,主要成分如表1所示;乳酸乳球菌乳酸亚种XZ3303,乳酸乳球菌乳脂亚种QH27-1 内蒙古农业大学;凝乳酶Stanmix1150 科汉森公司,酶活1070imcu/g;CaCl2、NaCl北京化工,分析纯。

干酪槽 自制;JYDZ-52豆浆机 中国九阳电器公司;TA.XT p lus物性测定仪 英国Stable M icro Systems公司;CR-400色彩色差仪 日本柯尼卡美能达公司;K jeltec 2300凯氏定氮仪 丹麦FOSS公司;电泳仪系统 美国BIO-RAD公司;Funke Gerber乳成分分析仪 德国Funke-Gerber公司。

1.2 双蛋白干酪的制作工艺

1.2.1 豆乳的制备 选豆→豆子与水以1∶3(w/w)比例在室温下泡16h→泡过的豆子与水以1∶8(w/w)比例加水用豆浆机磨浆(高速磨2min)→100目滤网过滤→95℃,10min热处理

1.2.2 干酪的制作 豆乳与牛奶1∶9(v/v)混匀[9]→63℃,30min杀菌→冷却(30~35℃)→添加发酵剂(1.5%v/v)→添加CaCl2(0.2%w/w)→添加凝乳酶→静置40~60min→切割(0.8cm3左右方块)→升温搅拌 (1℃/3~5min)至38℃→保温搅拌→至乳清pH为6.12左右→排乳清→堆积 (每15min翻转一次)→将凝块切1cm3左右→加盐(2%NaClw/w)→压榨→真空包装→成熟

1.2.3 操作要点

1.2.3.1 发酵剂的制备 取甘油管中菌株,在14%脱脂乳中按3%(v/v)接种量传代培养,活化3代,使其恢复活力。第三代以3%的接种量接种于脱脂乳中,培养12h,取出置于4℃冰箱中,待用。

1.2.3.2 CaCl2和凝乳酶的添加 每10L混合乳凝乳酶的添加量为0.3g,CaCl2的使用量为2.0g。为使两者添加均匀,在添加前均稀释为20m L的溶液。

1.2.3.3 加盐 将凝块尽量切割均匀,大小1.5cm3左右,盐的添加量为2%[3]。

1.2.3.4 压榨 以2kPa的压力压榨,并每隔30m in翻转一次,2h后以6kPa的压力压榨12h。

1.2.3.5 成熟 真空包装后,干酪避光存放于8℃冷库中成熟。

1.3 分析方法

1.3.1 水分含量测定 直接干燥法,按照GB5009.3-2010进行。

1.3.2 蛋白质含量测定 微量凯氏定氮法,按照GB5009.5-2010进行。

1.3.3 脂肪测定 大豆脂肪由索氏提取法测定,按照GB5009.6-2003进行。干酪脂肪测定方法为盖博氏法,GB5009.6-2003。

1.3.4 干酪得率的计算[10]干酪压榨后称其重量,然后根据干酪水分含量与重量计算实测得率。实测得率(%考虑到批次间、处理间水分含量的差异,将实测得率校正到水分含量为40%的得率。校正得率=

1.3.5 干酪质构的测定 使用物性测定仪(Stable Micro Systems公司,型号TA.XT plus)进行干酪质构测定。采用质构剖面分析(TPA)模式获得硬度、弹性和凝聚性等指标。将待测干酪的外皮部分去掉,取长、宽、高均为1.5cm的正方体小块。样品于4℃冰箱中存放1h后立即进行检测,重复4次,取平均值。物性仪操作参数[11]设定如下:Pre-test Speed:0.4mm/s;Test Speed:0.4mm/s;Time:5s;Post-test Speed:0.4mm/s;Strain:50%;Trigger Force:5.0g;Probe:P/36R。

1.3.6 干酪色差的测定 采用L*a*b*表色系,以标准白色板为基准,对各样品进行色差测定,色差用△E*表示,重复3次。△E*=[(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2]1/2。将双蛋白干酪测得的数值与纯牛乳干酪的结果相减取差值。△E*:0~1.0,色差微小,不明显;△E*1.0~4.0,色差可明显分辨;△E*>4,色差显著[12]。

1.3.7 干酪的感官评定 参照美国威斯康辛州切达干酪评定标准,制定双蛋白干酪感官评价表。总分为100分,风味、质构、颜色、表观的分值权重为5∶3∶1∶1。采用扣分制,以纯牛奶干酪为对照,对双蛋白干酪中的不足和缺陷进行扣分,扣分标准如表2所示。

表2 感官评定的扣分标准Table 2 Correction formula of sensory evaluation

表1 原料牛奶主要成分Table 1 Main component in raw cowmilk

2 结果与分析

2.1 不同大豆品种的籽粒品质和豆乳品质特性

不同大豆品种的籽粒存在显著差异(P≤0.05),如表3所示。所选大豆品种蛋白含量的变幅在40.09%~44.99%之间,籽粒脂肪含量的变幅在17.17%~22.17%之间;小粒豆8号、辽豆20和吉育75的蛋白含量较高,而吉育83和垦丰17的脂肪含量较高。不同大豆品种籽粒的11S/7S的比值也有较大变异,变幅在1.6~3.3之间,吉农12的11S/7S比值最大,而辽豆20最小。不同大豆品种的植酸含量变化相对较小,变幅在24.66~30.30μg/g之间。

表3 大豆品种的主要化学成分Table 3 Main chemistry composition of the soybeans

表4 不同大豆品种生产的豆乳的主要化学成分Table 4 Main chemistry composition of the soymilkmade from the different kinds of soybeans

应用不同品种大豆制备的豆乳的化学成分也存在显著差异(表4)。不同豆乳的蛋白含量变幅在3.03%~3.57%之间;脂肪含量的变幅在1.11%~1.45%之间。说明所选品种具有一定的差异性和代表性。

2.2 大豆品种对干酪得率和理化指标的影响

所有双蛋白干酪产品的得率均显著高于对照组(表5)。不同大豆品种生产的双蛋白干酪之间在得率上也存在较大差异。辽豆20生产的双蛋白干酪得率最高,为14.57%;吉农12生产的双蛋白干酪得率最低,为13.73%。豆乳的添加使双蛋白干酪的蛋白质总含量高于对照组。各组双蛋白干酪的脂肪含量相差不大,但均低于对照组。

2.3 大豆品种对双蛋白干酪质构的影响

质构测定结果(表6)表明,不同大豆品种生产的双蛋白干酪在硬度、弹性和粘聚性等指标方面具有较大差异。硬度方面,除吉农12生产的双蛋白干酪与对照组无显著差别外,其余大豆品种生产的双蛋白干酪均显著小于对照组。不同品种间双蛋白干酪的硬度差异也较大,其中垦丰17生产的双蛋白干酪硬度最小,硬度仅为对照组的47.64%。弹性方面,垦丰17、辽豆20和吉育83等品种生产的双蛋白干酪与对照组无显著差异,其他品种的双蛋白干酪的弹性均显著高于对照。小粒豆8号和辽豆20生产的双蛋白干酪的粘聚性显著高于对照,而其他大豆品种生产的双蛋白干酪与对照无显著差异。

双蛋白干酪与纯牛奶干酪在质构特性上的差异可能是干酪中蛋白质含量和组成的不同造成的。大豆蛋白的加入,使得混合乳的凝乳强度降低,同时同质量的大豆球蛋白比酪蛋白的持水性强[13],使干酪含有更多的水分;不同蛋白在干酪成熟期的分解程度不同,这些因素共同影响到双蛋白干酪的质构[14]。

表5 双蛋白干酪的得率Table 5 Corrected yields of the double protein cheeses

表6 双蛋白干酪的TPA测定结果Table 6 TPA determination results of double protein cheeses

2.4 大豆品种对双蛋白干酪色差的影响

色泽作为干酪质量的一项指标,影响到产品的销售和消费者的喜好[15]。实验结果(表7)表明,不同组干酪之间色差明显。与纯牛奶干酪相比色差在0.0~1.0范围内的为五星一号、吉科5号、辽豆20,其余五个品种大豆生产的干酪与纯牛奶干酪有明显色差。

2.5 大豆品种对双蛋白干酪感官特性的影响

干酪的感官评分中,风味占的比重最大,也是决定干酪质量的关键。豆乳的加入,使干酪的风味与纯牛奶干酪有所差别,主要表现在:奶味变淡,豆香味增加。在感官评定中,双蛋白干酪的咀嚼性和脆性比对照组干酪低,这在质构的测定结果中也有所体现。感官评分中得分最低的是添加小粒豆8号的双蛋白干酪,主要表现在有明显的豆腥味。添加五星一号和吉育83豆乳的双蛋白干酪感官评价得分最高。但是整体上,双蛋白干酪的感官评定结果与对照组相差不大,各组双蛋白干酪的感官评价相差也不大。

表7 双蛋白干酪的色差Table 7 Chromatic aberration of double protein cheeses

注:△L+表示偏白,△L-表示偏黑;△a+表示偏红,△a-表示偏绿;△b+表示偏黄,△b-表示偏蓝;△E表示总色差的大小。

表8 双蛋白干酪的感官评定结果Table 8 Sensory evaluation resultsof the double protein cheeses

2.6 大豆品质特性与双蛋白干酪品质指标的相关性

以表3、表5、表6中的数据为基础,使用SPSS17.0对大豆品质指标和双蛋白干酪品质指标进行相关性分析。相关分析结果(表9)表明,大豆成分中蛋白、脂肪和植酸含量与双蛋白干酪的得率、硬度、弹性和粘聚性无显著相关性。大豆蛋白中11S/7S与双蛋白干酪产品的硬度和粘聚性的相关性分别达到显著正相关关系(R=0.716,0.765),说明豆乳中11S/7S的差异可能会对干酪的硬度和粘聚性有影响。一般情况下,大豆蛋白中,7S组分约占35%,11S组分占52%左右。大量研究表明大豆蛋白的功能特性与11S/7S比值密切相关。Rajni和Tiande Cai的研究指出,11S和11S/7S比值对豆腐的质构有影响[16]。实验中发现11S/7S比值与粘聚性的相关系数为0.765(p<0.05),两者显著相关。Okazaki等对比了牛乳、加了分离蛋白的混合乳、加了7S组分混合乳三者的凝乳质构和干酪质构,发现加入7S的混合乳凝块和干酪质构硬度最小,粘聚性最大[17]。对于豆乳中11S/7S与双蛋白干酪质构的具体关系,需要进一步的实验研究。

表9 大豆品质特性与双蛋白干酪品质特性的相关系数Table 9 Related coefficientof soy quality characteristics and double protein cheese quality characteristics

3 结论

3.1 8种不同品种豆乳的加入,均可提高双蛋白干酪得率。添加不同品种的大豆豆乳,所得到的双蛋白干酪的得率存在较大差异。所以选择合适的大豆豆乳可以降低干酪的生产成本。添加豆乳的双蛋白干酪,蛋白质含量增加,脂肪含量变化不大。

3.2 不同大豆品种生产的双蛋白干酪在硬度、弹性和粘聚性等指标方面存在较大差异。加入不同品种大豆对生产的双蛋白干酪感官评价影响不大。

3.3 不同品种大豆的蛋白、脂肪和植酸含量与双蛋白干酪的得率、质构特性无显著相关性。但大豆蛋白中11S/7S与双蛋白干酪的硬度和粘聚性显著相关。

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Effect of soy varieties on cheese yield and quality properties of double protein cheeses

WEIYa-ge1,KANG Li-ning2,ZHANG Li2,3,LIU Xiang-ying2,TIAN Zhi-gang2,YANG Zhen-nai1,2,*
(1.College of Quartermaster Technology,Jilin University,Changchun 130062,China;2.Center of Agro-food Technology,Northeast Agricultural Research Center of China,Jilin Academy of Agricultural Sciences,National R&D Center for Milk Processing,Changchun 130033,China;3.College of Biological and Agricultural Engineering,Jilin University,Changchun 130022,China)

With the same batch ofm ilk p roduction as the controlg roup trials and doub le p rotein cheeses p repared from eight d ifferent varieties of soy m ilk m ixed with raw m ilk,the yield,texture and sensory of both were tested and com pared.The results indicated that the yields of the doub le p rotein were higher than the pure m ilk cheese,and the d ifference between the experimentalgroup yields was g reat.The texture analysis ind icated that there was g reat difference in hardness,flexibility and cohesiveness of the doub le p rotein cheese made from m ilk which m ixed w ith d ifferent soy m ilk varieties.In sensory evaluation,in addition to the group adding w ith Xiao-li8 soy m ilk had beany flavor,the other g roups had little difference between the controlgroup.Correlation analysis showed that 11S/7S in soy p rotein was significant correlated to the flexibility and cohesiveness of the experimental g roups.While there was no correlation between the d ifferent varieties of soybean p rotein,fat,

p rotein and phytic acid contentand doub le cheese yield,texturalp roperties.

soy varieties;doub le p rotein cheese;yield;quality characterization

TS252.1

A

1002-0306(2012)09-0100-05

2011-07-25 *通讯联系人

魏亚歌(1986-),男,硕士研究生,研究方向:农产品深加工。

现代农业产业技术体系建设专项资金(nycytx-0502)。

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