王 鹏,关乐颖,赵茂臻,杜宇航,祖 亿,李晓东,2,*,沈睿至,2

(1.东北农业大学食品学院,黑龙江哈尔滨 150030; 2.东北农业大学乳品科学教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨 150030)

牛肉蜂蜜活力奶酪加工工艺及配方的研究

王 鹏1,关乐颖1,赵茂臻1,杜宇航1,祖 亿1,李晓东1,2,*,沈睿至1,2

(1.东北农业大学食品学院,黑龙江哈尔滨 150030; 2.东北农业大学乳品科学教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨 150030)

以牛肉和天然干酪为原料,制备牛肉蜂蜜活力奶酪。以感官评分作为评价指标,通过单因素实验和正交实验,研究牛肉活力奶酪的加工工艺及配方。确定牛肉活力奶酪制备过程中牛肉的最佳烤制时间为65 s,黄油、蜂蜜及水的最佳添加量分别为18%、10%和15%。焦磷酸钠和柠檬酸钠,含量均为1.2%;卡拉胶含量为0.6%。得到的活力奶酪pH为5.6,奶酪为淡黄色带褐色肉丁,质地均匀一致,口感滑腻可口,并具有浓郁奶香和牛肉鲜味。

奶酪,牛肉,蜂蜜,工艺,配方

干酪是通过将牛乳、脱脂乳或部分脱脂乳,或以上乳的混合物凝乳并排出乳清后所得到的新鲜或成熟的乳制品,能够充分补充人体代谢过程中所需的营养物质[1]。并且大量研究表明,干酪富含优质蛋白质、脂肪、维生素以及比例适宜的矿物质等营养成分[2]。国际通常将干酪分为三类:天然干酪、再制干酪和干酪食品[3]。其中,再制奶酪可以看成一种稳定的、水包油型的乳化液,人均消费量较大,特别是在发达国家,占据了奶制品的半壁江山,对推动食品工业的发展至关重要[4-5]。然而,由于口味及饮食习惯的差异,国人对干酪制品的接受率偏低,导致干酪消费长期处于较低的水平,因此中国拥有发展干酪市场的巨大潜力。

牛肉营养丰富,味道鲜美,是中国人的第二大肉类食品。研究表明牛肉不仅蛋白质含量高,脂肪含量低,富含多种氨基酸和矿物元素[6-7],同时还含有促进支链氨基酸新陈代谢的物质-维生素B12。此外,牛肉还有很高的保健价值,能增强免疫力、提高胰岛素合成代谢效率、益气补血、养脾胃、去湿气、消水肿。

蜂蜜具有很高的营养价值,能起到滋养、润燥、解毒、美白养颜、改进血液的成分、护肝、消除疲惫、润肠、保护心脏、抗炎抗菌等作用[8-9]。

近年来,随着人们对于食品健康追求的不断提高,乳制品已成为人们关注的热点。本研究以牛肉、蜂蜜和天然干酪为原料,通过添加乳化剂、稳定剂、水等辅料,以感官评分作为评价指标,通过单因素实验和正交实验,确定牛肉蜂蜜活力奶酪的最佳加工工艺及配方,为工业化生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

牛肉 市售;进口干酪、进口黄油 哈尔滨市家乐福超市;蜂蜜 成都健生堂实业有限公司;卡拉胶、焦磷酸钠、柠檬酸钠、白砂糖(均为食品级) 市售。

101-3AB型电热鼓风干燥箱 天津市泰斯特仪器有限公司;HH-6型数显恒温水浴锅 常州国华电器有限公司;德国STEPHAN UMC5斩拌机 上海同德安防技术中心;AL-104型精密电子天平 上海梅特勒-托利多仪器有限公司;RT2122电磁炉 美的集团;PHS-25C数显酸度计 常州市第一纺织设备有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 牛肉蜂蜜活力奶酪加工工艺 牛肉→修整→煮制→切丁→复煮入味→晾晒→烘烤→冷却

进口干酪→前处理→加进口黄油→白砂糖+水+乳化剂+卡拉胶→加热融化,调节pH→均匀搅拌→加蜂蜜+熟牛肉→均匀搅拌→冷却→切割成型→填充包装→成品

1.2.2 操作要点

1.2.2.1 原料干酪的选取 综合脂肪含量、水分、盐、pH等对干酪风味和质地的影响,将含有70%的淡味干酪(成熟期味1～3个月)、15%的短成熟期干酪(成熟期一个月以下)及15%的成熟干酪(成熟期大于5个月或更多)的混合物作原料生产再制干酪[10]。

1.2.2.2 原料干酪的前处理 挑选清洗:原料取无包装干酪,切割前用纯净水进行清洗,确保原料不被污染。

细分切割:干酪切割采用两面握的切割刀手工切割。切割过程中要格外小心,确保其生产过程中正常的融化,缩短后期融化时间。

称重:将细分切割后的干酪放入特殊的包装容器中,使每批原料干酪标准化,确保最终产品的口味和质地[10]。

1.2.2.3 加热融化 启动斩拌机对干酪进行加热融化,干酪乳化温度为 85 ℃,融化时间为45 min。确保乳化过程中杀灭微生物,达到延长保质期的目的。启动真空泵按钮,将真空度设定为10 kPa,时间为10～20 min,去除加工过程中产生的一些挥发性气体或气味物质,同时去除产品中的泡沫,避免空气进入斩拌机中。

1.2.2.4 调节pH 控制奶酪的pH在5.6左右[11]。

1.2.2.5 熟牛肉的制备 原料选择:选取健康牛肉为原料,后腿及前腿瘦肉最佳,该原料蛋白质含量高、脂肪含量低、肉质好。

煮制:沸水煮制60 min,不断去除煮制过程中的浮沫,按要求切成约边长为2 cm的正方体肉丁。

复煮:取半成品一半汤汁,加配料熬煮,小火煮制,至汤汁快干时取出肉丁。

烘干:将肉丁放入烘箱,均匀平铺,设置温度在200 ℃左右,烘烤1 min取出。

冷却:烘好后取出冷却至室温[12]。

1.2.2.6 配料混合 将进口干酪、乳化剂、水、卡拉胶、黄油、白砂糖加入斩拌机中,真空度10 kPa,85 ℃混合45 min,转速3000 r/min,在真空脱气条件下不断搅拌。然后加入蜂蜜、熟牛肉,均匀混合搅拌5 min。

1.2.2.7 调节pH 控制奶酪的pH在5.6左右。

1.2.2.8 成品 切块冷却后,装模成型,检验合格后即为成品。

1.3 牛肉蜂蜜活力奶酪最佳配方的筛选

以感官评价得分为标准,通过单因素实验和正交实验设计,对牛肉蜂蜜活力奶酪的最佳配方进行筛选,确定最佳工艺条件。

1.3.1 单因素实验 分别以牛肉烤制时间、黄油添加量、蜂蜜添加量、水添加量、稳定剂的选择作为自变量进行单因素实验,每组选取5水平,对成品进行感官评价。

1.3.1.1 牛肉烤制时间 天然干酪含量50%、肉丁含量5%条件下,确定黄油添加量18%、蜂蜜添加量10%、水添加量15%,设置烤制时间分别为45、65、85、105、125 s。以感官评价得分为指标,确定肉丁的烤制时间。

1.3.1.2 黄油添加量 天然干酪含量50%、肉丁含量5%条件下,确定肉丁烤制时间为65 s、蜂蜜添加量10%、水添加量15%,混合奶酪中黄油的添加含量分别为12%、15%、18%、21%、24%。以感官评价得分为指标,确定黄油的添加量。

1.3.1.3 蜂蜜添加量 天然干酪含量50%、肉丁含量5%条件下,确定肉丁烤制时间为65 s、黄油添加量18%、水添加量15%,混合奶酪中蜂蜜的添加含量分别为6%、10%、14%、18%、22%。以感官评价得分为指标,确定蜂蜜的添加量。

1.3.1.4 水添加量 天然干酪含量50%、肉丁含量5%条件下,确定肉丁烤制时间为65 s、黄油添加量18%、蜂蜜添加量10%,混合奶酪中水的添加含量分别为5%、10%、15%、20%、25%。以感官评价得分为指标,确定水的添加量。

1.3.1.5 乳化剂和稳定剂的选择 乳化剂和稳定剂与再制干酪的许多性质有关,主要功能是将油脂分散在水中以在冷却后形成良好的结构。乳化剂通过置换天然奶酪中不溶性钙—副酪蛋白磷酸盐网络中的磷酸钙,提高蛋白质的乳化性[13]。不同乳化剂有不同的性质,当多种试剂混用时,由于协同增效作用可以使其乳化更完全。再制奶酪乳化剂和稳定剂一般添加量为3%[10]。本实验将奶酪常用的乳化剂和稳定剂进行复配,加3%于产品中,对其乳化效果进行比较。

表2 感官评价标准Table 2 Evaluation indicators of the cheese

1.3.2 正交实验设计 在单因素基础上为进一步确定牛肉蜂蜜活力奶酪的最佳生产工艺,并考虑各影响因子之间的交互作用,以感官评价得分为主要指标,对牛肉烤制时间、黄油添加量、蜂蜜添加量、水添加量这4个因素按 L9(34)设计正交实验,以感官评价评分为质量控制目标,确定最佳配比。实验的因素水平设计见表1。

表1 L9(34)调配正交实验设计Table 1 The deployment of orthogonal experimental design(L9(34))

1.4 产品感官评价标准

参考Gök等[14]的方法并略作改动,成品的感官评价由10名(男女比例为1∶1)经过感官评价训练、有经验的评定员,进行评定。分别从滋味、色泽、凝固状态、气味这四个方面对奶酪进行感官评分,通过得分高低来评判产品的优劣。感官评价标准见表2。

1.5 数据统计分析

每组实验重复3次,结果表示为平均值±标准差,运用Microsoft Excel 2003软件进行绘图。

2 结果与分析

2.1 确定牛肉烤制时间

颜色是脱水食品的重要质量属性之一,可以作为加工过程的质量控制指标,同时也是消费者决定购买产品的重要因素之一[15],根据图1可知,随着烤制时间的延长,感官评价评分呈现先增后降的趋势。烤制时间过短,牛肉色泽过浅,香气较淡,质地过于柔软,水分含量较高,在混合搅拌时色泽和风味都较差。烤制时间过长时,牛肉色泽过深,有焦糊感,质地过硬,较难咀嚼,在混合搅拌时色泽和风味都较差。牛肉烤制时间在65 s左右牛肉软硬适宜,口感最佳,综合感官评价得分最高。

图1 牛肉烤制时间对奶酪品质的影响Fig.1 Effect of beef roast time on the quality of cheese

2.2 确定黄油添加量

根据图2可知,随着黄油添加量的增加,整体感官得分呈现先增后降的趋势,黄油添加量过低,奶酪香气淡,色泽差,质地差,口感差。黄油添加量过高时,奶香过于浓郁,口感较腻,且在风味上较差。黄油添加量在18%左右,得到的奶酪奶香浓郁,感官评价得分最高。

图2 黄油添加量对奶酪品质的影响Fig.2 Effect of butter addition on the quality of cheese

表3 复配试剂的乳化效果Table 3 Emulsifying effect of compound reagents

2.3 确定蜂蜜添加量

根据图3可知,随着蜂蜜添加量的增加,整体感官得分呈现先增后降的趋势。蜂蜜添加量较低时,由于天然奶酪中自带的咸味,使产品较咸,有一些天然奶酪的异味,产品口感极差,感官得分较低。蜂蜜添加量较高时,虽然是咸味感觉较淡,但过甜,整体口感也不佳。蜂蜜添加量在10%左右时,通过对比作用使得咸味被掩蔽[16],并且甜度适宜,因此感官评价得分最高。

图3 蜂蜜添加量对奶酪品质的影响Fig.3 Effect of honey addition on the quality of cheese

2.4 确定水添加量

根据图4可知,随着水添加量的增加,整体感官得分呈现先增后降的趋势。水添加量较低时,奶酪水含量较低,质地较硬,黄油和奶酪不易充分混匀,产品质地和口感极差,感官得分较低。水添加量较高时,奶酪水含量过高,质地过软,不易凝结,而且整体质地和口感不佳。水添加量在15%左右时,奶酪水含量适中,质地和口感较好,感官评价得分最高。

图4 水添加量对奶酪品质的影响Fig.4 Effect of water addition on the quality of cheese

2.5 确定乳化剂和稳定剂的选择

由表3可知,柠檬酸钠与焦磷酸钠和卡拉胶作为复配试剂添加到混合干酪中,使干酪混合完全,质地柔软,乳化效果最好,故选择1.2%的柠檬酸钠、1.2%的焦磷酸钠和0.6%的卡拉胶做复配试剂。

2.6 正交实验

2.6.1 正交优化实验 由表4知,4个因素对产品综合品质影响的主次顺序为:A>D>B>C,即牛肉烤制时间对产品综合品质影响最大,水添加量次之,黄油添加量第三,蜂蜜添加量影响最小。最佳的调配方案为:A2B2C2D2,即牛肉烤制时间65 s,黄油添加量18%,蜂蜜添加量10%,水添加量15%。

表4 正交实验设计结果表Table 4 Results of orthogonal test

2.6.2 正交验证实验 经过2.6.1正交优化实验确定生产奶酪最佳条件为:牛肉烤制时间65 s,黄油添加量18%,蜂蜜添加量10%,水添加量15%。按照此条件制作活力奶酪进行验证实验,得到的牛肉蜂蜜活力奶酪的色泽淡黄、质地均匀一致、口感滑腻可口,并具有浓郁奶香和牛肉鲜味。

按照1.4对此奶酪进行感官评分,得到的平均感官评分为90.60分,与单因素实验得到的结果相符,说明该组合重现性较好。

3 结论

以牛肉、蜂蜜、天然干酪作为原料制备牛肉蜂蜜活力奶酪,对其加工工艺及配方进行研究。通过单因素实验和正交实验,确定了牛肉蜂蜜活力奶酪中牛肉最佳烤制时间为65 s,配方中黄油添加量18%，蜂蜜添加量10%,水添加量15%时,制备的牛肉蜂蜜活力奶酪的质地均匀一致,奶香扑鼻,口感香甜,具有浓郁奶香和牛肉鲜味。

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Research of the processing technology and formula of beef-honey dynamic cheese

WANG Peng1,GUAN Le-ying1,ZHAO Mao-zhen1,DU Yu-hang1,ZU Yi1,LI Xiao-dong1,2,*,SHEN Rui-zhi1,2

(1.College of Food Science,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China; 2.Key Laboratory of Dairy Science of Ministry of Education,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China)

Beef-honey dynamic cheese was created by taking beef and natural cheese as raw materials. Taking sensory score as evaluation index,the processing technic and formula of beef-honey dynamic cheese were explored,determined and optimized through single factor and orthogonal experiments. It was determined that the optimum time for roasting beef was 65 s. The optimal addition of butter,honey and water in the formula were 18%,10% and 15% respectively. As for emulsifiers,sodium phosphate and sodium citrate,the content were both 1.2%. The content of carrageenan was 0.6% additionally. The dynamic cheese pH was 5.6,with slightly yellowish and brown diced meat cube inside. It was uniform,smooth,delicious and rich in the flavor of milk fragrance and beef.

cheese;beef;honey;process;formula

2016-09-29

王鹏(1997-)，男，在读本科生，研究方向：食品科学与工程，E-mail:m13104609505@163.com。

*通讯作者:李晓东(1968-)，博士，教授，研究方向：乳品科学与技术，E-mail:hrblxd@163.com。

黑龙江省教育厅科学技术研究面上项目(12541027)；大学生科技创新项目。

TS252.53

B

1002-0306(2017)07-0207-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.07.032