乳化盐对再制干酪蛋白体系及物化特性影响研究进展

乳化盐主要为磷酸盐和柠檬酸盐,常单体或复配应用于再制干酪生产中,酪蛋白是再制干酪的主要结构形成成分,乳化盐的主要性质是螯合钙来降低游离Ca2+的浓度,从而将酪蛋白胶束水解,增强酪蛋白的水合、乳化作用等。本文总结了乳化盐的类型、性质及其对酪蛋白胶束性质的作用,从而详细概述乳化盐对再制干酪的质地、功能和感官等物理化学特性的影响,以期为再制干酪及类似产品开发提供理论支持和研究思路,避免不必要的资源浪费。

大豆杏仁植物基再制干酪理化性质及风味

大豆干酪相较于动物基干酪更适用于乳糖不耐受人群,但其具有豆腥味,从而限制了产品在市场上的发展。该研究将大豆与杏仁打浆,豆浆与杏仁浆按照体积比1∶3混合,添加乳化盐制备混合植物基再制干酪(mixed cheese,MC),并与纯大豆再制干酪(soy cheese,SC)及市售切达干酪(commercially cheddar cheese,CC)对比,研究混合植物基再制干酪的理化性质及风味特性。结果表明,MC具有良好的性质,其硬度值与CC相近,为(1 047.71±17.04)g/100 g,相较于SC提高了115%,扫描电子显微镜可以观察到MC内部形成了较为致密的网状结构,二级结构中MC的α-螺旋和β-折叠含量增加进一步证实了其内部结构更加稳定。电子鼻、挥发性风味物质结果表明MC中1-辛烯-3-醇含量降低了9.67%,说明MC中豆腥味得到了较好的掩蔽,风味得到了明显的改善,且感官评价分值与CC接近,均能证明混合干酪具有替代市售干酪的潜力。

钙螯合盐对牛奶-豌豆双蛋白再制干酪品质的影响

以牛奶蛋白和豌豆蛋白为原料制作牛奶-豌豆双蛋白再制干酪,基于功能特性、质构特性、感官评价和微观结构,研究不同质量分数(0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)的3种钙螯合盐(柠檬酸三钠(TSC)、磷酸氢二钠(DSP)和六偏磷酸钠(SHMP))对该双蛋白再制干酪品质的影响。结果表明:牛奶蛋白和豌豆蛋白可替代天然干酪在再制干酪中的作用,且随着钙螯合盐质量分数的增加,各双蛋白再制干酪的融化性均呈上升趋势,油脂析出性均呈下降趋势,其中TSC在提升产品融化性及抑制油脂析出方面效果较好;当TSC的质量分数为1.0%时,双蛋白再制干酪的硬度较低,感官评分总分、弹性、粘力和粘附能量均较高,酪蛋白网状胶束呈规则排列,其包裹的脂肪球和矿物质均匀分布在矩阵系列中。因此,添加TSC有助于改善牛奶-豌豆双蛋白再制干酪的品质,增强产品的乳化性、稳定性等功能特性。

蛋清蛋白/黄油复合凝胶对减钠再制干酪品质特性的影响

针对减钠再制干酪存在的质地、风味变差,组织状态缺陷等问题,通过利用蛋清蛋白/黄油复合凝胶替代部分乳化盐制备减钠再制干酪,检测其质构特性、色差、融化性、油析性、感官评价及钠含量等品质特性,并阐明复合凝胶对减钠再制干酪品质特性的影响。结果表明,复合凝胶替代30%乳化盐所制备的再制干酪质地均匀、表面光滑细腻,提高了其整体可接受度;也赋予了产品更好的质构特性;融化性及油析性得到改善同时,钠含量得到降低。复合凝胶能够有效替代乳化盐进行减钠再制干酪的制备,为减钠再制干酪的实际生产提供数据支撑。

再制干酪乳化过程中理化、功能特性及微观结构的变化

以再制干酪为研究对象,探究再制干酪在不同乳化温度下(80℃和85℃),从乳化开始到结束(5~30 min),再制干酪功能特性(融化性、油脂析出性)、质构特性、流变学特性和微观结构的变化情况。结果表明,随着乳化时间延长,产品的融化性及油脂析出性呈下降趋势,乳化过程中85℃再制干酪的油脂析出性显著高于80℃再制干酪(P<0.05)。干酪的质构特性随着乳化时间的延长整体呈增大趋势,其中85℃干酪胶着性和咀嚼性显著增大(P<0.05),85℃再制干酪的硬度、胶着性和咀嚼性均大于80℃。两种加工温度的干酪在相同乳化程度下干酪的储能模量(G’)均大于损耗模量(G”),0.1~10 Hz内G’和G”都随频率的升高呈上升趋势。干酪的微观结构显示,乳化5~15 min时脂肪球数量大大减少且直径减小,分布更加均匀,蛋白质基质更加光滑,干酪结构更加致密;但乳化20~30 min时干酪的微观结构呈蜂窝状,即奶油化反应过度。因此,再制干酪加工过程中乳化时间短,奶油化反应不充分;再制干酪乳化时间过长会使质地发生不良变化。再制干酪乳化反应过程中,蛋白质-蛋白质和蛋白质-脂肪的相互作用增强,产品的功能特性得到改善。综上,再制干酪的乳化过程与其理化、功能特性及微观结构关系密切,为今后再制干酪的工艺改进提供一定理论指导。

再制干酪拉伸性的调控机制

通过调控再制干酪体系乳化盐添加量(0.6%~3.0%)、pH值(5.4~5.8)和马铃薯醋酸酯淀粉添加量(0.125%~2%),研究再制干酪拉伸性的调控机制。结果显示,当乳化盐从0.6%增加至3.0%时,再制干酪中的结合钙含量从(4.42±0.05)g/kg降低至(0.02±0.04)g/kg,脂肪球粒径D_((4,3))从(73.08±3.16)μm降低至(27.90±2.55)μm,结合水相对含量从(9.57±0.25)%增加至(10.40±0.25)%,表明钙交联作用逐渐减弱,干酪的乳化效果增加,水合程度增加,蛋白分子间相互作用由强变弱,再制干酪的拉伸性因此先升高后降低;当pH值从5.4增加至5.8时,再制干酪中的结合钙含量从(2.01±0.08)g/kg增加至(2.74±0.05)g/kg,脂肪球粒径D_((4,3))从(36.36±2.68)μm降低至(21.37±2.39)μm,傅里叶变换红外光谱显示O—H和N—H的弯曲振动吸收峰均向低波数移动,结合水含量从(9.85±0.16)%增加至(10.74±0.12)%,表明钙交联作用、乳化效果和水合程度增加,蛋白分子间相互作用由强变弱,再制干酪的拉伸性因此先升高后降低;当马铃薯醋酸酯淀粉从0.125%增加至2%时,脂肪球粒径D_((4,3))从(54.17±2.74)μm降低至(29.92±2.71)μm,结合水相对含量从(9.90±0.38)%增加至(11.00±0.21)%,表明干酪的乳化效果和水合程度增加,拉伸性先升高后降低,其中当马铃薯醋酸酯淀粉添加量达到2%时,淀粉与蛋白质出现相分离,拉伸性变差。综上,再制干酪的拉伸性受钙离子螯合程度、乳化效果、蛋白质分子间静电相互作用、水分分布以及蛋白质-多糖相行为等多方面的综合调控。

乳清蛋白-低聚木糖复合脂肪替代品的制备及其于再制干酪中的应用

以乳清蛋白与低聚木糖为原料,采用湿法糖基化法制备糖基化乳清蛋白,分析以其为基质制备脂肪替代品的优势,又进一步探究了该脂肪替代品在减脂再制干酪中的代脂效果。结果表明:最佳制备条件为6%低聚木糖与乳清蛋白在85℃下反应2 h。在此条件下,糖基化乳清蛋白接枝度为(29.28±1.53)%,出现褐变现象,与未糖基化乳清蛋白相比,其二级结构中α-螺旋、β-折叠、β-转角及无规卷曲含量发生改变,持水性及持油性分别提高60.18%、103.97%,乳化性与乳化稳定性分别提高30.81%、13.57%,且表面更光滑,在pH 7时表面疏水性较高,较未糖基化乳清蛋白提高了1.48倍,再于10000 r/min下剪切10 min,中值径达到7.57μm左右,且溶液稳定性明显提高,此时的糖基化乳清蛋白已具备模拟脂肪的条件;将其替代再制干酪中60%黄油时,减脂再制干酪的硬度相较于全脂再制干酪显著减小(P<0.05),融化性显著增大(P<0.05),但弹性、咀嚼性等质构特性及亮度L*无显著差异(P>0.05),且感官加权总分与全脂再制干酪相当。该研究结果证明了该糖基化乳清蛋白具备作为脂肪替代品开发减脂食品的潜力,且在一定程度上保证了产品的良好品质。

国外再制干酪产品标准重点内容对比分析及对我国标准修订的探讨

目的:总结再制干酪法典标准工作情况及主要争议,对比不同国家或地区再制干酪产品标准重点内容的异同,探讨我国再制干酪类产品标准质量提升的方向。方法:对国际食品法典再制干酪产品标准修订、制定中遇到的主要问题及相关讨论情况进行梳理和分析。收集和整理国际食品法典以及欧盟、美国、日本等国家或地区再制干酪产品相关法规和标准等管理规定,比较不同再制干酪产品法规和标准的重点内容。结果:国际食品法典委员会曾尝试修订和制定再制干酪类产品法典标准,但最终因对标准范围、产品定义、成分和理化指标要求等核心内容分歧过多而停止。不同国家和地区管理部门根据本国现状和需求等,制定了覆盖不同类型再制干酪类产品,规定了不同成分和指标要求的产品标准,标准管理思路存在一定差异。结论:我国标准需要充分考虑我国市售再制干酪产品的类型和特点,优先关注标准范围、产品分类和定义等核心内容的更新和完善,不断提高标准的可行性和适用性。行业应在符合标准要求的基础上,结合我国消费者需求积极提升产品品质,探索行业高质量发展的方向。最终达到保护消费者健康,推动我国再制干酪相关产业健康有序发展的目的。

关键加工工艺对涂抹再制干酪品质的影响

通过对涂抹再制干酪的TPA质构和融化性测定,研究乳化温度、乳化时间和剪切速度对样品品质的影响。结果表明:涂抹再制奶酪加工过程中,乳化温度对样品的硬度、弹性、黏性和融化性有显著影响,乳化时间对融化性无显著影响,剪切速度对弹性无显著性影响。本研究优化关键工艺参数为:乳化温度80℃,乳化时间6 min,剪切速度50 r/min。

加工条件对涂抹型再制干酪品质的影响

加工条件对于涂抹型再制干酪的品质控制具有重要的作用。本研究结合质构分析、扫描电镜观察等技术手段研究了pH值、加热时间和冷却方式等对涂抹型再制干酪品质的影响。实验结果表明:pH值应控制在5.7～6.1,产品会形成规则的三维空间网络结构,此时产品有较高的稳定性和持水能力。加热时间为15min左右(85℃)时,产品会形成规则的三维空间网络结构,产品的硬度和融化黏度较高,稳定性好。慢速冷却的产品形成更紧密的网状交联结构,稳定性较好。

再制干酪工艺条件的优化

研究乳化盐、稳定剂、乳清粉、乳化温度对再制干酪的生产工艺的影响。采用单因素简单分析、复合因素共同调节及响应面试验设计进行工艺条件优化。最佳工艺条件为乳化温度70℃,柠檬酸钠1.5%、焦磷酸钠0.5%,黄原胶1.0%、卡拉胶1.5%、乳清粉20%(均以原料天然干酪的质量计)。在此条件下,验证试验得到再制干酪的感官综合评分为23.4,与模型预测值非常接近。

涂抹再制干酪中蛋白质的二级结构及其对质构的影响

采用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)测定了涂抹再制干酪中蛋白质的二级结构,通过与原料干酪中蛋白质二级结构的比较,可知再制干酪生产过程中的加热、搅拌等作用使蛋白质发生一定程度的变性。另外不同水分质量分数的涂抹再制干酪样品其二级结构的改变不同。水分质量分数低的样品中β-转角质量分数为39.00%,无规卷曲质量分数为12.99%,产品硬度大、涂抹性差;水分质量分数高的样品中β-转角质量分数为33.73%,无规卷曲质量分数为22.67%,产品硬度小、涂抹性较好。

涂抹型再制干酪配料的选择及其对质地的影响

通过单因素实验,通过感官评定和涂抹性指标确定了涂抹型再制干酪的基本配方,并应用质地剖面分析(TPA)研究了脱脂乳粉、大豆分离蛋白、乳清粉和无水黄油对涂抹型再制干酪质地的影响。实验表明,成熟期为1个月和12个月的切达干酪以1:1混合,添加2%～3%的柠檬酸钠,8%的脱脂乳粉、10%乳清粉、2%大豆分离蛋白和10%的无水黄油为基本配方。除无水黄油对弹性的影响不显著外,其余配料对各项质地性质均有显著影响。

不同酪蛋白对块状再制干酪品质的影响

调节不同质量比的酶凝酪蛋白和膜分离酪蛋白,研究酪蛋白种类对块状再制干酪品质的影响。通过测定再制干酪的质构分析(texture profile analysis,TPA)、断裂距离、断裂硬度及感官评价,确定酶凝酪蛋白和膜分离酪蛋白的最佳配比。结果表明:两种酪蛋白对块状再制干酪的质构和感官有显著影响,2种酪蛋白的添加质量比为2∶1时,块状再制干酪品质最佳。

热变性乳清蛋白-黄油乳液凝胶对减钠再制干酪品质的影响

再制干酪中较高的钠含量被越来越多的消费者所关注。再制干酪中钠主要来自于原制干酪及乳化盐。乳化盐主要作用是促进脂肪在体系中均匀分布,使蛋白质、脂肪等形成均匀的网络体系。本研究利用热变性乳清蛋白对黄油进行预乳化处理,形成乳清蛋白-黄油乳液凝胶(WPI-EG)后,将其用于干酪加工,检测减钠再制干酪的油析性、融化性、质构及微观结构等,评价热变性乳清蛋白预乳化工艺对减钠再制干酪品质的影响。结果表明:预乳化工艺中WPI-EG的形成能够有效促进再制干酪中脂肪均匀分布,形成均匀的结构和质地。预乳化工艺提高了再制干酪的硬度、胶着度和咀嚼度,降低了干酪的油析性。降低30%含钠乳化盐的预乳化再制干酪(30%EC)与未预乳化的干酪(NEC)相比,钠含量降低52.9 mg/100 g,硬度增加27.1%,油析性降低0.53 cm。微观结构显示:30%EC样品脂肪分布及蛋白网络结构更加均匀、致密。本研究结果说明预乳化工艺能够有效降低再制干酪中含钠乳化盐添加量,改善干酪品质。

水分对再制干酪功能性的影响

利用质构仪,流变仪,扫描电镜分析水分对再制干酪产品功能特性的影响,揭示了水分在再制干酪生产过程中的重要作用。结果表明,水分对再制干酪的融化性和表观黏度均有显著的影响(P<0.05);而水分对干酪物性中的硬度、黏着性、咀嚼性有相似的影响;水分对酪蛋白的乳化作用的影响体现在干酪中脂肪球的大小和数量上,在一定范围内水分增加酪蛋白乳化作用越好。

再制干酪物化特性及加工工艺的研究

经过L16(45)正交实验设计,对制作出的再制干酪进行水分、pH、熔化性、油脂分离度的测定,并且对其进行感官评价。利用流变仪,测定再制干酪在降温过程中黏度值变化,初步确定了再制干酪适宜的灌装温度。结果表明,加水量对再制干酪水分和油脂分离度的影响极显著(P<0.01),乳化盐添加量对产品最终pH的影响极显著(P<0.01),乳化温度对熔化性的影响极显著(P<0.01)。对黏度的影响大小顺序为乳化盐>原料>乳化速度>乳化温度>加水量。再制干酪适宜的灌装温度为45℃左右。

卡拉胶和黄原胶对酸性凝胶型再制干酪质构的影响

通过质构仪分析和感官评定,研究卡拉胶和黄原胶对酸性再制干酪质构的影响。结果表明:在pH4.25的酸性条件下,在添加0.2%刺槐豆胶的基础上,添加卡拉胶能增强再制干酪的硬度,形成的凝胶硬实且黏厚;添加黄原胶能增强再制干酪的弹性和咀嚼性,形成的凝胶柔滑且富有弹性。可按不同质构需求将两者复配起来运用于酸性凝胶型再制干酪的加工。

从质构角度优化涂抹再制干酪的工艺参数

研究了影响涂抹再制干酪产品性质的主要因素,通过对产品质构的TPA实验,最终确定了最佳的涂抹再制干酪的工艺参数。结果表明,质量比为1∶1的(1个月成熟期的切达干酪∶5个月成熟期的切达干酪)混合干酪中加入焦磷酸钠和三聚磷酸钠各0.5%(占原料干酪质量分数)、黄油10%和水70%,在70￣75℃水浴中加热,并搅拌7￣8min,迅速冷却,所得涂抹型再制干酪的质构与市售的进口再制干酪质构最为接近,且风味良好。

不同脂肪及含量对涂抹再制干酪的影响

研究了乳脂及不同植物脂肪对涂抹再制干酪质构的影响,并对制得的样品进行了感官评价,得到样品水分含量在65%左右,脂肪与蛋白的比例为2.4时,样品的质构和口感较好,其中棕榈仁油与乳脂作用接近,二者制备的样品涂抹性能较佳。