camemmann干酪成熟過程中質(zhì)構(gòu)和流變學(xué)特性的變化

camemmann干酪成熟過程中質(zhì)構(gòu)和流變學(xué)特性的變化

0確定中國的干酪市場潛力巨科姆伯特堅果來自法國。這是一種典型的軟有機食品。由于其獨特的口感和良好的口感，深受不同國家消費者的喜愛。隨著文化交流的增加和消費習(xí)慣的培養(yǎng),中國消費者對干酪的接受和喜愛程度日趨增加,因而中國的干酪市場具有巨大的潛力。但中國干酪工業(yè)起步較晚,自主技術(shù)水平相對落后,提高干酪加工的自主技術(shù)水平對增強中國乳品工業(yè)的國際競爭力具有重要意義1材料和方法1.1發(fā)酵前后干酪、白地霉、桿菌4.原料乳:新鮮無抗牛乳,來自光明乳業(yè)奶牛場,脂肪含量3.03%,蛋白質(zhì)含量3.02%,總固形物含量12.16%;乳酸菌發(fā)酵劑:干酪專用發(fā)酵劑,由丹尼斯克(中國)有限公司提供;霉菌發(fā)酵劑:白地霉和酪青霉混合發(fā)酵劑,由丹尼斯克(中國)有限公司提供;凝乳酶:干粉狀復(fù)合凝乳酶,由丹尼斯克(中國)有限公司提供。1.2材料、儀器與儀器干酪槽(長×寬×高=90cm×50cm×35cm),干酪切割刀,干酪模具(25cm×25cm×20cm),APV中國有限公司;MJ-Ⅱ霉菌培養(yǎng)箱,上海一恒科技有限公司;干酪pH計,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;TA-XTPLUS物性儀,英國StableMicroSystems有限公司;4TE水分活度測量計,美國decagon公司;MB45水分測定儀,奧豪斯儀器(上海)有限公司;ARES-G2流變儀,應(yīng)變控制模式,上板為Φ25mm的平板,縫隙設(shè)定為3mm,沃特世科技(上海)有限公司。1.3測試方法1.3.1水分含量測定本研究于2012年在光明乳業(yè)研究院實驗室進行。干酪樣品從培養(yǎng)箱內(nèi)取出后,在樣品的外層迅速取樣,取2—3g放入水分測定儀的鋁箔盒內(nèi)進行測試,當(dāng)水分測定儀讀數(shù)穩(wěn)定后,記錄樣品的水分含量(濕基),每個樣品進行3次平行試驗1.3.3水分活度測試干酪樣品從培養(yǎng)箱內(nèi)取出后,在樣品的外層迅速取樣,放入水分活度儀的測試皿內(nèi),將測試皿放入水分活度儀的測試槽內(nèi)進行測試,當(dāng)水分活度儀的讀數(shù)穩(wěn)定后,記錄樣品的水分活度值,每個樣品進行3次平行試驗。1.3.4樣品的質(zhì)構(gòu)測試試驗中干酪為長方形,其尺寸為55mm×45mm×35mm,沿干酪長度方向的1/(2芯部)和外層分別取樣,測試樣品的尺寸為20mm×20mm×10mm,在室溫((25±2)℃)下平衡1h后進行質(zhì)構(gòu)測試。測試采用TPA二次下壓法測定,具體測試參數(shù)為:測試前探頭行進速度為1mm·s1.4發(fā)酵、凝乳酶活力原料乳(200L)→標(biāo)準(zhǔn)化→巴氏殺菌(72℃/15s)→冷卻30℃→添加發(fā)酵劑(0.15DCU/L)→調(diào)整酸度(pH6.3)→加入凝乳酶(0.02g·L1.5數(shù)據(jù)獲取及測試結(jié)果統(tǒng)計干酪的硬度、黏著性、內(nèi)聚性、彈性、膠性以及咀嚼性等質(zhì)構(gòu)參數(shù)采用質(zhì)構(gòu)儀自帶軟件Exponent5.0進行處理獲取。所有試驗結(jié)果表示為多次測試數(shù)據(jù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差。采用SAS9.2統(tǒng)計分析軟件對干酪的物理指標(biāo)、質(zhì)地參數(shù)和流變學(xué)特性參數(shù)進行方差分析,影響因子包括成熟時間和干酪的不同部位,顯著性因子α=0.05,差異顯著性采用鄧肯多重比較法。2結(jié)果2.1水分含量和ph的變化Camembert干酪在19d的成熟期內(nèi),其理化特性的變化情況見表1。從表1可見,在前5d,干酪外層的水分含量逐漸降低,10d后,水分含量趨于平衡,單因子方差分析顯示成熟時間對水分含量的影響不顯著(P>0.05)。干酪芯部的pH則在第10天增加到最高點,隨后趨于穩(wěn)定;而水分活度則呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢,單因子方差分析顯示成熟時間對pH和水分活度的影響均顯著(P<0.05)。2.2干酪成熟過程中的黏著性和內(nèi)聚性圖1是Camembert干酪質(zhì)構(gòu)試驗中典型的TPA曲線圖,其芯部及外部質(zhì)構(gòu)參數(shù)的統(tǒng)計結(jié)果列于表2和表3。從表2和表3可知,干酪芯部的硬度隨著成熟期的延長呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢;而干酪外部的硬度則隨成熟期延長呈降低的趨勢,平均降速為0.06N·d干酪黏著性值中的負號代表測試探頭受到的作用力方向向下,與大小無關(guān)。從表中可以看出,芯部和外層的黏著性隨成熟時間的增加均呈增大趨勢,且在整個成熟期內(nèi),其黏著性差異顯著(P<0.05)。干酪芯部黏著性的平均增長速度為0.08N·s·d彈性表征干酪在外力作用后其形狀的復(fù)原能力。干酪芯部的彈性隨成熟時間的延長呈下降趨勢,10d后其下降速度趨于平緩;而干酪外層的彈性則呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢。在整個成熟期內(nèi),無論是芯部還是外層,其彈性的差異均顯著(P<0.05)。內(nèi)聚性表征干酪在機械作用下裂解的速率,內(nèi)聚性的外在表現(xiàn)是抗拉強度。從表2可見,前5d內(nèi),干酪芯部的內(nèi)聚性變化不顯著(P>0.05),此后內(nèi)聚性開始下降,10—19d內(nèi),內(nèi)聚性趨于平衡,其變化不顯著(P>0.05)。干酪外層內(nèi)聚性的變化過程與上述現(xiàn)象類似。膠性是干酪的整體屬性。干酪芯部的膠性在成熟期內(nèi)總體呈下降趨勢,10d后其降速趨于平緩;干酪外層的膠性也呈現(xiàn)類似的變化趨勢。統(tǒng)計分析顯示干酪芯部和外層的膠性在整個成熟期內(nèi)差異顯著(P<0.05)。咀嚼性表征咀嚼過程中能量的整體消耗。干酪芯部的咀嚼性在成熟期內(nèi)總體呈下降趨勢,10d后其降速趨于平緩;干酪外層的咀嚼性也呈相同的趨勢。統(tǒng)計分析顯示,干酪芯部和外層的咀嚼性在整個成熟期內(nèi)差異顯著(P<0.05)。2.3干酪黏彈性的特性干酪是黏彈性材料,其流變特性介于固體和流體之間,即表現(xiàn)出彈性材料的特性,同時兼有黏性材料的屬性。通常采用流變儀的動態(tài)低幅振蕩模式來快速檢測物料內(nèi)部微小的物理和化學(xué)變化。應(yīng)變動態(tài)流變測試方法被廣泛用于干酪黏彈性參數(shù)的測試中。干酪的黏彈性參數(shù)可以有效地區(qū)分和確定干酪的種類相角δ表征輸入波和輸出波的偏離程度。當(dāng)δ=0時,表明材料是純彈性的;當(dāng)δ=90時,表明材料是純黏性的;當(dāng)0<δ<90時,表明材料兼有黏性和彈性材料的特性,表現(xiàn)出黏彈性。大多數(shù)固體的和半固體的食品材料均表現(xiàn)出黏彈性。從圖3可以看出,干酪不同部位的相角正切值均在0.25—0.4,均表現(xiàn)出黏彈性材料的特性。在頻率掃描范圍(0.1—100Hz)內(nèi),在相同頻率下,除頻率較高處,相角正切值出現(xiàn)波動,其它頻率下,干酪不同部位的相角正切值的排列順序為:干酪外層>1/4處>干酪芯部。在成熟期內(nèi),干酪芯部的貯存模量G3討論3.1理化特性的變化在成熟過程中,Camembert干酪的組分在微生物以及各種酶作用下發(fā)生一系列的變化,從而導(dǎo)致了干酪的理化特性發(fā)生變化。在成熟前期,霉菌(白地霉和酪青霉)孢子在干酪的表面生長,由于霉菌在干酪表面進行了乳糖代謝、脂肪代謝等,使干酪表面產(chǎn)生了大量H3.2小分子物質(zhì)融合對干酪黏著性的影響影響質(zhì)構(gòu)的因子包括干酪的組成、pH、酪蛋白與血清蛋白的相互作用,蛋白質(zhì)水解程度以及鈣離子等金屬離子的濃度等凝聚性反映了咀嚼干酪時,干酪中酪蛋白抵抗受損并緊密連接,使干酪保持完整性的能力蛋白質(zhì)和脂肪降解過程,大分子分解形成小分子物質(zhì),二者形成的小分子物質(zhì)不斷融合,導(dǎo)致干酪的黏著性隨著成熟期的延長逐漸增加。新鮮干酪出現(xiàn)較多蜂窩狀結(jié)構(gòu),空洞較多,蛋白鏈完整,這類結(jié)構(gòu)使干酪富有彈性。同時,新鮮干酪三維空間網(wǎng)絡(luò)上高度交聯(lián)的酪蛋白微膠束表現(xiàn)出較高的抗變形能力,體現(xiàn)出較高的彈性膠性和咀嚼性是二次特性,膠性是硬度與凝聚性的乘積,而咀嚼性是膠性與彈性的乘積,二者均與硬度成正比,因此變化趨勢和硬度相似。隨著成熟期延長,無論是干酪芯部還是外層,蛋白質(zhì)水解和脂肪降解的程度越來越高,大分子逐漸降解為小分子,干酪質(zhì)地變得柔軟,其咀嚼性和膠性都在下降。3.3蛋白凝膠的制備影響干酪流變學(xué)特性的因子很多,包括干酪組分(酪蛋白與脂肪的比例)、結(jié)構(gòu)特性以及蛋白質(zhì)水解等。在成熟過程中,干酪流變學(xué)特性會發(fā)生顯著變化4干酪成熟過程中流變學(xué)特性的變化(1)統(tǒng)計分析顯示,成熟時間對Camembert干酪的pH和水分活度影響顯著,對水分含量影響不顯著。(2)Camembert干酪成熟過程是由外到內(nèi)進行的,且逐漸變軟。在成熟過程中,干酪表面和芯部的質(zhì)構(gòu)與流變學(xué)特性存在顯著差異。隨著成熟期延長,干酪表面的硬度、膠性和咀嚼性呈降低趨勢,而黏著性則呈增加趨勢;干酪芯部的硬度呈先增加后降低的趨勢,膠性和咀嚼性呈降低趨勢,而黏著性則呈增加趨勢。(3)成熟過程中,干酪不同位置的G1.3.2ph測量在干酪樣品的中心位置取樣,采用干酪pH計測定其pH。1.3.5流變學(xué)特性檢測沿干酪樣品長度方向的1/2(芯部)、1/4(中部)和外層分別取樣,測試樣品的尺寸為Φ25mm×3mm,在室溫((25±2)℃)下平衡1h后,進行流變學(xué)特性測試。為了防止水分蒸發(fā),在干酪樣品的外側(cè)均勻涂抹一層低密度的硅油