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camemmann干酪成熟过程中质构和流变学特性的变化0确定中国的干酪市场潜力巨科姆伯特坚果来自法国这是一种典型的软有机食品由于其独特的口感和良好的口感,深受不同国家消费者的喜爱随着文化交流的增加和消费习惯的培养,中国消费者对干酪的接受和喜爱程度日趋增加,因而中国的干酪市场具有巨大的潜力但中国干酪工业起步较晚,自主技术水平相对落后,提高干酪加工的自主技术水平对增强中国乳品工业的国际竞争力具有重要意义
1.1发酵前后干酪、白地霉、杆菌
4.1材料和方法原料乳:新鲜无抗牛乳,来自光明乳业奶牛场,脂肪含量
3.03%,蛋白质含量
3.02%,总固形物含量
12.16%;乳酸菌发酵剂:干酪专用发酵剂,由丹尼斯克(中国)有限公司提供;霉菌发酵剂白地霉和酪青霉混合发酵剂,由丹尼斯克(中国)有限公司提供;凝乳酸:干粉状复合凝乳酶,由丹尼斯克(中国)有限公司提供
1.2材料、仪器与仪器干酪槽(长X宽义高二90cmX50cmX35cm),干酪切割刀,干酪模具(25cmX25cmX20cm),APV中国有限公司;MJ-H霉菌培养箱,上海一恒科技有限公司;干酪p H计,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;TA-XTPLUS物性仪,英国Stable MicroSystems有限公司;4TE水分活度测量计,美国decagon公司;MB45水分测定仪,奥豪斯仪器(上海)有限公司;ARES-G2流变仪,应变控制模式,上板为
①25mm的平板,缝隙设定为3mm,沃特世科技(上海)有限公司
1.3测试方法
1.
4.1水分含量测定本研究于2012年在光明乳业研究院实验室进行干酪样品从培养箱内取出后,在样品的外层迅速取样,取2—3g放入水分测定仪的铝箔盒内进行测试,当水分测定仪读数稳定后,记录样品的水分含量(湿基),每个样品进行3次平行试验
1.
1.3水分活度测试干酪样品从培养箱内取出后,在样品的外层迅速取样,放入水分活度仪的测试皿内,将测试皿放入水分活度仪的测试槽内进行测试,当水分活度仪的读数稳定后,记录样品的水分活度值,每个样品进行3次平行试验
1.
1.4样品的质构测试试验中干酪为长方形,其尺寸为55mni45晒义35mm,沿干酪长度方向的1/2芯部和外层分别取样,测试样品的尺寸为20mmX20nini10mm,在室温25±2℃下平衡1h后进行质构测试测试采用TPA二次下压法测定,具体测试参数为:测试前探头行进速度为1mm•s
1.4发酵、凝乳酶活力原料乳200L一标准化一巴氏杀菌72C/15s一冷却30℃-添加发酵剂
0.15DCU/L f调整酸度p H
6.3加入凝乳醺
0.02g-L
1.5数据获取及测试结果统计干酪的硬度、黏着性、内聚性、弹性、胶性以及咀嚼性等质构参数采用质构仪自带软件Exponent
5.0进行处理获取所有试验结果表示为多次测试数据的平均值土标准偏差采用SAS
9.2统计分析软件对干酪的物理指标、质地参数和流变学特性参数进行方差分析,影响因子包括成熟时间和干酪的不同部位,显著性因子二
0.05,差异显著性采用邓肯多重比较法2结果
2.1水分含量和ph的变化Camembert干酪在19d的成熟期内,其理化特性的变化情况见表1从表1可见,在前5d,干酪外层的水分含量逐渐降低,10d后,水分含量趋于平衡,单因子方差分析显示成熟时间对水分含量的影响不显著P
0.05o干酪芯部的p H则在第10天增加到最高点,随后趋于稳定;而水分活度则呈现逐渐降低的趋势,单因子方差分析显示成熟时间对p H和水分活度的影响均显著P
0.05o
2.1干酪成熟过程中的黏着性和内聚性图1是Camembert干酪质构试验中典型的TPA曲线图,其芯部及外部质构参数的统计结果列于表2和表3从表2和表3可知,干酪芯部的硬度随着成熟期的延长呈现先增加后减少的趋势;而干酪外部的硬度则随成熟期延长呈降低的趋势,平均降速为
0.06N•d干酪黏着性值中的负号代表测试探头受到的作用力方向向下,与大小无关从表中可以看出,芯部和外层的黏着性随成熟时间的增加均呈增大趋势,且在整个成熟期内,其黏着性差异显著P
0.05o干酪芯部黏着性的平均增长速度为
0.08N•S•d弹性表征干酪在外力作用后其形状的复原能力干酪芯部的弹性随成熟时间的延长呈下降趋势,10d后其下降速度趋于平缓;而干酪外层的弹性则呈现先降低后增加的趋势在整个成熟期内,无论是芯部还是外层,其弹性的差异均显著P
0.05o内聚性表征干酪在机械作用下裂解的速率,内聚性的外在表现是抗拉强度从表2可见,前5d内,干酪芯部的内聚性变化不显著P
0.05,此后内聚性开始下降,10-19d内聚性趋于平衡,其变化不显著P
0.05o干酪外层内聚性的变化过程与上述现象类似胶性是干酪的整体属性干酪芯部的胶性在成熟期内总体呈下降趋势,10d后其降速趋于平缓;干酪外层的胶性也呈现类似的变化趋势统计分析显示干酪芯部和外层的胶性在整个成熟期内差异显著P
0.05o咀嚼性表征咀嚼过程中能量的整体消耗干酪芯部的咀嚼性在成熟期内总体呈下降趋势,10d后其降速趋于平缓;干酪外层的咀嚼性也呈相同的趋势统计分析显示,干酪芯部和外层的咀嚼性在整个成熟期内差异显著P
0.05o
2.2干酪黏弹性的特性干酪是黏弹性材料,其流变特性介于固体和流体之间,即表现出弹性材料的特性,同时兼有黏性材料的属性通常采用流变仪的动态低幅振荡模式来快速检测物料内部微小的物理和化学变化应变动态流变测试方法被广泛用于干酪黏弹性参数的测试中干酪的黏弹性参数可以有效地区分和确定干酪的种类相角5表征输入波和输出波的偏离程度当3=0时,表明材料是纯弹性的;当5=90时,表明材料是纯黏性的;当0690时,表明材料兼有黏性和弹性材料的特性,表现出黏弹性大多数固体的和半固体的食品材料均表现出黏弹性从图3可以看出,干酪不同部位的相角正切值均在
0.25—
0.4,均表现出黏弹性材料的特性在频率扫描范围
0.1—100Hz内,在相同频率下,除频率较高处,相角正切值出现波动,其它频率下,干酪不同部位的相角正切值的排列顺序为:干酪外层1/4处〉干酪芯部在成熟期内,干酪芯部的贮存模量G3讨论
3.1理化特性的变化在成熟过程中,Camembert干酪的组分在微生物以及各种酶作用下发生一系列的变化,从而导致了干酪的理化特性发生变化在成熟前期,霉菌白地霉和酪青霉胞子在干酪的表面生长,由于霉菌在干酪表面进行了乳糖代谢、脂肪代谢等,使干酪表面产生了大量II
3.1小分子物质融合对干酪黏着性的影响影响质构的因子包括干酪的组成、P H、酪蛋白与血清蛋白的相互作用,蛋白质水解程度以及钙离子等金属离子的浓度等凝聚性反映了咀嚼干酪时,干酪中酪蛋白抵抗受损并紧密连接,使干酪保持完整性的能力蛋白质和脂肪降解过程,大分子分解形成小分子物质,二者形成的小分子物质不断融合,导致干酪的黏着性随着成熟期的延长逐渐增加新鲜干酪出现较多蜂窝状结构,空洞较多,蛋白链完整,这类结构使干酪富有弹性同时,新鲜干酪三维空间网络上高度交联的酪蛋白微胶束表现出较高的抗变形能力,体现出较高的弹性胶性和咀嚼性是二次特性,胶性是硬度与凝聚性的乘积,而咀嚼性是胶性与弹性的乘积,二者均与硬度成正比,因此变化趋势和硬度相似随着成熟期延长,无论是干酪芯部还是外层,蛋白质水解和脂肪降解的程度越来越高,大分子逐渐降解为小分子,干酪质地变得柔软,其咀嚼性和胶性都在下降
3.2蛋白凝胶的制备影响干酪流变学特性的因子很多,包括干酪组分(酪蛋白与脂肪的比例)、结构特性以及蛋白质水解等在成熟过程中,干酪流变学特性会发生显著变化4干酪成熟过程中流变学特性的变化
(1)统计分析显示,成熟时间对Camembert干酪的p H和水分活度影响显著,对水分含量影响不显著
(2)Camembert干酪成熟过程是由外到内进行的,且逐渐变软在成熟过程中,干酪表面和芯部的质构与流变学特性存在显著差异随着成熟期延长,干酪表面的硬度、胶性和咀嚼性呈降低趋势,而黏着性则呈增加趋势;干酪芯部的硬度呈先增加后降低的趋势,胶性和咀嚼性呈降低趋势,而黏着性则呈增加趋势
(3)成熟过程中,干酪不同位置的G
1.
3.2ph测量在干酪样品的中心位置取样,采用干酪pH计测定其p H流变学特性检测沿干酪样品长度方向的1/2(芯部)、1/4(中部)和外层分别取样,测试样品的尺寸为
①25mmX3mm,在室温((25±2)℃)下平衡1h后,进行流变学特性测试为了防止水分蒸发,在干酪样品的外侧均匀涂抹一层低密度的硅油测试采用动态振幅模式,分别进行应变扫描(strain sweep)和频率扫描(frequency sweep)首先对样品进行频率为
0.1Hz,应变(丫)范围为
0.01%—10%的应变扫描,从而确定样品的线性黏弹性区,然后对样品进行频率扫描,应变设定在样品的线性黏弹性区内(丫=
0.03%),频率范围为
0.1-100Hz,从而确定各个黏弹性参数,包括贮存模量(G。