白英，白曉彬

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，呼和浩特010018）

利用響應(yīng)面法優(yōu)化重制干酪的制作工藝

白英，白曉彬

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，呼和浩特010018）

以契達(dá)干酪為原料，采用響應(yīng)面法對(duì)重制干酪的制作工藝進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化后乳化鹽的使用量分別為：焦磷酸鈉2%，檸檬酸鈉1.5%，三聚磷酸鈉2%，重制干酪的凝膠強(qiáng)度為528.1 g/cm2，感官評(píng)分4.8分。

響應(yīng)面法；優(yōu)化；乳化鹽；重制干酪；制作工藝

0 引 言

重制干酪就是在乳化鹽的作用下使酪蛋白變?yōu)樗蠣顟B(tài)的一種凝膠體系，乳化鹽通過(guò)離子交換使干酪中的副酪蛋白酸鈣轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘拟c鹽，并相互交聯(lián)形成緊密的結(jié)構(gòu)讓脂肪球包裹于其中，便形成了重制干酪的結(jié)構(gòu)[1]。乳化鹽在干酪及其制品的生產(chǎn)中起著重要的作用。干酪的乳化鹽主要是鈉的檸檬酸鹽和磷酸鹽，有時(shí)也可用鉀的檸檬酸鹽代替。相對(duì)于檸檬酸鹽，正磷酸鹽,多聚磷酸鹽具有更強(qiáng)的蛋白質(zhì)溶解效果[2]。本文就焦磷酸鈉，檸檬酸鈉，三聚磷酸鈉三種乳化鹽，采用響應(yīng)面法，對(duì)重制干酪的制作工藝進(jìn)行優(yōu)化。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 主要材料及設(shè)備

契達(dá)干酪（成熟期為5～6個(gè)月），焦磷酸鈉，檸檬酸鈉，三聚磷酸鈉。HHS型電熱恒溫水槽，BHYY凝膠強(qiáng)度儀，8FO-01B型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱。

1.2 方法

1.2.1 樣品制備

原料選擇（檢查，稱重等）→原料預(yù)處理（切塊2 mm×2 mm左右）→加乳化鹽→加去離子水→加熱融化。

1.2.2 干酪凝膠強(qiáng)度的測(cè)定

圓柱取樣器切取直徑3 cm、（10+0.5）g干酪樣品放置在凝膠強(qiáng)度儀上，去皮清零后開始測(cè)試樣品的凝膠強(qiáng)度。

1.2.3 干酪油脂析出性的測(cè)定

用特制取樣器取直徑1.7 cm，高0.5 cm的干酪樣品，放置于濾紙上，然后將其放入110℃的烘箱中，加熱10 min后取出，計(jì)算出油圈和原始樣品的面積，用其前后比值表示干酪的油脂析出性[3]。

1.2.4 干酪的感官評(píng)價(jià)

采用5分制的評(píng)分方法，隨機(jī)選取10名經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的乳品從業(yè)人員進(jìn)行感官評(píng)定。 評(píng)定的項(xiàng)目為：未融化干酪的滋味、氣味、組織狀態(tài)、彈性和切片性；融化后干酪的拉絲性、流動(dòng)性、褐變性和油脂析出性[4]。

2 結(jié)果與討論

2.1 響應(yīng)曲面(RSM)試驗(yàn)設(shè)計(jì)及其結(jié)果

經(jīng)過(guò)單因素預(yù)實(shí)驗(yàn)，選取焦磷酸鈉、檸檬酸鈉和三聚磷酸鈉為關(guān)鍵影響因素。采用Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)[5]，設(shè)計(jì)響應(yīng)面因素及水平（見(jiàn)表1）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

利用Design Expert軟件對(duì)表2數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多項(xiàng)式擬合，獲得凝膠強(qiáng)度（Y）對(duì)自變量焦磷酸鈉（A），檸檬酸鈉（B），三聚磷酸鈉（C）的多元回歸方程：

從該方程的方差分析可知,該模型極顯著 (P＜0.0001),失擬項(xiàng)不顯著(P=0.1332),預(yù)測(cè)值與真實(shí)值之間具有高度的相關(guān)性 (R2=0.9806)說(shuō)明該模型與實(shí)際擬合良好,可以用于凝膠強(qiáng)度的分析和預(yù)測(cè)。通過(guò)響應(yīng)面預(yù)測(cè)最優(yōu)值得到，當(dāng)焦磷酸鈉2%，檸檬酸鈉1.5%，三聚磷酸鈉2%時(shí)，凝膠強(qiáng)度最大，為429.051 g/cm2。在該條件下，對(duì)模型預(yù)測(cè)值進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果為528.1 g/cm2，感官評(píng)分4.8分。

表1 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素水平

表2 Box-Behnken設(shè)計(jì)結(jié)果

2.2 乳化鹽響應(yīng)面交互作用分析

根據(jù)模型方程所作的響應(yīng)曲面圖及等高線圖，如圖1～圖3所示。圖1中，三聚磷酸鈉位于中心水平時(shí),焦磷酸鈉和檸檬酸鈉的交互作用對(duì)凝膠強(qiáng)度的影響。從其等高線圖可以直觀的看出此兩因素的交互作用不顯著。當(dāng)焦磷酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低時(shí),檸檬酸鈉對(duì)凝膠強(qiáng)度的影響不大,當(dāng)焦磷酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高時(shí),檸檬酸鈉對(duì)凝膠強(qiáng)度的影響呈現(xiàn)先增大后減少的趨勢(shì);隨著焦磷酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大,凝膠強(qiáng)度先增大后減少。

圖2顯示了檸檬酸鈉位于中心水平時(shí),焦磷酸鈉和三聚磷酸鈉的交互作用對(duì)凝膠強(qiáng)度的影響。從其等高線圖可以直觀的看出此兩因素的交互作用。隨著焦磷酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高,凝膠強(qiáng)度呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì),當(dāng)焦磷酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.3%時(shí),凝膠強(qiáng)度達(dá)到本次試驗(yàn)中的最大值。隨著三聚磷酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高,凝膠強(qiáng)度呈現(xiàn)增加的趨勢(shì),當(dāng)三聚磷酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到2%時(shí),凝膠強(qiáng)度達(dá)到本次試驗(yàn)中的最大值。而且當(dāng)三聚磷酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高時(shí),焦磷酸鈉對(duì)凝膠強(qiáng)度的影響較大,三聚磷酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低時(shí),焦磷酸鈉對(duì)凝膠強(qiáng)度的影響較小。當(dāng)焦磷酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.3%,三聚磷酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%時(shí),凝膠強(qiáng)度可以達(dá)到本次試驗(yàn)的最大值以上。

圖3顯示了焦磷酸鈉位于中心水平時(shí),檸檬酸鈉和三聚磷酸鈉的交互作用對(duì)凝膠強(qiáng)度的影響。隨著檸檬酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高,凝膠強(qiáng)度呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)。當(dāng)檸檬酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低時(shí),三聚磷酸鈉對(duì)凝膠強(qiáng)度的影響較大,當(dāng)檸檬酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高時(shí),三聚磷酸鈉對(duì)凝膠強(qiáng)度的影響較小。在試驗(yàn)因素水平范圍之內(nèi),凝膠強(qiáng)度隨著三聚磷酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的升高而增加。當(dāng)三聚磷酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)在2%,檸檬酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1.7%～1.8%范圍內(nèi)時(shí),凝膠強(qiáng)度達(dá)到本次試驗(yàn)的最大值。

3 結(jié) 論

利用響應(yīng)面法優(yōu)化工藝條件 ：Cheddar干酪80%，同時(shí)設(shè)定加水量均為原料干酪總質(zhì)量的50%，焦磷酸鈉2%，檸檬酸鈉1.5%，三聚磷酸鈉2%，乳化溫度為95℃,攪拌時(shí)間20min。此條件下，重制干酪的凝膠強(qiáng)度為528.1g/cm2，感官評(píng)分4.8分。

[1]趙艷,韓惠來(lái).乳化鹽在重制奶酪生產(chǎn)中的作用[J].中國(guó)乳品工業(yè),2006,34(12):54-56.

[2]賈樹剛,楊愛(ài).中國(guó)干酪市場(chǎng)即將啟動(dòng)[J].中國(guó)乳業(yè),2003(12):20-21.

[3]WANG H H,SUN D W.Evaluation of the Oiling Off Property of Cheese with Computer Vision:Correlation with Fat ring Test[J].Journal of Food Engineering,2004,61:47-55.

[4]CLARK S.The Sensory Evaluation of Dairy Products[M].Springer Science&Business Media,2009:459-487.

[5]何述棟,李曉東,吳檳.利用大豆分離蛋白模擬Mozzarella干酪的工藝研究[J].中國(guó)乳品工業(yè),2010,38(6):16-19.

Optimization of processing technology on processed cheese by response surface method

BAI Ying，BAI Xiao-bin
(College of Food Science And Engineering，Inner Mongolia Agricultural University，Hohhot 010018,China)

Response surface methodology(RSM)was employed to optimize processing technology on processed cheese.Three statistically significant factors are:Sodium pyrophosphate 2%,SodiumCitrate 1.5%,SodiumTripolyphosphate 2%.Gel strength was 528.1 g/cm2，sensory evaluation was 4.8.

Response Surface Method,Optimization,Emulsifying Salts,Processed Cheese,Processing Technology

TS252.53

A

1001-2230（2011）11-0021-03

2011-08-29

白英（1968-），女，副教授，從事乳品科學(xué)研究。