超高壓處理對干酪質(zhì)構的影響

張園園劉振民 鄭遠榮 肖 揚

(1. 光明乳業(yè)股份有限公司研究院乳業(yè)生物技術國家重點實驗室，上海 200436；2. 上海海洋大學食品學院，上海 201306)

超高壓處理對干酪質(zhì)構的影響

張園園1,2劉振民1鄭遠榮1肖 揚1

(1. 光明乳業(yè)股份有限公司研究院乳業(yè)生物技術國家重點實驗室，上海 200436；2. 上海海洋大學食品學院，上海 201306)

研究超高壓(Ultra High Hydrostatic Pressure，HHP；200，600 MPa/10 min)處理對5種市售干酪的硬度、黏著性、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性和回復性6個功能特性的影響。結果顯示，5種干酪在200 MPa處理時，其黏著性、彈性、內(nèi)聚性、回復性差異不顯著(P>0.05)，即較低壓力處理對干酪的質(zhì)構影響不大；超高壓處理后，干酪的硬度和耐咀性分別降低31%，39%，且壓力越大降低越顯著(P<0.05)；高壓處理后藍紋、稀奶油干酪的內(nèi)聚性分別增加了21%，15%；帕馬森、切達干酪經(jīng)超高壓處理其各個性質(zhì)基本無顯著變化，而馬索里拉、藍紋、稀奶油干酪的各個功能性均有顯著差異，說明超高壓處理對干酪質(zhì)構的影響與水分含量有關，即水分含量越高的干酪其質(zhì)構受超高壓處理變化越顯著。

超高壓；市售干酪；質(zhì)構剖面分析(TPA)；功能特性

傳統(tǒng)的加工方式會對干酪的品質(zhì)和風味造成不利影響[1]。HHP作為新型技術指在室溫或溫和加熱條件下利用100～1 000 MPa 的壓力處理食品，以達到殺菌、鈍酶和加工食品的目的。這項技術處理過程簡單，且處理后無殘留，是被美國農(nóng)業(yè)部食品安全與檢查局認證的，被消費者接受的加工技術[2]。HHP在食品工業(yè)化生產(chǎn)中的應用從1990年的1種增長為2009年的130種產(chǎn)品，截至2014年全球大概已有56個公司使用超高壓技術加工食品[3]。HHP技術在食品加工中的應用有超高壓設備投資成本高、設備耗材壽命短等局限性。但隨著超高壓技術的不斷發(fā)展，這些問題正逐漸得到解決和改善。對于HHP處理在干酪加工中的應用，起初應用于原料奶的處理和干酪的生產(chǎn)發(fā)展到HHP直接處理壓緊的凝乳塊和成熟的干酪。Serrano等[4]研究發(fā)現(xiàn)對未成熟切達干酪(Cheddar cheese)顆粒施加中壓處理(345 MPa或483 MPa) 7 min能夠改變其微觀結構和質(zhì)構特征，并使其具有良好的拉絲性能。HHP作為一個純物理過程，在保持干酪原有的營養(yǎng)成分前提下，可殺死微生物、提高干酪產(chǎn)量、縮短成熟期。其在改善干酪品質(zhì)，延遲干酪保藏期方面有非常好的應用前景。目前，已有一些HHP處理的干酪及相關產(chǎn)品出現(xiàn)在歐洲市場，包括三明治餡、切達干酪點心、奶油干酪和干酪牛肉干等，此類產(chǎn)品貨架期較長、不含病原菌并具有清潔標簽[5]。中國還沒有出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的超高壓干酪，HHP的應用將填補中國市場上該類產(chǎn)品的空白。

質(zhì)構是評價奶酪質(zhì)量和功能特性以及判別消費者對奶酪總體評價和喜好選擇的重要依據(jù)。它與干酪的成分、組成、微觀結構等狀態(tài)有關[6]。奶酪的質(zhì)構分析主要有 3 種類型：經(jīng)驗評價[7]、儀器測試[8]和仿生測試[9]，儀器測試因快速、客觀、重復性強、連續(xù)化和量化等優(yōu)點，得到廣泛應用。質(zhì)構儀圍繞作用力、距離、時間3個因素進行測試，測定原理是模擬人的觸覺，其主要反映的是與力學特性密切相關的食品質(zhì)地特性。Shama等[10]利用質(zhì)構儀對奶酪進行分析。HHP在干酪中的應用中一般以200 MPa為較低壓力，而600 MPa為較高壓力[11]，本研究以這兩個壓力值作為基準點擬考察HHP(200，600 MPa/10 min)處理對5種市售干酪硬度、黏著性、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性和回復性6個功能特性的影響，適宜的HHP條件能夠有效地改善干酪的質(zhì)地，不適宜則反之，本研究旨在為超高壓技術在干酪加工中的應用提供一定的理論參考。

1 材料和方法

1.1 材料和儀器

帕馬森干酪：特硬質(zhì)干酪，產(chǎn)地意大利；

切達干酪：硬質(zhì)干酪，產(chǎn)地美國；

馬索里拉干酪：半硬質(zhì)干酪，產(chǎn)地美國；

藍紋干酪：半硬質(zhì)，產(chǎn)地丹麥；

稀奶油干酪：軟質(zhì)干酪，產(chǎn)地美國；

質(zhì)構分析儀：TA-Hdi型，TA.XTplus超技儀器有限公司；

超高壓設備：FPG7100型，德國IKA公司；

水分測定儀：MB45型，瑞士Ohaus公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品處理 每組干酪用取樣袋取3 g，每組3份，樣品迅速切碎，立即用取樣袋密封，避免水分散失，用于干酪的水分測量。

每組干酪用取樣器切割為規(guī)則長方體(2.5 cm×2.5 cm×2.5 cm)，取樣后，立即用聚乙烯袋子真空包裝樣品干酪。未經(jīng)處理的真空包裝干酪被用來作為對照樣品。處理條件200 MPa/10 min/25 ℃、600 MPa/10 min/25 ℃。加壓后再進行質(zhì)構測量。

1.2.2 測定參數(shù)

德公公招集義子及得力部下，分派護衛(wèi)任務。德公公雖說一向陰險，但終究是個俗人，私心難除。鑒于老四死得不明不白，他讓老五、老六、老八擔任燈節(jié)禁區(qū)護衛(wèi)頭領，其他爪牙則在內(nèi)城巡視。

(1) 水分測定：用水分測定儀測定干酪的水分含量，每組干酪平行測定3次。

(2) 質(zhì)構測定：采用TPA二次下壓法；測量前探頭下降速率1 mm/s；測試速率1 mm/s；測試后探頭回程速率5 mm/s；下壓距離5 mm；觸發(fā)力值1 g；探頭類型P/0.5R、p/5。每組干酪平行測定 6 次。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理 利用 TA-Hdi型質(zhì)構分析儀自帶軟件 Exponent 5.0 進行處理獲得奶酪的硬度、黏性、彈性、內(nèi)聚性、耐嚼性和回復性等功能特性數(shù)據(jù)。質(zhì)構數(shù)據(jù)結果利用統(tǒng)計分析軟件 SAS 9.0 進行方差分析。

2 結果與討論

2.1 5種干酪的水分測定

5種干酪水分含量測定的結果見表1，其中水分含量從低到高依次為：帕馬森干酪、切達干酪、藍紋干酪、馬索里拉干酪、稀奶油干酪。其中馬索里拉干酪、藍紋干酪、稀奶油干酪的水分含量較高。水分含量較低的干酪質(zhì)地較硬，水分含量較高的干酪質(zhì)地較軟。

2.2 對干酪硬度的影響

硬度表示達到預定形變時需要的力，感官上表現(xiàn)為臼齒壓縮奶酪所需的力[12]。干酪的水分含量越高其硬度越低。超高壓處理對干酪硬度的影響見表2，帕馬森干酪的硬度加壓前后變化不顯著(P>0.05)；馬索里拉、藍紋、稀奶油干酪加壓后硬度變化顯著(P<0.05)，平均下降了35%，39%，31%。并且與對照組相比施加200 MPa壓力時5種干酪的硬度平均下降了25.5%，600 MPa時平均下降了37%。

2.3 對干酪黏著性的影響

黏著性表示樣品在口中咀嚼的黏性，食用干酪時將干酪從上腭分離所需要的力[12]。超高壓處理對干酪的黏著性的影響見表3，數(shù)據(jù)顯示，5種干酪的黏著性與對照組相比施加較低壓力(200 MPa)時均無差異顯著性，施加較高壓力(600 MPa)時藍紋和稀奶油干酪變化顯著，分別降低了21.1%，54.0%，其它干酪無差異顯著性。

? 數(shù)字后面不同的字母表示差異顯著(P<0.05)。

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黏著性是消費者評價干酪質(zhì)量重要依據(jù)之一，食用干酪時，適當?shù)酿ぶ詫︼L味的釋放和口感是有益的，但是過高的黏著性會引起粘連包裝、食用時黏附上顎等問題，應用超高壓控制干酪的黏著性是很有意義的。Charles O.R. Okpala等[16]發(fā)現(xiàn)增大HHP壓力時(100～300 MPa)新鮮奶酪的黏著性顯著降低。本試驗結果顯示5種干酪加壓前后其黏性有不同程度的下降，這些變化可能源于超高壓造成的疏水作用的減弱。超高壓處理條件為低壓時，對干酪的黏著性影響較小。相對藍紋和稀奶油干酪，水分含量不高的干酪如帕馬森、切達、馬索里拉干酪的黏著性受超高壓的影響較小。

2.4 對干酪彈性的影響

彈性表示用舌頭和上腭壓縮食品后恢復到初始形狀，連續(xù)幾次咬樣品后的回彈屬性[12]。超高壓處理對干酪彈性的影響見表4，施加200 MPa的壓力時，與對照組相比5種干酪的彈性無顯著性差異，600 MPa壓力時馬索里拉干酪下降16%，稀奶油干酪下降26%。

N. Koca等[17]研究發(fā)現(xiàn)白色鹽漬干酪(White-Brined Cheese)經(jīng)HHP處理(200，400 MPa/15 min)后其彈性顯著(P<0.05)降低。結果顯示5種干酪加壓后彈性整體都呈下降趨勢，與對照組相比施加較低壓力(200 MPa)時5種干酪的彈性無顯著性差異，施加600 MPa壓力時稀奶油干酪彈性的變化在5種干酪中最顯著。HHP處理過的奶酪相比與未經(jīng)處理的奶酪彈性較弱。壓力引起的彈性變化歸因于蛋白分子內(nèi)破裂的非共價相互作用[13]和酪蛋白與鈣平衡的復雜變化[18]。而超高壓處理條件為較低壓時，干酪可以很好地保持彈性功能。

2.5 對干酪內(nèi)聚性的影響

內(nèi)聚性表示用磨牙咬穿樣品前的最大形變樣品破碎的難易程度[12]。超高壓處理對干酪內(nèi)聚性的影響見表5，數(shù)據(jù)顯示，與對照組相比，帕馬森和切達干酪加壓前后內(nèi)聚性變化不顯著，藍紋和稀奶油干酪變化顯著，呈增加趨勢，與對照組相比分別增加了21%，15%。馬索里拉干酪在施加200 MPa時變化不顯著，600 MPa時顯著降低13%。

本試驗結果表明，超高壓處理后5種干酪的內(nèi)聚性基本呈增加趨勢，馬索里拉干酪降低，藍紋和稀奶油干酪變化顯著，與壓力大小無線性關系。水分含量較高的干酪其內(nèi)聚性更易受超高壓的影響，此外也可以通過適宜的超壓條件改善干酪的內(nèi)聚性。

2.6 對干酪耐咀性的影響

咀嚼性為二次特性表示把樣品咀嚼到吞食狀態(tài)的咀嚼次數(shù)、做功及所需時間[12]。超高壓處理對干酪內(nèi)聚性的影響見表6，數(shù)據(jù)顯示，與對照組相比，加壓后切達干酪的耐咀性變化不顯著，帕馬森、馬索里拉、藍紋、稀奶油干酪平均降低61.5%，38.5%，13.8%，40.5%。加壓200 MPa和600 MPa時5種干酪的耐咀性分別平均下降了35%，43%。

隨著奶酪成熟度的增加，奶酪變得更難咀嚼。適當?shù)木捉佬允故秤媚汤視r口感豐滿。本試驗結果表明，經(jīng)超高壓處理后，5種干酪的耐咀性整體呈下降趨勢，且隨著壓力的增加耐咀性下降越顯著，說明超高壓處理對干酪的耐咀性影響較大，施加壓力的大小是影響耐咀性的一個關鍵因素。耐咀性與硬度呈正相關關系，HHP作用使得硬度顯著降低，耐咀性也降低。

? 數(shù)字后面不同的字母表示差異顯著(P<0.05)。

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2.7 對干酪回復性的影響

回復性是衡量奶酪被咬第一口后恢復至初始位置的能力[12]。超高壓處理對干酪回復性的影響見表7，數(shù)據(jù)顯示，帕馬森、切達、藍紋干酪加壓前后，其回復性均無顯著性差異。與對照組相比，施加200 MPa壓力時5種干酪的回復性均無顯著性差異。600 MPa壓力時馬索里拉和稀奶油干酪回復性變化顯著，前者降低了27%和后者增加了33%。

本試驗結果顯示5種干酪加壓前后其回復性有不同程度的下降，且施加壓力越高，對干酪的回復性影響越大。水分含量相對較高的馬索里拉、稀奶油干酪加壓后其回復性變化更顯著。干酪回復性的降低，可能是在壓力作用下，酪蛋白網(wǎng)絡結構塌陷交融，而且水分含量越高，塌陷程度越明顯。

? 數(shù)字后面不同的字母表示差異顯著(P<0.05)。

3 結論

本試驗研究了超高壓(200，600 MPa/10 min)處理對5種干酪的硬度、黏著性、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性和回復性6個功能特性的影響。結果顯示，5種干酪在低壓處理(200 MPa)時，其黏著性、彈性、內(nèi)聚性、回復性差異不顯著，即超高壓的處理壓力低時對干酪的質(zhì)構影響并不大；與其它功能性相比，經(jīng)超高壓處理對干酪的硬度和耐咀性的影響最顯著，平均顯著降低31%，39%，200 MPa時平均降低31%，600 MPa時平均降低40%，即壓力越大干酪的硬度和耐咀性降低越顯著；高壓處理后藍紋、稀奶油干酪的內(nèi)聚性分別增加了21%，15%；帕馬森干酪(特硬質(zhì)干酪)，切達干酪(硬質(zhì)干酪)經(jīng)超高壓處理其各個性質(zhì)基本無顯著變化，而馬索里拉干酪(半硬質(zhì)干酪)、藍紋干酪(半軟質(zhì)干酪)稀奶油干酪(軟質(zhì)干酪)的各個功能性均有顯著差異，即水分含量越高的干酪其質(zhì)構受超高壓處理變化越顯著。將適宜條件的HHP技術應用于干酪加工中對于干酪的產(chǎn)業(yè)化具有研究意義。同時其在干酪保藏期等其它方面的應用有待進一步研究。

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Effect of ultra high pressure on the texture of commercial cheese

ZHANG Yuan-yuan1,2LIUZhen-min1ZHENGYuan-rong1XIAOYang1

(1.StateKeyLaboratoryofDairyBiotechnology,TechnicalCenter,BrightDairyandFoodCo.Ltd,Shanghai200436,China; 2.CollegeofFoodScienceandTechnology,ShanghaiOceanUniversity,Shanghai201306,China)

The effect of the ultrahigh Pressure (200, 600 MPa/10 min) treatment on the texture of 7 kinds of functional characteristics of 5 kinds of market cheese was studied, including hardness, adhesiveness, springiness, cohesiveness, chewiness, and resilience. According to the results of 5 different kinds of cheese at 200 MPa pressure processing, the adhesiveness and cohesiveness resilience were not significant difference (P>0.05), which means the effect of low ultrahigh pressure processing pressure on cheese texture is not much. Under the ultra-high pressure treatment, the hardness and chewiness of cheese significantly reduced 31% and 39%, respectively. which were reducing significantly with the higher of pressure (P<0.05). After high pressure treatment, the cohesiveness of the blue cheese and cream cheese increased significantly by 21% and 15%, respectively. Under the ultra-high pressure treatment, the parmesan cheese and cheddar cheese mainly had no significant change in the functional characteristics, but mozzarella cheese, blue cheese, cream cheese were significantly differences, mean that the cheese which has higher moisture content its texture effected more significantly by ultrahigh pressure processing.

ultra-high pressure; commercial cheese; texture profile analysis (TPA); functional characteristics

上海市優(yōu)秀技術帶頭人計劃(編號：14XD1420300)

張園園，女，上海海洋大學在讀碩士研究生。

劉振民(1974—)，男，光明乳業(yè)股份有限公司教授級高級工程師，博士。E-mail: liuzhenmin@brightdairy.com

2017—01—02

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.03.010