欒濱羽,史海粟,*,李彥博,武俊瑞,烏日娜,陶冬冰,吳 琛,岳喜慶
(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,遼寧 沈陽 110866;2.遼寧省食品檢驗(yàn)檢測院,遼寧 沈陽 110015)
奶酪是一種以乳、稀奶油、脫脂乳、酪乳或其混合物為原料,利用發(fā)酵劑發(fā)酵并在凝乳酶的作用下促使乳發(fā)生凝結(jié)而制成的發(fā)酵乳制品。根據(jù)發(fā)酵劑的不同,可以分為細(xì)菌型奶酪和霉菌型奶酪。霉菌奶酪根據(jù)促熟霉菌的主要生長部位分成兩種:表面霉菌成熟奶酪和內(nèi)部霉菌成熟奶酪[1]。其工藝技術(shù)各具特色,感官特性也有所不同[2]。
表面霉菌成熟奶酪主要有:軟質(zhì)奶酪(如Camembert[3-4])、半硬質(zhì)型奶酪(如Saint Nectaire、Armada和Reblochon等)、硬質(zhì)奶酪(如Salers、Rodez等[5-6])。這類奶酪的明顯共同點(diǎn)是表面存在霉菌生長形成的菌絲體結(jié)構(gòu)。例如,最為常見的Camembert奶酪,其白色外表主要由卡門貝爾青霉(Penicillium camemberti)和白地霉(Geotrichum candidum)共同作用產(chǎn)生;而半硬質(zhì)型奶酪Saint Nectaire是經(jīng)傳統(tǒng)自然發(fā)酵制成,其霉菌種類較為復(fù)雜,較常見的霉菌有毛霉屬(Mucorsp.)、粉紅單端孢霉(Trichothecium roseum)等,其表面會(huì)形成灰褐色外殼;同樣通過傳統(tǒng)方法制成的硬質(zhì)奶酪Salers,關(guān)于其霉菌種類的研究較少,通常有帚霉屬(Scopulariopsissp.)[6]。還有一種布里(Brie)奶酪,其感官特征和工藝流程均與Camembert奶酪相似[7],但成品尺寸與Camembert奶酪不同。
內(nèi)部霉菌成熟奶酪可以分為藍(lán)紋奶酪和挪威青霉奶酪[6]。藍(lán)紋奶酪主要有Cabrales、Danablu、Roquefort、Stilton、Gorgonzola等[3,8]。其中Roquefort奶酪年產(chǎn)量大,曾是法國第二大商業(yè)化奶酪[3],其最明顯的特點(diǎn)是遍布表面的孔洞、菌絲由內(nèi)向外生長產(chǎn)生的青色大理石紋路及其次級發(fā)酵劑婁地青霉(Penicilliumroqueforti)促使形成的獨(dú)特風(fēng)味[9-12]。作為一種歷史悠久的奶酪,Roquefort奶酪在原料乳處理和霉菌促熟等方面仍保留了一些傳統(tǒng)方法[3,13]。對比幾種奶酪關(guān)鍵工藝發(fā)現(xiàn),Roquefort奶酪與Camembert奶酪明顯不同的工藝是人為穿孔過程。這是由于成熟過程中,一些細(xì)菌代謝產(chǎn)生CO2,過度累積會(huì)抑制菌絲生長,故需要通過孔洞釋放[8],且其次級發(fā)酵劑可以直接加入到原料乳中,而不是單純接種在奶酪表面[12]。
雖然其他藍(lán)紋奶酪在工藝上與Roquefort奶酪大體相似,但產(chǎn)品感官特征卻截然不同。Stilton奶酪產(chǎn)于英國,根據(jù)外觀和成熟度不同可分為3 個(gè)品種,而不同品種的奶酪成熟工藝也有所差別;Danablu奶酪源于丹麥,同樣是一種商業(yè)化程度很高的奶酪,很多國家以其為原型生產(chǎn)藍(lán)紋奶酪[3]。Gorgonzola奶酪是一種產(chǎn)于意大利的傳統(tǒng)藍(lán)紋奶酪,但傳統(tǒng)方法無法控制奶酪成熟過程,導(dǎo)致其質(zhì)量特征參差不齊[14]。而挪威傳統(tǒng)Gamalost奶酪,其生產(chǎn)過程中會(huì)加入高大毛霉(Mucor mucedo)和總狀毛霉(Mucor racemosus),伴隨著成熟過程的進(jìn)行,霉菌由內(nèi)至外的生長使奶酪變成黃褐色[6]。
以上是幾種常見的霉菌奶酪。近幾年隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對微生物特性的了解逐漸加深,一些由新菌種研發(fā)出的新奶酪也逐漸出現(xiàn)。Lorrungruang等[15]以脂肪含量更低的豆乳為原料,以干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)和紅曲霉(Monascus purpureus)為發(fā)酵劑,制成一種風(fēng)味與表面霉菌成熟奶酪完全不同的紅色奶酪。孫顏君等[16]將不產(chǎn)桔霉素的紅曲霉用于制作Camembert奶酪,這種方法制備的奶酪與傳統(tǒng)Camembert奶酪相比,具有不同種類的酮類、酯類和硫化物,且較低的硫化物含量使其風(fēng)味更加柔和,更符合中國人飲食習(xí)慣。汪建明等[17]利用雅致放射毛霉(Actinomucor elegans)制作出一種霉菌發(fā)酵型奶酪粉。謝芳等[18-19]將中國南方特有的水牛乳作為原料,分別用A. elegans和M. purpureus作為發(fā)酵劑,制作所得干酪品質(zhì)較好,表明這兩種菌種用于奶酪制作具有一定的可行性。
表1、2分別為幾種常見霉菌奶酪的工藝流程和特點(diǎn)。
表 1 幾種霉菌奶酪的工藝流程[3,20-21]Table 1 Flow chart of the production process of several mold-fermented cheeses[3,20-21]
表 2 幾種霉菌奶酪的工藝特點(diǎn)[3,20,22-23]Table 2 Processing characteristics of several mold-fermented cheeses[3,20,22-23]
脂肪酸是細(xì)胞生長繁殖不可缺少的物質(zhì),其主要作用有供給能量、構(gòu)成細(xì)胞各種膜結(jié)構(gòu)[24]、促進(jìn)細(xì)胞間信息轉(zhuǎn)導(dǎo)和影響基因表達(dá)[25]。不飽和脂肪酸按碳鏈長度和飽和程度不同可分為有1 個(gè)雙鍵的單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acids,MUFAs)和有2 個(gè)及以上雙鍵的多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFAs),而根據(jù)雙鍵所在位置又可以將其分為ω-3、ω-6和ω-9 3 種[12]。霉菌奶酪中營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富,其中脂質(zhì)約占30%[3],飽和脂肪酸含量可達(dá)600 g/kg、MUFAs和PUFAs含量分別為235 g/kg和46 g/kg[26-27]。飽和脂肪酸中棕櫚酸(C16:0)、肉豆蔻酸(C14:0)、硬脂酸(C18:0)含量較多[26],不飽和脂肪酸中油酸(C18:1c9)較為常見。不同脂肪酸的營養(yǎng)價(jià)值也不相同。
ω-3脂肪酸中的二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA)(C20:5,n-3)和二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)(C22:6,n-3)具有降血壓[28]、預(yù)防心血管疾病[29]、抑制炎癥[30]、抑制腫瘤[31]和促進(jìn)胎兒大腦發(fā)育[32]等功效。但人體中缺乏關(guān)鍵酶無法大量合成[33],所以需要通過飲食直接補(bǔ)充或補(bǔ)充其前體物質(zhì)α-亞麻酸(α-linolenic acid,ALA)(C18:3,n-3)。ω-6脂肪酸中亞油酸(C18:2,n-6)和花生四烯酸(C20:4,n-6)具有降血壓[34]、促進(jìn)細(xì)胞間信息傳遞過程[35]、維持皮膚結(jié)構(gòu)[36]、促進(jìn)免疫底物反應(yīng)[25]等作用。而近幾年一些研究表明不飽和脂肪酸還會(huì)對肌肉生長[37]、認(rèn)知功能[38]和精神疾病的緩解[39]具有影響。EPA和DHA在魚類中含量豐富[40],但一些魚類由于環(huán)境問題導(dǎo)致體內(nèi)汞污染物積累而不適合作為補(bǔ)充來源[41]。ALA則在一些植物組織中含量豐富[34],但植物同樣缺乏關(guān)鍵酶而不能產(chǎn)生EPA和DHA[42]。亞油酸在植物種子、堅(jiān)果和植物油中大量存在[34]。
由于霉菌奶酪中存在反式脂肪酸,其被認(rèn)為是引發(fā)冠心病的原因,導(dǎo)致消費(fèi)者對霉菌奶酪的營養(yǎng)價(jià)值存在爭議[43]。然而,霉菌奶酪中存在的共軛亞油酸(conjugated linoleic acid,CLA)是天然形成的反式脂肪酸,是對人體健康有益的功能活性物質(zhì),這種特殊的反式脂肪酸具有抗癌[26]、控制體脂和預(yù)防心血管疾病等作用[44]。
綜上所述,霉菌奶酪中的不飽和脂肪酸對人體健康有促進(jìn)作用,但由于其脂肪酸仍以飽和脂肪酸居多,因此需要調(diào)整脂肪酸比例,提高不飽和脂肪酸含量,對影響脂肪酸轉(zhuǎn)化的因素進(jìn)行人為控制。
成熟是霉菌奶酪加工工藝中的重要環(huán)節(jié)。在發(fā)酵劑菌株、凝乳酶及原料乳耐熱酶的作用下[45],原料乳中的營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生不同程度的降解、轉(zhuǎn)化,逐漸形成奶酪特有的質(zhì)地和風(fēng)味[46],其中,霉菌奶酪中脂肪酸的轉(zhuǎn)化對感官質(zhì)量具有重要影響[47]。
脂肪酸是霉菌的一種代謝產(chǎn)物[48]。在霉菌奶酪成熟過程中,不飽和脂肪酸的合成有多種途徑,而最為常見的途徑是飽和脂肪酸在脂肪酸延長酶(fatty acid elongase,F(xiàn)AE)和脂肪酸脫飽和酶(fatty acid desaturase,F(xiàn)AD)的作用下生成長鏈不飽和脂肪酸[49]。一般以硬脂酸(C18:0)為底物引入雙鍵,在細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上完成碳鏈的延長和脫飽和過程,最終形成ω-9、ω-6、ω-3 3 種不飽和脂肪酸[48,50-51]。圖1詳細(xì)地介紹了不飽和脂肪酸的合成途徑。由于不同生物所含F(xiàn)AE和FAD的種類有差別,因此,出于工業(yè)目的,一些實(shí)驗(yàn)針對能合成PUFAs的微生物進(jìn)行了篩選及改良。
圖 1 不飽和脂肪酸的合成過程[52]Fig. 1 Synthesis process of unsaturated fatty acids during mold-fermented cheese ripening[52]
目前,對霉菌奶酪成熟過程中不飽和脂肪酸轉(zhuǎn)化的研究較少。霉菌奶酪輔助發(fā)酵劑中FAD功能的鑒定對提高霉菌奶酪不飽和脂肪酸含量具有重要意義。至今僅有G. candidum中的Δ12 FAD功能被鑒定[53]。
除上述過程外,三酰甘油的降解是霉菌奶酪中產(chǎn)生脂肪酸的主要途徑。在奶酪中多種脂肪酶的作用下,三酰甘油中脂肪酸和甘油之間的酯鍵被水解,從而釋放出游離脂肪酸[54-55]。根據(jù)反應(yīng)底物的不同,脂肪酶主要可以分成兩種:水解短鏈酰酯(C2~C8)的酯酶和水解長鏈酰酯的脂肪酶[56]。
甘油三酯水解產(chǎn)生的游離脂肪酸中,長鏈脂肪酸(碳原子數(shù)大于12)的嗅覺閾值較高,對風(fēng)味貢獻(xiàn)較小,而短鏈及中鏈、且具有偶數(shù)碳原子(C4~C12)和揮發(fā)性的脂肪酸對風(fēng)味影響較大,具有較低的嗅覺閾值和各自獨(dú)特的氣味[57-59]。例如,具有典型醋味的醋酸和丙酸,具有酸臭奶酪氣味的丁酸和具有明顯羊膻味的4-乙基辛酸[58]。脂肪酸的揮發(fā)性氣味會(huì)受到奶酪pH值的影響。在高pH值環(huán)境下,脂肪酸被轉(zhuǎn)化為非揮發(fā)性鹽,揮發(fā)性降低;而環(huán)境pH值較低時(shí),脂肪酸處于游離狀態(tài),雖然利于揮發(fā),但濃度過高易于造成嗅覺疲勞[60-61]。
脂肪酸還對奶酪的質(zhì)地有影響,脂肪可以使食物的質(zhì)地更加柔滑。除此之外,脂質(zhì)還對奶酪微觀結(jié)構(gòu)的形成起重要作用[62]。脂質(zhì)主要以球體的形式分散在奶酪蛋白凝膠中[63-64],通過填補(bǔ)蛋白凝膠中的空隙,阻止蛋白質(zhì)發(fā)生進(jìn)一步聚集。因此,一些霉菌奶酪制作工藝需要通過均質(zhì)化處理防止局部脂質(zhì)濃度過高阻礙均勻蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成或者脂質(zhì)與蛋白質(zhì)無法充分混合[64]。除這種作用外,脂質(zhì)中的單甘油酯還被認(rèn)為是一種可以減小脂肪球大小的良好乳化劑[65]。雖然脂質(zhì)賦予了霉菌奶酪不同尋常的口感,但由于其衍生物質(zhì)的多樣性間接導(dǎo)致霉菌奶酪微觀結(jié)構(gòu)復(fù)雜而難以觀測。
脂肪酸還是其他風(fēng)味物質(zhì),如甲基酮、仲醇、酯類等的重要前體物質(zhì)[57,66]。圖2簡略描述了脂肪酸代謝的條件及反應(yīng)途徑。由此可以證明脂肪酸對于霉菌奶酪的風(fēng)味形成具有重要意義。將脫脂乳奶酪與全脂乳奶酪進(jìn)行對比,脫脂乳奶酪更低的感官評分也從側(cè)面證明了這一結(jié)論[67]。通過固相微萃取和同時(shí)蒸餾萃取等方法提取霉菌奶酪中的揮發(fā)性物質(zhì),進(jìn)而確定其特征風(fēng)味[68-69]。表3列舉了Camembert奶酪中幾種典型的脂肪酸和關(guān)聯(lián)風(fēng)味物質(zhì)的嗅覺閾值和風(fēng)味特征。酮類、酯類、醇類和含硫化合物等是霉菌奶酪主要的特征風(fēng)味成分,但這些物質(zhì)在奶酪中含量較低。
2.3.1 甲基酮
游離脂肪酸可通過β-氧化作用脫去羧基,進(jìn)而形成風(fēng)味化合物甲基酮[70-71]。甲基酮在Camembert奶酪和藍(lán)紋奶酪中含量較多,前者每100 g脂肪中約含25~60 mmol甲基酮[57,72]。與脂肪酸相比,甲基酮對奶酪感官品質(zhì)的影響相對較小,但其獨(dú)特的風(fēng)味及其在霉菌奶酪中含量較多,均表明其對霉菌奶酪風(fēng)味的形成必不可少。如具有果香味的2-壬酮,具有花香味的2-癸酮和具有發(fā)霉味的2-十一烷酮[73]。
奶酪中甲基酮的產(chǎn)率受pH值、溫度、霉菌的生理狀態(tài)及脂肪酸濃度影響。P. roqueforti的菌絲和孢子都可以將脂肪酸轉(zhuǎn)化為甲基酮,其孢子可氧化含有2~12 個(gè)碳原子的脂肪酸,而菌絲則可以在pH 5~7范圍內(nèi)氧化脂肪酸,此pH值范圍接近于藍(lán)紋奶酪成熟時(shí)的表面pH值[45]。不同霉菌對脂肪酸的敏感度也不相同。例如P. camemberti菌絲相對P. roqueforti菌絲對高濃度脂肪酸更敏感[74]。
2.3.2 內(nèi)酯
霉菌奶酪中存在的內(nèi)酯類主要有γ-癸內(nèi)酯、δ-癸內(nèi)酯、γ-十二內(nèi)酯和δ-十二內(nèi)酯,都呈現(xiàn)果香味[72]。它們可由氫化脂肪酸通過酯交換反應(yīng)形成內(nèi)酯類[70]。而氫化脂肪酸既可以通過加熱過程產(chǎn)生,也可以由脂肪酸正常分解產(chǎn)生,或者由不飽和脂肪酸通過微生物脂氧合酶和水合酶產(chǎn)生[70,72,75-76]。
表 3 幾種典型霉菌奶酪中脂肪酸及其關(guān)聯(lián)風(fēng)味物質(zhì)的風(fēng)味特征和嗅覺閾值Table 3 Thresholds and flavor characteristics of fatty acids and related flavor compounds in some typical mold-fermented cheeses
圖 2 脂肪酸的代謝及風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生途徑[22,72]Fig. 2 Fatty acid metabolism and production pathways of flavor substances[22,72]
霉菌奶酪的成熟過程是各種生化反應(yīng)的動(dòng)態(tài)集合,這些生化反應(yīng)的細(xì)微改變可能間接造成產(chǎn)品質(zhì)量的巨大差異。這也導(dǎo)致霉菌奶酪的品種相對于其他乳制品更加多樣?,F(xiàn)代工業(yè)化的生產(chǎn)模式基本保證了產(chǎn)品品質(zhì)的一致性,但為新品種奶酪的研發(fā),影響奶酪質(zhì)量因素的作用機(jī)理仍需要深入研究。脂肪酸作為奶酪風(fēng)味的關(guān)鍵成分,其質(zhì)量同樣受到多種工藝參數(shù)的交叉影響。
奶酪中脂肪酶的來源主要有原料乳脂肪酶、發(fā)酵劑菌株釋放的脂肪酶和非發(fā)酵劑菌株產(chǎn)生的脂肪酶[45]。這些脂肪酶對三酰甘油的作用位點(diǎn)不同,因此產(chǎn)生的不同種類的脂肪酸是造成霉菌奶酪風(fēng)味差異的主要原因。
3.1.1 原料乳脂肪酶
奶牛血液中含有一種脂蛋白脂肪酶(lipoprotein lipase,LPL),這種脂肪酶可通過乳腺細(xì)胞膜滲出進(jìn)入原料乳中[45],但由于原料乳中的脂質(zhì)多以脂肪球的形式存在,被脂蛋白膜包裹,因此通常LPL不能與脂質(zhì)直接接觸發(fā)生反應(yīng),但在攪拌和均質(zhì)化等外力作用下,脂蛋白膜被破壞,造成LPL與脂質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生臭味。LPL對單/二/三?;视偷膕n-1和sn-3位點(diǎn)具有位置特異性[77],其最適反應(yīng)條件為37 ℃、pH 7,在78 ℃下保持10 s才會(huì)被完全滅活;因此,巴氏殺菌有助于使LPL部分失活,防止原料乳在加工中產(chǎn)生異味[45]。
3.1.2 發(fā)酵劑菌株釋放的脂肪酶
多種揮發(fā)性脂肪酸及其衍生物構(gòu)成了霉菌奶酪特有的風(fēng)味,而遍布奶酪內(nèi)外的微生物產(chǎn)生的脂肪酶是造成這種差異的主要原因,因此排除原料乳種類和加工方式等外在因素影響,采用不同微生物發(fā)酵成熟的奶酪,其脂肪酸和其他香味物質(zhì)的含量也會(huì)有所差別。
霉菌奶酪中部分脂肪酶來源于乳酸菌,它可以產(chǎn)生活性較弱的胞內(nèi)脂肪酶[78],通過成熟過程中菌體的自溶作用被釋放到奶酪中[55]。除此之外,霉菌奶酪中作為輔助發(fā)酵劑的各種霉菌菌株也提供了多種活性較強(qiáng)的脂肪酶[79]。表4對比了幾種奶酪脂肪酸含量的差異,可以直觀地看出霉菌奶酪相對細(xì)菌型奶酪有更劇烈的脂肪分解反應(yīng)[72]。
G. candidum能產(chǎn)生一系列對長鏈不飽和脂肪酸具有特異性的脂肪酶,其脂肪酶的催化活性已有廣泛研究,但關(guān)于其特異性的結(jié)論并不一致[80-83]。事實(shí)上,G. candidum會(huì)產(chǎn)生多種具有不同特異性的脂肪酶[84],按照其優(yōu)先水解甘油三酯酯鍵的位置可以分成3 種:sn-1/3[72,82]、sn-2[83]和無特異性位點(diǎn)[85]。這些脂肪酶的最適pH值(6.0~7.0)、最適溫度(20~40 ℃)和等電點(diǎn)(pI 4.0~5.0)等性質(zhì)基本相似[86-88],且都會(huì)優(yōu)先水解含有cis-Δ9雙鍵結(jié)構(gòu)的脂肪酸[81,84]。
藍(lán)紋奶酪中常見的P. camemberti和P. roqueforti也是脂肪酶的高效生產(chǎn)者[89]。由P. camemberti產(chǎn)生的脂肪酶相對特殊,主要體現(xiàn)在其只在酶活性位點(diǎn)絲氨酸殘基附近區(qū)域,表現(xiàn)出與G. candidum和米黑毛霉(Rhizomucor miehei)脂肪酶存在序列同源性,但整體上,三者三維結(jié)構(gòu)相似,且均具有脂肪酶常見的由Asp、His和Ser構(gòu)成的催化三聯(lián)體結(jié)構(gòu)[90]。其對單?;视秃投;视偷膕n-1/3位點(diǎn)存在位置特異性[91-92]。Isobe等[90]通過測定P. camemberti脂肪酶的晶型結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)這種特異性的不同主要是由于酶與底物結(jié)合區(qū)域的表面結(jié)構(gòu)存在差異。
表 4 幾種奶酪的脂肪酸組成Table 4 Free fatty acid compositions of several cheeses mg/kg
P. roqueforti會(huì)產(chǎn)生至少兩種胞外脂肪酶[71]和一種胞內(nèi)脂肪酶[6,93-94],均能降解脂質(zhì)。P. roqueforti的孢子和菌絲體能產(chǎn)生脂肪氧化酶,且在相同干質(zhì)量時(shí)兩者的脂肪酸氧化率相同[95-97]。但孢子的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)使其產(chǎn)生的脂肪氧化酶能耐受環(huán)境中高濃度的脂肪酸,且對底物具有強(qiáng)滲透性[74,97],因此,孢子的脂肪代謝效果好于菌絲體。
3.1.3 非發(fā)酵劑菌株釋放的脂肪酶
受加工條件影響,一些環(huán)境中的微生物會(huì)污染奶酪,其中異發(fā)酵M. lactobacilli最為常見[98],其最初被認(rèn)為是奶酪中的腐敗微生物。近幾年的研究表明,異發(fā)酵M. lactobacilli不僅能促進(jìn)奶酪風(fēng)味形成,還可產(chǎn)生抗菌化合物,其脂肪酶活性弱于奶酪中霉菌和酵母的脂肪酶,且由于其較強(qiáng)的菌株依賴性,所以多作為奶酪加工的一種輔助發(fā)酵劑[98-100]。
用高壓處理來延長食品保質(zhì)期的方法早在19世紀(jì)就已出現(xiàn)[101]。在奶酪工業(yè)中,高壓處理的目的是縮短成熟時(shí)間[102],從而降低生產(chǎn)成本。除此之外,霉菌奶酪的營養(yǎng)成分使其比其他品種奶酪更適合病原微生物生長,尤其是單核細(xì)胞李斯特菌(Listeria monocytogenes),因此,有必要對霉菌奶酪進(jìn)行一定程度的滅菌[103]。
Wachowska等[104]提出一種方法,將奶酪于50 MPa、25 ℃條件下處理,能將奶酪的成熟期由6 個(gè)月縮短至3 d。Voigt等[105]將藍(lán)紋奶酪在20 ℃分別用400 MPa和600 MPa壓力處理,再在室溫下成熟28 d,結(jié)果表明,高壓處理對藍(lán)紋奶酪脂肪酸組成無較大影響,但能明顯觀察到高壓處理后脂肪酸含量下降的速率要低于對照組,經(jīng)高壓處理后奶酪的風(fēng)味化合物含量明顯低于對照組,這與其他實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似[106-108]。Calzada等[109]為抑制藍(lán)紋奶酪由于貨架期過長導(dǎo)致的過熟,將藍(lán)紋奶酪在成熟第21、42或63天進(jìn)行400 MPa或600 MPa的高壓處理,再于不同溫度條件下成熟長達(dá)360 d;結(jié)果表明,奶酪中的脂肪酸含量同時(shí)受壓強(qiáng)和成熟時(shí)間的影響,成熟第21天經(jīng)600 MPa處理的奶酪脂肪酸含量最低,而成熟第42天經(jīng)400 MPa處理的奶酪脂肪酸含量最高。高壓處理可對微生物的酶活性產(chǎn)生抑制,導(dǎo)致酯解速度變慢。Martinez-Rodriguez等[110]研究了高壓對P. roqueforti菌絲生長、孢子萌發(fā)和酯酶活性的影響,結(jié)果表明,菌絲質(zhì)量和孢子活性均隨壓強(qiáng)增加而不同程度的降低,當(dāng)壓強(qiáng)超過400 MPa時(shí)兩者均發(fā)生永久性損害,脂質(zhì)分解活動(dòng)也隨著壓強(qiáng)的增加而減緩。
奶酪的包裝方式一般有兩種:鋁箔包裝和真空包裝;主要區(qū)別在于真空包裝阻止了奶酪中CO2和水分的釋放[55]。Duval等[111]研究用不同滲透性薄膜的真空包裝和鋁箔包裝對藍(lán)紋奶酪脂肪水解的影響,結(jié)果表明兩種方法均不會(huì)改變藍(lán)紋奶酪脂肪酸的含量,但能明顯改變脂肪酸的代謝速率,間接影響奶酪貨架期的品質(zhì)變化。包裝方式對霉菌奶酪脂肪酸含量以及風(fēng)味的影響仍需深入研究。
在反芻動(dòng)物的飼料中添加植物油是一種改善乳中脂質(zhì)狀況的常用方法[112]。在反芻動(dòng)物飼料中添加不同來源脂肪酸對牛奶脂肪酸具有影響,不同植物油脂肪酸成分不同,對乳的影響也不同[113]。同樣,這種方式對奶酪不飽和脂肪酸含量也有影響[114]。Bodas等[115]將棕櫚油、橄欖油、大豆油、亞麻籽油按一定比例混入母羊飼料中并制作羊奶奶酪,結(jié)果表明這幾種植物油的加入改變了奶酪脂肪酸的比例,cis-9,trans-11 C18:2含量都有不同程度的上升。Mele[116]和Vargas-Bello-Pérez[117]等分別將亞麻籽油和橄欖油加入羊乳,結(jié)果表明,亞麻籽油能使奶酪飽和脂肪酸比例降低,而橄欖油使奶酪ω-6/ω-3降低,間接提高了奶酪脂肪酸的營養(yǎng)價(jià)值。此外,在飼料中添加芝麻油同樣可以使奶酪cis-9,trans-11 C18:2含量上升[112]。
牧場環(huán)境因素對奶酪脂肪酸同樣有影響。Chion等[118]研究季節(jié)變化對奶酪脂肪酸特性的影響,表明與冬季相比,夏季奶酪中飽和脂肪酸含量較低,MUFAs、PUFAs和CLA含量較高。
除改變原料,還可以通過改變發(fā)酵劑菌種組成來提高奶酪不飽和脂肪酸含量。根據(jù)發(fā)酵劑種類,一般將霉菌奶酪發(fā)酵劑分成兩類:霉菌發(fā)酵劑和乳酸菌發(fā)酵劑[119]。
大多數(shù)霉菌發(fā)酵劑沒有自身合成大量PUFAs的能力,通過基因工程等手段使其具備合成PUFAs的能力是未來的研究方向。Luo Xue等[53]成功將G. candidum GcFADS12基因在釀酒酵母中表達(dá),并確定其具有編碼Δ12 FAD并促進(jìn)油酸轉(zhuǎn)化為亞油酸再轉(zhuǎn)化為α-ALA的功能特性。此外,也有研究使G. candidum的脂肪酶基因在畢赤酵母、耶氏解脂酵母等酵母中得到很好表達(dá)[120-121]。
乳酸菌發(fā)酵劑中,益生菌可依靠其特異性同分異構(gòu)酶將亞油酸轉(zhuǎn)化成CLA,這一過程主要受氧氣濃度和益生菌種類的影響[122-125]。Barbosa等[126]將嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilusLa-05)、雙歧桿菌(Bifidobacterium animalissubsp. lactisBB-12)和菊粉用于制作羊奶奶酪,結(jié)果顯示奶酪中短鏈脂肪酸含量減少,中鏈脂肪酸和長鏈脂肪酸含量均高于普通奶酪,特別是CLA含量增加,且奶酪的感官質(zhì)量變化較小。Albenzio等[127]則采用嗜酸乳桿菌、長雙歧桿菌(Bifidobacterium longum)和乳雙歧桿菌(Bifidobacterium lactis)制作羊奶奶酪,其CLA含量可達(dá)傳統(tǒng)奶酪的2 倍。此外,乳酸菌發(fā)酵劑保持腸道菌群平衡和增強(qiáng)對病原體抵抗力的作用也可提高奶酪的營養(yǎng)價(jià)值[128]。
霉菌奶酪雖然營養(yǎng)豐富,但其飽和脂肪酸含量較高,會(huì)引發(fā)冠心病等心血管疾病[43]。若使對人體有益的不飽和脂肪酸取代部分飽和脂肪酸,則會(huì)顯著提高霉菌奶酪的營養(yǎng)價(jià)值,更會(huì)提高奶酪的市場價(jià)值。目前市場上富含PUFAs的產(chǎn)品已形成一定規(guī)模[129],但富含PUFAs的霉菌奶酪仍在起步階段[130]。需要對影響奶酪不飽和脂肪酸的因素進(jìn)行更深入的研究,尤其是針對發(fā)酵劑菌株代謝所需環(huán)境條件的研究,還需考慮改變脂肪酸組成對奶酪風(fēng)味的影響。