賈麗麗,王家栩,李嘉欣,王志敏,張密霞,馬春麗
(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,乳品科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江 哈爾濱 150030)
Malatya干酪原產(chǎn)自塞浦路斯,是一種農(nóng)家Halloumi干酪。Halloumi干酪屬于一種成熟期較短的干酪,它采用獨(dú)特的酸凝和鹽水腌制工藝,從而使其具有致密的結(jié)構(gòu)和柔韌的口感[1]。同時(shí),Malatya干酪還是一種高溫干酪,其燙漂工藝極具特色。最初的Halloumi干酪均是采用羊乳制作而成,近年來,Halloumi干酪開始混合牛羊乳制作,不僅可以綜合2 種乳源的優(yōu)點(diǎn),還可以適當(dāng)降低成本[2-3]。
乳蛋白被認(rèn)為是抗氧化活性物質(zhì)最重要的來源,這些抗氧化物質(zhì)主要是乳蛋白水解的小分子肽[4],而干酪由于自身特點(diǎn)成為最重要的小分子肽來源[5]。研究發(fā)現(xiàn)干酪的抗氧化活性來源于成熟期蛋白的初級(jí)和深度水解,這一過程受乳蛋白來源、組成、含量等多方面影響[6]。相比于牛乳,羊乳中蛋白質(zhì)和脂肪含量更高。此外,羊乳中β-酪蛋白和αs2-酪蛋白含量高于牛乳,而牛乳中αs1-酪蛋白含量高于羊乳[7]。研究報(bào)道β-酪蛋白、αs2-酪蛋白及κ-酪蛋白是潛在的抗氧化肽前體[8-9]。盡管不同物種間的蛋白質(zhì)具有同源性,但仍具有一定的特異性,這也是導(dǎo)致不同乳蛋白制備干酪的抗氧化活性不同原因之一[10-11]。除了酪蛋白差異外,羊乳與牛乳在乳清蛋白、β-胡蘿卜素、中短鏈脂肪酸等成分組成上也不盡相同[12],這些因素是影響干酪化學(xué)、物理及感官性質(zhì)的重要因素。先前的研究報(bào)道了混合牛羊乳制備新鮮干酪的理化特性及感官品質(zhì),發(fā)現(xiàn)二者可以互補(bǔ),恰當(dāng)?shù)谋壤梢灾谱鞲鼉?yōu)良的干酪[13-14]。
截止目前,國(guó)內(nèi)外鮮見關(guān)于牛羊乳混合制備Halloumi干酪中Malatya干酪的研究報(bào)道,對(duì)Malatya干酪成熟期品質(zhì)及抗氧化活性的變化機(jī)制探究是不清晰的。因此,本研究以牛羊乳比例分別為1∶0、3∶1、1∶1、1∶3、0∶1制備5 組Malatya干酪,研究摻入不同比例牛羊乳對(duì)傳統(tǒng)Malatya干酪得率、理化特性、質(zhì)構(gòu)、色值、熔融溫度和感官品質(zhì)的影響,以及對(duì)成熟期不同階段干酪蛋白水解性能及抗氧化活性的影響。以期為高品質(zhì)及高抗氧化性能的Malatya干酪開發(fā)提供全新的思路與技術(shù)支持。
原料乳(新鮮羊乳、牛乳)黑龍江哈爾濱市香坊農(nóng)場(chǎng);商業(yè)發(fā)酵劑(包含嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌)、凝乳酶(薩科凝乳酶)、福林-酚試劑 科漢森(北京)貿(mào)易有限公司;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)美國(guó)Sigma公司。
HYCV-30小型干酪機(jī) 黑龍江赫益乳業(yè)科技公司;K9840自動(dòng)凱氏定氮儀 山東濟(jì)南海能儀器有限公司;UV-2600分光光度計(jì) 島津儀器(蘇州)有限公司;TA.XT Plus C質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro System公司;SA402B電子舌 日本Insent公司;PEN3電子鼻德國(guó)Airsense公司;XF-3A型水分活度儀 廈門雄發(fā)儀器儀表有限公司;pilot10-15EP真空冷凍干燥機(jī)北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;Discovery DSC250差示掃描量熱儀 美國(guó)TA儀器公司。
1.3.1 Malatya干酪的制作
參照Hayaloglu等[15]方法生產(chǎn)Malatya干酪,實(shí)驗(yàn)組:牛羊乳質(zhì)量比分別為1∶0、3∶1、1∶1、1∶3、0∶1,干酪的生產(chǎn)工藝流程:
原料乳→巴氏殺菌(68 ℃,30 min)→冷卻(32~34 ℃)→添加商業(yè)發(fā)酵劑(發(fā)酵30 min)→添加0.015 g/100 mL氯化鈣、0.01 g/100 mL凝乳酶→凝乳40 min切割,靜置5 min→加熱排乳清(38~41 ℃)→壓榨成型→85 ℃熱乳清燙漂成型→排乳清→質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%干鹽鹽漬→真空包裝→4 ℃保存。
1.3.2 干酪得率的測(cè)定
計(jì)算干酪得率需要稱量并記錄原料乳、發(fā)酵劑、凝乳酶、食用鹽以及干酪成品的質(zhì)量。干酪得率按式(1)計(jì)算:
1.3.3 干酪組分測(cè)定
水分含量采用GB 5009.238—2016《食品水分活度的測(cè)定》中直接干燥法測(cè)定;蛋白質(zhì)含量采用GB 5009.5—2016《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》中自動(dòng)凱氏定氮法測(cè)定;水分活度參考GB 5009.238—2016《食品水分活度的測(cè)定》測(cè)定。pH值用pH計(jì)測(cè)定,將1 g干酪溶于10 mL去離子水中,混合并均質(zhì),用pH計(jì)探頭直接進(jìn)行測(cè)定。
1.3.4 干酪質(zhì)構(gòu)的測(cè)定
對(duì)干酪成熟期每個(gè)月取樣進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定。參照Liu Lu等[16]方法,將干酪切成(2±0.06)cm3,樣品待測(cè)前統(tǒng)一放置在4 ℃,以防止溫度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)地產(chǎn)生影響。質(zhì)構(gòu)儀參數(shù):測(cè)試速率為1.0 mm/s,探頭前后測(cè)定速率為5.0 mm/s,壓縮比為30%,觸發(fā)值為5 g;第1次和第2次按壓之間的時(shí)間為5.0 s,探針類型為P/0.5。
1.3.5 熔融溫度的測(cè)定
參考趙賽楠[17]的方法,采用差示掃描量熱法(differential scanning calorimetry,DSC)測(cè)定干酪的熔融溫度,并稍作修改。稱取大約5 mg干酪樣品于鋁制坩堝中,樣品在50 ℃平衡5 min,以10 ℃/min的速率升溫至200 ℃,樣品測(cè)定時(shí)放置空坩堝作為空白對(duì)照。用前進(jìn)行儀器校正,最終得到溫度與功率的變化曲線。
1.3.6 色值測(cè)定
參考Ibá?ez等[18]方法。每個(gè)干酪樣本隨機(jī)選擇5 個(gè)不重疊的位置進(jìn)行測(cè)定,每個(gè)位置測(cè)定3 次,L*值代表樣品的亮度值,b*值代表樣品從藍(lán)色到黃色的程度,最終結(jié)果取多次測(cè)定的平均值。按式(2)計(jì)算白度值:
1.3.7 電子鼻分析
參照?tefániková等[19]方法并稍作修改。將2.5 g樣品放在Heracles II電子鼻配套的頂空瓶中封口。在50 ℃的儀器恒溫培養(yǎng)箱中靜態(tài)培養(yǎng)15 min,使用頂空自動(dòng)進(jìn)樣器注射器取出5 mL體積的頂空氣態(tài)化合物,分配到電子鼻注射器中用于每次分析。使用軟件Alpha Soft V14(Alpha M.O.S.)將測(cè)得的峰值進(jìn)行建庫和主成分分析(principal component analysis,PCA)。電子鼻的10 個(gè)傳感器S1~S10:W1C為芳烴化合物;W5S為氮氧化物;W3C為氨,芳香分子;W6S為氫化物;W5C為烯烴,芳族,極性分子;W1S為甲基類;W1W為硫化合物;W2S為檢測(cè)醇,部分芳香族化合物;W2W為芳烴化合物,含硫有機(jī)化合物;W3S為烷類和脂肪族。
1.3.8 電子舌分析
干酪電子舌的測(cè)定采用Lipkowitz等[20]方法,并稍作修改。準(zhǔn)確稱取3 g干酪,磨碎并溶于90 mL超純水均質(zhì)。將提取物離心(4 000 r/min、30 min)。除去上層脂肪,過濾,取70 mL濾液置于專屬燒杯中,使用電子舌儀器進(jìn)行測(cè)定。
1.3.9 感官評(píng)價(jià)
參考Kaminarides等[21]的方法對(duì)成熟90 d Malatya干酪進(jìn)行感官評(píng)價(jià),由10 名測(cè)評(píng)成員(5 男5 女)組成,年齡均在20~28 歲之間,按照10 分量表對(duì)奶酪的味道(酸、甜、咸、苦、奶油味、乳味)、質(zhì)地(易碎、有嚼勁、有彈性、顆粒大小)和外觀(顏色、光滑度、孔眼)進(jìn)行評(píng)分,最差的評(píng)分為1,最好的評(píng)分為10。味道和質(zhì)地屬性被賦予比外觀更高的優(yōu)先級(jí),其得分分別乘以5和4。最終得分取平均值。每個(gè)測(cè)評(píng)員測(cè)定完一個(gè)樣品都需要漱口。
1.3.10 干酪水溶性提取物的制備
參考Liu Lu等[22]方法,稍作修改,將50 g奶酪磨碎,用200 mL去離子水均質(zhì)。將混合物以1 000 r/min均質(zhì)5 min,并在40 ℃水浴1 h。然后將混合物離心(4 ℃、3 000 r/min、10 min)。去除沉淀后,滲透液通過濾紙過濾,獲得干酪的水溶性提取物。所得濾液冷凍干燥后放于-20 ℃儲(chǔ)存。
1.3.11 pH 4.6-可溶性氮(soluble nitrogen,SN)含量的測(cè)定
根據(jù)宮春穎等[23]方法并稍作修改,準(zhǔn)確稱取每個(gè)成熟期的干酪5 g,加入60 mL pH 4.6醋酸鹽緩沖溶液,60 ℃水浴1 h,離心(4 ℃、3 000 r/min,20 min),取上清液,移入消化瓶中進(jìn)行凱氏定氮,最終結(jié)果以占干酪總氮量的百分?jǐn)?shù)表示。
1.3.12 三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCA)-SN含量的測(cè)定
TCA-SN含量參考宮春穎等[23]方法并稍作修改,取上述1.3.11節(jié)中的上清液16 mL,加入體積分?jǐn)?shù)12% TCA溶液4 mL,混合靜置1 h,取上清液定量移入消化瓶中進(jìn)行凱氏定氮,最終結(jié)果仍以占干酪總氮量的百分?jǐn)?shù)表示。
1.3.13 干酪總游離氨基酸含量的測(cè)定
采用改良的鎘-茚三酮法測(cè)定。取1 mL干酪水溶性溶液,與1 mL的鎘-茚三酮試劑混合,84 ℃加熱5 min,同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn),冷卻后于507 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。利用甘氨酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算總游離氨基酸含量。
1.3.14 干酪抗氧化活性的測(cè)定
1.3.14.1 DPPH自由基清除活性
使用Rai等[24]描述的方法測(cè)定DPPH自由基清除活性。取200 μL干酪水溶性提取物,添加2 mL 0.16 mmol/L DPPH自由基溶液,在室溫黑暗中培養(yǎng)30 min,使用分光光度計(jì)在517 nm波長(zhǎng)處測(cè)量吸光度。按式(3)計(jì)算DPPH自由基清除率:
式中:A0為樣品的吸光度;A1為包含200 μL樣品和2 mL甲醇溶液的樣品空白的吸光度;A2為包含200 μL甲醇溶液和2 mL DPPH自由基溶液的對(duì)照吸光度。
1.3.14.2 還原抗氧化力
為了確定還原電位活性,采用Rai等[24]描述的方法。取100 μL干酪水溶性提取物,添加900 μL pH 6.6的0.2 mol/L磷酸鹽緩沖液和900 μL質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%鐵氰化鉀溶液,充分混合,于50 ℃培養(yǎng)20 min,添加900 μL質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%三氯乙酸溶液,混合離心(8 000 r/min、10 min)。取900 μL上清液與等體積蒸餾水和質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1% FeCl3溶液混合。用分光光度計(jì)在700 nm波長(zhǎng)處測(cè)定還原活性。
1.3.14.3 超氧陰離子自由基清除活性
使用Rai等[24]描述的方法測(cè)定超氧陰離子自由基清除活性。取干酪水溶性提取物200 μL,加入1.8 mL磷酸鹽緩沖液(50 mmol/L,pH 8.2),然后加入3 mmol/L鄰苯三酚,溶于10 mmol/L HCl溶液中。在0 min和10 min時(shí),使用分光光度計(jì)在325 nm波長(zhǎng)處測(cè)量超氧陰離子自由基清除活性的吸光度。按式(4)計(jì)算超氧陰離子自由基清除率:
式中:A0和A10為干酪樣品在第0和10分鐘的吸光度;A0對(duì)和A10對(duì)為對(duì)照組(200 μL蒸餾水和2 mL pH 8.2的50 mmol/L磷酸鹽緩沖液)在第0和10分鐘的吸光度。
1.3.14.4 總抗氧化能力
采用Rai等[25]的方法測(cè)定干酪總抗氧化能力。向200 μL干酪水溶性提取物中添加3 mL試劑溶液(0.6 mol/L硫酸、28 mmol/L磷酸鈉、4 mmol/L鉬酸銨體積比為1∶1∶1)。將反應(yīng)混合物在95 ℃水浴培養(yǎng)90 min,然后冷卻至室溫,于695 nm波長(zhǎng)處測(cè)定總抗氧化能力。
由表1可知,不同比例的牛羊乳制備的Malatya干酪得率介于(10.90±0.20)%~(12.10±0.26)%之間。隨著羊乳比例升高,干酪得率呈現(xiàn)逐漸上升趨勢(shì)。純羊乳組干酪的得率最高,為(12.10±0.26)%,且摻入50%牛乳的干酪得率與純羊乳組無顯著差異(P>0.05),這與趙賽楠等[26]的研究結(jié)果一致,羊乳比例更高,Halloumi干酪得率更高。產(chǎn)生這種結(jié)果的原因可能是原料乳中的營(yíng)養(yǎng)成分存在差異,從而影響干酪得率。據(jù)報(bào)道羊乳中蛋白質(zhì)和脂肪含量高于牛乳,特別是β-酪蛋白[7]。
由圖1A可知,不同比例的牛羊乳制備的Malatya干酪的蛋白含量具有顯著差異(P<0.05)。干酪中羊乳比例越高,蛋白質(zhì)含量增加。這與不同比例牛羊乳對(duì)干酪得率的影響一致,即蛋白質(zhì)含量更高的羊乳能夠增加制備的干酪中蛋白含量,進(jìn)而增加干酪產(chǎn)量。此外,研究發(fā)現(xiàn)干酪成熟對(duì)蛋白質(zhì)含量也具有一定的影響,干酪成熟初期乳酸菌和各種酶代謝使蛋白質(zhì)發(fā)生一部分溶解,之后乳酸菌衰退自溶使蛋白質(zhì)含量處于穩(wěn)定狀態(tài)[27]。
圖1 牛羊乳比例對(duì)Malatya干酪理化性質(zhì)的影響Fig.1 Effect of cow to goat milk ratio on the physicochemical properties of Malatya cheese
不同的牛羊乳比例對(duì)成熟期干酪pH值的影響如圖1B所示,新鮮制備的所有干酪pH值介于5.25~5.36之間。Hayaloglu等[28]對(duì)多種土耳其干酪的調(diào)查中也報(bào)道了相似的結(jié)果,Malatya干酪pH值介于5.2~6.1之間。隨著成熟時(shí)間的延長(zhǎng),所有干酪的pH值逐漸降低。這是由于添加了作為發(fā)酵劑的乳酸菌,隨著成熟時(shí)間延長(zhǎng),乳酸菌增強(qiáng)了蛋白水解,從而降低干酪pH值。
水分含量是指干酪中自由水和結(jié)合水的總和,而水分活度指的是食品中自由水的含量,與干酪保質(zhì)期相關(guān),是影響食品中微生物生長(zhǎng)和繁殖最有力的證據(jù)。不同的牛羊乳比例導(dǎo)致制備的干酪水分含量和水分活度具有差異(圖1C、D)。羊乳比例更高的干酪含有更低的水分含量;隨著成熟時(shí)間的延長(zhǎng),水分活度與水分含量具有相同的變化趨勢(shì)。研究發(fā)現(xiàn)羊乳中的蛋白凝塊細(xì)且乳化狀態(tài)好,脂肪球粒徑更小,其蛋白-脂肪結(jié)構(gòu)體系更加致密,因此羊乳比例更高的干酪水分含量更低[29]。此外,在成熟期前60 d,所有干酪的水分含量和水分活度呈快速下降的趨勢(shì),而在成熟期最后30 d則趨于穩(wěn)定。成熟初期干酪中各種大分子物質(zhì)逐漸被分解為小分子物質(zhì),網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)遭到破壞,從而使結(jié)合水流失[30]。成熟后期干酪中蛋白質(zhì)等成分分解基本完成,從而結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定,水分流失也逐漸緩和。
不同牛羊乳比例對(duì)Malatya干酪成熟期的硬度、彈性、凝聚性和咀嚼性的影響如表2所示。干酪成熟初期,摻入牛乳比例增加,干酪的硬度和咀嚼性顯著降低(P<0.05),純羊乳組干酪的硬度和咀嚼性最大。摻入牛乳的比例對(duì)干酪彈性和凝聚力方面影響并不顯著(P>0.05),這可能是因?yàn)槟哿蛷椥耘c酪蛋白分子的大小及變性程度密切相關(guān),經(jīng)過壓榨和熱燙后,Malatya干酪中的蛋白經(jīng)過重塑表現(xiàn)出較為相近的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[26]。此外,隨著成熟期的延長(zhǎng),干酪的質(zhì)構(gòu)特征有顯著變化(P<0.05),主要表現(xiàn)為成熟期30~60 d期間干酪的硬度明顯降低,以及整個(gè)成熟期間干酪的黏彈性和咀嚼性逐漸降低。產(chǎn)生這些變化的原因是成熟前期蛋白質(zhì)和脂肪逐漸分解,改變干酪內(nèi)部的空間結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響干酪的硬度、黏彈性和咀嚼性。
表2 牛羊乳的比例對(duì)Malatya干酪質(zhì)構(gòu)的影響Table 2 Effect of cow to goat milk ratio on the texture of Malatya cheese
Malatya干酪常被用作燒烤原料,了解干酪凝塊的熱力學(xué)特性對(duì)于把握其在食品加工應(yīng)用中的特性具有積極作用。干酪成熟期結(jié)束時(shí),檢測(cè)了不同比例牛羊乳制備干酪的DSC熱變曲線。由圖2可知,所有干酪100~130 ℃出現(xiàn)一個(gè)向下的吸熱峰,該峰值溫度即樣品發(fā)生熔融時(shí)的溫度。這一溫度主要反映干酪中蛋白質(zhì)熱變性溫度,特別是酪蛋白[31]。隨著羊乳比例的增加,干酪的吸熱峰明顯地向右遷移,牛羊乳比例為0∶1時(shí),干酪熔融溫度達(dá)到最大。由此推測(cè)摻入不同比例的牛乳對(duì)干酪中蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及聚集程度產(chǎn)生不同程度的影響,從而導(dǎo)致干酪的熔融溫度發(fā)生改變。蛋白結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與干酪熔融溫度密切相關(guān),熔融溫度越高標(biāo)志蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性越好[32],因此干酪的熱穩(wěn)定性也越好。
圖2 牛羊乳比例對(duì)Malatya干酪熔融溫度的影響Fig.2 Effect of cow to sheep milk ratio on melting temperature of Malatya cheese
色差是干酪重要的表觀品質(zhì),影響著消費(fèi)者的接受度。同時(shí)色差值還是乳及其制品發(fā)生美拉德反應(yīng)的標(biāo)志[33]。由圖3A可知,成熟初期,除純牛乳組外,摻入牛乳的比例對(duì)干酪的L*值無顯著影響(P>0.05)。這表明不同比例牛羊乳新制備的干酪亮度都較高,反映了干酪美拉德進(jìn)行程度低。隨著成熟時(shí)間的延長(zhǎng),干酪的L*值逐漸降低,羊乳比例更高的干酪L*值降低更加緩慢。成熟第90天時(shí)各組差異顯著(P<0.05),純羊乳干酪L*值最高。
圖3 牛羊乳比例對(duì)Malatya干酪色差和白度值的影響Fig.3 Effect of cow to goat milk ratio on color parameters and whiteness value of Malatya cheese
如圖3B、C所示,不同比例牛羊乳制備的Malatya干酪在成熟初期b*值和白度值存在顯著差異(P<0.05),牛乳比例更高的干酪b*值越高,白度值越低。這與干酪中的脂肪有關(guān),研究表明脂肪球體積大、數(shù)量少會(huì)影響光的折射,從而使干酪顏色偏暗沉,進(jìn)而b*值增加[34]。也有研究報(bào)道較小的脂肪球有利于干酪中β-胡蘿卜素與VA之間的轉(zhuǎn)化,這與干酪的白度值相關(guān)[35]。隨著成熟期的延長(zhǎng),所有干酪的b*值增加,白度值顯著降低(P<0.05)。摻入50%牛乳組干酪的b*值與純羊乳組無顯著差異(P>0.05)。
2.6.1 電子鼻
電子鼻可以有效且全面地獲取干酪中揮發(fā)性風(fēng)味化合物的信息。由圖4A可知,W1S、W2S、W6S、W5S對(duì)5 組干酪的響應(yīng)值都較大,表明5 組干酪對(duì)這4 種傳感器的風(fēng)味特征明顯。5 組干酪對(duì)其他6 個(gè)傳感器的信號(hào)幾乎重疊,說明6 個(gè)傳感器檢測(cè)出的揮發(fā)性物質(zhì)組成基本一致,無明顯區(qū)分。
圖4 牛羊乳比例對(duì)Malatya干酪基于電子鼻和電子舌的風(fēng)味分析(A、C)和PCA(B、D)Fig.4 Flavor analysis (A,C) and principal component analysis (B,D) of Malatya cheese with different cow to goat milk ratios using e-nose and e-tongue
由圖4B可知,PC1和PC2貢獻(xiàn)率分別是80.1%和19.1%??傌暙I(xiàn)率可達(dá)99.2%。說明這2 個(gè)PC能夠表征干酪樣品的大部分特征。不同樣品之間比較分散,互不重疊,氣味差異較大。由雷達(dá)圖可知,與氣味變化最明顯的是甲基類物質(zhì)。純牛乳組與其他組干酪距離較遠(yuǎn),說明純牛乳組干酪與其他4 組干酪風(fēng)味差異最顯著。這與金嫘等[36]使用電子鼻檢測(cè)羊乳中摻入牛乳的氣味研究結(jié)果是一致的,摻入牛乳比例越高,氣味越明顯??偟膩碚f電子鼻的雷達(dá)分析圖譜和PCA均能很好地區(qū)分這幾組干酪。
2.6.2 電子舌
使用電子舌對(duì)不同干酪的風(fēng)味進(jìn)行分析。電子舌傳感器有酸味、苦味、咸味、澀味、鮮味、濃厚度等幾種。由圖4C可以看出,5 組干酪在酸度、澀味兩方面的值均不大于0,說明這兩種滋味對(duì)干酪的影響很小。鮮味、苦味、苦味回味、澀味回味、咸味和濃厚度的響應(yīng)值都大于0,其中濃厚味的值最大,并且5 組干酪是有差別的,這表明不同比例牛羊乳混合制得的干酪可以改變滋味。
由圖4D可知,PC1貢獻(xiàn)率為62.3%,PC2貢獻(xiàn)率為26.1%,總貢獻(xiàn)率為88.4%,超過80%,說明這2 個(gè)PC可以有效表征原始數(shù)據(jù)的整體信息特征[37-38]。純羊乳組干酪處于第1象限,純牛乳組和摻入50%牛乳組干酪處于第2象限,而摻入25%牛乳和75%牛乳組干酪處于第3象限,說明純羊乳組干酪可以和純牛乳組、摻入50%牛乳組干酪被PCA很好地表征,說明5 組干酪的味道存在顯著差異(P<0.05)。
2.6.3 感官評(píng)價(jià)
由表3 可知,5 組干酪的外觀得分無顯著差異(P>0.05),干酪的感官評(píng)價(jià)差別主要在質(zhì)地和風(fēng)味兩方面。在干酪外觀評(píng)價(jià)中,純羊乳組得分最高,這與純羊乳組干酪白度值高相關(guān),摻入牛乳比例越高,干酪的顏色由白色向淡黃色轉(zhuǎn)變。干酪質(zhì)地方面,結(jié)合2.3節(jié)中干酪質(zhì)構(gòu)分析可以看出,純羊乳組干酪的硬度和咀嚼性最高,但是在感官分析質(zhì)地中得分不高,摻入50%牛乳組干酪的質(zhì)地得分更高,說明摻入50%牛乳組干酪的嚼勁、彈性、顆粒感等更符合感官評(píng)價(jià)小組人員的口感。在風(fēng)味方面,純羊乳組干酪得分顯著低于其他4 組(P<0.05),摻入牛乳比例越高,風(fēng)味得分越高,這與羊乳獨(dú)特的羊膻味有關(guān),膻味低更容易被感官小組人員接受,這與Kaminarides等[39]研究結(jié)果一致,干酪中羊乳比例越高,風(fēng)味得分越低。摻入50%牛乳干酪的總分最高。
表3 Malatya干酪成熟90 d感官評(píng)價(jià)分析Table 3 Sensory evaluation of Malatya cheese ripened for 90 days
2.7.1 干酪總游離氨基酸的測(cè)定
總游離氨基酸含量可以在一定程度上衡量干酪中蛋白水解程度,是通過干酪中蛋白水解的終產(chǎn)物反映干酪中整體蛋白降解情況。干酪中蛋白的水解性能受到乳蛋白類別、凝乳酶、益生菌等因素的影響[40]。由于牛乳和羊乳酪蛋白組成的差異,不同比例牛羊乳的干酪中總游離氨基酸含量具有顯著差異(P<0.05),如圖5所示,隨著羊乳比例的增加,干酪的總游離氨基酸含量增加。這與Sheehan等[41]報(bào)道的羊乳比例對(duì)干酪總游離氨基酸的影響一致。此外,隨著成熟期的延長(zhǎng),各組干酪總游離氨基酸水平迅速增加(P<0.05)。
圖5 不同比例牛羊乳Malatya干酪在成熟期總游離氨基酸含量的變化Fig.5 Changes in total free amino acid content during the ripening of Malatya cheese with different cow to goat milk ratios
2.7.2 成熟期干酪pH 4.6-SN的變化
干酪pH 4.6-SN含量代表的是干酪成熟過程中蛋白質(zhì)水解的廣度。相比于以總游離氨基酸反映干酪水解程度的方法而言,pH 4.6-SN含量反映干酪蛋白水解的廣度包含了中等和小分子質(zhì)量的肽段[42],pH 4.6-SN是由蛋白水解引起的,主要是由凝乳酶作用產(chǎn)生[43]。
如圖6A所示,不同比例牛羊乳的干酪在成熟期間pH 4.6-SN含量具有顯著差異(P<0.05),且所有干酪的pH 4.6-SN含量隨著成熟期的延長(zhǎng)而逐漸升高。這主要因?yàn)樵诟衫页墒爝^程中,乳酸菌發(fā)酵劑和凝乳酶的蛋白水解協(xié)同作用,使得干酪中的酪蛋白水解更容易[44]。成熟90 d時(shí),純牛乳組和摻入75%牛乳組干酪的pH 4.6-SN含量顯著低于其他3 組干酪(P<0.05),且摻入50%牛乳組干酪的pH 4.6-SN含量和純羊乳組Malatya干酪無顯著差異(P>0.05)。這表明羊乳比例更高的干酪中初級(jí)蛋白水解水平更高,且在摻入牛乳比例達(dá)到一半時(shí),變化不再明顯。這可能是羊乳中的β-酪蛋白水平高于牛乳,導(dǎo)致纖溶酶活性增加引起的[41]。
圖6 不同比例牛羊乳Malatya干酪在成熟期可溶性氮含量的變化Fig.6 Changes in soluble nitrogen content of Malatia cheese with different ratios of cow to sheep milk during ripening
2.7.3 成熟期間干酪12% TCA-SN變化
12% TCA-SN含量代表干酪中蛋白水解的深度,即通過干酪的進(jìn)一步水解獲得的小分子肽(具有2~20 個(gè)氨基酸殘基)和少量的氨基酸含量反映蛋白水解情況。如圖6B所示,5 組干酪在制備初期的12% TCA-SN含量無顯著差異(P>0.05),在成熟期前60 d快速增長(zhǎng),并在60 d后增長(zhǎng)變緩。這表明在干酪成熟前期蛋白水解更快。而60 d后,部分短肽進(jìn)一步分解,使12% TCA-SN含量增長(zhǎng)變緩。這也說明成熟期干酪抗氧化活性在后期略微降低并保持平衡的原因。
對(duì)于最后一個(gè)成熟時(shí)期而言,純羊乳干酪組、摻入25%、50%牛乳干酪組的12% TCA-SN含量顯著高于其余2 組干酪(P<0.05),且純牛乳組干酪的12% TCA-SN含量最低。此外,摻入50%牛乳組干酪和純羊乳組無顯著差異(P>0.05)。Imm等[45]證實(shí)這些結(jié)果,他們發(fā)現(xiàn)羊乳干酪成熟期間的蛋白質(zhì)水解程度更高。
如圖7所示,隨著成熟期的延長(zhǎng),DPPH自由基清除活性、還原力、超氧陰離子自由基清除能力、總抗氧化能力都表現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì),并且都在成熟60 d時(shí)達(dá)到最高。眾多研究表明干酪抗氧化活性來源于成熟期大量抗氧化肽的產(chǎn)生[6,46]。Yang Wanshuang等[47]研究發(fā)現(xiàn)添加益生菌的切達(dá)干酪的抗氧化活性,隨著成熟度的增加呈現(xiàn)先增加后降低趨勢(shì)。這是因?yàn)槌墒烨捌?,乳蛋白在凝乳酶的作用下進(jìn)行初步水解得到較大的肽段,這些肽段部分具有抗氧化活性[48]。隨著成熟期增加,作為發(fā)酵劑的乳酸菌及干酪中的蛋白酶逐漸增多,進(jìn)而將較大肽段深度水解為小肽或游離氨基酸[49]。然而在成熟后期,各組干酪的抗氧化指標(biāo)均略微降低。因?yàn)榇藭r(shí)干酪中具有抗氧化活性的小肽進(jìn)一步分解為沒有抗氧化活性的氨基酸。
圖7 牛羊乳比例對(duì)Malatya干酪抗氧化性的影響Fig.7 Effect of cow to goat milk ratio on antioxidant properties of Malatya cheese
在0 d時(shí),各組干酪的DPPH自由基清除率差異不顯著(圖7A),成熟60 d時(shí),摻入50%牛乳、25%牛乳以及純羊乳組干酪分別達(dá)到(47.29±0.85)%、(48.29±0.41)%、(48.7±0.93)%,組間差異不顯著(P>0.05)。這說明摻入50%牛乳干酪可達(dá)到羊乳干酪的DPPH自由基清除水平。
在成熟60 d時(shí),純羊乳組Malatya干酪還原力最大,為0.46±0.05(圖7B)??偟膩碚f,在成熟期前60 d,摻入牛乳的比例可以顯著影響干酪還原力的產(chǎn)生。而在成熟期結(jié)束,所有干酪的還原力有所下降,并達(dá)到一致水平。
如圖7C所示,在干酪制備初期,純羊乳組Malatya干酪具有最高的超氧陰離子自由基清除率,顯著高于其他組(P<0.05)。在成熟期結(jié)束時(shí),所有干酪的超氧陰離子自由基清除率降到最高水平的74.70%~78.56%,且各組之間無顯著差異(P>0.05)。這與Revilla等[50]的研究結(jié)果相似,不同的牛羊乳比例對(duì)干酪的ABTS陽離子自由基清除活性影響不顯著。
新制備的5 組干酪的總抗氧化能力無顯著差異(圖7D)(P>0.05),在干酪成熟至第30天,各組干酪的總抗氧化能力存在顯著差異,成熟60 d時(shí),摻入25%牛乳組干酪、50%牛乳組干酪與純羊乳組Malatya干酪總抗氧化能力無顯著差異(P>0.05),3 組干酪總抗氧化能力分別為5.93±0.45、5.63±0.32、6.10±0.46,但它們顯著高于其他兩組(P<0.05)。干酪成熟結(jié)束時(shí),5 組干酪總抗氧化能力無顯著差異(P>0.05)。
將5 組干酪不同時(shí)期抗氧化能力的變化以層次聚類分析展示(圖7E),藍(lán)色表示樣本中該指標(biāo)數(shù)值低,黃色則表示樣本中該指標(biāo)數(shù)值高。在起始時(shí),各組樣品的抗氧化活性(DPPH自由基清除能力、還原力、超氧陰離子自由基清除能力、總抗氧化能力)均較低,隨著成熟時(shí)間的延長(zhǎng),樣品的抗氧化活性均顯著增加。在成熟期第60天達(dá)到最大值,隨后呈現(xiàn)微弱的降低趨勢(shì)。此外,在各個(gè)時(shí)期中,樣品隨著羊乳比例的增加,抗氧化活性增加。此外,A3樣品(成熟0 d摻入50%牛乳干酪)抗氧化活性顯著高于A1(成熟0 d純牛乳干酪)和A2(成熟0 d摻入75%牛乳干酪)樣品,并與A5(純羊乳干酪)樣品呈現(xiàn)相似的抗氧化活性。這些結(jié)果在成熟的各個(gè)時(shí)期都觀察到,尤其是在第60和90天時(shí)。總之,這些結(jié)果表明摻入50%牛乳組是一個(gè)可制備Malatya干酪的原料比例,能夠滿足對(duì)產(chǎn)品抗氧化性能的要求。
對(duì)摻入不同比例牛乳的Malatya干酪在成熟過程中得率、理化特性、質(zhì)構(gòu)、色差、熔融溫度、感官品質(zhì)的分析可知,干酪中摻入牛乳比例越高,Malatya干酪蛋白含量、硬度和咀嚼性、亮度和白度值以及熔融溫度都有不同程度的降低。此外,摻入50%牛乳干酪的得率與純羊乳組無顯著差異,在感官評(píng)價(jià)中摻入50%牛乳干酪總分最高。對(duì)干酪成熟期的蛋白水解能力和抗氧化能力進(jìn)行分析,隨著成熟期延長(zhǎng),蛋白水解能力增強(qiáng),干酪抗氧化能力先增加后降低,在成熟期第60天,5 組干酪的抗氧化性最強(qiáng),并在成熟末期有所降低。同時(shí),摻入50%牛乳干酪的蛋白水解程度、抗氧化能力與純羊乳組無顯著差異??傊C合干酪感官品質(zhì)、抗氧化功效及成本多方面考慮,以摻入50%牛乳制備干酪是最佳傳統(tǒng)Malatya干酪的替代形式。本實(shí)驗(yàn)對(duì)開發(fā)適當(dāng)?shù)募夹g(shù),使用牛乳和羊乳混合生產(chǎn)具有適當(dāng)特性的創(chuàng)新產(chǎn)品提供一定參考。