苹果味软质干酪的研制_食品科学与工程毕业论文

1、目目 录录 前言2 2 1 材料与方法3 3 1.1 材料.3 1.1.1 原料 .3 1.1.2 试剂 .3 1.1.3 主要仪器与设备 .3 1.2 工艺流程及操作要点.3 1.2.1 工艺流程 .3 1.2.2 操作要点.3 1.3 苹果味软质干酪凝乳条件单因素和正交试验.4 1.4 苹果味软质干酪风味条件的单因素和正交试验.4 1.5 感官评价.4 1.6 测定方法.4 2 结果与分析5 5 2.1 酶活力测定及酶添加量的计算结果.5 2.2 影响苹果味软质干酪凝乳效果的单因素试验.5 2.2.1 发酵剂添加量对凝乳效果的影响 .5 2.2.2 CaCl2添加量对凝乳效果的影响 .5

2、2.2.3 发酵温度对凝乳效果的影响 .6 2.2.4 发酵 pH 对凝乳效果的影响 .6 2.3 影响苹果味软质干酪凝乳效果的正交试验.7 2.4 影响苹果味软质干酪风味的单因素试验.8 2.4.1 苹果香精添加量对软质干酪风味的影响 .8 2.4.2 蔗糖添加量对软质干酪风味的影响 .8 2.4.3 食盐浸泡时间对软质干酪风味的影响 .9 2.5 影响苹果味软质干酪风味的正交试验.9 2.6 理化指标测定.10 3 讨论1111 4 结论1313 参考文献1313 苹果味软质干酪的研制 （甘肃农业大学食品科学与工程学院 食品科学与工程班 05 级） 摘要：本试验以荷斯坦牛乳为原料，在原料乳

3、中添加苹果香精， 依据干酪的制作工艺流程，制成苹果味软质干酪。首先采用单因 素和L9(34)正交试验确定最佳凝乳时间的工艺参数为发酵剂添加 量为 0.02 %，氯化钙添加量为 0.15 %，发酵温度为 32 ，发酵 pH 为 6.0。在以上最佳工艺参数基础上，采用单因素和L9(34)正 交试验确定干酪最佳风味的工艺参数为：苹果香精添加量为 0.03 %， 蔗糖添加量为 3 %，盐渍时间为 6 h。并对制作的苹果味软质干 酪的理化指标进行了测定。 关键词：软质干酪；苹果香精；加工工艺 前 言 干酪俗称奶酪，是以牛乳、奶油、脱脂乳、酪乳或这些产品的混合 物为原料，经凝乳并分离乳清而制得的新鲜或发酵

4、成熟的乳制品1。干 酪的营养价值极高，内含丰富的蛋白质、脂肪、各种氨基酸、矿物质等， 经常食用可以调整膳食结构，提高蛋白质尤其是优质动物性蛋白质的摄 入量。 我国干酪的生产处于起步阶段，产量小，品种单一，价格高，消费 量低。据统计，我国人年均干酪消费量只有0.1kg，而欧洲为18kg。国 内生产干酪的企业也比较少，生产方法主要是沿袭国外的制作方法，品 种多为硬质Edam、Gouda等干酪，产量很低，主要供应外资企业及外事 部门，而市场上干酪及其相关产品很少，销售情况也不太乐观。究其原 因，一方面是由于现在能购买到的干酪大部分是进口商品，价格较高； 另一方面是由于目前干酪主要是适应西方人的口味，

5、后味太浓，咸味过 大，酸味过重，其口味很难被中国人接受。基于上述原因，国内的乳品 工作者在调整干酪风味方面做了大量研究，而且有所突破。例如现在市 面上销售的枸杞干酪、红枣干酪等都解决了以上问题并能给消费者提供 丰富的营养2。 不同种类的花式干酪具有不同的风味和营养价值。由于苹果是日常 生活中食用最普遍且被称为是水果中的“皇帝” 。苹果中含有丰富的水 溶性食物纤维果胶，其具有保护肠壁、活化肠内有用的细菌、调整 胃肠功能的作用，还有吸收水分、消除便秘、稳定血糖、美肤、吸附胆 汁和胆固醇的作用，能够有效地防止高血脂、高血压、高血糖，清理肠 道。并且苹果的酸味中的苹果酸和柠檬酸能够提高胃液的分泌，促进

6、消 化。苹果酸还可以稳定血糖，预防糖尿病，苹果中的钾含量丰富，能够 防治高血压。钾还能扩张血管，和果胶共同作用能够预防代谢综合征。 所以，在原料乳中添加苹果香精制成的苹果味软质干酪不仅能够减少干 酪的膻味和浓厚的咸、酸味，更重要的是其提供充足的营养和热量，而 且富含大量维生素和矿物质。 本试验通过在原料乳中添加苹果香精经凝乳作用、排去部分乳清并 发酵成熟制成符合中国人口味的固体苹果味软质干酪，可降低牛乳带来 的膻味，并使干酪具有苹果的滋味、气味保健功能，不仅提高了干酪的 营养价值和商品价值同时减少了干酪的浓后味、咸味和酸味，符合了中 国人的饮食习惯。 1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1

7、原料 鲜牛乳：甘肃农业大学奶牛场荷斯坦牛乳；苹果香精：市售；发酵 剂：DELVOYOG直投式冻干菌种：市售；小牛皱胃酶（1 %氯化钠溶液 配制2 %溶液）：市售；食盐：市售。 1.1.2 试剂 盐酸（0.05 mol/L）；氯化钙（10 %）；氢氧化钠（40 %）；浓硫 酸；硼酸（2 %）；硫酸铜；硫酸钾；无水乙醚；甲基红-溴甲酚绿混合 指示剂；人造沸石等。 1.1.3 主要仪器与设备 AL104电子分析天平；CS101-A型电热鼓风干燥箱；微量凯氏定氮仪； 索氏抽提装置；HH-S26S数显恒温水浴锅；干酪压榨器；PHS-3C数显酸 度计；BCD-539WF海尔电冰箱等。 1.2 工艺流程及操

8、作要点 1.2.1 工艺流程 苹果香精 原料乳杀菌冷却添加发酵剂保温调整酸度添加氯化钙保 温 蔗糖 加凝乳酶凝块切割搅拌排乳清压榨成型盐渍成熟 1.2.2 操作要点 (1)杀菌：采用低温(63 )巴氏杀菌法杀菌 30 min3。 (2)冷却：将灭完菌的牛乳冷却至室温，进行后续试验。 (3)添加发酵剂：在冷却且分装好的牛乳中加入定量发酵剂，搅拌均 匀，进行发酵。 (4)添加氯化钙和凝乳酶：在发酵好且经调整了发酵 pH 的牛乳中加入 适量氯化钙和凝乳酶，使牛乳进行凝乳形成凝块。 (5)盐渍：将压榨成型的干酪浸入 10 %的食盐水中进行浸泡。 1.3 苹果味软质干酪凝乳条件单因素和正交试验 分别调整

9、发酵剂添加量，CaCl2 添加量，发酵温度和发酵 pH 进行 单因素试验，研究四个因素对凝乳时间、凝乳强度的影响4。根据以上 单因素试验设计四因素三水平L9(34)正交试验，利用极差分析法，根据 凝乳时间，凝乳强度等指标优化出制作苹果味软质干酪的最佳凝乳工艺 参数。 1.4 苹果味软质干酪风味条件的单因素和正交试验 通过以上凝乳条件的正交试验，在确定较佳凝乳条件的工艺参数的 基础上分别调整苹果香精、蔗糖的添加量和食盐浸渍时间，进行单因素 试验，研究三种因素对软质干酪风味的影响，利用极差分析法，根据干 酪出品率和感官评定分指标确定最佳干酪风味的制作工艺条件5。 1.5 感官评价 本试验是以 6

10、个人组成一个测评小组，参照干酪感官评定标准对制 作好的干酪的滋、气味；组织状态；色泽和外形等进行感官评价打分6。 1.6 测定方法 1.6.1 小牛皱胃酶活力的测定：酶活力就是效价，指 1 mL 酶在一定温 度下，一定时间（一般为 40 min）内能凝固鲜奶的毫升数7。 即： t s2400 2 1 ）（ 酶活力 V V V1：供试乳体积(mL) ； V2：酶的数量(mL) ； t：凝乳时间。 酶活力 酶用量 mL200 1.6.2 pH 值测定：利用 PHS-3C 数显酸度计进行 pH 值测定。 1.6.3 干酪出品率（实测出品率）计算： 即：% 100% 原料奶重量 鲜干酪重量 ）出品率（

11、 1.6.4 理化指标的测定 (1)水分含量的测定：采用 GB/T 5009.32003 法8 (2)灰分含量的测定：采用 GB/T 5009.42003 法8； (3)蛋白质含量测定：采用微量凯氏定氮法8； (4)粗脂肪含量测定：采用索氏抽提法8。 2 结果与分析 2.1 酶活力测定及酶添加量的计算结果 经测定本试验所使用的凝乳酶的活力为 307.69 IU/mL，经计算凝 乳酶的用量为 0.65 mL。 2.2 影响苹果味软质干酪凝乳效果的单因素试验 2.2.1 发酵剂添加量对凝乳效果的影响 调整发酵剂的添加量分别为 0.010 %、0.015 %、0.020 %、0.025 %、0.03

12、0 %，观察其对凝乳时间和凝乳强度的影响。结果见表 1。 表表1 1 发酵剂添加量对凝乳效果的影响发酵剂添加量对凝乳效果的影响 发酵剂（g/100mL） 因素水平 0.0100.0150.0200.0250.030 凝乳时间 （min） 5048484544 凝乳强度较硬稍软稍软稍软极软 由表 1 表明，发酵剂的添加量对凝乳时间的影响很大。随着发酵剂 添加量的增多，产酸增多，发酵 pH 值降低，使凝乳酶的活性增强，从 而加快凝乳速度。发酵剂添加量达 0.030 %时，乳清析出较多，从而使 得乳组织极软。发酵剂添加量为 0.015 %、0.020 %和 0.025 %时凝乳效 果较优，组织结构细

13、腻、表面光滑。 2.2.2 CaCl2添加量对凝乳效果的影响 调整 10 %氯化钙溶液添加量分别为 0.05 %、0.10 %、0.15 %、0.2 %、0.25 %，以观察其对凝乳时间和凝乳强度的影响。结果见表 2。 表表2 2 CaClCaCl2 2添加量对凝乳效果的影响添加量对凝乳效果的影响 CaCl2（g/100mL） 因素水平 0.050.100.150.200.25 凝乳时间 （min） 4846454444 凝乳强度较软稍软稍软稍软稍硬 由表 2 可知，随着氯化钙添加量的增加凝乳时间大大缩短。这是因 为牛乳加热后，一部分可溶性钙变成不溶性钙，延缓了凝乳酶的凝乳作 用，当加入氯化钙

14、时，可溶性钙的含量增加了，从而大大缩短凝乳时间， 且凝乳强度增大。而对于凝乳效果，添加量不足时凝乳速度慢，凝块松 软，不利于乳清的排出，切割时形成细小的碎片，造成损失；当氯化钙 的添加量过多，由于凝乳速度加快，乳中的脂肪不能够及时的被酪蛋白 形成的网状结构所包裹，易进入乳清。同时过量的钙离子也会形成较硬 且粗糙的凝块，且有苦味9。以 0.10 %、0.15 %和 0.20 %的添加量感 官评分较高。 2.2.3 发酵温度对凝乳效果的影响 调整发酵温度分别为 32 、34 、36 、38 、40 下进行 发酵，观察其对干酪的凝乳时间和凝乳强度的影响。结果见表 3。 表表3 3 发酵温度对凝乳效果

15、的影响发酵温度对凝乳效果的影响 发酵温度（） 因素水平 3234363840 凝乳时间 （min） 4546485055 凝乳强度稍软稍软稍软软极软 由表 3 可知，发酵温度过高会影响凝乳酶的活性，不利于凝乳，且 凝块质地软而粗糙。同时温度过高使得发酵过度，酸度过高，从而影响 干酪的风味。当发酵温度为 32 、34 和 36 时，凝乳效果较优。 2.2.4 发酵 pH 对凝乳效果的影响 将酸化条件调节到以下指定 pH 下，观察其对凝乳时间和凝乳强度的 影响。结果见表 4。 表表4 4 4 4 4 4 发酵发酵pHpH对凝乳效果的影响对凝乳效果的影响 发酵pH 因素水平 5.65.86.06.2

16、6.4 凝乳时间 （min） 2426323738 凝乳强度稍硬稍软稍软软极软 由表 4 可知，在酸性范围内，随着 pH 的减小，凝乳时间越短，这 是由于随着时间的延长，凝乳酶在酸性条件下凝乳活性较高，可以使凝 乳速度加快。适宜的发酵 pH，使得酪蛋白完全凝聚且凝块颗粒较大， 软硬适中，乳清清澈。若发酵 pH 过高，则酪蛋白不凝聚，凝块组织极 软。反之，酪蛋白凝聚速度加快，但凝块颗粒较小且凝块组织偏硬10 。当 pH=5.8 pH=6.0 和 pH=6.2 时，干酪的凝乳效果评分较高。 2.3 影响苹果味软质干酪凝乳效果的正交试验 根据以上单因素实验，设计L9(34)正交试验，因素水平表见表

17、5。 以凝乳时间和干酪出品率为试验指标，通过极差分析来确定最佳工艺参 数。结果见表 6。 表表5 5 L L9 9(3(34 4) ) 试验因素水平表试验因素水平表 因素 水平 发酵剂添加 （g/100mL） A CaCl2添加量 （g/100mL） B 发酵温度 （） C 发酵 pH D 10.0150.10325.8 20.0200.15346.0 30.0250.20366.2 表表6 6 L L9 9(3(34 4) ) 正交试验极差分析表正交试验极差分析表 试验指标 试验 号 ABCD 凝乳时间 （min） 感官评定 （分） 10.0150.10325.84480.6 20.0150

18、.15346.04278.1 30.0150.20366.24681.54 40.0200.10346.24083.75 50.0200.15365.83883.42 60.0200.20326.03682.06 70.0250.10366.04481.78 80.0250.15326.24680.78 90.0250.20345.84878.46 k145.00 0 42.33 3 41.33 3 43.333 k238.00 0 42.00 0 44.33 3 41.000 k344.66 7 43.33 3 42.00 0 43.333 R7.0001.3333.0002.333 k18

19、2.04 3 80.76 7 82.24 7 80.857 k282.31 4 82. 043 80.10 3 82.303 k380.57 8 80.68 7 81.14 7 81.053 R3.1561.3562.1441.446 采用极差分析法，对四因素的 k 及 R 值的大小进行分析。比较表 6 中四因素 R 值的大小可以看出：ACDB，因此判定发酵剂添加量是主 要影响因素，而发酵温度和发酵 pH 的影响其次，氯化钙添加量的影响 相对最小。再根据各因素 k 值进行综合分析及考虑到能耗的影响，最后 选定最佳生产条件为 A2B2C1D2。即苹果味软质干酪最佳凝乳效果的工艺 条件为：发酵剂添

20、加量为 0.020 %、氯化钙添加量为 0.15 %、发酵温度 为 32 ，发酵 pH=6.0。 2.4 影响苹果味软质干酪风味的单因素试验 在以上优化出的研制苹果味软质干酪的最佳凝乳效果的工艺参数基 础上，进行干酪风味的单因素试验。 2.4.1 苹果香精添加量对软质干酪风味的影响 在 200 mL 的原料乳中，分别加入 0.01 %、0.02 %、0.03 %、0.04 %、0.05 %的苹果香精，在以上优化出的最佳工艺参数下制成干酪，成 熟后进行感官评价。结果见表 7。 表表7 7 苹果香精添加量对干酪风味的影响苹果香精添加量对干酪风味的影响 苹果香精添加量 （%） 因素水平 0.010.

21、020.030.040.05 感官评价 7678827575 由表 7 可知，苹果香精添加量过多时，制成的干酪，可塑性差且苹 果香精后味特浓，不易接受。相比之下，苹果香精的添加量为 0.03 % 时制成的干酪风味较佳。 2.4.2 蔗糖添加量对软质干酪风味的影响 调整蔗糖的添加量分别为 1 %、2 %、3 %、4 %、5 %，苹果香精添 加量为 0.03 %，在以上最佳工艺参数下制成干酪，成熟后进行感官评 价。结果见表 8。 表表8 8 蔗糖添加量对干酪风味的影响蔗糖添加量对干酪风味的影响 蔗糖添加量 （%） 因素水平 12345 感官评价 7476787474 由表 8 可知，蔗糖添加量过多

22、或过少，都对干酪的风味不利。适宜 的蔗糖添加量使得干酪具有良好的滋气味。感官评价后，3 %的蔗糖添 加量感官评分较高。 2.4.3 食盐浸泡时间对软质干酪风味的影响 将制作好的苹果味软质干酪浸泡在浓度为 10 %的食盐水中，浸渍 时间分别为 4 h、6 h、8 h、10 h 和 12 h，进行感官评定。结果见下 表 9。 表表9 9 食盐浸渍时间对干酪风味的影响食盐浸渍时间对干酪风味的影响 食盐浸渍时间 （h） 因素水平 4681012 感官评价 7375767268 由表 9 可知，在一定时间（如试验中 4-8 h）内,食盐浸渍时间越 长，干酪的风味越佳，若超过一定时间(如试验中 10 h

23、和 12 h)，浸渍 时间越长，干酪风味越差，这是由于浸渍时间越长，渗入到干酪中的食 盐水越多，造成高渗透压环境，从而使得干酪脱水，干酪组织变硬，且 干酪咸味特浓，口感较差，不易接受11。 2.5 影响苹果味软质干酪风味的正交试验 在单因素实验的基础上，进行L9(34)正交试验设计，因素水平表见 表 10。 表表1010 L L9 9(3(34 4) ) 试验因素水平表试验因素水平表 因素 水平 苹果香精添加量 （%）A 蔗糖添加量 （%） B 食盐浸渍时 间 （h） C 发酵 pH D 10.01165.8 20.02286.0 30.033106.2 以干酪出品率和感官评价为试验指标，通过

24、直观分析法对以上各因 素的 k 及 R 值的大小进行分析来确定最佳工艺参数。结果见表 11。由 表 11 中四因素的 R 值得出四因素影响主次依次为 ABDC，即苹果香 精的添加量对干酪的风味影响最大，其次是蔗糖添加量和发酵 pH，最 后为食盐浸渍时间。再通过四因素的 k 值和综合分析，最后优化出影响 苹果味软质干酪风味的最佳工艺条件为 A3B3C1D2。即苹果味软质干酪最 佳风味的工艺条件为：苹果香精添加量为 0.03 %，蔗糖添加量为 3 %， 盐渍时间为 6 h，发酵 pH=6.0。 表表1111 L L9 9(3(34 4) ) 正交试验极差分析表正交试验极差分析表 试验指标 试验 号

25、 ABCD 出品率（%感官评定 （分） 10.01165.84480.6 20.01286.04278.1 30.013106.24681.54 40.02186.24083.75 50.022105.83883.42 60.02366.03682.06 70.031106.04481.78 80.03266.24680.78 90.03385.84878.46 k130.66 7 33.00 0 36.00 0 36.667 k237.33 3 36.00 0 35.99 9 37.667 k338.33 3 37.33 3 34.33 3 32.000 R7.6664.3331.6675.

26、667 k179.56 3 80.70 7 81.64 7 80.857 k281.8981.3581.2282.303 033 k382.76 0 82.15 3 81.34 3 81.053 R3.1971.4460.4241.446 2.6 理化指标测定结果 每隔10天对成熟期间的苹果味软质干酪理化指标进行测定。测定结 果见表12所示。 由图1得，干酪在成熟期间总氮和灰分含量逐渐增加，这是由于随 着干酪贮藏时间的增长，蛋白质水解程度增加，生成更多更小的肽类和 游离氨基酸，从而使得总氮含量增加。而水分和脂肪含量随着贮存时间 的延长而减少，原因是由于干酪被置于5 冰箱中贮藏，由于干酪本身 所

27、含水分与环境湿度存在湿度差使得干酪水分部分流失，同时干酪在贮 藏过程中，脂肪水解程度增加，干酪的游离脂肪酸含量增加，并且发酵 剂还能在后熟中产生许多蛋白酶和脂肪酶，脂肪酶也可以分解脂肪，使 得干酪脂肪含量减少12。 表表 1212 干酪后熟期间水分、灰分、蛋白质和粗脂肪含量的变化干酪后熟期间水分、灰分、蛋白质和粗脂肪含量的变化 时 间 () 0102030 水分 () 灰分 () 51.6 0. 21 12. 33 24.82 45. 2 0. 25 12. 60 21.42 43. 4 0. 30 12.87 19.74 40. 39 0. 34 13. 01 17. 89 总 氮 () 粗

28、脂肪 () 干酪成熟过程中水分、灰分、蛋白质和脂肪含量随贮藏时间的变 化见下图 1。 图 1 干酪成熟过程中水分、灰分、蛋白质和粗脂肪含量的变化 3 讨论 3.1 发酵剂的添加能促进乳酸产生，为凝乳酶作用创造适宜的pH条 件，产生的乳酸可抑制其它杂菌的生长繁殖。发酵剂还能在后熟中产生 许多蛋白酶和脂肪酶，从而改进产品风味和组织状态13。实验表明发 酵剂添加量为0.02 %，凝块组织均匀细腻，状态良好。且制作的干酪风 味较佳。 3.2 试验中由于苹果香精是在配料环节中添加，在排乳清的过程中 使得香精的苹果香味部分挥发，从而使制作的苹果味软质干酪的苹果味 0 10 20 30 40 50 60 0

29、102030 时间（） 含量（） 水分 灰分 总氮 粗脂肪 较淡。设想在排完乳清之后在堆酿时加入苹果香精，研究其风味的变化。 3.3 由于香精的风味与苹果浓缩汁的风味存在差别，所以制作的干 酪在组织结构和风味上都将会有差别。本试验仅利用苹果香精制作苹果 味干酪，添加苹果浓缩汁制作苹果味干酪将有待后续研究。 3.4 试验中氯化钙的添加量对凝乳时间和凝乳效果有一定影响，添 加氯化钙可以提高凝乳酶的活力，缩短干酪的制作时间，但加入过多会 影响成品的拉伸性、硬度和弹性，因此，适当控制氯化钙的添加量非常 重要，可大大缩短凝乳时间。 3.5 食盐和蔗糖对提高干酪的风味有一定的影响。试验中食盐浸渍 时间的控

30、制很重要，若盐渍时间较长使得干酪的咸味太浓，制作的干酪 风味、质地较差。当食盐浸渍时间为6 h时，生产的干酪风味、质地相 对较佳。 4 结论 制作苹果味软质干酪的最佳工艺参数为：发酵剂添加量0.02 %，氯 化钙添加量0.15 %，发酵温度为32 ，发酵pH=6.0，苹果香精添加量 为0.03 %，蔗糖添加量为3 %，盐渍时间6 h，在此条件下制作的干酪风 味、质地较好。 参考文献 1郭本恒.乳品加工工艺学M.北京:中国轻工出版社,2004:450451. 2王丁棉.奶酪在中国的发展现状与对策J.食品工业科技,2006,(8): 1114. 3骆承庠.乳与乳制品工艺学M.北京:中国农业出版社,

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