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《食品工業雜志》2014年第八期

1原料乳對干酪品質的影響

干酪由于成熟原理復雜，因而在生產過程中對于加工技術要求較高，若原料乳、發酵劑等輔料不符合規定，或加工條件差、工藝控制不當等，都無法保證最終產品的品質[4]。干酪加工受很多內外因素的影響，有一些因素是可以在掌控之中，而有些因素卻是難以調控，或者是根本無法避免的。現一般將HACCP體系[5-6]應用于干酪的生產加工，以確保干酪的優良品質。在這些影響因素中，有許多因素對干酪成熟和品質的作用原理還不是十分清楚，同時許多因素之間也是存在相互影響的[7]。雖然研究所提供的并不是影響干酪品質的全部因素，但是對于影響干酪的源頭因素進行了闡述，并提供了相關理論支持。目前我國乳制品行業面臨的重要問題是原料乳的產量和質量安全問題。只有從根本上改善原料乳質量，才能從整體上提高我國乳制品行業的競爭力。因此，干酪品質的好壞主要由原料乳質量決定。優質干酪產品有賴于良好的原料乳成分和安全情況，其對干酪品質的影響主要體現在3個方面：微生物、體細胞數和牛乳中的化學成分[8]。

1.1微生物30多年以來，隨著科技進步，發達的乳品工業國家的原料乳的質量有了明顯的改善。通常原料乳的細菌總數控制在2×104mL-1以下。盡管在運輸和貯藏過程中原料乳的細菌總數可能會增加，但可以通過熱殺菌（65℃，15s）的方法來控制，這種處理方法在許多國家都普遍采用[8]。然而并非所有微生物都能被巴氏殺菌殺死，如原料奶中耐高溫的細菌孢子，會在干酪成熟過程中繁殖，產生氣泡，破壞干酪質地結構。原料奶中若含抗生素，會殺死發酵劑微生物并影響后期風味的形成。D’Amico等[9]研究了原料乳中四種微生物感染途徑，包括單增李斯特菌，金黃色葡萄球菌，沙門氏菌和大腸桿菌O157∶H7，其所得的各項數據有助于進行干酪中微生物的風險評估。ÖksüzÖ等[10]使用未經殺菌消毒的原料乳制作干酪，研究發現由于大腸桿菌O157的存在，由此原料乳制得的干酪存在潛在的感染風險，易引起食源性疾病。Schoder等[11]分析了原料乳中單增李斯特菌對新鮮成品干酪的影響，并研究了其傳播途徑。結果表明，大部分單增李斯特菌來源于糞便以及農場的操作環境且嚴重影響成品干酪的品質。Dominguez等[12]研究了發生在法國蒙得維的亞的沙門氏菌血清型感染事件，認為沙門氏菌的感染源于制作干酪的原料乳中的微生物污染。盡管有部分品種干酪的原料是未經殺菌的原料乳，但絕大部分干酪是以巴氏殺菌乳或采用72℃，15s處理的牛乳為原料[8]。如果原料乳的安全狀況較好并且周圍環境的衛生條件控制的很好，則經巴氏殺菌的原料乳的微生物數量將會被控制在很低的水平，進而能保證干酪的優良品質。

1.2體細胞由巨噬細胞、淋巴細胞、嗜中性白細胞和少量的乳腺上皮細胞主要構成了原料乳中的體細胞（somaticcell）[13]。一般情況下，正常乳的體細胞數（somaticcellcount，SCC）小于20萬/mL，異常乳的SCC則大于20萬/mL。因此，SCC不單可以作為評價奶牛是否健康的一個標準，還可以作為評判乳品質好壞的一個標志[13-14]。正常原料乳中的脂肪、乳糖、酪蛋白和鈣、鉀等含量比高體細胞數（highsomaticcellcount，HSCC）原料乳中的高，而免疫球蛋白，乳鐵蛋白、血清蛋白、乳清蛋白和鈉、氯等比例卻較低。此外，隨著SCC的升高，酯酶和游離脂肪酸隨之增多，過氧化氫酶、乳酸脫氫酶、蛋白酶活性也隨之升高[14-15]。國內外學者對于原料乳中SCC對于干酪品質影響的研究報道較多，主要涉及干酪的成熟與產量。

1.2.1體細胞數對干酪品質的影響一方面，用不同SCC原料乳制作干酪時，與干酪中游離脂肪酸含量無明顯相關性[26]，但在干酪成熟過程中游離脂肪酸含量的差異是顯著的[13]，進而直接影響到干酪的風味；另一方面，原料乳中SCC水平還與蛋白質尤其是酪蛋白的水解相關，進而破壞成品干酪的品質[16]；此外，不同SCC原料乳對成品干酪的水分含量和質構特性的影響因干酪品種的差異而有所不同。Fernandes等[17]，Auldist等[18]，Mazal等[19]，Klei等[20]研究發現，HSCC原料乳在制作干酪過程中凝乳時間較長，凝塊較軟，反而會導致成品干酪的水分含量增加，硬度降低，干酪的品質隨之降低，最終提高了干酪的制造成本且減少了乳品行業的利潤。Marino等[21]采用SCC為30×104mL-1和60×104mL-1的原料乳制作契達（Cheddar）干酪，通過檢測發現，無論原料乳有無殺菌消毒，隨著SCC水平提高，在干酪成熟過程中蛋白質水解程度增加，嚴重影響了干酪的品質，并分析了其主要原因在于原料乳體細胞中含有導致蛋白質水解的蛋白水解酶。后來，Hachana等[22]對比了5×104mL-1與74×104mL-1對乳風味的影響，發現SCC的增加直接導致原料乳異味的產生，進一步揭示了SCC對原料乳品質的影響。ChenSX等[23]采用41×104mL-1（LSCC），77×104mL-1（MSCC），和125×104mL-1（HSCC）的原料乳制作半軟羊奶干酪。研究表明，HSCC原料乳制作而成的干酪的感官品質較差，風味和質構存在工藝技術缺陷。Andreatta等[24]用兩種水平SCC（＜20×104mL-1和＞80×104mL-1）的原料乳制作Mozzarella干酪，貯藏在4℃下，在干酪成熟過程中每隔一段時間取樣，檢測蛋白質含量、蛋白質和脂肪的水解程度以及干酪的質構特性。結果表明，隨著成熟時間的延長，HSCC原料乳制作的干酪的酪蛋白含量降低，游離脂肪酸含量增加。因此，為避免蛋白質損失及脂肪酸的水解影響成品干酪的品質，制作干酪的原料乳不能含有高水平的SCC。Jaeggi等[25]也有類似的結果：HSCC原料乳制作的干酪成熟時非蛋白氮的增加高于低體細胞數（lowsomaticcellcount，LSCC）原料乳制作的干酪；在成熟3個月后，HSCC組有更高的游離脂肪酸，其中己酸、癸酸、月桂酸明顯高于前兩組；而成熟6個月、9個月后HSCC組干酪風味也有了明顯的缺陷，主要表現為酯酶味和酸敗。隨著成熟期的延長，HSCC原料乳制作的干酪蛋白質降解加快，而這種降解也導致了干酪風味和質地的缺陷[26]。綜上所述，HSCC原料乳制作的干酪中大量游離脂肪酸的產生和不恰當的比例導致干酪酸敗，而蛋白質降解較快，造成其風味和質地的缺陷。因此認為HSCC乳所制作的干酪品質較差。

1.2.2體細胞與干酪產量的關系Coelho等[27]研究了體細胞水平對普拉托干酪產量的影響，分別采用SCC低于10×104mL-1，SSC在10×104~40×104mL-1之間，SSC＞40×104mL-1的原料乳制作普拉托干酪，結果表明隨著SCC水平的提高，所能制得的的成品干酪的產量明顯降低。Klei等[26]所制作的農家（Cottage）干酪，實際干酪產出量分別是16.287kg/100kg和17.982kg/100kg，前者低于后者；干酪產出率分別是75.85％和74.35％，前者高于后者。Politis等[20]用SCC分別是10×104/mL和50×104mL-1的牛乳制作契達（Cheddar）干酪（水分37％），其干酪調整水分后產出量和干酪產出率分別減少5.0％、11.0％，如SCC增加到100×104mL-1則調整水分后產出量和干酪產出率分別減少8.7％、13.0％。還有類似的研究結果[28]：當SCC從6×104mL-1減少到1×104mL-1時，契達干酪（水分37％）調整水分后產出量提高11.0％；SCC從5×104mL-1減少到3×104mL-1將導致契達干酪（水分35.5％）調整水分后產出量增加9.3％。綜上所述，幾乎所有研究者的結論都是：HSCC原料乳對干酪的調整水分后產出量和干酪產出率都有負面影響，尤其會降低干酪產出率。根據論述可知，制作干酪原料乳的SCC不但會對干酪的品質造成影響，同時對干酪的產量影響也很大，所以生產企業應該嚴格控制干酪原料乳的SCC，這樣才能保證干酪的品質和產量。

1.3化學成分干酪生產中凝乳酶凝固能力、凝膠強度和凝塊脫水收縮程度受原料乳中化學成分尤其是酪蛋白、脂肪、鈣濃度、酸度等影響，從而制約了干酪的產量及成品品質[29]。原料乳化學成分因季節變化也會發生相應變化，特別是原料乳中脂肪和蛋白質含量的變化會影響成品干酪的組成，最終影響成品干酪的產量、水分含量、風味和質構[30]。在其它加工條件不變的前提下，原料乳的脂肪含量過低或過高都會影響成品干酪的含水量。這是因為凝乳粒是由蛋白質、脂肪及水分等組成的網狀結構。適量的脂肪有助于加工中乳清的排出，且當脂肪含量增加時，脂肪球能一定程度上阻礙水分從凝乳粒內部向外運動，另外，若脂肪含量過高，在凝乳過程中易引起脂肪上浮，加工過程中損失量更多[30]。最終成品干酪的化學成分及干酪的某些品質由原料乳中蛋白質與脂肪配比不同所決定[30-31]。當蛋白質與脂肪比例偏低時，所得干酪彈性模數降低，干酪因發軟而缺乏彈性，當蛋白質與脂肪比例偏高時，則會引起干酪發黏、發硬而產生質量缺陷。Guinee等[32]在原料乳標準化時通過改變蛋白質與脂肪含量，使最終成品干酪脂肪含量分別為300g/kg，219g/kg，172g/kg，71.5g/kg，結果表明，隨著脂肪含量的降低，導致干酪表觀黏度和熔化時間增加，而干酪成熟過程中的流動性降低。VanHekken等[33]也有相似的結果，將原料乳中的脂肪含量分別控制在3.6%，2.0%，1.0%，0.1%~0.5%，然后制作類契達干酪，其最終脂肪含量分別是26.3%，19.0%，9.65%和1.50%。研究比較分析了干酪不同成熟時期的蛋白水解性能和流變性能。結果表明，脂肪含量的增加主要加速了β-酪蛋白的水解，而當原料乳中的脂肪被完全脫除后，由于蛋白質基質含量的提高，進而具有超高的硬度，黏度，彈性模數和黏性模數，使其難于咀嚼，融化性和拉伸性變差。其得出的類契達干酪最佳的脂肪含量不低于19.0%。St-Gelais等[34]研究了向原料乳中添加濃縮蛋白粉生產Cheddar干酪。其制作出的干酪酪蛋白含量較高，且產量也提高了不少。Kavas等[35]在研究開發低脂干酪時發現，以蛋白質或碳水化合物為基質的脂肪替代物制作的干酪水分含量高，蛋白質含量低，蛋白質水解度略有提高（pH4.6SN），硬度和油脂析出性降低。白度增加，且無異味和苦味，感官接受度較高，在一定程度上彌補了減脂干酪的缺陷。綜上，原料乳中化學成分對干酪品質的影響主要體現在蛋白質與脂肪比例，因此在生產干酪時，應該對原料乳中蛋白質與脂肪含量比例進行調節，進而使得干酪具備良好的品質。

2展望

隨著科研工作者對干酪的物理、化學和微生物等方面知識的不斷積累，完全可以研究開發并生產出令人滿意的干酪產品，但如果對影響干酪成分的關鍵因素沒有很好的控制，這種可能性也許永遠不能達到。牛乳是一種在化學成分上有很大變化的生產原料，可采取一定措施減少牛乳主要成分的差異。制作干酪原料乳中的微生物、體細胞數以及蛋白質與脂肪比例是影響干酪品質的主要因素，目前國外學者已經在進行大量研究，而國內由于干酪產品起步較晚，因此對于原料乳對干酪品質影響的研究還比較少，可供參考的方法也比較少，因此還需要針對國內市場上的干酪產品出發，以原料奶成分為主要研究對象，以期為我國的干酪生產企業提供有力的理論支持。

作者：朱軍偉杭鋒王欽博宋馨侯建平郭本恒單位：光明乳業股份有限公司乳業生物技術國家重點實驗室