影響干酪成熟的原因

時間:2022-08-22 10:28:00

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影響干酪成熟的原因

干酪的英文cheese源自拉丁語“caseus”,在從古代英語“cese”和“chiese”中衍生出來。據文獻記載干酪的種類近2000種,國際糧農組織(FAO)設計了一個編號原則,并制定了通用的干酪定義:“干酪是以牛乳、奶油、脫脂乳或部分脫脂乳,或以上乳的混合物凝結后排放出液體得到的新鮮或成熟產品。”

1、干酪的營養價值

每生產1kg干酪需要消耗10kg鮮奶,相當于將原料奶中的蛋白質和脂肪濃縮了10倍左右。除了蛋白質和脂肪以外,干酪中還含有糖類,有機酸,常量礦物元素鈣、磷、鈉、鉀、鎂,微量礦物元素鐵、鋅以及脂溶性維生素A、胡蘿卜素和水溶性的維生素B1,B2,B6,B12、煙酸、泛酸、葉酸等多種營養成分。其豐富的鈣、磷除了有利于骨骼和牙齒的發育外,在生理代謝方面也有重要的作用。干酪中的蛋白質在發酵成熟過程中,經凝乳酶、發酵劑及其它微生物蛋白酶的作用,逐步被分解形成陳、大肽、小肽、氨基酸以及其它有機或無機化合物等小分子物質,這些小分子物質很容易被人體吸收,使干酪的蛋白質消化率高達96%~98%。干酪中還含有大量的必需氨基酸,與其它動物性蛋白比較質優而量多。

2、干酪的傳統生產工藝

原料乳→標準化→殺菌→冷卻→添加發酵劑→調整酸度→加氯化鈣→加色素→加凝乳劑→攪拌→加溫→排出乳清→成型壓榨→鹽漬→成熟→上色掛蠟→包裝。

3、影響干酪成熟的因素

3.1糖代謝發酵劑微生物代謝乳糖形成乳酸是干酪加工中的重要環節。生產工程中,大部分乳糖隨乳清排出,但新鮮干酪凝塊中仍殘留1~2%的乳糖。乳糖酵解后產生乳酸直接影響干酪的風味,還影響干酪的pH值和干酪的質構。

對于Cheddar干酪,乳酸可能被氧化成乙酸,凝塊成型時的pH較低,但較高的酸度和較快的鹽滲透速度限制了微生物的糖酵解過程;對于表面成熟的干酪,表皮中的乳酸被霉菌和酵母菌代謝生成CO2和H2O,導致干酪表皮的pH值升高。在成熟階段,干酪的pH值從表皮到核心的方向上呈梯度遞減趨勢,干酪表面的Ca3(PO4)2濃度超出其溶解度而析出,有助于軟化干酪的質地,改善產品的組織狀態;對于瑞士干酪,乳酸菌代謝乳酸生成丙酸、乙酸、CO2和H2O,CO2有助于孔眼的生成,丙酸和丁酸改善干酪的風味。

干酪中乳糖和乳酸的代謝屬于基本代謝類型,與其他一些在干酪熟化過程中的生化反應相比,乳糖轉化為乳酸對于干酪的風味并沒有直接的影響,但是由于它決定了pH值,乳酸異構化作用對干酪風味的影響不大,但當它在丙酸菌的作用下生成丙酸和乙酸,則可較大程度上影響干酪的整體風味;而乳酸轉化為丁酮,對干酪品質有主要的影響。

3.2檸檬酸代謝乳中含有1.8g/L的檸檬酸,其中94%以溶解狀態存在于乳清中,并在干酪加工過程中隨乳清一起排出干酪體系,而其余少量檸檬酸則以膠體狀態存在于干酪的凝塊當中。對于荷蘭干酪而言,發酵劑中某些可以進行檸檬酸代謝的菌株,利用凝塊當中的少量檸檬酸代謝生成雙乙酰和CO2,其中雙以酰是干酪產品中重要的風味物質。

3.3蛋白水解蛋白質的水解作用是大多數干酪品種,尤其是內部細菌成熟過程中最復雜、最重要的生物化學變化。在多數干酪品種中,蛋白質分解是非常復雜的,同時干酪蛋白質分解程度和產物是干酪成熟度的重要指標。蛋白質的分解主要包括3個方面:

①、蛋白質的網絡結構發生變化,形成干酪特有的組織狀態,羧基及氨基酸基團的釋放引起水分活度的降低,游離氨基酸發生脫氨基作用,產生氨類引起pH值的上升;

②、產生氨基酸及肽類,形成干酪的風味肽,也可能產生不良風味,尤其是生成疏水性產生苦味;

③、產生游離氨基酸,易于脫氨基、脫羧基、脫硫作用,促進生成風味物質。

3.3.1干酪中參與蛋白質水解的酶類干酪當中含有種類多樣的蛋白酶和肽酶,它們主要來源于凝乳劑、原料乳、發酵劑中的乳酸菌、非發酵劑乳酸菌以及二次發酵劑中的多種微生物。酪蛋白在干酪中殘留凝乳酶和發酵劑蛋白酶作用下分解成高分子量多肽,此過程中起主要作用的是凝乳酶;其次,在發酵劑蛋白酶作用下高分子量多肽進一步降解形成低分子量多肽,隨后這些肽類在發酵劑肽酶的作用下進一步降解成氨基酸、胺、含硫化合物等風味物質。

3.3.2氨基酸代謝蛋白分解最終產生的氨基酸還將在氨基酸轉氨酶、脫梭酶、轉氨酶和裂解酶的作用下進一步的分解代謝。氨基酸的分解代謝產生很多物質包括氨、胺、乙醛、苯酚、吲哚和乙醇,這些物質整體上有助于風味的形成。氨基酸是干酪中己確定的不同揮發性風味物質的前體,氨基酸的轉氨形成α—酮酸,能被脫羧而轉化為乙醛,接著被脫氫形成乙醇或羧酸。這類成分多數具有香味活性且對乳制品的整體風味有益。

3.4脂肪水解在大多數干酪產品當中,脂肪分解的程度相當有限,但脂肪分解對干酪的風味和質構有重要影響,主要表現在以下三個方面:

①、脂肪經脂肪酶分解產生的脂肪酸,尤其是短鏈脂肪酸有強烈的特征性風味。在一些干酪品種中脂肪酸還會轉化成其他的芳香組分,如甲基酮和內酯。

②、脂肪酸尤其是多不飽和脂肪酸氧化后會產生多種具有強烈風味的不飽和醛,易造成臭敗風味的缺陷,但由于干酪中氧化還原作用較低,通常脂肪酸氧化現象不明顯。

③、脂肪作為一種溶劑,可以溶解從脂肪、蛋白質和乳糖中產生的芳香組分,還可以吸收環境中的組分從而導致不良風味的產生。

脂肪分解產生的脂肪酸是影響干酪風味最顯著的因素。乳脂中甘油三酸醋分解產生甘油和脂肪酸,其中一些脂肪酸,特別是揮發性脂肪酸如丙酸、乙酸、辛酸和癸酸等是干酪的風味物質,同時隨著水分的不斷揮發,形成干酪特有的質地和硬度。不同的脂肪酸所產生的風味是很不相同的,不同種類干酪的脂肪酸種類、含量也不相同。丁酸是Romano干酪和Provolone干酪中很重要的風味化合物,它也是衡量這兩種干酪風味強度和風味特征的最重要的指標之一,其它類型的干酪尤其是瑞士硬質干酷的主要特征性風味是由丙酸賦予的,但丙酸并不是由乳脂肪降解而來的,它是由發酵劑中的丙酸菌在代謝時產生的。如果游離脂肪酸過高會產生一些不快的氣味,所以干酪中應注意控制游離脂肪酸的含量。

4、結束語

大量的研究都證實,干酪的成熟風味并不是由某一種或少數幾種化合物所決定的,它是由揮發性風味化合物和非揮發性風味化合物所組成的復合體系賦予的,因此,有必要更進一步研究多種風味化合物生成的機制。隨著對干酪的化學、生物化學和微生物等方面知識的不斷積累,如果對影響干酪成熟的關鍵因素有很好的控制,現代工業完全可以生產出令人滿意的干酪產品。