Mozzarella干酪的加工及功能性

李国芝，武建新苏东海

（1.包头轻工职业技术学院，内蒙古包头014035，2.北京电子科技职业学院，北京）

Mozzarella干酪的加工及功能性

李国芝1，武建新1苏东海2

（1.包头轻工职业技术学院，内蒙古包头014035，2.北京电子科技职业学院，北京）

详述了莫扎瑞拉干酪的加工工艺，工艺参数，操作要点和质量控制。并对莫扎瑞拉干酪的功能性进行了分析，其寿命受融化性、拉伸性、褐变性、出油性等影响，而莫扎瑞拉干酪的功能性又受其水分、干物质中的脂肪、拉伸凝块水分、贮藏温度所决定。

莫扎瑞拉；干酪加工；功能性

0 引言

Mozzarella干酪是一种纺丝型凝乳干酪，在原料乳中加入发酵剂和凝乳酶，使牛奶发生凝结，凝乳被切割成颗粒，排除乳清，经堆积后需要将凝乳颗粒置于热水当中浸泡，并且需要对颗粒进行机械拉伸（混揉）处理，使之形成半流体状的弹性质地或压模成各种形状。高温处理能够赋予新鲜的凝乳颗粒较强的延展和拉伸特性，有助于提高干酪的质量和延长产品的货架期。加热和机械拉伸处理不仅能够使干酪中的多种酶类及嗜热微生物失去活力，而且导致凝块在结构上重新排列，形成特殊的干酪质地和熔化特性。

低水分含量的Mozzarella干酪，又称比萨干酪，是制作比萨饼的重要原料。比萨饼在世界范围内的广泛流行或许也印证了这类干酪特殊的功能性。

1 工艺流程

Mozzarella干酪的加工工艺流程。

原料乳→标准化→巴氏杀菌→冷却→添加发酵剂→加酶凝乳→凝块切割→保温静置→搅拌→加温→排出乳清→重叠堆积→磨碎→加盐→热水中拉伸→压模挤入成型→冷水冷却→包装→成熟

1.1 原料乳

1.1.1 原料乳的选择

原料乳的性质，如脂肪质量分数、蛋白质质量分数、钙的质量分数以及pH值等在很大程度上决定了干酪产品的组成成分及质量，而原料乳的质量品质常会受到诸多因素的影响。

1.1.2 原料乳的检验

高品质的干酪产品来源于高质量的原料乳，因此必须对不同来源的原料乳进行必要的理化及微生物检验以保证进入生产过程的原料乳的质量。β-内乙酰胺（SNAP或charm）实验主要用来检验原料乳中是否含有抗生素，只有抗生素实验呈阴性的原料乳可以用于干酪的生成。

微生物学检验主要包括细菌总数测定、大肠菌群测定、霉菌及酵母测定等，理化指标测定主要包括脂肪及蛋白质质量分数测定、冰点测定及滴定酸度测定等。

一般而言，用于干酪生产的A级原料乳中的细菌总数应低于100 000 mL-1；对收购混合后的牛乳而言，用于干酪生产的A级原料乳中的细菌总数应低于300 000 mL-1。经检验合格的原料乳贮存于带有搅拌桨和冷却系统的贮罐中，贮存温度保持在4℃左右，贮存时间不超过2 d。

1.1.3原料乳的预处理

(1)净乳。鲜生乳中常含有杂质，因此必须进行净化处理，主要方式为离心和过滤。另外，某些形成芽孢的细菌在巴氏杀菌时不能杀灭，对干酪的生产和成熟造成很大危害。如丁酸梭状芽孢杆菌(Clostridium butyricum)在干酪的成熟过程中产生大量气体，破坏了干酪的组织状态，并产生不良风味。用离心机进行净乳处理，不仅可以除去乳中的大量杂质，而且可以将乳中的乳腺体细胞和90%的细菌除去，尤其对比重较大的芽孢菌特别有效。

(2)冷却和贮存。经过净化的原料乳应立即冷却到2～4℃以抑制细菌的繁殖。在低温下，牛乳的凝乳性将轻微下降，而在贮藏前进行巴氏杀菌的牛乳，其凝乳性降低最多。牛乳低温冷藏时，部分β-酪蛋白和Ca2+会从酪蛋白胶粒中分离出来，因此降低了牛乳的凝乳性。

1.2 标准化

干酪产品的成分标准主要是由其中的水分以及脂肪质量分数决定的。实践当中主要通过脂肪和蛋白质的比率进行评价。脂肪与蛋白质的比率是由生产及操作程序所决定的，但后者在更大程度上会受到原料乳当中脂肪和酪蛋白之间比例的影响，因此可以依据不同产品的要求，调整原料乳中脂肪和蛋白质之间的比率。

1.3 原料乳的杀菌冷却

1.3.1 巴氏杀菌

（1）杀灭原料乳中的致病性微生物并降低细菌的总体数量，低温巴氏杀菌可杀灭生乳中98%～99%的细菌。

（2）破坏生乳中的多种酶类，在巴氏灭菌的过程中，乳中的脂肪酶以及其他分解酶类受热失活，从而增加了干酪产品的稳定性。

（3）蛋白质变性，低温巴氏杀菌对蛋白质的影响非常小，高温巴氏杀菌可使部分乳清蛋白变性凝固，留存于干酪中，可以增加干酪的产量。

1.3.2 巴氏杀菌的条件

72～75℃保持15 s。经杀菌的牛乳应冷却到凝乳温度。通常为30～33℃，并且必须保持恒定。

1.4 添加发酵剂

原料乳经杀菌后，直接打入干酪槽中。将干酪槽中的牛乳冷却到30～32℃，然后加入发酵剂。

1.4.1 发酵剂的菌株

低水分质量分数的Mozzarella干酪的发酵剂为嗜热型的混合发酵剂，其中的菌株主要包括嗜热链球菌和德氏乳杆菌保加利亚亚种或瑞士乳杆菌等。这些嗜热型的菌株能够在热烫和重叠堆积过程中承受相对较高的温度（例如42℃），并在此温度条件下保持旺盛的代谢活力。

1.4.2 发酵剂的加入方法

在30～32℃条件下充分搅拌5 min。为了促进凝固和正常成熟，加入发酵剂后应进行短时间发酵，以保证充足的乳酸菌数量，此过程称为预酸化。经30 min的预酸化后，取样测定酸度。

1.5 添加凝乳酶

干酪的生产中，添加凝乳酶形成凝乳是一个重要的工艺环节。当牛乳达到一定的成熟度时加入凝乳酶。并按照原料乳的量计算凝乳酶的用量。本研究使用100 L牛乳添加18 mL凝乳酶，并用10倍的无菌水稀释。然后将凝乳酶溶液加入到原料乳当中，均匀搅拌2～3 min后，使原料乳静置凝固。

1.6 凝乳及凝块切割

当乳凝固后，凝块达到适当硬度时开始切割。切割的目的在于使大凝块转化为小凝块，从而缩短乳清从凝块中流出的时间；同时增大凝块的表面积，改善凝块的收缩脱水特性。

1.7 凝块的搅拌、加温及乳清排出

1.7.1 搅拌

凝块切割后，用干酪搅拌器轻轻搅拌。生产Mozzarella干酪时，颗粒直径较大（约1.5 cm），搅拌时应非常缓慢、温和。搅拌中凝乳粒在乳清中保持悬浮状态，内部的乳清排出，表面形成光滑薄膜可防止蛋白质、脂肪的损失。搅拌持续到乳清排出时为止，历时1.5 h，这时颗粒较硬且不易堆积。

1.7.2 热烫

在搅拌过程中同时进行热烫，可以促进凝乳颗粒收缩脱水，排出游离乳清，增加凝块的紧实度。其次，较高的温度可以降低乳酸菌的数量和活力，防止干酪的过度酸化。热烫还可以杀死操作过程中污染的腐败性和致病性微生物，利于产品的稳定。主要采用将热水、蒸汽加入干酪槽的夹层中。其热烫过程中所用的温度较高，如48～52℃；热烫温度热烫温度是控制干酪酸度和水分含量的重要因素之一。

1.7.3 乳清排出

用手捏干酪粒感觉有适度弹性或用手握一把干酪粒，用力压出水分后放开，如果干酪粒富有弹性，搓开仍能重新分散时即可排除乳清。通常情况下，乳清排出时不停止搅拌，这样可避免颗粒粘连在一起。凝乳粒和乳清达到标准要求时，可将乳清通过干酪槽底部的金属网排出。此时应将干酪粒堆积在干酪槽的两侧，促进乳清的进一步排出。排出乳清的目的是为热烫和堆积。

1.8 堆积

乳清排除后，将干酪粒堆积在干酪槽的一端，使其成块，并继续排出乳清，此过程称为堆积。当pH值一般达到5.2左右时，开始进行凝乳块的重叠堆积。在此过程中应注意避免空气进入干酪凝块当中，以便使凝乳粒融合在一起，形成均一致密的块状。将堆积后的干酪块切成方砖形或小立方体。

1.9 磨碎及加盐

1.9.1 磨碎

经磨碎处理之后，向颗粒当中加盐。

1.9.2 加盐

干酪当中的盐分通常以溶液的形式存在于酪蛋白的间隙当中，其浓度将直接影响干酪成熟过程中的生物学和化学反应。盐分质量分数、盐分的添加方式以及它们对盐分在水相状态下达到平衡所需时间的影响，都会成为决定干酪品质的关键因素。将堆积形成的大的干酪凝块破碎并向其表面散布一定量的盐，搅拌均匀后静置一段时间以使盐分吸收。

1.10 拉伸成型及冷却

然后采用手工或机械对高温弹性的凝乳颗粒进行揉捏和挤压，使之形成外皮光滑平整、内部结构均匀紧凑且具有高度延展性的凝乳团块。它们将被制作成各种形状或装入干酪成型器当中，并放入冷水当中进行冷却。

1.11 干酪的包装和成熟

挤压冷却的奶酪，进行包装，之后放入成熟室进行成熟。生干酪须贮存一段时间，在此期间干酪成熟。干酪的成熟是指在一定温度和湿度条件下干酪中所含的脂肪、蛋白质及碳水化合物在微生物和酶的作用下分解并发生某些生化反应，形成干酪特有风味、质地和组织状态的过程。此过程一般持续2或3周。

2 Mozzarella干酪功能性

Mozzarella干酪功能性要比风味更重要，从用户观点来看可拉伸性最重要。用它来制做比萨饼时，可融性，可拉伸性，色泽、发泡和游离出油都是重要特性。

2.1 可融性

干酪的可融化性是指加热时干酪粒相互融合并形成均匀连续的熔化物质的能力。在干酪制做过程中，干酪的结构因为凝乳内发生的化学反应而出现变化。牛奶中的蛋白质是一种复合结构，含有与酪蛋白结构结合的不溶性钙。决定凝乳结构的是酪蛋白结合的钙。在干酪制做过程中，钙被发酵剂产生的酸缓慢溶解。钙随着溶解而不再与酪蛋白结合，酪蛋白水合程度变得更高。含更多结合水的酪蛋白网络流动的趋势会增大，物理结构从短结构变成长结构。熟化开始时，结构相当强韧，后来随着更多钙溶解和水合程度的提高，强度变得越来越低。干酪的年龄会影响奶酪的可融性。

图1 干酪年龄对Mozzarella干酪可融性的影响

图1为年龄对是Mozzarella干酪可融性的影响。由图1可以看出，2周时Mozzarella干酪的可融性并不好，1.5～2周制做的比萨饼不好，随着时间的延长其可融性越来越好。

2.2 流动性

在制做比萨饼时，干酪的熔融所表现出的流动性能。是干酪切块在比萨饼上流到一起形成均匀的一层。图2为低含水量Mozzarella干酪在280°C下焙烤4 min后在4°C储藏环境中流动性的典型变化。由图2可以看出，刚开始时，干酪熔融变成具有一定流动能力的韧性纤维状稠度。在熟化的第1或第2周内，熔融的干酪变得更软更平滑，更不耐嚼，流动性更大。最后，熔融的干酪失去其纤维状弹性结构，变得更象粘稠液体。制做干酪时的水分含量对其流动性有较大的影响。干酪的水分质量分数高，在成熟期间酶分解能力强，流动性就快。另外，干酪的含盐量高，其可融性和流动性缓慢。尽管干酪的年龄不可控制，但在制做过程中，通过控制干酪的含水量和含盐量来改善Mozzarella干酪的流动性。

图2 低含水量Mozzarella干酪流动性的变化

2.3 可拉伸性

拉伸性即纤维的形成，是熔融干酪在张力作用下拉成丝状。在制做比萨饼时，其可拉伸性是衡量Mozzarella干酪最重要的指标。图3低含水量Mozzarella干酪在280°C下焙烤4 min后在4°C储藏环境中拉伸性的典型变化。

图3 拉伸性的典型变化

干酪的拉伸性，在第1周比较差，在后2周奶酪的拉伸性得到了极大的提高，接下来的2周几极速上升，之后其拉伸性下降。影响拉伸性能的是凝乳中的钙含量。pH值降低到5.2时，酪蛋白水合程度增大，但从5.2下降到4.6时，水合程度降低。钙与蛋白质之比约为27 mg/gm蛋白，若要达到最佳的拉伸效果，40%左右的钙要可溶。损失的钙太多，那么奶酪就软。熔融干酪的纤维化和结构性随着Ca∶P的增大而提高，Ca∶P大多可通过调节pH值来控制，pH值越高Ca就越高。

2.4 游离出油

干酪有吸出油（释放油）的作用，Mozzarella干酪在制做比萨饼时，以防止其在烘烤时烤焦。图4所示，随着奶酪年龄的延长，其脂肪释放会增加，奶酪的年龄越高，脂肪释放就越多。影响奶酪有吸出油（释放油）的因素除了奶酪的年龄之外，还有其含水量、含盐量和干物质中的脂肪含量。

图4 熟化时间对Mozzarella干酪出油（可释放脂肪）的影响

2.5 发泡

影响起泡尺寸和覆盖区的因素。

(1)熔融的结构。

结构化纤维状熔体的形成，将促进起泡形成。(2)游离油分释放。

提供脱水障碍，阻止起泡形成。

(3)烤箱类型和烘烤条件。

与传统对流烤箱相比，在冲击者烤箱(高温/高速空气流)中脱水和起泡形成更为严重。

2.6 色泽

2.6.1 褐变原理

还原糖与烘焙过程中蛋白水解副产品的反应，产生褐变，称之为美拉德反应。干酪中的还原糖是乳糖和半乳糖，Mozzarella干酪在制做比萨饼烤制过程中形成诱人的色泽。

图5 pH值为5.4，32 d时褐变程度

图6 pH值为4.9，32 d时褐变程度

2.6.2 影响起泡色度的因素

通过以下方法可降低美拉德反应的效果。

（1）通过使用半乳糖发酵嗜热发酵剂降低半乳糖水平；

（2）选择较少蛋白水解发酵剂菌株；

（3）洗涤凝乳；

（4）磨碎时的pH值。

凝乳pH值越高，半乳糖越多，因此褐变越强烈。乳糖含量的变化不影响褐变程度。

图5为磨碎时的pH值为5.4，32 d时褐变程度；图6为磨碎时的pH值为4.9，32 d时褐变程度。

3 结束语

综上所述，Mozzarella干酪的寿命是受其加工过程的融化性、拉伸性、褐变性、出油性等因素的影响。而莫扎瑞拉干酪的功能性又是受其水分含量、盐分含量、干物质中的脂肪含量、拉伸机凝块水分含量、PH值、贮藏温度决定的。

[1] FOX P F,GUINEET P,GOGAN T M,et al.Fundamentals of Cheese Science[M].Aspen Publishers,USA，2000.

[2] FOX P F.Cheese:Chemistry,Physics and Microbiology-Second Edition,Vol.1[M]General Aspects’,Chapman and Hall,United Kingdom，1999.

[3] ROGINSKI H,FUQUAY J W，FOX P F.Encyclopedia of Dairy Sciences[D].Academic Press,London，Chapters of Interest-Cheese as a Food Ingredient,2003：418-427.

[4] US Dairy Export Council(1998)’Reference Manual for US Cheese as Ingredients’[M],US Dairy Export Council,USA.

[5] ROBERT G J.Handbook of Milk Composition[D].London:Academic press,1995

[6] FOX P F.Advanced Dairy Chemistry[M].2nd edition.London:Elsevier Applied Science,1992.

[7] FOX P F,MCSWEENEY P L H.Dairy Chemistry and Biochemistry.London:Blackie Academic and Professional Thomson Science[M],1998.

[8] ROGINSKI H,FUQUAY J W,FOX P F.Encyclopedia of Dairy Science[D].UK:Academic Press,2003.

[9] MARCH E H,J L STEELE.Applied Dairy Microbiology[M].New York:Marcel Dekker,1998.

[10] RALPH EARLY.The Technology of Dairy Products[M].2nd Edition.C.H.I.P.S.,1998.

[11] R A S WELCH,D J W BURNS,S R DAVIS,et al.Milk Composition Production And Biotechnology[M].CAB International,1997.

[12] ELMER H.MARCH,JAMES L.STEELE.Applied Dairy Microbiology[M],Marcel Dekker,Inc.,2001.

[13] FOX P E.Cheese:Chemistry,Physics and Microbiology[M].Chapman&Hall,1993.

[14] ROBINSON,TAMIME.Dairy Microbiology[M].Elsevier Science Ltd.,1990.

[15]WOOD B J B.Microbiology of Fermented Food[D].2nd edition.London:Balackie Academic and Professional,1998.

[16] KOROLEVA N S.Starters for Fermented Milks.Bulletin of the IDF[D],1986(227):35～40.

[17] FOX P F,Food Enzymology.Vol.2.New York:Elsevier Applied Scienc[D]e,1991.

[18] HUBERT ROGINSKI,JOHN W.FUQUAY,PATRICK F.FOX.Encyclopedia of Dairy Sciences[D].Amsterdam:Academic Press,2002.

Processing and functionality of Mozzarella cheese

LI Guo-zhi1,WU Jian-xin1,SU Dong-hai2
(1.Baotou Light Industry Vocational Technical College,Baotou 014035,China;2.Beijing Vocational College of Electronic Science,Beijing 100029，China）

s:This paper expatiated the production process,process parameters,operation points and quality control of mozzarella cheese.And the functionality of mozzarella cheese were analyzed,its life is influenced by deliquescence,tensile property,browning property and oiloutlet property and so on.Its functionality is also influenced by water content,fat in dry matter,water content of stretching curd and storage temperature.

Mozzarella；processing of cheese;functionality

TS252.53

A

1001-2230（2010）12-0022-04

2010-06-28

北京市教委科研基地建设项目。

李国芝（1962-）女，实验师，研究方向为乳品生物技术。