ISSN: 2321 - 6204
阿卜杜拉Badem*和Gurkan Ucar
塞尔丘克大学兽医学院食品卫生与技术系,TR-42075科尼亚-土耳其
收到日期:07/08/2016;接受日期:10/08/2016;发表日期:16/08/2016
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奶酪类似物或仿制奶酪,其另一个名称,马苏里拉奶酪类似物(MCA)被定义为在存在乳化盐的情况下,通过使用特别源自蔬菜的不同非牛奶成分在热能和机械能的影响下制成的牛奶,乳脂肪和其他成分即蛋白质的产品。奶酪的生产也是类似的,如生产其他奶酪,加热、机械加工、切割和用盐乳化。它们因其成本效益和制造简单而受到青睐。由于其质地和功能特性(易融化、可切割、可拉伸等),奶酪类似物在披萨产品中尤其受欢迎。
奶酪类似物,奶酪生产,凝乳酶酪蛋白。
众所周知,长期以来,人类消费牛奶和乳制品在营养中占有重要地位。据估计,全世界有2000-4000种奶酪。其中有些是大量商业生产的,有些是本地生产和销售的[1,2]。根据凝固剂、熟化条件、脂肪率、水分率、凝乳煮熟等标准,对奶酪进行了多方面的分类。凝固是所有奶酪类型的主要生产阶段,是牛奶从液体到凝胶(凝乳)的转变,这是蛋白质部分分解稳定的结果。通过添加凝乳酶、加酸或加酸热处理三种方法实现牛奶的凝固。在牛奶中加入凝乳酶制成的奶酪被称为凝乳酶凝乳奶酪,世界上77%的奶酪都是这种奶酪[3.,4]。Cheddar、Gouda、Emmental、White、Kashar和Tulum奶酪可视为凝乳奶酪的样品;酸凝奶酪中的软干酪和夸克奶酪,以及通过加酸热处理而制成的乳清干酪和Sapsago奶酪样品。
奶酪类似物被称为仿制奶酪或Mozarella型奶酪(MCA),被定义为一种类似奶酪的奶酪,由牛奶、乳脂和蛋白质等成分制成,或通过使用牛奶以外的植物性物质在乳化盐的存在下产生热能和机械能的作用。奶酪模拟物被认为是一种工程产品,根据Shaw [5它被分为三组,它们是
(i)通过牛奶生产(酪蛋白、酪蛋白酸盐、乳脂等);
(ii)使用部分牛奶(酪蛋白、酪蛋白酸盐、乳脂和大豆油等)生产的
(iii)通过牛奶以外的成分(大豆蛋白、豆油等)生产的。
虽然奶酪模拟物是由肖[5],其受欢迎程度在2000年后有所上升。与其他奶酪类型的生产相比,奶酪类似物具有多种配方,从其分类中可以理解,可以获得数百种生产配方。牛奶、乳脂、凝乳酶酪蛋白、植物油、盐、酸和调味剂用于其生产。此外,它的成分还添加了维生素、矿物质和其他添加剂。奶酪类似物生产中使用的成分如下表1。
成分 | 兴奋剂/功能 | 样本 |
---|---|---|
脂肪 | 所需的成分,质地和溶解性,乳制品的味道 | 黄油,大豆/玉米/棕榈仁油 |
牛奶蛋白质 | 所需成分,半硬质地,可切片,流动性和弹性,物理化学稳定的产品形成 | 酪蛋白,酪蛋白酸盐,乳清 |
植物蛋白 | 所需成分,根据酪蛋白降低价格 | 大豆/花生/小麦蛋白 |
淀粉 | 替代酪蛋白和价格优势 | 天然/改性玉米/大米/土豆淀粉 |
稳定剂 - - - - - - -凝胶 |
物理化学稳定的产品形成,织构和功能特性,产品稳定性的发展 | 钠-磷酸盐,钠-柠檬酸盐,水胶体;瓜尔胶,黄原胶 |
酸化剂 | 最后产品pH值控制 | 有机酸,乳酸,柠檬酸,磷酸 |
口味 | 口味的发展,尤指奶酪 | 酶改性奶酪,发酵剂提取物,烟熏提取物,香料 |
风味增强剂 | 品味发展 | 盐、酵母精 |
着色代理 | 所需的颜色 | 红木,红辣椒,人工着色剂 |
防腐剂 | 避免发霉,保质期长 | Nisin, K-Sorbat, Ca/ na -丙酸盐 |
矿物质和维生素 | 提高营养价值 | 氧化镁、氧化锌、铁、维生素A棕榈酸酯、核黄素、硫胺素、叶酸 |
表1:用于制造奶酪类似物的配料。
由于其营养和功能特性,如脂肪乳化,酪蛋白衍生物通常用于奶酪类似物的生产。奶酪模拟物在脂肪泄漏、质地厚度和切片性方面比已知的奶酪类型在储存过程中表现出更好的性能。它的抗逆性比其他类型的抗逆性强,因此现在开始大量生产。用凝乳酶酪蛋白、酸性酪蛋白、植物油混合物和其他功能添加剂物质(ES:乳化盐等)制成的类似奶酪,尤其用于比萨[6-10]。典型的MCA配方由Guinee等人确定。[11]为酪蛋白和酪蛋白酸18-24%,植物油22-28%,淀粉0-3%,ES 0.5-2,甜味剂和调味剂0.5-3%,稳定剂0-0.5%,酸化剂0.2-0.36%,着色剂0.04%,防腐剂0.10%,含水量45-55%。
与其他奶酪生产一样,奶酪模拟物的生产包括热处理、机械加工、破碎和盐乳化等过程。特别是在发达国家,商业化生产的奶酪类似物具有各种方法和特性,生产技术已获得专利。奶酪类似物生产的优点是使用麦芽糖糊精、酪蛋白等,比通常的牛奶干物质便宜,生产方法简单,生产人工和设备少[qh]8]。
众所周知,消费者倾向于选择含有低饱和脂肪和低盐的食物。如以低脂肪及低盐生产类似奶酪,其外观、质地、风味、融化特性及其他相关特性等物理性质会有所改善[12]。在巴氏灭菌奶酪的生产中,考察了一些参数对奶酪结构特性的影响。ES浓度速率在0-0.5%之间时,奶酪的质地性能(硬度、弹性、铺展性、加热性和粘度值)增加,而ES浓度速率在0.5-3.0%之间时,奶酪的质地性能受到负面影响。虽然随着蛋白水解程度的升高,质构性质值降低,但随着酪蛋白水平的升高,质构性质值呈正相关。随着奶酪制品中水分含量和pH值的增加,奶酪制品的硬度和弹性值降低,铺展性值升高。另一方面,在奶酪生产过程中,随着温度的升高,奶酪的硬度和弹性值增加,铺展性和加热粘度值下降[11]。
pH值调整是奶酪类似物生产过程中的一个重要阶段,通常使用柠檬酸、乳酸、己二酸或苹果酸来调节这一水平。用乳酸调节pH值显示出积极的效果。此外,使用少量的奶酪酶或发酵剂来达到理想的风味是可以接受的。奶酪生产过程中使用的水有助于酪蛋白、麦芽糊精、盐、风味剂和乳化盐的溶解,也决定了产品的最后水分含量[13]。使用融化在水中的酪蛋白生产类似的奶酪,奶酪的水分含量增加,因此,理想的水分含量(47-50%)和效率达到天然莫扎里拉奶酪。如果不使用稳定剂,则无法达到所需的可切片性能和较少粘性的性能[7]。在奶酪类似物的生产中,使用麦芽糊精有助于降低因使用酪蛋白而产生的硬度,提高奶酪的咀嚼性,并固定奶酪的融化特性。如果在奶酪类似物生产中仅使用酪蛋白,则会出现不良的广泛硬度和口香糖样奶酪产品。通过使用麦芽糖糊精,提高了组合物的水分含量,改善了切片性能[8]。
用于奶酪类似物生产的乳化盐、脂肪和蛋白质的类型对奶酪的功能特性有显著影响[14]。乳化盐帮助凝乳酶酪蛋白溶解。乳化盐通过与蛋白质和脂肪发生反应来调节奶酪的融化特性。8]。测定其熔融性能与高pH值、柔软质地、高酪蛋白溶解率和低乳化脂肪成正比[15]。凝乳酶酪蛋白由钙副酪蛋白组成,它具有不溶性结构。在加热、乳化和钙分离盐(如磷酸二钠(DSP)或柠檬酸三钠(TSC))的支持下,它变得可溶,即磷酸盐对乙酰氨基甲酸酯[16]。乳化盐在奶酪类似物生产中不像乳化剂那样起到表面活性剂的作用。它们进行钙结合/包合和pH调节,提供蛋白质的分散和水合作用,换句话说,它们使蛋白质在结构中均匀分布,并协助蛋白质结合环境中的自由水。提高蛋白质乳化性能的乳化盐通过这一机制使蛋白质水化,并提供了离子交换过程与pH控制性能的结合。由于这些影响,奶酪类似物在生产过程结束时在冷库中等待获得均匀的结构。根据配方中乳化盐的浓度和种类的不同,乳化盐的结合作用决定了蛋白质的水化能力和脂肪的乳化能力。常用的乳化盐是磷酸盐和柠檬酸盐。用磷酸盐和柠檬酸盐混合而成的一种奶酪,具有良好的硬度和理想的熔化性。此外,由于磷酸盐的抗菌特性,产品可以更好地免受微生物的侵害。相同用量的磷酸盐- es与钙的结合能力优于柠檬酸盐- es。 Chelating ability of phosphates increases depending upon the amount of them in the P2O5组成和范围为聚> - pyro-> -正磷酸盐[6,11,17]。介绍了奶酪生产中所用乳化盐的性质和组成表2和表3。
集团 | 常用形式 | 过程中的物理化学变化 | |||
---|---|---|---|---|---|
螯合钙 | 缓冲 | Para-casein水化 | 油乳化 | ||
柠檬酸 | 柠檬酸三钠的 | 低 | 高 | 低 | 低 |
Ortho-phosphates | 磷酸二钠 | 低 | 高 | 低 | 低 |
磷酸三钠 | |||||
浓缩的磷酸盐 | |||||
焦磷酸 | 焦磷酸二钠 | 媒介 | 媒介 | 非常高的 | 非常高的 |
焦磷酸三钠 | |||||
四氢焦磷酸钠 | |||||
聚磷酸盐 | 三聚磷酸钠 | 高 | 低 | 高 | 非常高的 |
钠tetrapolyphosphates | 非常高的 | 非常低的 | 低 | 低 | |
长链聚磷酸盐 |
表2:巴氏灭菌奶酪生产中乳化盐的特性。
集团 | 乳化盐 | P2O5含量(%) | 溶解度(%,20°C) | pH值(%1溶液) |
---|---|---|---|---|
柠檬酸 | 一水柠檬酸钠 | - | 16.8 | 3.75 |
柠檬酸三钠脱水 | - | 75 | 8.55 | |
脱水柠檬酸三钠 | - | 79.4 | 7.95 | |
分析 | 脱氢磷酸钠(SDP) | 59 | 85.2 | 4.5 |
SDP一水 | 51 | - | 4.5 | |
SDP脱水 | 45 | 39.9 | 4.5 | |
磷酸氢二钠(DSP) | 50 | 9.3 | 9.1 | |
DSP脱水 | 40 | 80 | 9.1 | |
DSP七水硫酸锌 | 26 | - | 9.1 | |
DSP dodekahydrate | 20. | 2.0 | 9.1 | |
磷酸三钠(TSP) | 44 | 11 | 11.9 | |
半水合TSP | 41 | - | 11.9 | |
TSP dodekahydrate | 19 | - | 11.9 | |
焦磷酸 | 焦磷酸二钠 | 64 | 13 | 4.1 |
焦磷酸三钠的 | 35 | 32 | 6.7 - -7.5 | |
焦磷酸四钠 | 32 | 10 | 10.2 | |
Poliphosphates | 的黎波里磷酸五钠 | 58 | 14.6 | 9.7 |
PSTPP hekzahydrate | 45 | - | 9.7 | |
钠tetrapoliphosphate | 60 | 170.0 | 8.5 | |
钠hekzametaphosphate | 70 | 157.0 | 8.6 | |
Al-phosphates | 磷酸铝钠 | - | - | 8.0 |
表3:用于奶酪生产的乳化盐的性质和组成。
奶酪类似物的研究
由酪蛋白和酪蛋白酸酯衍生物制成的奶酪类似物的成熟源于储存期间的蛋白质水解。这种类型的奶酪不含任何凝固剂或发酵菌,它们的最终形态是一些流变变化的结果,其中一种叫做plazmin的蛋白水解酶起了作用[18,19]。纤溶酶(brinolysin e.c 3.4.21.7)是一种类似于胰蛋白酶的酶,在37,3℃和7,0 ph下被激活。牛奶中的纤溶酶以酶原和纤溶酶原的形式存在,85% -90%的比例存在,通过尿激酶和其他一些激活剂将其转化为纤溶酶。结果表明,纤溶酶活性不受pH、盐化方式和盐化量的影响,但随蒸煮温度的升高而升高。在牛奶中,纤溶蛋白、纤溶酶原和纤溶酶原激活剂与凝血酶胶束和凝血酶酪蛋白一起存在,但由于血清中存在纤溶蛋白和纤溶酶原抑制剂,它们被丢弃,产生乳清。乳汁中纤溶酶和纤溶酶原的含量随着泌乳结束而增加,并通过乳腺炎感染的乳腺向乳汁的过渡[20.]。Mulvihill等。[18,21在用凝乳酶酪蛋白生产的奶酪类似物中,泌乳后期的牛奶比泌乳中期的牛奶含有更多的纤溶酶;在用凝血酶酪蛋白生产奶酪中,纤溶酶是蛋白水解剂,是酪蛋白水解的主要原因。Mulvihill和McCart [19结果表明,蛋白质的水解作用随着储存的增加而增加,而奶酪的硬度、粘度和耐嚼性则降低。他们还指出,与纤溶蛋白相比,非起始乳酸菌(NSLAB)不能有效地启动酪蛋白水解,但在酪蛋白肽衍生物的形成后起主要作用。乳酸菌有肽酶、二肽酶、三肽酶、羧肽酶、氨基肽酶、内肽酶和蛋白酶等酶,并利用这些酶获得它们发育所需的氨基酸。这些酶是通过从水解酪蛋白中分离肽和游离氨基酸形成的。在贮藏期间,纤溶酶与这些微生物酶共同斗争,使游离氨基酸的数量达到最高水平。在O 'Malley等人的研究中[21虽然奶酪类似物是在高温水平下生产的,但在8ºC时,乳酸菌的数量明显增加。随着酶溶酶含量的增加,凝乳酶酪蛋白对奶酪类似物蛋白水解衍生物的含量有显著影响,并出现NSLAB效应。在8ºC保存30 d的干酪类似物中,以NSLAB为优势菌群时,好氧嗜中菌总数(TAMB)从10个增加到10个4Cfu /g至107-10年8cfu / g。Badem [22]将奶酪模拟生产方法应用于喀什干酪生产,在不使用发酵剂的情况下,通过添加不同量的凝乳酶酪蛋白进行喀什干酪生产。随着凝乳酶酪蛋白的添加,喀什干酪生产过程中pH和滴定酸度水平发生了显著变化(p<0.05)。此外,在90天的成熟期,NSLAB的数量从10个增加到10个5Cfu /g至107cfu/g, TAMB的数量达到10个4Cfu /g至106cfu / g。
持水能力被定义为防止水从食物基质的三维结构[23]。通过增加奶酪中蛋白质的含量,凝乳的水结合能力也提高了[24]。这种情况是由于蛋白质基质负荷、疏水相互作用、氢键、S-S键、van der Walls键、蛋白质离子键、离子类型、pH和热量等因素导致的水与蛋白质相互作用。由于蛋白质的持水能力,微生物的生长速度更慢。恩尼斯和马尔维希尔[16]制备了44种不同凝血酶酪蛋白来源的MCA,并确定0.4%的DSP率是衡量酪蛋白吸水性能(最大粘度指数和达到的最大粘度指数)的良好指标。恩尼斯和马尔维希尔[25]测定了酪蛋白中糠蛋白的高含量增加了达到的最大黏度指数。Ennis等。[26在奶酪类似物的生产中使用了正磷酸二钾和正磷酸二铵盐。在干酪类似物样品中,发生了不同的水化能力和钙螯合作用。指出用钾盐和铵盐代替钠并没有取得积极的效果。
Jana等。[7通过使用不同数量的水胶体来生产类似奶酪。奶酪类似物添加黄原胶(XG)-刺槐豆胶(LBG)被选为最佳的奶酪类似物,并根据其硬度和感官特性确定了适合比萨奶酪生产的奶酪类似物。Jana等。[27已经确定用卡拉胶制作的奶酪比XG和LBG更坚固。
奶酪类似物,首先因为是新产品,在配方方面还处于研究阶段,所以生产工艺和配方差异很大。此外,由于它们不是天然产品,消费者仍然保持距离。而且因为它是一种新产品,所以还没有任何法律法规。在披萨生产中广泛使用的奶酪类似物是首选,因为它的生产过程简单,而且与其他奶酪相比,它的价格非常合理。