天津科技大学食品工程与生物技术学院的李红娟、王 祎、于景华*等人主要研究了Mozzarella干酪制作过程中分别经过热烫、热烫拉伸处理的非完整工艺和完整工艺样品,及样品融化、融化后拉丝对干酪组分、功能特性、结构和分子间作用力的影响。系统性地探究热烫、拉伸对干酪品质影响及成品干酪融化、拉丝前后样品的变化特点,进一步阐明热烫拉伸同干酪品质及功能特性的相关规律。
1、热烫拉伸处理对干酪基本理化指标的影响
未处理干酪凝块水分质量分数最低,为42.23%,随着热烫和拉伸水分质量分数逐渐增大,Mozzarella干酪样品中水分质量分数为48.70%,相对于样品点I增加15.3%。蛋白质量分数也随热烫拉伸处理过程逐渐增大,Mozzarella干酪样品比样品点增加15.1%。脂肪质量分数随着热烫拉伸处理而逐渐降低,Mozzarella干酪样品比样品点I和样品点II脂肪含量分别减少30.1%及15.1%。
2、热烫拉伸处理对干酪质构特性的影响
与未处理的干酪凝块相比,只经过热烫处理的干酪(样品点II)硬度增加,但其他质构特性(弹性、黏聚性、回复性、胶着度及咀嚼度)均下降。与样品点II相比,经过热烫拉伸的Mozzarella干酪样品的硬度、弹性、黏聚性、回复性、胶着度及咀嚼度都有所提高。热烫处理使固态脂肪液化,导致蛋白结构坍塌,但没有新的剪切力或拉伸力等外力促使已经被破坏的蛋白质基质形成新的稳定结构。
3、热烫拉伸处理对干酪融化、拉丝及油脂析出性的影响
经热烫及拉伸处理后干酪的融化性逐渐降低。同样品点I相比,样品点II和样品点III融化性分别下降0.23 cm及0.34 cm。样品在未经拉伸前,在样品点I和样品点II,油脂析出性均大于9 cm,经拉伸处理后油脂析出性降低。不同样品间拉丝长度无显着性差异。融化性和油脂析出性的变化同干酪样品的脂肪含量密切相关,样品点III融化性及油脂析出性的降低,主要由于干酪样品中脂肪含量减少造成。
4、热烫、拉伸、融化及拉丝过程对干酪蛋白质溶解度的影响
未处理的干酪凝块在PBS+2-ME的溶液中溶解度与PBS溶液组相比明显增加,在PBS+SDS溶液中的溶解度有所提高,在PBS+2-ME+SDS溶液中的溶解度比只加SDS溶液的溶解度要低。说明未处理干酪凝块维持酪蛋白空间网络结构的主要作用力是氢键和疏水作用。经过热烫处理的干酪在PBS+2-ME和PBS+SDS溶液中的溶解度明显增加,说明干酪在经过热烫后,蛋白质空间结构发生变化,此时,二硫键和非共价键(疏水作用和氢键)对维持干酪蛋白空间结构有一定作用,当这些化学键被破坏时能够引起蛋白溶解度提高。
5、热烫、拉伸、融化及拉丝过程对干酪分子间疏水作用力的影响
各种处理所得干酪的最大荧光强度无明显差异,说明热烫、拉伸、融化以及拉丝处理不影响蛋白分子间的疏水作用。
6、热烫、拉伸、融化及拉丝处理对干酪Tg的影响
未经处理的干酪的Tg为-14.1 ℃,热烫后的干酪的Tg为-13.1 ℃,热烫拉伸后的干酪的Tg为-12.6 ℃,融化后的干酪的Tg为-13.8 ℃,拉丝后的干酪的Tg为-11.9 ℃。
未经处理的干酪蛋白网络结构松散,分子间的相互作用也较弱,因此,酪蛋白分子所受束缚少,运动性强。而经过热烫后,蛋白网络结构融化后处于将要重排却未能重排的状态,蛋白分子间的作用力也发生变化,蛋白分子的运动性减弱。
结 论
在Mozzarella干酪制作过程中,通过荧光光谱对分子间疏水作用力进行测定,发现热烫拉伸处理对蛋白疏水作用并无显着影响,结合干酪在不同溶液中的溶解度变化可以推测未处理干酪的蛋白结构主要靠氢键维持,对于热烫、拉伸和融化的干酪来说由共价键和非共价键共同维持,而对于拉丝的干酪则主要通过二硫键维持。说明经过热处理后分子间氢键不断减少,同时蛋白链排列更加有序,导致分子运动性降低,从而导致干酪的融化性下降。