北京北纳创联生物技术研究院欢迎您

红曲霉对干酪成熟期质构和风味的影响(一)

发布时间:2021-04-06 12:52 作者:北纳生物编辑-陈丹
0

霉菌干酪在成熟过程中发生的一系列酶促反应和化学变化对干酪的质构和风味会产生重要的影响。目前,商品霉菌干酪加工过程中使用的霉菌菌种主要有卡地干酪青霉(Penicillium camemberti)、娄地青霉(P. roqueforti)和白地霉(Geotrichum candidum),这些菌种可以通过商业渠道购买获得[1]。霉菌干酪包括表面霉菌成熟型和内部霉菌成熟型,表面霉菌成熟型干酪(如Camembert干酪、Brie干酪)的特征是成熟后其表面覆盖一层霉菌,外表稍硬,内部质地柔软;内部霉菌成熟型干酪(如蓝纹干酪等)在生产过程中需要穿孔,以利于空气进入凝乳中,带入霉菌的孢子,成熟后干酪内部会形成有色的霉纹。近几年来,Camembert干酪因成熟期短、酶解程度高、功能性强而备受关注。

关于霉菌干酪,国内外已有大量的研究,主要集中于成熟过程中干酪的理化和风味变化以及这些变化与干酪发酵的乳酸菌、酵母和霉菌发酵剂之间的关系,研究人员希望通过了解干酪成熟的机理,从而筛选出有益于干酪成熟和功能性的发酵菌种。Kawai等研究了从不同国家的Camembert干酪、Brie干酪、Coulommiers干酪和Chaource干酪中筛选的6 株白地霉,对菌株所产香气进行比较,并对单菌种生产的表面霉菌成熟干酪产品进行感官比较,最终认为来自法国Camembert干酪的白地霉获得的结果最满意[2];Leclercq-Perlat等研究了Camembert干酪成熟期理化性质、风味物质和微生物菌群的,并将这些指标建立一定的联系[3];Voigt等研究了高压处理牛乳对Camembert干酪成熟期品质的影响[4];Lee等将韩国传统的红参粉加入Camembert干酪中以改善其功能特性[5]。刘南从传统腐乳中分离出的毛霉应用于Camembert干酪的生产[6];Chen Lishui等从129 株酵母中筛选出3 株有潜在益生功能的菌株应用于Camembert干酪的生产[7];Yu Huaning等将红曲霉应用于Camembert干酪中制备红曲干酪[8]。这些研究已取得一定进展,但对成熟过程中干酪质构和风味的变化规律还有待进一步研究。

红曲霉在食品中的应用已有上千年的历史,主要用于腐乳、红曲米(粉)、红曲酒和红曲醋等传统食品,红曲类产品因其天然的红色色泽以及特有的风味而广受中国消费者欢迎。许多研究结果还表明,红曲霉发酵产物中含有多种生物活性物质,如莫纳卡琳K、γ-氨基丁酸、红曲色素和红曲多糖等,所以红曲霉发酵食品在食品工业中被广泛用作着色剂、防腐剂、营养补充剂,其还可用于医药行业作为膳食补充剂,在预防治疗高血压、降低胆固醇水平、改善血液循环系统等方面都有很好的效果[9-11]。因此,应用来源于腐乳中的红曲霉作为辅助发酵剂改善类Camembert干酪的风味和品质,不仅能够丰富我国天然干酪的品种,提高我国消费者对干酪接受度,而且对我国天然干酪开发具有重要意义。

本实验以生牛乳为原料,以霉菌干酪的加工工艺为基础,通过添加或不添加红曲霉分别制作两种不同的类Camembert干酪,在两种酪成熟期的第0、8、16、24、32、40天分别进行取样,通过水分质量分数、蛋白水解度、质构和风味参数,对比分析在40 d的成熟期两种干酪质构和风味的变化以及红曲霉对类Camembert干酪成熟期质构和风味的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

牛乳购于北京市三元绿荷牧场;FD-DVS R-704-乳酸菌发酵剂、CHY-MAX POWDER EXTRA NB凝乳酶科汉森中国有限公司;CHOOZITTM PC 12 LYO 20D卡地干酪青霉 丹尼斯克中国有限公司;红曲霉菌种(保藏号5038,菌种来源为腐乳)购自中国工业微生物菌种保藏管理中心。

1.2 仪器与设备

DELTA 320 pH计 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;YQ1-57乳成分体细胞检测仪、BSA124S-CW型电子天平 赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;TA-XT2i质构仪 英国Stable Micro Systems公司;PEN-3型便携式电子鼻 德国Airsense公司;QP2010Plus气相色谱-质谱联用仪 日本岛津公司;DHG-9146A型电热恒温鼓风干燥箱 上海精宏试验设备有限公司;HDL超净工作台 北京东联哈尔仪器制造有限公司;LHS150/250 HC-II恒温恒湿箱 上海一恒科学仪器有限公司;DK-S24电热恒温水浴锅 上海森信实验仪器有限公司;干酪槽、干酪刀、干酪板、模具等为自制。

1.3 方法

1.3.1 原料乳品质检测

采用乳成分体细胞检测仪以对牛乳中的蛋白、脂肪、乳糖水平及体细胞数进行检测,酸度测定采用GB 5009.239ü2016《食品安全国家标准 食品酸度的测定》中的方法;菌落总数测定采用GB 4789.2ü2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》中的方法。

1.3.2 霉菌干酪加工工艺

原料牛乳→标准化→杀菌(75 ℃、15 s)→冷却(32 ℃)→接种乳酸菌发酵剂(1.5 g/100 L)→添加霉菌发酵剂(106 CFU/L)、红曲霉发酵液(白霉干酪不添加红曲霉发酵液)(体积分数3%)→发酵1 h(34 ℃)→加凝乳酶(40 IMCU/L)→切割→搅拌→入模排乳清→表面盐渍(涂抹质量分数1%的食盐,16~18 ℃盐渍2 h)→成熟12 d(12~14 ℃、相对湿度95%)→蜡纸包装→4 ℃存放后熟28 d

根据以上方法,制得两种干酪,仅接种卡地青霉制得白霉干酪、接种卡地青霉和红曲霉制得红曲干酪。两种干酪的成熟期均为40 d,在成熟期的第0、8、16、24、32、40天分别对干酪进行取样,探究其质构和风味随成熟时间的变化。

1.3.3 红曲霉发酵液制备

将红曲霉在PDA培养基培养3~4 d后,用无菌水洗涤收集孢子得到浓度为1.0h105 CFU/mL的孢子液,以体积分数5%的接种量接种到已灭菌质量分数5%马铃薯全粉溶液中,30 ℃、200 r/min摇瓶培养4 d,得到色值40 U/mL的红曲霉发酵液。

1.3.4 干酪水分测定

采用GB 5009.3ü2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中对半固体样品的测定方法。

1.3.5 干酪蛋白水解度测定

蛋白质水解的测定参照Chen Lishui等[7]的方法,pH 4.6酸溶性氮(acid soluble nitrogen,ASN)的测定:准确称取0.75 g干酪样品,加入25 mL pH 4.6的醋酸盐缓冲溶液,充分研磨,制成悬浮液。悬浮液于4 000 r/min离心20 min,准确量取5 mL上清液移入凯氏消化管中,进行凯氏定量测定,计算ASN占干酪总氮(total nitrogen,TN)的比例(ASN/TN)。非蛋白氮(non-protein nitrogen,NPN)的测定:准确称取1.50 g干酪样品,加入25 mL质量分数12%的三氯乙酸溶液,充分研磨,制成悬浮液。悬浮液于4 000 r/min离心20 min,准确量取5 mL上清液移入凯氏消化管中,进行凯氏定量测定,计算NPN占干酪总氮的比例(NPN/TN)。每个样品做3 次平行。

1.3.6 干酪质构的测定

质构的测定参考Innocente等[12]的方法,将干酪切割为20 mmh20 mmh20 mm的立方体,在室温((25f2)℃)下平衡1 h后进行质构测试。干酪质构采用质地剖面分析(texture profile analysis,TPA)二次下压法测定,具体测试参数:测试前探头行进速率为1 mm/s,测试中探头行进速率为1 mm/s,探头回程的行进速率为5 mm/s,采用应变测试模式,压缩比为75%;两次压缩间隔时间为5 s;触发力为5.0 g;探头为p/5;数据获取率为200 pulses/s;每个样品至少平行测试3 次。干酪的硬度、黏着性、内聚性、弹性、胶性以及咀嚼性等质构参数采用质构仪自带的软件Exponent 5.0进行处理获取。

1.3.7 电子鼻测定风味的变化

参考Kalit等[13]的方法并进行适当修改,即精确称取每份质量为(2.00f0.01)g样品,切碎后分别装入20 mL顶空瓶中,在室温下平衡20 min,充分产生顶空挥发气体。样品密封,通过顶空抽样方式检测,每个样品做3 次平行。采用PEN-3型便携式电子鼻进行测定,电子鼻传感器阵列包括10 个高灵敏度加热型金属氧化物检测器传感器,载气为干燥空气,流速为300 mL/min,清洗时间为180 s,样品测试时间为60 s,通过软件记录每秒的响应值,每个样品信息图共有10 条曲线,选取传感器相应信号曲线平稳处4 个响应值作为样品信息采集点,得到原始数据,然后用Winmuster 1.6.2软件进行主成分分析。

1.3.8 固相微萃取-气相色谱-质谱联用测定风味物质

样品前处理:参考Lee等[14]的方法,每个样品分别称取(5.00f0.01)g,将块状样品切碎后放入特制的顶空瓶中,迅速盖上盖子,在60 ℃水浴中平衡30 min。将已老化的固相微萃取头(聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS),100 μm)从瓶盖中插入样品瓶中,用手柄将石英纤维头推出暴露于顶空的气体中进行萃取吸附30 min,然后将纤维头退回到萃取头内,拔出萃取头。将萃取吸附了顶空气体组分的萃取头插入气相色谱-质谱联用进样器中,测得定性结果。

色谱和质谱条件。色谱条件:色谱柱为DB-WAX弹性石英毛细管柱(30 mh0.25 mm,0.25 μm);载气为氦气,流速0.8 mL/min,恒速;多阶段程序升温,起始温度40 ℃,保持30 min,以6 ℃/min升温至130 ℃,再以8 ℃/min升温至230 ℃,保持8 min,进样口温度为250 ℃,不分流。质谱条件:正离子电子轰击,发射电流为200 μA,电子能为70 eV,接口温度为250 ℃,源温度为200 ℃,检测电压为350 V。

1.3.9 挥发物的定性及定量测定

定性测定:将挥发物质谱图与NIST标准谱库进行匹配,仅报道正、反匹配度大于800(最大值为1 000)的鉴定结果。挥发物的保留指数(retention index,RI)通过化合物与两种紧靠它的作为标准物的正构烷烃来标定,设其中一个碳原子数为n,计算公式如公式(1)。

式中:tR(n)、tR(n+1)、tR(x)分别为碳原子数为n的正构烷烃、碳原子数为n+1的正构烷烃、挥发物的保留时间。

定量测定:将1 μL含量为890 mg/g的内标物四氢呋喃加入5 g样品中,通过计算待测挥发物与内标物的峰面积比求得待测挥发物含量(假定各挥发物的绝对校正因子为1.0),计算如式(2)所示。

式中:A待测挥发物/A内标物为待测挥发物与内标物的峰面积比;m内标物为内标物质量(1 μg);m样品为样品质量(5 g)。

1.4 数据处理与分析

响应质构参数和风味物质参数的方差分析由SPSS 24.0软件完成,显著性分析采用单因素方差分析中的最小显著性差异法进行,P≤0.05表示差异显著。

相关链接:霉菌干酪娄地青霉白地霉菌群红曲霉乳酸菌发酵剂醋酸盐缓冲溶液北纳生物

声明:本文章来源于网络,如有版权问题,请与本网联系

点赞图片

登陆后才可以评论

立即登录
推荐阅读
分享到微信 关闭-北纳生物
请设置您的密码:
请告知您的电话号码,我们将立即回电

通话对您免费,请放心接听

温馨提示:

1.手机直接输入,座机前请加区号 如13164239859,010-58103778

2.我们将根据您提供的电话号码,立即回电,请注意接听

3.因为您是被叫方,通话对您免费,请放心接听

关闭
大抽奖