畜产食品加工学
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第四节 干酪加工工艺及其品质控制

干酪的生产虽然有悠久的历史,但直至19世纪初人们才开始科学地研究干酪的加工工艺。1851年美国出现了第一家工业化生产干酪的工厂,干酪加工业进入了全新的历史阶段,其他国家也陆续建厂。1899年FJ.Loyola发表论著系统地介绍了干酪的加工技术。

一、工艺流程

原料乳的预处理→标准化→杀菌→冷却→添加发酵剂→调整酸度→加氯化钙→加色素→加凝乳酶→凝块切割→搅拌→加温→乳清排出→成型压榨→盐渍→成熟→上色挂蜡→成品

二、工艺要求

(一)原料乳的预处理

生产干酪的原料乳必须新鲜,不应含有任何抑菌物质,检验合格后才能进行预处理。细菌的芽孢在巴氏杀菌时不能被杀灭,对干酪的生产和成熟造成很大的危害,如丁酸芽孢杆菌在干酪成熟过程中产生大量气体,破坏干酪的组织状态,产生不良的风味。离心净乳,不仅可以除去大量杂质还可以将乳中90%的细菌除去,尤其对相对密度较大的芽孢去除效果更好。

(二)标准化

为了保证产品符合有关标准,质量均一,必须进行标准化。首先测定原料的脂肪和酪蛋白含量,然后用稀奶油和脱脂乳调整使其符合标准。

(三)原料杀菌

原料杀菌的温度不能过低,也不能过高。过低则杀菌效果差,干酪在成熟过程中容易变质,过高会使凝块松软,收缩软弱,水分过高。实际生产中,多采用60℃、30min或71~75℃、15s的杀菌工艺。为了确保杀菌效果,防止丁酸发酵,生产中常添加适量的硝酸盐或过氧化氢。

(四)添加发酵剂和预酸化

原料乳经杀菌后,直接泵入干酪槽中,冷却到30~32℃,按要求加入活化好的发酵剂,加入量为原料的1%~2%。充分搅拌3~5min,发酵30~60min。发酵剂发酵乳糖产生乳酸,提高凝乳酶的活力,缩短凝乳时间,促进切块后凝块中乳清的析出。更重要的是在成熟过程中,发酵剂利用本身的各种酶类促进干酪的成熟,防止杂菌的滋生。

(五)加入添加剂与调整酸度

为了改善凝固性能,提高产品的质量,可以在每100kg原料乳中添加5~20g的氯化钙(先配成10%的溶液),以改变盐类平衡,促进凝块的形成。为了使产品的色泽一致,还应该在原料中加入胭脂树橙的碳酸钠抽出液,根据颜色要求每1000kg的原料加入0~60g。为了防止和抑制产气菌,还要加入适量的硝酸盐(要精确计算)。由于发酵酸度很难控制稳定一致,为了确保产品质量,生产上一般用1mol/L盐酸将原料酸度调整为0.21%左右。

(六)添加凝乳酶和凝乳的形成

添加凝乳酶是干酪加工的一个重要环节,通常按凝乳酶的效价和原料的重量计算出酶的用量,用1%的食盐水将酶配成2%的溶液,加入原料乳中,充分搅拌2~3min后加盖,并在28~30℃保温约30min,使乳凝固化并达到要求。

(七)凝块切割

用刀在达到适当硬度的凝块表面切割出深约2cm、长约5cm的小口,用食指从切口处插入凝块中约3cm,当手指向上挑时,如果裂面整齐平滑,指上无小凝块残留,渗出的乳清澄清透明时,即可开始切割。切割时需用干酪刀,干酪刀分水平式和垂直式两种,钢丝刀刃间距一般为0.79~1.27cm。先沿着干酪槽长轴用水平式刀平行切割,再用垂直式刀沿长轴垂直切割,再沿短轴垂直切割,使其成边长为0.71~1.0cm的小立方体。操作时应注意动作轻稳,防止切割不均或过碎。

(八)凝块的搅拌和加温

凝块切割后即可用干酪耙或干酪搅拌器轻轻搅拌,15min后搅拌速度可稍微加快。与此同时,在干酪槽的夹层里通入温水渐渐升温,严格控制,初始时每3~5min升高10℃;当温度升高至35℃时,则每隔3min升高10℃;当温度达到最终要求(具体根据干酪的品种而定)时,停止加热维持此时的温度一段时间,并继续搅拌。在整个升温过程中,应不停地搅拌以防止凝块沉淀或黏连。升温过快会导致凝块出现硬膜,影响乳清排出,产品水分过高。

(九)排除乳清

在搅拌升温的后期,乳清的酸度达0.17%~0.18%时,凝块收缩至原来的一半大小,这时可根据经验用手检查凝乳颗粒的硬度和弹性来决定是否马上排出乳清。排出乳清有多种方式,不同的方式得到的干酪组织结构不同。常用的方式有捞出式、吊带式和堆积式三大类。

(十)堆积

乳清排除后,将干酪粒堆积在干酪槽的一端或专用的堆积槽中,上面用带孔木板或不锈钢板压5~10min,压出乳清使其成块,这一过程即为堆积。有的干酪品种,在此过程中还要保温,调整排出乳清的酸度,进一步使乳酸菌达到一定的活力,以保证成熟过程对乳酸菌的需要。

(十一)压榨成型

压榨是指对装在模中的凝乳颗粒施加一定的压力。压榨可进一步排掉乳清,使凝块粒成块,并形成一定的形状,同时表面变硬。压榨可利用干酪自身的重量来完成,也可用专门的干酪压榨机来完成。为保证干酪质量的一致性,时间、温度和酸度等参数在生产每一批干酪的过程中都必须保持恒定,压榨所用的干酪模应该是多孔的,以便使乳清排出。

(十二)加盐

加盐可以改变干酪的风味、组织状态和外观,延缓乳酸发酵的进程,抑制腐败微生物的生长。加盐还可以降低水分,起到控制干酪成品中水分的作用。干酪加盐的方法有:①将食盐散布在干酪料中,并混合均匀。②将食盐涂布在压榨成型后的干酪表面。③将压榨成型后的干酪置于盐水中腌渍,盐水的浓度在1~2d为17%~18%,以后保持在20%~23%。为了防止干酪内部产生气体,盐水的温度应保持在8℃左右,腌渍时间一般为4d。④采用上述几种方法的混合。

(十三)干酪的成熟

干酪的成熟是指人为地将新鲜干酪置于较高或较低的温度下,长时间存放,通过有益微生物和酶的作用,把新鲜干酪转变成具有独特风味、组织状态和外观的过程。干酪促熟常用的方法有酶法、修饰发酵剂细胞、悬浮液系统、提高成熟温度、高压处理等。其中提高成熟温度和高压处理法不需要额外的干酪添加剂,是成本较低且易实现的方法。不同干酪成熟时要求的温度(2~10℃)和时间长度(2~48个月)差别很大。干酪凝块压榨成型后,首先将表面擦干,挂蜡或用塑料膜密封,或涂上植物油,然后放入成熟室,定期反转、加盐或清洗。

在成熟的过程中,干酪凝块中的微生物和酶水解蛋白质、乳糖及其他成分,使不溶性蛋白质转化成可溶性的多肽,部分脂肪转变成脂肪酸和甘油,形成柔软、有韧性的质地和清香的风味。成熟的过程中,干酪内部的氧很快被微生物耗尽,大约2周之内乳糖被转变成其他成分,最后乳糖几乎全部消失。脂肪的变化相对较小,一部分被氧化或水解形成脂肪酸和其他脂成分,产生干酪制品的风味组分。

三、干酪生产中常见质量问题及其防治措施

(一)物理缺陷

(1)质地干燥 凝乳在较高温度下处理会引起干酪中水分排出过多而导致制品干燥,凝乳切割过小、搅拌时温度过高、酸度过高、处理时间较长及原料乳中的含脂率低也能引起制品干燥。防治方法除改进加工工艺外,也可采用石蜡或塑料包装及在温度较高条件下成熟等方法。

(2)组织疏松 凝乳中存在裂缝,当酸度不适时,乳清残留于其中,压榨时间短或最初成熟时温度过高均能引起此种缺陷。可采用加压或低温成熟方法加以防止。

(3)脂肪渗出 由于脂肪过量存在于凝块表面(或其中)而产生。其原因大多是由于操作温度过高,凝块处理不当或堆积过高所致,可通过调节生产工艺来防止。

(4)斑点 操作不当引起的缺陷,尤其以切割、加热、搅拌工艺影响较大。

(5)发汗 即成熟干酪渗出液体,主要由于干酪内部游离液体量多且压力不平衡所致。

(二)化学性缺陷

(1)金属性变黑 铁、铅等金属离子能产生黑色硫化物,依干酪质地而呈绿、灰、褐等不同颜色。

(2)桃红或赤变 当使用色素时,色素与干酪中的硝酸盐结合形成其他有色化合物。应认真选用色素及确定其添加量。

(三)微生物缺陷

(1)酸度过高 由发酸剂中微生物引起。防止方法:降低发酵温度并加入适量食盐抑制发酵;增加凝乳酶的量;在干酪加工中将凝乳切成更小的颗粒,或高温处理,或迅速排除乳清。

(2)干酪液化 由于干酪中含有液化酪蛋白的微生物,从而使干酪液化,多发生在干酪表面,此种微生物一般在中性或微酸性条件下繁殖。

(3)发酵产气 在干酪成熟过程中产生少量气体,形成均匀分布的小气孔,可以添加硝酸钾或氯化钾抑制。

(4)生成苦味 苦味是酵母及非发酵剂中的乳酸菌引起,与液化菌有关。此外,高温杀菌、凝乳酶添加量大、成熟温度高均可导致苦味产生。添加的食盐量较多时,可降低苦味的强度。

(5)恶臭 干酪中如存在厌气芽孢杆菌,会分解或生成硫化氢、硫醇、亚胺等物质,产生恶臭味,要防止此菌污染。

(6)酸败 由微生物分解乳糖或脂肪等产酸引起,污染菌主要来自于原料乳、牛粪及土壤等。