再制干酪是以天然干酪为主要原料(通常天然干酪用量≥50%),经融化/乳化、杀菌、包装成型而制成的干酪制品。
1. 干酪的融化机理
天然干酪由于在成熟过程中蛋白质和脂肪膜或多或少被降解,因此当天然干酪被加热到60-65℃时,其中的乳脂、水、蛋白质将发生分离。为防止上述分离现象的发生,通常需要添加乳化剂以结合脂肪。
众所周知,酪蛋白分子是"天然的乳化剂",天然干酪则由于钙桥的原因而丧失了这一功能特性。为使酪蛋白重新恢复其乳化特性,干酪中的钙离子必须进行离子交换。
与水溶液条件相似,钙离子可以通过添加的离子交换剂来进行离子交换:二价离子可以通过强碱型一价离子交换。这些离子交换剂必须具有良好的水溶性、其生理学特性和风味呈中性,且离子交换的发生是瞬间完成的。
有多种多元酸的钠盐可以满足上述条件,其作用效果强弱是:酒石酸盐<柠檬酸盐<单磷酸盐<多聚磷酸盐。
2. 乳化盐的分类与基本特性
1)磷酸盐
磷酸盐主要可分为单磷酸盐和多聚磷酸盐。单磷酸盐也叫正磷酸盐。多聚磷酸盐可分为链状多聚磷酸盐、环状偏磷酸盐和交链超磷酸盐。在再制干酪的实际生产中,短链多聚磷酸盐,如二磷酸盐、三聚磷酸盐和长链多聚磷酸应用广泛。
单磷酸盐/正磷酸盐主要有三种形式:磷酸二氢钠(NaH2PO4,E339i)、磷酸氢二钠(Na2HPO4,E339ii)和磷酸三钠(Na3PO4,E339iii)。有时也可采用钾盐。单磷酸的钠盐和钾盐都是水溶的,具有良好的缓冲性能。磷酸二氢钠和磷酸三钠常用于pH的调整。单磷酸盐不具有奶油化效果(Cream effect)。
与单磷酸盐相比,多聚磷酸盐的缓冲效果会随着其链长的延伸而降低。而多聚磷酸盐则具有良好的离子交换特性,在生产过程中其离子交换剂的作用,可结合和阻止干扰离子的作用。常用的短链多聚磷酸盐主要有:焦磷酸钠(Na2H2P2O7)、焦磷酸四钠(Na4P2O7)和三聚磷酸钠(Na5P3O10)。链长为4-25的磷酸盐一般被称为长链多聚磷酸盐或玻璃态磷酸盐。磷酸盐的缓冲特性、离子交换能力和奶油化效果比较见表1。
2)柠檬酸盐
柠檬酸盐主要有柠檬酸一钠盐(NaH2C6H5O7)、柠檬酸二钠(Na2HC6H5O7)和柠檬酸三钠(Na3C6H5O7*2H2O)。其中柠檬酸三钠常用于再制干酪的生产。柠檬酸盐在再制干酪中不具有奶油化效果。如表1所示。
表1 乳化盐的特性
盐 |
缓冲特性 |
离子交换能力 |
奶油化效果 |
柠檬酸盐 单磷酸盐 二磷酸盐 三磷酸盐 多聚磷酸盐 |
xx xxx xxx xx x/o |
o/x o/x o/xx o/xx xxx |
o o xxx xx x/o |
o -- 无
x -- 弱
xx -- 中等强度
xxx --强
3.再制干酪生产过程中乳化盐的选择依据
一般来说,再制干酪的生产中所选择的乳化盐应考虑以下因素:
- l 有多少量的蛋白结合钙需要进行离子交换?
- l pH值如何控制?
- l 产品需要的奶油化程度如何?
成熟度低的干酪比成熟度高的干酪含有更多的蛋白结合钙。通常可以根据钙-蛋白含量来计算所需要的乳化盐用量,因此低脂干酪需要的乳化盐用量一般较高脂干酪要高。不同干酪品种如Cheddar 干酪和Emmentaler干酪,由于其含钙量不同,因此所需要的乳化盐用量也有差异。另外, pH值也会对最终产品的品质产生重要影响。最终产品的pH值可以通过选择合适的乳化盐来进行校正。乳化盐的组成不同,其pH值偏移也有所差异。乳化盐的类型和组成不同,其奶油化效果也不同。磷酸盐的链长不同其缓冲效果、离子交换能力和乳化作用不同,图1所表示的是其关系示意图。在再制干酪的生产中,要根据原料特性以及配方设计情况选择不同的乳化盐,以达到最佳的乳化效果。
◎ 缓冲效应 强 弱
◎ 离子交换 弱强
◎ 乳化作用、分散性能 弱强
图1 磷酸盐的特性与链长的关系示意图
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