Pizaa Cheese Technology & Equipment-4

莫兹瑞拉干酪加工技术与关键设备 : 

莫兹瑞拉干酪加工技术与关键设备 天津科技大学 干酪科学与工程研究室 赵 征 Zhaozheng@tust.edu.cn

1 Mozzarella干酪的历史 : 

1 Mozzarella干酪的历史 意大利南部饲养水牛，制造新鲜拉丝干酪，可以追溯到12世纪。 16世纪在Naples的商品交易所里，水牛乳干酪像小麦和黄金进行交换。 18世纪，莫兹瑞拉由南向北扩散。19世纪，干酪生产大多集中在意大利北部。 自19世纪50年代以来，水牛饲养持续减少。企业使用牛奶制造莫兹瑞拉干酪。 1979年意大利政府正式认定了水牛奶莫兹瑞拉干酪。 新鲜的软质莫兹瑞拉用于色拉和比萨饼。 水牛奶与牛奶成分比较

Mozzarella干酪的历史 : 

Mozzarella干酪的历史 20世纪初，意大利移民在美国生产软质莫兹瑞拉，容易腐败，销售期短。 莫兹瑞拉干酪逐渐成为水分较低，质地坚实，适于运输和烹饪的干酪。 使用嗜热乳酸菌，缩短生产周期。 拉伸机的出现和广泛使用。 莫兹瑞拉干酪20世纪20年代年产5万磅，2002年年产28亿磅。 低脂肪，低水分的莫兹瑞拉干酪成为主流产品。 莫兹瑞拉干酪占干酪产量的三分之一，人均年消费4.2千克。

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美国农业部乳品处关于莫兹瑞拉干酪的分类

2 开发莫兹瑞拉干酪的背景 : 

2 开发莫兹瑞拉干酪的背景 接受性较好，用户明显，市场较大。 有热烫操作，加工过程比较安全，没有安全风险。 成熟期较短，15天。 唯一可以冷冻保藏的干酪，便于流通。 参考文献较多，JDS有203篇，美国专利165篇。 我室从2000年开始研究。 2006年获得天津农业科技成果转化项目“比萨饼干酪的工业化开发与生产线建设”。2007年完成。

3 莫兹瑞拉干酪加工技术 : 

3 莫兹瑞拉干酪加工技术 牛奶→标准化→巴氏杀菌→酸化→酶法凝乳→ 凝乳切割→加热、搅拌、排乳清→堆酿→加热拉伸→入模→冷却 硬化→腌制→真空包装→低温成熟→成品

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大规模制造莫兹瑞拉干酪工艺流程 1. 凝乳槽 2. 凝乳加工机 3. 螺旋输送机 4. 加热-拉伸机 5. 加盐机 6. 装模机 7. 硬化隧道 8. 脱模机 9. 盐水腌制 10. 码垛机 11. 仓储 12. 模具清洗机

3.1 莫兹瑞拉干酪的主要单元操作 : 

3.1 莫兹瑞拉干酪的主要单元操作 （1）原料乳的处理 原料乳冷却，防止杂菌生长。 原料乳的检测，pH不低于6.5 体细胞数<750000/ml。

3.2 标准化 : 

3.2 标准化 普通干酪酪蛋白:脂肪 =1:1.2~1.5 标准化到脂肪含量2.0%~2.4%， LMPS酪蛋白:脂肪=1:1.04。 离心分离机分离稀奶油。 添加脱脂奶粉、脱脂炼奶和超 滤脱脂奶。

3.3 巴氏杀菌 : 

3.3 巴氏杀菌 巴氏杀菌的参数为72.7~73.8℃，17~20 秒，高于美国最低巴氏杀菌标准71.7℃，15秒。 杀灭致病菌，减少腐败菌和竞争性的微生物菌落，钝化某些酶体系，而使牛奶处于良好的物理化学状态。 也可以采用63℃，30分钟的保持法进行巴氏杀菌。 不能>80℃。热处理强度过高，变性乳清蛋白与酪蛋白络合，易形成软弱，持水性强的粥状凝乳，乳清难以分离而导致失败。 乳浆酶在受到巴氏杀菌甚至是超高温灭菌之后，保持活性而再生。

3.4 酸化 : 

3.4 酸化 可以加入乳酸、醋酸、柠檬酸直接酸化。牛奶要降温至4℃，直接酸化到pH5.6，加入凝乳酶后再把牛奶加热到37℃并保温直至凝乳。 乳酸菌发酵，牛奶降温至34~35℃，加入0.5~2%由嗜热链球菌或者嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的混合发酵剂。乳酸菌把乳糖转化成为乳酸，降低pH值至6.4—6.2 ，为凝乳酶创造有利的pH，促进凝乳排出水分，改变蛋白质结构。 如果既要缩短酸化时间，又要利用乳酸菌参与成熟过程，结合使用直接酸化法与发酵法。

酶法凝乳 : 

酶法凝乳 添加氯化钙,氯化钙的添加量一般为3g/100L牛奶氯化钙促进凝乳酶的作用，缩短凝乳时间，增加凝乳强度。 犊牛胃、胰脏、小毛霉、菠萝和无花果等存在凝乳酶的活性，商业应用的凝乳酶都是采用基因重组和微生物表达方法制造的产品。 加入凝乳酶，形成凝乳。LMPS莫兹瑞拉干酪水分含量低于52%，属于半硬质干酪，凝乳时应采取少加发酵剂，多加凝乳酶的方法。 避免凝乳酶添加过量，造成类似豆腐点卤过多而致蜂窝状结构，成品干酪在成熟过程中还会产生苦味。

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凝乳酶作用于酪蛋白胶粒的机理

3.5 切割、热缩、排除乳清 : 

3.5 切割、热缩、排除乳清 切割边长1 cm立方体 38-45 ℃加热，搅拌 收缩凝乳，排出乳清 凝乳过度

3.6 凝乳颗粒成熟 : 

3.6 凝乳颗粒成熟 采用切达干酪的堆酿方法，使分离的凝乳颗粒融合成大块再切碎适于拉伸的块形。 采用持续搅拌凝乳颗粒的方法，凝乳颗粒经过成熟，其pH值的下降到适于加热拉伸的pH范围。

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切达 莫兹瑞拉 拌盐 3.6 拉伸 3.6 压制 切割

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人工或机械拉伸的干酪装入模具。还可使用大型塑料容器内衬聚乙烯塑料薄膜作为模具。 入模的产品应立即在10℃以下冷却硬化，待其中心温度达到15~20℃，使用2~7℃，18~24%盐水腌制脱模的干酪。 盐水中添加0.05%~0.1%的氯化钙，以防止钙离子流失，造成酪蛋白重新溶解，造成干酪表面潮湿粘滑。 为防止干酪表面缺陷，还要把盐水的pH值调整到5.3。 预腌制的产品需要腌制4~8小时，而没有预腌制的需要12~24小时达到最终盐的含量为1.3~2.0%。 3.7 腌制

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腌制后莫兹瑞拉干酪质构的变化 干酪存在结合水、不易流动的水和游离水。可榨乳浆属于不易流动的水。 经过成熟后，盐充分扩散到整个干酪，副酪蛋白纤维腌制后吸水膨润，扩大了副酪蛋白纤维平面之间的空间，增加了持水性，致使可榨乳浆消失。

3.8 包装 成熟 冻藏 : 

3.8 包装 成熟 冻藏 腌制后的LMPS莫兹瑞拉干酪一般使用塑料复合薄膜真空包装。 LMPS莫兹瑞拉干酪的脂肪含量较低，结构润滑剂的作用不足。 新制造的LMPS莫兹瑞拉干酪融化成为韧性、纤维状、不适咀嚼的半流体。 需要在10~15℃冷藏条件下成熟几周，最短15天，才能获得最佳的融化特征。 莫兹瑞拉是所有干酪中唯一可以冻藏的品种，莫兹瑞拉可以冻藏一年以上，在7℃以下缓慢解冻，融化的水分可以为副酪蛋白纤维所吸收，而不游离到干酪之外。

4 热烫拉伸的技术与设备 : 

4 热烫拉伸的技术与设备 热拉伸的作用 热烫拉伸凝块输入热能和机械能，使酪蛋白由三维结构转化为线性的纤维状结构，使刚性结构转变为塑性结构。 意大利语“pasta filata” 系指加热拉伸凝乳颗粒，使之融合，排列成为可见的蛋白质纤维的过程。 干酪加工中，把凝乳颗粒加入到68~75℃的热水中，使凝乳颗粒升温到53~60℃左右。升温不要超过58℃。如果需要较好的切削性，拉伸后物料的温度需要控制在55℃以下。。

拉伸前的凝乳粒 : 

拉伸前的凝乳粒

拉伸后酪蛋白的纤维结构 : 

拉伸后酪蛋白的纤维结构

手工与机械拉伸 : 

手工与机械拉伸 手工拉伸 机械拉伸

热烫的凝乳粒在螺旋上成膜 : 

热烫的凝乳粒在螺旋上成膜

凝乳膜经混揉捏合后成团 : 

凝乳膜经混揉捏合后成团

4.1 热烫拉伸的条件——pH : 

4.1 热烫拉伸的条件——pH pH范围起始于5.3，止于4.9。pH高于5.3，钙离子游离程度不足，pH低于4.9，在高温和低pH值的环境中，酪蛋白胶粒发生沉淀，在干酪中形成粗糙的不融性颗粒。凝乳颗粒成熟的最佳pH是5.25。 “pH之窗”开启的时间较短，从pH值5.3变化到4.9历时30~60分钟。成熟的凝乳颗粒需要在30分钟内拉伸完毕，拉伸机需要有较大的加工能力，“pH之窗”开启的时间是设计拉伸操作和机械的重要参数。

4.2 热烫拉伸的条件——温度 : 

4.2 热烫拉伸的条件——温度 文献报道：凝乳团块中心温度不超过58℃；水温70——90℃ 凝乳团块中心温度是54—58℃；水温75—80℃ 凝乳酶和发酵剂因高温而失活，高温（出口温度60℃）拉伸的LMPS莫兹瑞拉干酪的硬度、融化性和表面黏度的变化速率很慢。

4.3 热烫拉伸的条件——机械能 : 

4.3 热烫拉伸的条件——机械能 拉伸机的转数是拉伸温度之外的另一个关键参数，一般控制在10~25 r/mim。 转速过高，凝块得不到充分的拉伸和捏合，挤出的物料中会存在白色的游离乳浆和拉伸不足的颗粒。使凝块受到的剪切力过大而斩碎副酪蛋白纤维。 转速过慢，物料受热时间过长，过多的脂肪和蛋白质会流失在热水之中。 成功的产品具有白色、光滑的外观和与熟鸡胸肉相似的纤维。 操作中，应该经常观察挤出物料的断面，如果没有析出白色乳浆和粗糙的凝乳颗粒，即可认为拉伸操作正常和充分，不合格的产品可以返回拉伸机重新拉伸。

4.5 拉伸机的研究和制造 : 

4.5 拉伸机的研究和制造 国外样机

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FC3000

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天津科技大学干酪科学与工程研究室设计制造的加热——拉伸机，已经获得实用新型专利“一种制作比萨饼干酪的热拉伸机 ，ZL 200620027250.5； 其改进型也已获得实用新型的授权：一种制作比萨饼干酪可原位清洗的热拉伸机。 TUST50热拉伸机

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TUST400 热拉伸机 使用电热或蒸汽保持水温。 操作时，成熟凝块进入机器底部的加热段，当凝块中心温度升到50~55℃，刚性凝块转化成为塑性流动的物料。 螺旋推进器把塑性物料拉伸成副酪蛋白纤维膜。 物料达到末端时，由于出口处空间减小和机器的推动，副酪蛋白纤维膜经折叠和捏合，聚集成圆柱状的团块。

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两种加热拉伸机的技术参数

两段式干酪拉伸机 : 

两段式干酪拉伸机

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5 莫兹瑞拉干酪试验的主要操作

5 莫兹瑞拉干酪试验样品 : 

5 莫兹瑞拉干酪试验样品 原型产品 小试产品 中试产品

6 莫兹瑞拉干酪商业化生产的问题与对策 : 

6 莫兹瑞拉干酪商业化生产的问题与对策 面临国外产品的竞争，网上价格64元/千克； 牛奶价格上涨，3.5元/千克，原料成本价格35元/千克； 经销商和工业用户出价45元； 利用比萨饼干酪或干酪凝块制造加工干酪，提高附加值。 延伸莫兹瑞拉干酪的加工，提高附加值。例如：String cheese，纤丝奶酪。

String cheese 小试样品 : 

String cheese 小试样品

干酪和食品添加剂 : 

干酪和食品添加剂 乳酸菌发酵剂 凝乳酶 霉菌和成熟用细菌 有机酸 氯化钙 色素 防腐剂和防霉剂

参考文献 : 

参考文献 Dairy Processing Handbook, Tetra Pak Processing Systems AB S-221 86 Lund Sweden, 1995. Patrick F. Fox, Cheese: chemistry, physics and microbiology/Volume 2, Major cheese groups. 3rd ed. Boston, MA: Elsevier Academic Press, 2004. 中国乳制品工业协会编写，乳制品感官质量评鉴细则，莫兹瑞拉干酪的感官质量评荐，2005 USDA Specifications Mozzarella Cheese, Dairy Division Department of Agriculture United States,1980. http://www.almacsrl.com/eng/linee_eng/fc3000_pizz_eng.htm Manual on the production of Traditional Buffalo Mozzarella Cheese, http://www.fao.org/AG/AGAINFO/subjects/documents/milk/mozzarella.pdf 赵征，赵曜，实用新型专利，一种制作比萨饼干酪的热拉伸机，ZL 200620027250.5

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检索“奶酪技术学院”即可登陆，www.cheeseinstitute.com

干酪网站光盘与研讨会 : 

干酪网站光盘与研讨会 天津科技大学干酪科学与工程研究室与帝斯曼(中国)有限公司食品配料部合作于5月24日在天津科技大学举办干酪加工技术研讨会，报名：cheesetech@163.com

感谢大家 期待合作! : 

感谢大家 期待合作!