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冷冻会改变奶酪质地和功能，但具体机制不明。研究人员用 ATR-FTIR 和拉曼光谱，研究冷冻储存（FrS）和快速冻融循环（FTC）对陈年高达奶酪的影响。发现二者影响蛋白和脂质结构，FTC 影响更大，还明确了其与奶酪质地的相关性，为行业提供理论依据。
在乳制品的世界里，奶酪以其独特的风味和丰富的口感备受人们喜爱。然而，当奶酪遭遇冷冻，它的 “内在” 会发生怎样的变化呢？在食品科学领域，冷冻对奶酪的影响一直是个备受关注的问题。以往，人们大多认为冷冻对奶酪质地和功能的改变主要是因为冰晶的形成。但实际上，冷冻过程中奶酪血清相溶质的冷冻浓缩，以及能量提取引发的蛋白质变化等因素同样不可忽视。而且，关于冻融处理后奶酪蛋白质二级结构变化的研究少之又少。为了深入探究这些奥秘，来自国外的研究人员开展了一项重要研究，其成果发表在《Food Research International》上。
这项研究聚焦于分析多次（1 - 5 次）冻融循环（FTC）和冷冻储存（FrS）对 9 个月陈化的半硬质高达奶酪蛋白质二级结构分布定性和定量变化的影响，同时也探究了冷冻对奶酪脂质相的作用。研究意义重大，它不仅有助于深入了解冷冻对奶酪品质的影响机制，还能为奶酪的储存、运输以及加工等环节提供科学依据，从而提升奶酪产品的质量。
研究人员采用了傅里叶变换红外光谱（FTIR）和拉曼光谱这两种关键技术。研究使用的半硬质陈年（9 个月）高达奶酪样本来自 FrieslandCampina（荷兰）。样本经过 9 个月在 6°C 真空包装的低密度聚乙烯（LDPE）薄膜中成熟后，被分成均匀小块，分别进行 FTC（6°C 到?18 ± 1°C 再到 6°C 循环）和 FrS 处理。
冷冻对蛋白质二级结构的影响
通过分析 FTIR 光谱的二阶导数，研究发现冷冻过程使蛋白质二级结构（α - 螺旋、β - 折叠、β - 转角和无规卷曲）的峰频率和相对面积发生了变化。与未冷冻的对照样本相比，FrS 和 FTC 处理都显著增加了 β - 折叠和 β - 转角结构，同时无规卷曲结构明显减少。而且，FTC 处理导致 β - 折叠增加和无规卷曲减少的幅度比 FrS 处理更大。拉曼光谱分析显示，它对 α - 螺旋和 β - 转角的检测更为灵敏，在 β - 折叠和无规卷曲方面与红外分析结果存在显著差异。此外，多次 FTC 处理（3 - 5 次循环）会使多肽主链结构更稳定。
冷冻对脂质相的影响
利用拉曼光谱（3000 - 2800 cm?1）研究发现，多次 FTC 处理（3 - 5 次循环）会导致脂肪聚结，增加脂质烃链的流动性。共聚焦激光扫描显微镜观察到 FTC（3 - 5 次循环）样本中的脂肪池增多，同时奶酪的融化和出油特性也有所增加，这些都证明了上述结论。
主成分分析结果
对 FTIR 和拉曼光谱的二阶导数进行主成分分析，结果清晰地显示出 FTC 和 FrS 冷冻处理之间的差异，进一步说明了不同冷冻方式对奶酪的影响不同。
相关性分析结果
研究人员还对奶酪的质地属性和功能属性与蛋白质二级结构之间的相关性进行了分析。结果发现，奶酪的质地属性与总 β - 折叠和无规卷曲比例分别呈现中等程度的正相关和负相关；然而，奶酪的功能属性（融化和出油）与蛋白质二级构象之间未发现相关性。
研究表明，快速冻融循环和长期冷冻储存对 9 个月陈化的半硬质高达奶酪的蛋白质二级结构和脂质相有着不同的影响。不同的冷冻方式，即温度的快速波动和静态冷冻储存，对奶酪基质的影响截然不同。这些发现为理解冷冻对奶酪品质的影响提供了重要依据，有助于食品行业在奶酪的储存和加工过程中，通过合理控制冷冻条件，最大程度地保持奶酪的原有品质，减少冷冻对奶酪质地和功能的负面影响，进而提高产品的市场竞争力。
