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优化实验性埃曼塔尔奶酪中NaCl吸收的关键因素:盐水浓度、温度与时间的协同效应研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月07日 来源:International Dairy Journal 3.4
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推荐:为解决埃曼塔尔AOP奶酪因盐分降低导致风味不足的问题,Agroscope研究人员系统研究了盐水浓度(16%和23% w/w)、温度(11°C和16°C)及时间(24h和72h)对NaCl吸收的影响。研究发现延长浸渍时间至72h可显著提升盐分吸收(P=0.017),而16°C下16%盐水处理能最大限度减少水分流失。该研究为改善传统大尺寸奶酪的盐分均衡提供了关键参数,相关成果发表于《International Dairy Journal》。
在传统奶酪制作中,盐分(NaCl)不仅是风味调节的关键因素,更是抑制杂菌生长、调控酶活性的重要介质。然而近几十年来,瑞士埃曼塔尔AOP奶酪的盐含量从1.5%骤降至0.35%,导致产品出现风味平淡、金属味等感官缺陷。这种变化源于两个历史性变革:1970年代废除劳动密集型的干盐渍工艺,以及后续过度强调减盐的健康政策。尽管埃曼塔尔奶酪因直径达100公斤的巨型轮型本身盐分分布就面临挑战,但现代生产工艺中异型乳酸菌和丙酸杆菌Prop 96的使用,使得低盐环境下仍能控制二次发酵,却牺牲了标志性的甜香风味。研究表明,奶酪至少需要0.8%的盐含量才能维持理想风味谱,这促使科研人员亟需开发适用于大尺寸奶酪的优化盐渍方案。
Agroscope(瑞士联邦农业研究所)食品微生物系统团队通过构建实验性埃曼塔尔奶酪立方体模型(7×7.5×30 cm),系统考察了盐水浓度(16%与23% w/w)、温度(11°C与16°C)和浸渍时间(24h与72h)三因素对盐分吸收与水分迁移的影响。研究采用ISO标准方法测定氯离子含量(ISO 9543:2006)和水分含量(ISO 5534:2004),并基于Fick第二定律建立扩散模型,通过非线性最小二乘法拟合获得扩散系数。所有样本在模拟AOP成熟条件(11°C 10天→22°C 60天→12-13°C)下真空包装培养,避免氧化和脱水干扰。
盐分吸收动力学
延长浸渍时间至72h使奶酪平均盐含量提升33%(P=0.017),而盐水浓度差异(16% vs 23%)未造成显著区别。值得注意的是,16°C处理组的盐分吸收反而低于11°C组,推测是因较高温度导致奶酪表面脂肪液化或孔隙率降低,形成渗透屏障。通过积分计算1.5-27.5 cm区间的盐分分布,发现72h处理的平衡盐含量达3.84 g/kg,显著高于24h组的2.45 g/kg。
水分分布特征
16%盐水处理组展现出更均匀的水分分布(标准差<9.7 g/kg),而23%浓度导致近表面10 cm区域水分显著流失。16°C处理下水分迁移速率降低,可能与温度诱导的蛋白质网络收缩有关。特别在16%盐水+11°C+72h组合中,奶酪实现最高盐吸收(4.085 g/kg)与最小水分损失(378.6 g/kg)的优化平衡。
扩散模型验证
基于Fick第二定律的扩散系数计算显示,所有处理组的D值稳定在(1.48-3.17)×10-10 m2/s范围内,总体均值2.21×10-10 m2/s与文献报道的奶酪盐扩散数据一致。模型拟合优度(r>0.959)证实该定律适用于长达3个月的成熟过程,尽管22°C暖房阶段可能轻微影响后期预测精度。
这项研究首次量化了大尺寸埃曼塔尔奶酪的盐分渗透动力学,揭示传统48小时盐渍周期不足以使盐分抵达30 cm直径奶酪的中心区域。实践层面建议采用16%盐水在11°C下延长处理至72小时,既可提升0.8%的目标盐含量,又能维持水分均衡。该发现不仅为AOP认证奶酪的工艺改良提供科学依据,其建立的扩散模型更可推广至其他硬质奶酪的盐分调控研究。未来研究需进一步解析温度波动对蛋白质网络孔隙率的动态影响,以及盐分梯度与风味前体分布的关联机制。
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