马苏里拉奶酪是一种源于意大利的传统乳制品,以其细腻质地和优异的熔融拉伸性被广泛用于披萨、意面等多种食品中,现已成为全球产量与消费量最高的奶酪品种之一。在各类奶酪产品中,具备鸡胸肉状纤维结构和良好手撕性的手撕奶酪日益受到消费者喜爱。随着消费市场对休闲、即食食品需求的增长,马苏里拉奶酪的应用形式也在不断创新。其中,“手撕奶酪”便是其休闲化、零食化的典型代表。手撕奶酪质地源于独特的热烫拉伸加工工艺,通过这一工艺将无序的蛋白质凝块转化为高度有序的纤维网络,从而赋予奶酪标志性的纤维状蛋白结构[1],而在加工过程中脂肪球在蛋白链间形成通道,促进纤维排列与分离,从而实现优异的成丝与拉伸性能[2]。

随着国内乳制品结构的调整和政策的支持,奶酪市场迅速扩大。再制奶酪由于质地均匀和可塑性强等特点,受到消费者的欢迎。目前,再制奶酪的质构优化方面已有大量研究,如通过改变蛋白质来源(植物蛋白)以改善再制奶酪的流变特性和熔融性[3-4]。利用乳化盐种类和比例调控酪蛋白的硬度与涂抹性[5]。然而,现有研究多关注于块状或涂抹性再制奶酪的均一性结构,针对具有各向异性纤维结构的再制手撕奶酪的研究相对较少。如何在再制过程中重建类似原制马苏里拉奶酪的致密纤维网络,仍是当前乳品加工领域亟待解决的技术难点。问题的核心机制在于:在热与剪切力的协同作用下,乳化盐通过离子交换作用螯合酪蛋白胶束中的胶体磷酸钙,促使酪蛋白亚胶束适度解离并发生水合作用,由凝胶态转变为具有流动性的溶胶态[6-7]。此时,施加定向的拉伸剪切力能够迫使解离的酪蛋白分子链沿流场方向通过疏水相互作用和二硫键重新排列并交联,最终冷却定型形成高度有序的纤维状网络结构[8]。因此,探究热烫拉伸工艺与配方体系对酪蛋白微观取向的协同调控机制,对开发质构可控、品质稳定的高品质再制手撕奶酪具有重要的理论意义和应用价值。此外,该体积不仅能有效突破原制手撕奶酪的加工瓶颈,也更符合当前消费升级与产业创新的实际需求。

本研究拟通过优化原辅料配比及关键工艺参数,旨在实现再制手撕奶酪产品手撕性能的可控设计与标准化生产,在维持良好质构与纤维形态的同时,提高产品稳定性。研究重点考察产品的感官特性、拉伸强度、组织化度、质构特性和微观结构形态,初步揭示其品质形成机制,希望可为高品质再制手撕奶酪的开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

马苏里拉奶酪,江苏富杨食品有限公司;脱脂乳粉,恒天然股份有限公司;椰子油,AAK北欧油脂集团;乳化盐(磷酸氢二钠),食品级,四川金地亚美科技有限公司;酸度调节剂(柠檬酸),食品级,潍坊英轩实业有限公司;无水乙醇,分析纯,国药集团化学试剂有限公司;磷酸氢二钠、叔丁醇,分析纯,上海泰坦科技股份有限公司;磷酸二氢钠,分析纯,上海玻尔化学试剂有限公司;戊二醛固定液(体积分数2.5%的水溶液),上海沪试实验室器材股份有限公司;原制手撕奶酪,某市售品牌。

1.2 仪器与设备

B5002型电子天平,上海良平仪器仪表有限公司;Thermomix TM6型美善品多功能奶酪料理机,德国福维克公司;TATOUCH型质构仪,上海保圣公司;PC型电子拉力试验机,济南三泉中石实验仪器有限公司;TESCAN MIRA型场发射扫描电镜,泰思肯(中国)有限公司;真空包装机,厦门捷鼎机械设备有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 再制手撕奶酪的制备

再制手撕奶酪的具体制作方法参考沈建洋等[9]奶酪制备流程方法,见图1。首先,将马苏里拉奶酪于4 ℃条件下解冻24 h,并切分为0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm的小块备用;随后,按配比将脱脂乳粉、乳化盐、柠檬酸与水混合,经搅拌均匀形成混合溶液;接着,向该混合溶液中加入预处理的马苏里拉奶酪和椰子油,在加热条件下持续搅拌,获得均匀的奶酪混合物;最后,将所得混合物趁热进行拉伸处理,并沿单一方向重复对折3～8次,随后置于冷水中进行定型,真空包装,即可得到再制手撕奶酪成品。

图1 再制手撕奶酪制备工艺

Fig.1 Preparation process for processed string cheese

1.3.2 再制手撕奶酪原辅料配方优化

根据前期预实验确定乳化盐种类为磷酸氢二钠,质量分数60%的原制马苏里拉奶酪较佳,选取椰子油、乳化盐和脱脂乳粉作为主要影响因素,来探究3者添加量对产品感官品质的影响。以各项感官评分之和为感官评价指标,开展原辅料配方的单因素优化实验,具体设计如下。首先,在固定乳化盐添加量的质量分数为0.6%、椰子油添加量的质量分数为7.5%的条件下,设置脱脂乳粉添加量的质量分数为6%、8%、10%、12%、14% 5个梯度,评估其对感官评分的影响;其次,在固定脱脂乳粉添加量的质量分数为10%、椰子油添加量的质量分数为7.5%的条件下,设置乳化盐添加量的质量分数梯度为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%,评估其对感官评分的影响;最后,在脱脂乳粉添加量的质量分数为10%、乳化盐添加量的质量分数为0.8%的条件下,设置椰子油添加量的质量分数梯度为2.5%、5%、7.5%、10%、12.5%,评估其对感官评分的影响。所有实验过程中其他工艺条件均保持一致。

1.3.3 再制手撕奶酪加工工艺优化

根据1.3.2节确定较佳的原辅料配方,进一步探究再制手撕奶酪的关键工艺参数,主要包括成型加工温度、成型加工时间以及热烫拉伸次数。以各项感官评分之和为感官评价指标,开展加工工艺的单因素优化实验,具体设计如下。首先,固定成型加工时间为8 min、热烫拉伸次数为6次的条件下,设置成型加工温度为70、75、80、85、90 ℃ 5个梯度,评估其对感官评分的影响;其次,固定成型加工温度为75 ℃、热烫拉伸次数为6次的条件下,设置成型加工时间梯度为6、7、8、9、10 min,评估其对感官评分的影响;最后,固定成型加工温度为75 ℃、成型加工时间为8 min的条件下,设置热烫拉伸次数梯度为3、4、5、6、7、8次,评估其对感官评分的影响。所有实验过程中其余工艺条件均保持一致。

1.3.4 感官评价方法

参考RHB 505—2004《再制干酪感官质量评鉴细则》,聘请由10人组成的感官评价小组,在室温下(25 ℃)对产品的手撕性(羽化程度和纤维化程度)进行盲评打分,采用定量描述性分析。感官评估小组由5名女性和5名男性组成,且感官员都有至少一年的感官评估经验,同时他们经过了奶酪视觉感官属性、羽化、描述和区分方面的培训[10]。奶酪的手撕性可通过目视观察:取长度为15 cm的奶酪样品,用手沿纵向拉伸并观察拉出的线性纤维结构,以此判定其手撕性强弱[11]。一般在手撕奶酪品质研究中认为,当奶酪产品的直径较小且长度较长时,其呈现出的丝状特性更强。感官总分为羽化程度与纤维化程度得分之和。感官评价各项15分,总分30分。评分标准如表1所示。

表1 再制手撕奶酪感官评分标准

Tab.1 Sensory evaluation criteria of processed string cheese

评分/分羽化程度纤维化程度0～3无明显的纤维结构块状断裂无手撕感4～7部分纤维形成可撕裂但局部纤维缺失8～11明显纤维结构可观察到纤维,但手撕性纤维不明显12～15接近羽毛状的强烈纤维撕裂时有许多可见纤维

1.3.5 拉伸强度测定

参考文献[12]的方法,分别对未经处理的马苏里拉奶酪原料(原制马苏里拉组)、市售原制手撕奶酪(市售奶酪组)、较佳条件下制得的再制手撕奶酪(标准配方拉伸组)、未经拉伸处理的较佳配方制得的再制奶酪(标准配方未拉伸组)拉伸强度进行测定。将奶酪切成30 mm×8 mm×1 mm的条状,室温平衡2 h后,5 min内检测完毕。用电子拉力试验机测定其拉伸断裂力。夹具之间的距离设置为30 mm,拉伸实验以60 mm/min的恒定变形速度进行。在测试过程中,使用带砂纸的夹具来防止样品在夹具中滑动。每个方向至少测量10次,去除最大值和最小值并取平均值,从这些拉伸试验中获得的结果计算得到拉伸强度。

1.3.6 组织化度测定

参考文献[13]的方法,对4组奶酪的组织化度进行测定。将样品切成2 cm×2 cm、厚度约为1 cm的小块,室温平衡2 h。质构仪选择剪切模式,探头选用轻型刀片探头TA/LKB,测试前速度5.0 mm/s,测试速度1.0 mm/s,测试后速度5.0 mm/s,测试类型为下压,目标模式为形变,形变程度为75%。分别沿平行和垂直于奶酪纤维的方向进行切割测试。每个样品测10次,去除最大值和最小值并取平均值。组织化度(texture degree, TD)定义为垂直方向的最大切割力与平行方向的最大切割力之比,计算方法见式(1)。

(1)

式(1)中,TD为组织化度;FL为横向(垂直于纤维方向)剪切力,N;FV为纵向(平行于纤维方向)剪切力,N。

1.3.7 质构特性测定

参考Cai等[14]的方法并进行适当修改。将4 ℃贮存的奶酪样品切成1 cm×1 cm×1 cm的正方体,室温平衡2 h。质构仪的参数设定:探头类型为P/36R,测试前探头下降速率为2.0 mm/s,测试中速率为1.0 mm/s,测试后探头回程速率为2.0 mm/s,下压变形50%,实验距离15 mm,触发力值5 g,并记录硬度、弹性、咀嚼性、和内聚性数据,实验测定5次平行。

1.3.8 微观结构形态测定

参考文献[15]的方法进行测定。将奶酪样品沿垂直于纤维的方向切成厚度为1 mm的片状,使用体积分数为2.5%的戊二醛水溶液进行固定,放入4 ℃冰箱中冷藏3～4 h;固定后用磷酸盐缓冲溶液(pH=7.4)冲洗3次,每次冲洗10 min,依次用体积分数为30%、50%、70%、90%、100%乙醇溶液进行梯度脱水,每次脱水15 min;之后用叔丁醇浸透,代替组织内的脱水剂;最后冷冻干燥24 h、黏样、喷金,置于发射扫描电镜下,放大倍数1 500倍观察。

1.4 数据处理

采用SPSS软件对实验数据进行单因素方差分析,并用Duncan’s multiple-range test 进行多重比较。实验至少重复3次,结果以平均值±标准差表示;P<0.05时,表示数据间有显著差异。此外,研究涉及原辅料复配与热烫拉伸工艺两个维度的多变量优化,为高效筛选关键工艺参数并确定适宜的添加量范围,实验主要采用单因素设计。尽管该方法未包含变量间的交互作用模型分析,但通过上述严格的方差分析与多重比较,已能有效识别显著影响产品品质的核心水平。研究确定的最优参数区间将为后续采用响应面法进行多因素交互作用的精细化建模提供必要的数据基础和中心点依据。

2 结果与分析

2.1 再制手撕奶酪原辅料配方优化结果分析

不同椰子油添加量(质量分数为2.5%、5.0%、7.5%、10%、12.5%)、乳化盐添加量(质量分数为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%)和脱脂乳粉添加量(质量分数为6%、8%、10%、12%、14%)制备的再制手撕奶酪的感官评价结果,见图2。由图2(a)可知,椰子油添加量与感官评分呈“先升后降”的变化趋势,最优添加质量分数为7.5%。适量椰子油可均匀填充于蛋白网络间隙,发挥润滑作用,从而赋予产品柔韧的质构特性;而过量添加则会破坏蛋白网络连续性,导致产品软散,丧失凝固力[16]。这主要是由于椰子油富含中链饱和脂肪酸[17],并具有独特的熔融特性;少量添加能使奶酪撕扯更为顺滑,便于撕开;但过量则会使表面结构过于软滑,难以凝聚成型。因此,椰子油添加量过低或过高均会因质地不稳定而降低感官接受度。由图2(b)可知,乳化盐添加量的感官评价得分同样为单峰型:在0.6%添加量时感官评价得分达到最高值。乳化盐通过螯合钙离子、调节体系pH,促进酪蛋白解离与分散,为纤维结构的形成提供必要的化学环境[18],而过量使用会造成酪蛋白过度解离,削弱蛋白网络的整体强度[19]。由图2(c)可知,在实际制备过程中,脱脂乳粉添加量对感官评分的影响表现为“先上升后趋于平稳”的趋势,适宜添加量为10%,此时产品的羽化程度和纤维化程度最佳,过量添加仅引起评分小幅下降但仍维持在较高水平。脱脂乳粉富含酪蛋白和乳清蛋白,适量添加有助于改善奶酪质地与融化性能,促进纤维结构形成;但添加过多会使蛋白网络过度致密,引发水分竞争,从而降低纤维韧性[20]。椰子油、乳化盐和脱脂乳粉的添加量协同调控可以实现再制手撕奶酪纤维化结构最优及感官评分最高。因此最终确定较佳配方:马苏里拉奶酪的质量分数为60%,脱脂乳粉的质量分数为10%,椰子油的质量分数为7.5%,乳化盐的质量分数为0.6%,酸度调节剂的质量分数为0.5%,余量为水。在此条件下,产品感官评分最高,手撕性表现较佳。

不同小写字母表示组间存在显著差异(P<0.05)。

图2 原辅料添加量对再制手撕奶酪感官的影响

Fig.2 Effect of raw materials addition content on sensory of processed string cheese

2.2 再制手撕奶酪加工工艺优化结果分析

除了原辅料的添加量外,再制奶酪的质构还受加工过程中关键工艺参数的显著影响,如热处理温度、时间和热烫拉伸次数等。这些参数对最终产品的感官特性,尤其是手撕性,具有决定性的影响。对成型加工温度、成型加工时间、热烫拉伸次数开展单因素优化实验,结果见图3。由图3可知,随着成型加工温度、时间以及热烫拉伸次数的增加,感官评价结果总体呈现“先升高后降低”的趋势。在成型加工温度方面,由图3(a)可知,感官评分随温度的升高先提高后降低,并在75 ℃时达到峰值。合适的温度能够促进蛋白质适度变性并与脂肪充分乳化,有助于形成致密均匀的蛋白网络结构,从而提升产品的弹性和整体品质[21];相反,过低或过高的温度均不利于稳定结构的形成。由图3(b)可知,奶酪样品在成型加工时间为8 min达到最高评分,随后随着时间延长分数有所下降。适当延长乳化时间有助于调控脂肪球数量与粒径,从而使奶酪质地更光滑致密,硬度、胶着性和咀嚼性显著提升[22];而时间过长则可能导致质构劣变。由图3(c)可知,热烫拉伸次数的感官评分在拉伸6次时达到峰值,过多的拉伸次数会导致评分显著下降。适度拉伸能够促使酪蛋白定向排列,形成类似鸡胸肉的纤维结构,赋予产品优良的弹性与手撕性[23],但过度拉伸则可能导致蛋白纤维网络微观断裂和脂肪聚集,最终使产品易断裂且口感粗糙。总之,加工成型温度、时间和热烫拉伸次数通过协同调控作用于奶酪的内部结构,需要优化各参数以在质构、口感和整体接受度方面达到较佳状态。在成型温度为75 ℃、成型加工时间为8 min、 拉伸次数为6次的工艺条件下,产品的感官评分最高,手撕性和质构表现最佳。

不同小写字母表示组间存在显著差异(P<0.05)。

图3 加工工艺对再制手撕奶酪感官的影响

Fig.3 Effect of processing technology on sensory of processed string cheese

2.3 拉伸强度分析

拉伸强度与组织化度呈现极显著正相关,因此可以作为区分不同纤维水平强弱的有效指标[24]。通过对比未经处理的马苏里拉奶酪原料(原制马苏里拉组)、市售原制手撕奶酪(市售奶酪组)、较佳条件下制得的再制手撕奶酪(标准配方拉伸组)、未经拉伸处理的较佳配方制得的再制奶酪(标准配方未拉伸组)的拉伸强度,旨在对比热烫拉伸工艺与特定配方的作用,探究二者对奶酪纤维结构形成中的关键影响(见图4)。由图4拉伸强度测试结果可知,原制马苏里拉奶酪与标准配方未拉伸样品拉伸强度均处于较低水平,手撕时表现为纤维短促或呈碎块状断裂,无法形成连续纤维结构;市售品牌样品虽具备一定拉伸性能,能够形成短纤维束,但其纤维长度有限,且在撕扯过程中仍存在断裂风险。相比之下,本次开发的标准配方拉伸样品拉伸强度达到0.39 MPa,较市售样品大幅提高;在手撕表现方面,该样品可形成长度稳定、连续性强且不易断裂的长纤维束,纤维长度显著优于所有对比样品。

不同小写字母表示组间存在显著差异(P<0.05)。

图4 不同工艺制备的奶酪拉伸强度对比

Fig.4 Tensile strength comparison of cheese prepared by different preparation processes

2.4 组织化度分析

组织化度是评价再制手撕奶酪蛋白纤维结构是否形成的关键指标,组织化度越大,纤维丝纵横方向越明显,一般来说,组织化度大于1表明再制手撕奶酪形成了纤维结构[25],见图5。由图5可知,各组样品的组织化度均大于1,表明所有奶酪均形成了纤维结构。具体来看,再制手撕奶酪的组织化度为6.47,明显高于市售奶酪的3.95;而原制马苏里拉奶酪及未经过热烫拉伸处理的手撕奶酪,其组织化度仅为1.15左右,纤维结构发育程度较低。整体而言,较佳配方所制奶酪的组织化度显著高于其他各组,说明该配方结合热烫拉伸工艺,对促进奶酪组织化结构的形成具有重要作用。

图5 不同工艺制备的奶酪组织化度对比

Fig.5 Texture degree comparison of cheese prepared by different preparation processes

2.5 质构特性分析

奶酪的质构特性是其核心感官特性的重要决定因素,其主要包括硬度、弹性、咀嚼性和内聚性等,这些特征主要由干酪的组成和结构决定[26]。不同制备工艺奶酪质构测定结果见表2。由表2可知,不同奶酪样品的质构特性存在明显差异。硬度方面,标准配方拉伸样品的硬度为21.31 N,虽显著低于原制马苏里拉的94.33 N和市售品牌的94.11 N,但仍处于适宜手撕性的合理范围。弹性方面,标准配方拉伸样品的弹性值为0.64,虽低于市售品牌的0.93,但显著高于未拉伸样品的0.61,表明热烫拉伸工艺有助于提升产品的回弹性能。咀嚼性数据显示,标准配方拉伸样品为46.93 mJ,与市售品牌的57.79 mJ及原制马苏里拉的48.05 mJ均处于相近水平,说明其具有良好的咀嚼适口性。内聚性指标上,标准配方拉伸样品为0.66,与市售产品的0.67无显著差异,反映出其内部形成了结合紧密、排列有序的蛋白质纤维网络。这种高度纤维化的结构不仅有助于保持脂肪和水分[27],还赋予了产品良好的拉丝特性和手撕质感。相比之下,标准配方未拉伸奶酪因缺乏定向拉伸过程,蛋白质网络结构松散,其咀嚼性仅为7.5 mJ,质地柔软且缺乏纤维感;而原制马苏里拉虽经拉伸处理,纤维结构却较为僵硬,导致其弹性值为0.78,质地偏硬且回弹性能欠佳。总的来说,再制干酪的质地表现主要依赖于蛋白质网络的完整程度和脂肪的分布情况。内聚性越高,表示奶酪蛋白网络结构越紧密;且硬度和咀嚼性呈正相关,蛋白网络对质地形成具有关键影响[28]。所以,通过合理调整生产工艺,优化蛋白质纤维结构的形成,可以有效提升最终产品的口感与质地表现。

表2 不同工艺制备的奶酪质构特性对比

Tab.2 Texture properties comparison of cheese prepared by different preparation processes

样品名称硬度/N弹性咀嚼性/mJ内聚性市售品牌94.11±5.52a0.93±0.02a57.79±5.2a0.67±0.052a原制马苏里拉94.33±10.66a0.78±0.05b48.05±4.79b0.66±0.09a标准配方拉伸21.31±0.57b0.64±0.01c46.93±9.34b0.66±0.01a标准配方未拉伸19.21±3.32b0.61±0.09c7.5±2.83c0.61±0.06b

不同小写字母表示同列数据差异显著(P<0.05)。

2.6 微观结构形态分析

观察奶酪样品的宏观外貌(见图6),发现不同工艺条件下制备的手撕奶酪在纤维状结构与撕裂特性方面表现出显著差异。市售手撕奶酪样品表面呈长条撕丝状,具有明显的拉丝纹理,但纤维末端的羽化形态较为不明显;原制马苏里拉奶酪呈可拉伸的条束状,形态规整,但其纤维发育程度整体较低,无法形成连续、均匀的纤维网络;标准配方未拉伸奶酪撕裂时仅呈现不规则块状断裂,质地碎散,奶酪无法形成纤维状质构,表明其内部缺乏引导纤维形成的结构取向。相比之下,经过标准配方结合热烫拉伸工艺所制备的奶酪,呈蓬松撕丝状,表现出良好的手撕性能与高度发达的纤维结构,说明拉伸处理对促进奶酪纤维形成及改善其手撕特性具有关键作用[29]。由图6可知,扫描电镜结果揭示了各组奶酪微观结构的显著差异。市售原制奶酪呈现以酪蛋白为主的连续致密基质,空间分布相对均匀,酪蛋白胶束经相互作用聚集形成连续但无定向的缕状网络,并伴有脱水留下的不规则空穴[30-31]。原制马苏里拉奶酪则主要表现为粗糙的块状颗粒堆积,且孔洞较多,结构致密性不足。相比之下,采用优化配方制备的再制手撕奶酪展现出高度有序且致密的复合网络结构,这归因于乳化盐、脱脂乳粉和椰子油的协同作用:乳化盐通过离子交换螯合钙离子,促进酪蛋白胶束由凝胶态向溶胶态转化,发生解离与适度重组[32];脱脂乳粉有效填充了蛋白基质,提高了网络的固体含量与均匀度;而分散的椰子油球滴则填充于蛋白纤维间隙,起到润滑与柔化作用,防止蛋白网络过度硬化。三者共同作用构建了结构完整、分布均匀的蛋白纤维化网络骨架。反观标准配方未拉伸样品,因缺乏热烫剪切力的诱导,其微观结构松散、空隙巨大且表面粗糙[33],未能形成有效的纤维取向。因此,再制手撕奶酪在质构均匀性和稳定性方面均优于原制马苏里拉奶酪和未拉伸的再制奶酪,不仅有效实现了蛋白的纤维化,还在结构规整性和配方灵活性上具有明显优势。

图6 不同工艺制备的奶酪微观结构对比

Fig.6 Microstructure comparison of cheese prepared by different preparation processes

3 结 论

通过优化配方与工艺,成功开发出一款具有良好手撕性的再制手撕奶酪。主要创新点为:以原制马苏里拉奶酪为主要原料,结合优化的热烫拉伸工艺,成功制备出高纤维化的再制手撕奶酪。确定了再制手撕奶酪的较佳原辅料配方:质量分数60%的原制马苏里拉奶酪、质量分数10%的脱脂乳粉、质量分数0.6%的乳化盐、质量分数7.5%的椰子油、质量分数0.5%的柠檬酸,余量为水;较佳成型加工条件为温度75 ℃、固定成型加工时间8 min、热烫拉伸次数6次。该配方与工艺协同促进酪蛋白形成有序的纤维化结构,从而显著改善产品的拉伸强度与组织化度。所制备的产品在硬度、拉伸强度与微观结构上均表现优异,其纤维化程度显著高于未拉伸样品,且优于市售同类产品,为手撕型再制奶酪的开发提供了具有实用价值的工艺参考。本研究的局限性在于主要围绕实验室规模工艺展开,尚未进行中试放大及长期贮藏稳定性验证;此外,配方中椰子油风味对产品整体风味的影响有待进一步分析与评价。后续研究方向可以从风味调控方面进行优化,开展规模化生产试验,并探索该工艺在其他再制奶酪产品中的应用潜力。

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Preparation Process Optimization and Quality Analysis of Processed String Cheese

Chen Chen, Feng Lan, Yu Haiyan, Tian Huaixiang, Jing Yan, Yuan Haibin*

(School of Flavor and Fragrance Technology and Engineering,Shanghai University of Applied Sciences,Shanghai 201418, China)

Abstract： String cheese, valued for its ease of peeling and convenience, represents an emerging form of cheese product. However, current products are predominantly based on natural cheese and suffer from drawbacks such as inconsistent hand-tear properties and poor stretchability. Therefore, developing a high-quality processed string cheese with stable tearability and a well-defined fibrous structure is a major technical requirement that the industry faced. Natural Mozzarella cheese was used as raw material and sensory score was taken as the evaluation index, both the ingredient formulation and processing technology were optimized through single-factor experiments. The result showed that the optimal formulation consisted of 60% mass fraction natural Mozzarella cheese, 10% mass fraction skim milk powder, 0.6% mass fraction emulsifying salt, 7.5% mass fraction coconut oil, and 0.5% mass fraction citric acid, with the rest being water. The optimal processing parameters were molding temperature of 75 ℃, fixed molding time of 8 min, and six cycles of blanching and stretching. Through determination and analysis of tensile strength, texture profile, microstructure, and degree of texturization, the processed string cheese achieved the highest sensory score under the optimized formula and process conditions. The optimized sample exhibited a tensile strength of 0.39 MPa and a texturization degree of 6.47, both significantly higher than those of commercially available products, and demonstrated superior fibrosity and hand-tear properties. Compared with commercial samples, the optimized product showed stable quality with lower hardness, while comparable springiness, chewiness, and cohesiveness, with stable overall quality. The combination of blanching stretching treatment and formulation optimization promoted the orderly alignment of casein, resulting in a dense fibrous network structure. This research provided a feasible technical pathway for the development of high-quality processed string cheese with stable hand-tear properties and excellent fibrous structure.

Keywords： processed cheese; hand-tear properties; tensile strength; fibrosis; sensory evaluation

doi：10.12301/spxb202500545

文章编号：2095-6002(2026)04-0221-10

引用格式：陈臣,冯澜,于海燕,等. 再制手撕奶酪制备工艺优化及品质分析[J]. 食品科学技术学报,2026,44(4):221-230.

Chen Chen, Feng Lan, Yu Haiyan, et al. Preparation process optimization and quality analysis of processed string cheese[J]. Journal of Food Science and Technology, 2026,44(4):221-230.

中图分类号： TS252.42

文献标志码： A

收稿日期： 2025-11-17

基金项目： 国家自然科学基金面上项目(32472309)。

Foundation： National Natural Science Foundation of China (NSFC)(32472309).

第一作者： 陈 臣,男,教授,博士,主要从事食品生物技术和食品风味化学方面的研究。

*通信作者： 袁海彬,男,副教授,博士,主要从事风味缓控释技术和食品贮藏与保鲜技术方面的研究。E-mail: yuanhb@sit.edu.cn。

(责任编辑：李 宁)