一种奶糖硬质干酪及其制作方法与流程

本发明涉及乳制品加工，具体为一种奶糖硬质干酪及其制作方法。

背景技术：

1、奶糖硬质干酪是一种兼具奶糖甜香风味与硬质干酪咀嚼口感的乳制品，其通过乳酸菌发酵、排乳清、混料及低温长时间烘干等工艺制得，具有水分含量低、保质期长、便于携带和储存的特点，近年来在休闲乳制品市场中获得广泛关注。

2、目前，奶糖硬质干酪的常规生产工艺通常包括原料乳验收、巴氏杀菌、接种发酵、搅拌破乳、压榨排乳清、添加白砂糖等辅料、成型及烘干等步骤。然而，现有技术在生产实践中仍存在以下技术难题。

3、第一，风味来源单一且过度依赖外加香精。为赋予奶糖硬质干酪特色风味，现有技术通常采用外加食用香精(如焦糖香精、菠萝香精、炼乳香精等)的方式。这类香精主要由合成酯类、内酯类及醛类化合物调配而成，不仅成本较高，且在55-65℃的长时烘干过程中易因挥发和热降解而损失，导致终产品的香气强度不足、风味失真。此外，部分合成香精在长期储存过程中可能发生氧化或重排反应，产生不良风味，缩短产品的货架期。随着消费者对清洁标签食品的需求日益增长，依赖外加香精的技术路线面临日益严格的法规和市场需求挑战。

4、第二，现有无香精增香技术难以适用于低温烘干工艺。已知的美拉德反应增香技术通常采用还原糖与氨基酸在大于100℃的高温条件下反应生成吡嗪类、噻唑类等肉香或烤香风味化合物，其反应条件与本发明55-65℃的烘干温度不匹配。在低温条件下，常规还原糖(如葡萄糖、木糖)与氨基酸的反应速率极低，难以在有限的生产周期内产生足够的风味贡献。低聚果糖作为一种益生元，在乳制品中通常作为膳食纤维或蔗糖替代品使用，其还原端的反应活性因其聚合结构而显著低于单糖，现有文献普遍认为低聚果糖在低于100℃的条件下不参与美拉德反应，因此尚无将其用于低温增香的技术报道。

5、第三，奶糖硬质干酪的质地调控存在矛盾。高蔗糖含量(通常占总配方的15-20%)和低水分含量(9-12%)赋予产品硬脆的咀嚼特性，但过高的硬度导致产品入口时口感粗糙、断裂不干脆，甚至出现粉渣感。为改善质地，现有技术常添加乳化盐或增稠剂，但乳化盐可能带来不希望的咸味和金属后味，而增稠剂(如变性淀粉、卡拉胶)在低水分体系中难以充分水化，质构改良效果有限。如何在不改变产品硬质干酪基本形态的前提下，使其断裂特性更接近硬糖的硬质、有嚼劲、断面干净、不黏不韧的口感，同时不影响工艺操作，是亟待解决的技术问题。

6、第四，产品在烘干过程中因热处理而产生的蒸煮味和硫磺味难以消除。原料乳中的乳清蛋白在巴氏杀菌(95℃，300s)和烘干(55-65℃，数小时)的双阶段热历史中会发生不同程度的变性，释放含硫氨基酸的降解产物，包括甲硫醇、二甲基硫醚等挥发性硫化物，这些化合物具有典型的蒸煮蔬菜和硫磺异味，严重影响产品的风味纯净度。现有技术中，消除蒸煮味通常依赖高温闪蒸或真空脱气设备，但这些设备投资大、能耗高，不适用于中小规模生产。

7、第五，产品在烘干过程中风味强度不足且香气层次单一。奶糖硬质干酪的理想风味应为奶香、焦糖甜香与果香的多层次复合，但现有技术中，除添加白砂糖提供甜味外，缺乏有效的手段在烘干过程中原位生成具有焦糖和果香特征的香气化合物。外源香精因热不稳定而损失后，终产品往往仅有基础奶香而无特征香韵，难以满足消费者对差异化风味的期待。

8、因此，开发一种无需外加香精即能在低温长时烘干过程中原位生成焦糖-菠萝复合香韵的奶糖硬质干酪及其制作方法，以解决上述现有技术中风味来源单一、低温增香技术空白、质地调控矛盾及蒸煮味去除难题，具有重要的实际意义和市场价值。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种奶糖硬质干酪及其制作方法，以解决背景技术中提出的问题。

2、本发明的第一方面，提供一种奶糖硬质干酪，包括以下原料：

3、牛奶 870份；

4、乳酸菌 0.0435份；

5、凝乳酶 0.006份；

6、白砂糖 75-80份；

7、低聚果糖 2-4份；

8、无水奶油 50份；

9、l-半胱氨酸 0.01-0.02份。

10、作为本发明的优选技术方案，所述牛奶为无抗奶，脂肪含量≥3.1wt%，蛋白质含量≥2.8wt%，非脂乳固体含量≥8.1wt%。

11、作为本发明的优选技术方案，所述乳酸菌为德氏乳杆菌保加利亚亚种与唾液链球菌嗜热亚种按重量比1:1混合的混合菌种，活力单位为50au。

12、作为本发明的优选技术方案，所述低聚果糖为粉状，聚合度为3-8，纯度≥95wt%。

13、作为本发明的优选技术方案，所述l-半胱氨酸为食品级，纯度≥98.5wt%。

14、作为本发明的优选技术方案，所述奶糖硬质干酪的水分含量为9-12wt%。

15、作为本发明的优选技术方案，所述奶糖硬质干酪的酸度为70-90°t。

16、作为本发明的优选技术方案，所述奶糖硬质干酪的脂肪含量为12-16wt%。

17、作为本发明的优选技术方案，所述奶糖硬质干酪的蛋白质含量为10-14wt%。

18、作为本发明的优选技术方案，所述奶糖硬质干酪的蔗糖含量为15-20wt%。

19、需要说明的是，本发明采用低聚果糖替代部分白砂糖，低聚果糖在本发明中兼具双重功能。其一，作为益生元，低聚果糖在发酵阶段不被乳酸菌代谢利用，但在后续烘干阶段与l-半胱氨酸发生反应。其二，与常规单糖或二糖相比，低聚果糖的聚合结构使其还原端葡萄糖残基的反应活性被显著抑制，在55-65℃条件下不参与传统美拉德反应路径。

20、需要说明的是，本发明采用l-半胱氨酸作为美拉德反应路径调控剂。在乳制品体系中，乳清蛋白与乳糖在55-65℃的长时烘干过程中会发生温和的美拉德反应。在乳品近中性 ph 环境下，l-半胱氨酸的游离氨基优先与体系内反应性羰基化合物发生亲核加成形成席夫碱，分子内巯基进一步与席夫碱亚胺环化生成噻唑烷类中间体。这一竞争反应有效消耗了部分反应性羰基，从而抑制了美拉德反应中吡嗪类、噻唑类等高温强风味化合物的过度生成，引导反应路径偏向呋喃酮类、内酯类等焦糖-甜香型风味物质的缓慢释放。同时，l-半胱氨酸热解释放的含硫化合物与上述产物产生协同呈味效应，在不依赖外加香精的条件下形成天然焦糖-菠萝复合香韵。l-半胱氨酸单加时在乳制品中用作氧化还原缓冲剂，能够抑制加热过程中的蒸煮味，但其本身不贡献风味，高浓度时甚至产生轻微硫磺味。低聚果糖单加时在55-65℃烘干温度下基本不参与美拉德反应，仅作为益生元存在。二者共存时，l-半胱氨酸通过上述路径调控美拉德反应方向，拉低强风味物的生成量，让温和甜香物的相对比例提高；低聚果糖则通过其持水性和填充作用调节物料体系的微环境，影响反应物间的接触概率和反应速率；两者在风味生成层面形成功能互补，实现了不依赖外加香精的内源增香。

21、需要说明的是，l-半胱氨酸与低聚果糖的协同作用解决了背景技术中提及的风味来源单一和低温增香空白问题。l-半胱氨酸单加时在乳制品中用作氧化还原缓冲剂，能够抑制加热过程中的蒸煮味，但其本身不贡献风味，高浓度时甚至产生轻微硫磺味。低聚果糖单加时作为普通益生元，在55-65℃烘干温度下几乎不参与任何热化学反应。二者共存时，l-半胱氨酸作为美拉德反应路径调控剂，其氨基与体系中的反应性羰基化合物形成席夫碱，同时其巯基与氨基协同参与噻唑烷类杂环化合物的生成，上述竞争反应有效消耗了部分反应性羰基，抑制了美拉德反应中吡嗪类、噻唑类等烤香/坚果型风味化合物的过度生成，引导反应路径偏向呋喃酮类、内酯类等焦糖-甜香型风味物质的缓慢释放，实现了不依赖外加香精的内源增香。

22、需要进一步说明的是，l-半胱氨酸与低聚果糖的添加时机具有关键作用。若在发酵前添加，l-半胱氨酸的还原性会显著降低体系的氧化还原电势，抑制乳酸菌的代谢活性，导致发酵终点酸度无法达到70°t。因此，l-半胱氨酸须在压榨排乳清后的混料阶段加入，此时乳酸菌已灭活，半胱氨酸的还原性不再影响发酵进程。低聚果糖同样在排乳清后的拌料阶段与白砂糖一同加入，与l-半胱氨酸在后续烘干阶段相遇并发挥反应路径调控与风味协同效应。

23、需要进一步说明的是，本发明中l-半胱氨酸的添加量对产品质构具有调控作用。l-半胱氨酸的巯基能够打断酪蛋白分子间的二硫键，在压榨排乳清后水分含量已降至50±2wt%的条件下，蛋白质分子链已被固定于半刚性网络中，打断二硫键不导致宏观软化，而是使产品断裂特性由韧性断裂向脆性断裂转变，形成类似硬糖的硬质、有嚼劲、断面干净、不黏不韧的口感。这一质构改良效果与风味生成同步实现，无需额外添加乳化盐或增稠剂。

24、本发明的第二方面，提供一种奶糖硬质干酪的制作方法，包括以下步骤：

25、s1、将牛奶进行预巴氏杀菌和均质处理，预巴氏杀菌温度为85±2℃，时间为15s，均质温度为65-70℃，均质压力为18-20mpa，出口温度为6±2℃；

26、s2、将经s1处理的牛奶进行巴氏杀菌，杀菌温度为95±2℃，时间为300s，冷却至30±2℃后加入凝乳酶并接种乳酸菌，搅拌15min；

27、s3、将接种后的牛乳在30±2℃下发酵14-16h，至酸度为70-90°t；

28、s4、将发酵结束后的凝乳加热至75±1℃，停止搅拌，静止保温30min，得到破乳凝乳；

29、s5、将破乳凝乳进行过滤压榨排乳清，压榨压力为8bar，压榨时间为14-15h，至水分含量为50±2wt%，得到奶酪半成品；

30、s6、向奶酪半成品中加入白砂糖、低聚果糖、无水奶油和l-半胱氨酸，混合均匀后成型，于55-65℃烘干至水分含量为9-12wt%，自然放置冷却30min后包装，即得。

31、需要说明的是，所述步骤s6中，烘干温度为55-65℃，该温度范围内，上述席夫碱中间体及噻唑烷类化合物的生成与转化反应速率适宜，能够持续释放呋喃酮类、内酯类等焦糖-甜香型风味化合物直至产品最终水分降至目标范围。若烘干温度低于55℃，反应速率过低，风味强度不足；若烘干温度高于65℃，呋喃酮类化合物进一步降解，产生烤糊味，且产品颜色加深。

32、需要说明的是，所述步骤s6中，l-半胱氨酸的添加比例经过优化，能够实现蒸煮味抑制的同时协同产生焦糖-甜香复合风味，且不产生硫磺异味。

33、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

34、(1)本发明通过l-半胱氨酸与低聚果糖在55-65℃烘干阶段的反应路径调控与风味生成功能互补，在低温条件下原位生成呋喃酮类、内酯类等焦糖-甜香型风味化合物，赋予产品天然的焦糖-菠萝复合香韵，完全无需添加任何外加香精，配料表简洁，符合清洁标签要求。

35、(2)本发明利用l-半胱氨酸的巯基打断酪蛋白二硫键，在不添加乳化盐或增稠剂的前提下，使硬质干酪的断裂特性由韧性断裂转变为脆性断裂，赋予产品类似硬糖的硬质、有嚼劲、断面干净、不黏不韧口感，同时保持硬质干酪的基本形态和低水分特性。

36、(3)本发明中l-半胱氨酸在55-65℃烘干阶段通过优先与反应性羰基化合物的竞争性反应被消耗，抑制美拉德反应中吡嗪类、噻唑类等强风味化合物的过度生成，引导反应路径向呋喃酮类、内酯类等温和甜香型风味物质偏移，半胱氨酸的还原性不再影响终产品，且其抑制蒸煮味的作用与增香作用同步实现，一举解决蒸煮味残留和风味不足两大问题。

37、(4)本发明的方法充分利用了现有奶糖硬质干酪工艺流程中巴氏杀菌和低温长时烘干两个固有的热处理段，无需新增设备、无需改变现有工艺参数窗口，与现有生产线高度兼容，工业化实施成本低。

38、(5)本发明通过l-半胱氨酸在发酵后添加的工艺控制，避免了还原剂对乳酸菌活性的抑制，确保发酵酸度正常达标，工艺稳健性高。