AbstractCalcium chloride is commonl

Abstract
Calcium chloride is commonly added to cheese–milk to improve coagulum formation and to increase cheese yield but high concentrations of calcium ions can have adverse effects. In this study, confocal laser scanning microscopy and cryo-scanning electron microscopy were coupled with textural and chemical analyses to observe microstructural and biochemical changes that occur in cheese during ripening when calcium chloride is added or the draining pH altered. For the cheese prepared with no additional calcium at a draining pH of 6.0, the cheese porosity increased with ripening time and the number of protein vertices in the microscopy images declined, indicative of protein solubilisation. As the amount of CaCl2 added was increased, however, these changes became less significant. Our findings show that calcium chloride addition can be used, together with a lower draining pH, to alter the manufacturing process without significantly impacting on the quality of the mature cheese.

Keywords
Cheddar cheese; Ripening; Cheese microstructure; Calcium chloride addition; Draining pH
1. Introduction
Calcium, in the form of calcium chloride, can be added to cheese–milk to influence the coagulation process (McMahon et al., 1984, Okigbo et al., 1985 and Ustunol and Hicks, 1990) and to increase cheese yield (Wolfschoon-Pombo, 1997). A range of 0–0.2 g/kg of milk is typically applied (McMahon et al., 1984, Okigbo et al., 1985 and Ustunol and Hicks, 1990), although some studies use concentrations as high as 0.5 g/kg of milk (Ustunol & Hicks, 1990).

While the effect of milk calcium concentration on rennet induced coagulation and the properties of fresh and mature cheese has been well studied (Chevanan et al., 2006, Lucey and Fox, 1993, Upreti et al., 2006, Upreti and Metzger, 2006 and Upreti et al., 2006), our understanding of the impact of calcium on cheese structure and functionality during ripening is far from complete.

Calcium can impact on cheese ripening by affecting the rate of proteolysis, as the residual rennet activity may be higher in cheeses with low calcium and phosphorous content (Upreti, Metzger, & Hayes, 2006). Similarly proteolysis can be enhanced by the removal of calcium ions from milk, as the casein micelles as well as milk proteinases originally associated with the micelles dissociate more readily (Hsu & Shipe, 1986). Lower proteolysis in cheeses with a higher level of calcium and phosphorus can lead to textural defects such as a harder, more springy and more chewy cheese (Chevanan et al., 2006).

The pH of whey draining is a key process control point where calcium concentration can be controlled during cheese making (Lawrence et al., 1987, Lawrence et al., 1984 and Lucey and Fox, 1993) and a reduction in draining pH can potentially be used to minimise the effects of calcium addition on the final cheese. Whey draining typically occurs at a pH of 6.2–6.3 for Cheddar cheese (Chandan & Kapoor, 2011) and the solubilised calcium and phosphate are largely removed in the whey. The whey draining pH also impacts on the distribution of rennet to the curd (Holmes, Duersch, & Ernstrom, 1977), with subsequent effects on proteolysis, texture and the flavour of the mature cheese (Lawrence et al., 1987 and Visser, 1993).

Cheeses made with a low draining pH, such as Cheshire, generally have a crumbly texture (Lucey & Fox, 1993). Reducing the draining pH from 6.40 to 6.15 for Mozzarella cheese can led to greater proteolysis and reduced springiness; the change in texture may possibly be due to the lower calcium content of the cheese drained at a lower pH (0.75% Ca c.f. 0.83% Ca; (Yun, Barbano, Kindstedt, & Larose, 1995)). Reduced fat Cheddar cheese is also less cohesive and harder when the curd is drained at a pH of 5.85 instead of 6.30 (Tunick, Guinee, Van Hekken, Beresford, & Malin, 2007).

Microscopic techniques including confocal laser scanning microscopy (CLSM) and scanning electron microscopy (SEM) have previously been used to assess the effect of either calcium addition or draining pH on the microstructure of cheese. Mozzarella produced with reduced calcium had a greater number of fat globules (Joshi, Muthukumarappan, & Dave, 2004) and a reduction in draining pH, from 6.4 to 5.9, led to a more continuous three dimensional network due to the enhanced fusion of paracasein particles (Kiely et al., 1992). The draining pH also influences the final pH of the cheese (Lucey & Fox, 1993) and the protein aggregates observed by SEM change as a function of cheese pH, with globular proteins observed in Gouda (pH 5.25), smaller chains or strands in Cheshire cheese (pH 4.64) and protein aggregates of an intermediate appearance in Cheddar (pH 4.85–5.14) (Hall & Creamer, 1972). While cryo-SEM has been used to study Cheddar cheese previously (Ong et al., 2011 and Ong et al., 2012), it has not yet been applied to look at the impact of draining pH and calcium addition during ripening.

The aim of this study was to investigate the impact of both calcium chloride addition and draining pH on the microstructure and biochemical changes that occur during ripening at 8 °C for 30 weeks, to assess whether these process variables significantly alter Cheddar cheese.

2. Materials and methods
2.1. Cheese making

Twelve batches of cheeses were made in total over the course of two trials carried out at the Warrnambool Cheese and Butter pilot plant (WCB, Allansford, Australia). In each trial, 6 batches of cheese were made with different levels of calcium chloride (CaCl2) addition (0, 100 or 300 mg/kg milk) and whey draining pH (pH 6.0, 6.2). The cheeses were made in a randomised order and the experiment was then repeated in the following trial.

Full procedural details are given in Ong, Soodam, Kentish, Powell, and Gras (in press). To summarise, cheese–milk (pasteurised and standardised; protein to fat ratio 0.79) was cooled to 32 °C and inoculated with 1.2% (w/w) of mixed-strain Lactococcus lactis starter (Dairy Innovation Australia, Werribee, Australia) cultured in bulk by WCB. Either no CaCl2, 100 or 300 mg/kg CaCl2 was added after starter addition. Rennet was added (Hannilase L, 690 IMCU/mL, used at 0.06 mL/kg of milk; Chr. Hansen, Bayswater, Australia). Once coagulation was achieved, the curd was cooked by gradually increasing the temperature from 32 to 38 °C in a total of 60 min. The curd was cooked at that temperature until the pH dropped to either 6.2 or 6.0, as needed. The sweet whey was then drained off and the cheddaring step started. When the pH reached approximately 5.4, the curd was milled and salted with 2.5% w/w of salt before being pressed at 689 kPa overnight. The cheese was then stored at 8 °C for ripening for 30 weeks.

2.2. Microscopic techniques

Confocal laser scanning microscopy (CLSM, Leica TCS SP2; Leica Microsystems, Heidelberg, Germany) was used to monitor the structure of the cheese samples during ripening at Weeks 1, 4, 13, and 30, using a method described previously (Ong et al., 2011), except that Nile Red was prepared in pure dimethyl sulphoxide and both stains were diluted ten-fold in water prior to staining. The emission wavelengths were set at 550-600 nm and 668–708 nm for Nile Red and Fast Green FCF respectively. A total of 6 images and 3 three-dimensional pictures was collected for each cheese treatment at each time point during ripening. Imaris image processing software (Bitplane, South Windsor, CT, USA) was used to analyse the three dimensional images as described previously (Ong et al., 2012). Image analysis yielded parameters that could be used to monitor the distribution of components during ripening including: the fat (number of globules per unit volume and mean diameter), the protein (number of vertices in the rendered protein surface) and the porosity (ratio of the volume of the pores to the total volume of samples). The number of vertices and number of fat globules were normalised to the sample size, which had the dimensions of ∼ 119 × 119 × 9.8 μm.

Cryo scanning electron microscopy (Quanta; Fei, Hillsborro, OR, USA) was used to analyse cheeses during ripening using a method described in a previous study (Ong et al., 2011). A total of 6 images were taken at a magnification of 2000×, 4000× or 8000× from one representative cheese sample selected randomly for each treatment at each time-point (Weeks 1, 4, 13, 30) during ripening.

2.3. Analytical techniques

To determine the pH of the cheese during ripening, grated cheese (10 g) was homogenised with 10 mL of distilled water to create a cheese slurry for each cheese sample. An electrode pH meter (Orion 720A, Orion Pacific, Frankston, Australia) was then used to measure the pH. Fresh pH 7.0 and 4.0 standard buffer solutions (Ajax Finechem, Sydney, Australia) were used to calibrate the pH meter.

The water soluble extract (WSE) of the cheese was obtained by homogenising 10 g of grated cheese with 20 ml of water, followed by incubation for 1 hour at 40 °C. The slurry was then centrifuged at 3200 g (4 °C, 20 min) and the aqueous fraction was filtered using Whatman No 54 filter paper to yield the WSE. Cheese proteolysis was determined using Kjeldahl analysis to analyse the level of nitrogen soluble in water (WSE-nitrogen) and in 12% trichloroacetic acid (TCA; Sigma–Aldrich, Sydney, Australia) soluble nitrogenusing a method described in a previous study (Ong, Henriksson, & Shah, 2006).

The texture profiles, such as changes in hardness and cohesiveness, of the cheese were monitored during ripening using texture analyser TA-XT Plus (Stable Micro Systems, Goldalming, UK) and a modified version of the method developed by Ong et al. (2012) using cylindrical samples 2.0 cm in diameter.

The microbiological count was monitored during ripening and bacteria identified using a matrix assisted laser desorption/ionisation–time of flight (MALDI–TOF, Bruker, Billerica, MA, USA) mass spectrometer using a method described in a previous study (Soodam, Ong, Kentish

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อโดยทั่วไปมีเพิ่มแคลเซียมคลอไรด์เพื่อชี – นม coagulum ก่อการปรับปรุง และ การเพิ่มผลผลิตชี แต่ความเข้มข้นสูงของประจุแคลเซียมจะมีผลร้าย ในการศึกษานี้ เลเซอร์ confocal microscopy แกนและแกน cryo microscopy อิเล็กตรอนถูกควบคู่กับเคมี และ textural วิเคราะห์สังเกตการเปลี่ยนแปลง microstructural และชีวเคมีที่เกิดขึ้นในชีระหว่าง ripening เมื่อเพิ่มแคลเซียมคลอไรด์หรือการเปลี่ยนแปลง pH draining สำหรับชีพร้อมแคลเซียมเพิ่มเติมที่ draining pH 6.0, porosity ชีเพิ่มกับ ripening เวลาและจำนวนจุดยอดของโปรตีนในภาพ microscopy ปฏิเสธ ส่อ solubilisation โปรตีน เป็นยอดของ CaCl2 ที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เป็นสำคัญน้อย ผลการวิจัยของเราแสดงว่า นอกจากนี้แคลเซียมคลอไรด์สามารถใช้ ร่วม draining pH ต่ำ ปรับเปลี่ยนกระบวนการผลิต โดยไม่มีผลกระทบอย่างมากต่อคุณภาพของผู้ใหญ่คำสำคัญชีสเนยแข็งชนิดหนึ่ง Ripening ต่อโครงสร้างจุลภาคชี นอกจากนี้แคลเซียมคลอไรด์ ระบายน้ำ pH1. บทนำสามารถเพิ่มแคลเซียม ในรูปของแคลเซียมคลอไรด์ ชี – นมจะมีผลต่อการแข็งตัวของเลือด (al. et แม็กแมเฮิน 1984, Okigbo และ al., 1985 และ Ustunol และ Hicks, 1990) และ การเพิ่มผลผลิตชีส (Wolfschoon-Pombo, 1997) ได้ ช่วง 0 – 0.2 g/kg ของน้ำนมโดยทั่วไปใช้ (แม็กแมเฮิน et al., 1984, Okigbo และ al., 1985 และ Ustunol และ Hicks, 1990), ถึงแม้ ว่าศึกษาบางใช้ความเข้มข้นสูงถึง 0.5 g/kg ของน้ำนม (Ustunol & Hicks, 1990)ในขณะที่ผลของความเข้มข้นของแคลเซียมนมบน rennet เกิดการแข็งตัวของเลือดและคุณสมบัติของสด และชีผู้ใหญ่มีการศึกษาดี (Chevanan และ al., 2006, Lucey และสุนัขจิ้งจอก 1993, Upreti และ al., 2006, Upreti และ Metzger, 2006 และ Upreti และ al., 2006), เราเข้าใจผลกระทบของแคลเซียมในชีโครงสร้างและการทำงานระหว่าง ripening เป็นแหล่งสมบูรณ์แคลเซียมสามารถส่งผลกระทบในชี ripening โดยส่งผลกระทบต่ออัตรา proteolysis กิจกรรม rennet เหลืออาจสูงกว่าเนยแข็งมีแคลเซียมต่ำและ phosphorous เนื้อหา (Upreti, Metzger, & สเฮย์ส 2006) ในทำนองเดียวกัน proteolysis สามารถถูกเพิ่ม โดยการเอาประจุแคลเซียมจากนม เป็น micelles เคซีนรวมทั้งความ micelles proteinases นม dissociate มากขึ้น (ซู & Shipe, 1986) Proteolysis ล่างในเนยแข็งด้วยระดับของแคลเซียมและฟอสฟอรัสสูงสามารถนำไปสู่ข้อบกพร่อง textural เช่นยาก ชี springy มาก และเหนียวมากขึ้น (Chevanan และ al., 2006)PH ของเวย์ระบายเป็นจุดควบคุมกระบวนการสำคัญที่สามารถควบคุมความเข้มข้นของแคลเซียมในระหว่างการทำชีส (Lawrence et al., 1987, Lawrence et al., 1984 และ Lucey และสุนัข จิ้งจอก 1993) และลด draining pH อาจใช้เพื่อลดผลกระทบของการเพิ่มแคลเซียมในเนยแข็งสุดท้าย โดยปกติเวย์ระบายเกิดที่ pH 6.2-6.3 สำหรับชีสเนยแข็งชนิดหนึ่ง (Chandan & กปู 2011) และ solubilised แคลเซียมและฟอสเฟตส่วนใหญ่ถูกเอาออกในเวย์ PH draining เวย์ยังผลกระทบต่อการกระจายของ rennet กับซีอิ้ว (โฮลมส์ Duersch, & Ernstrom, 1977), พร้อม proteolysis เนื้อสัมผัส และรสชาติของผู้ใหญ่ (Lawrence et al., 1987 และ Visser, 1993) ผลตามมาเนยแข็งที่ทำ ด้วย pH draining ต่ำ เช่นเชชเชอร์ โดยทั่วไปมีเนื้อ crumbly (Lucey และสุนัขจิ้งจอก 1993) ลด draining pH จาก 6.40 6.15 สำหรับมอสซาเรลล่าชีสสามารถนำไปมากกว่า proteolysis และลด springiness การเปลี่ยนแปลงพื้นผิวอาจอาจเกิดจากแคลเซียมต่ำเนื้อหาของระบายออกที่ pH ต่ำ (0.75% Ca c.f. 0.83% Ca (ยุน Barbano, Kindstedt และ Larose, 1995)) ชีสเนยแข็งชนิดหนึ่งไขมันลดได้ยังเหนียว และยากน้อยเมื่อซีอิ้วจะระบายออกที่ pH 5.85 แทน 6.30 (Tunick, Guinee, Van Hekken, Beresford และ Malin, 2007)ก่อนหน้านี้มีการใช้เทคนิคกล้องจุลทรรศน์ confocal เลเซอร์สแกน microscopy (CLSM) และสแกน microscopy อิเล็กตรอน (SEM) เพื่อประเมินผลของการเพิ่มแคลเซียมหรือ draining pH ต่อโครงสร้างจุลภาคของชีส ซีฟู๊ดมีแคลเซียมลดลงได้มากกว่าจำนวน fat globules (Joshi, Muthukumarappan, & Dave, 2004) และลด pH draining จาก 6.4 การ 5.9 นำไปสู่เครือข่ายสามมิติมากขึ้นอย่างต่อเนื่องเนื่องจากการผสมผสานพิเศษของอนุภาค paracasein (Kiely et al., 1992) Draining pH ยังมีผลต่อค่า pH สุดท้ายของชี (Lucey และสุนัขจิ้งจอก 1993) และเพิ่มโปรตีนสังเกต โดย SEM เปลี่ยนเป็นฟังก์ชันของชีส ด้วยโปรตีน globular สังเกตในสเกาดา (pH 5.25), โซ่ขนาดเล็กหรือ strands เชชเชอร์ชี (pH 4.64) และโปรตีนกับผลรวมของลักษณะในสเนยแข็งชนิดหนึ่ง (pH 4.85-5.14) กลาง (หอประชุมและครีมเทียม , 1972) ในขณะที่มีการใช้ cryo SEM เพื่อศึกษาสเนยแข็งชนิดหนึ่งชีก่อนหน้านี้ (อ๋อง et al., 2011 และอ๋อง et al., 2012), มันยังไม่ได้ถูกใช้เพื่อดูผลกระทบของ draining pH และนอกจากนี้แคลเซียมระหว่าง ripeningจุดมุ่งหมายของการศึกษานี้คือการ ตรวจสอบผลกระทบของการเพิ่มแคลเซียมคลอไรด์และ pH draining ต่อโครงสร้างจุลภาคและการเปลี่ยนแปลงชีวเคมีที่เกิดขึ้นระหว่าง ripening ที่ 8 ° C 30 สัปดาห์ เพื่อประเมินว่าตัวแปรเหล่านี้กระบวนการชีสเนยแข็งชนิดหนึ่งที่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ2. วัสดุและวิธีการ2.1. ชีทำชุดที่สิบสองของเนยแข็งได้ทำการรวมช่วงเวลาของการทดลองที่สองดำเนินการในวอรร์นามบูลชีสและเนยนำร่องโรงงาน (WCB, Allansford ออสเตรเลีย) ในการทดลองแต่ละ ชุดที่ 6 ของชีที่ทำกับระดับที่แตกต่างนอกจากนี้แคลเซียมคลอไรด์ (CaCl2) (0, 100 หรือ 300 มก./กก.นม) และเวย์ระบาย pH (pH 6.0, 6.2) เนยแข็งเกิดขึ้นในใบสั่ง randomised และทดลองแล้วไม่ซ้ำในการทดลองต่อไปนี้รายละเอียดขั้นตอนทั้งหมดจะได้รับในอ๋อง Soodam ภัณฑ์เค้นท์ติช พาวเวล และดิกราส์ (ในข่าว) ถึง summarise ชี – นม (pasteurised และ แบบ โปรตีนต่อไขมัน 0.79) ระบายความร้อนด้วยถึง 32 ° C และ inoculated 1.2% (w/w) ของต้องใช้ผสม Lactococcus lactis สตาร์ท (เวอริบี ออสเตรเลีย ออสเตรเลียนวัตกรรมนม) อ่างในจำนวนมาก โดย WCB ใดไม่ CaCl2, 100 หรือ 300 มก./กก. CaCl2 เพิ่มหลังจากสตาร์ทเพิ่ม Rennet เพิ่ม (Hannilase L, 690 IMCU/mL ใช้ 0.06 mL/kg ของน้ำนม Chr. แฮนเซ่น เบส์วอเทอร์ ออสเตรเลีย) เมื่อสำเร็จเฟน ซีอิ้วถูกต้ม โดยการค่อย ๆ เพิ่มอุณหภูมิจาก 32 ถึง 38 ° C รวม 60 นาที ซีอิ้วถูกต้มที่อุณหภูมิจน pH ลดลง 6.2 หรือ 6.0 ตามต้องการ เวย์หวานระบายออกจากนั้นปิด และเริ่มต้นขั้นตอน cheddaring เมื่อ pH ประมาณ 5.4 ซีอิ้วที่ปลาย และเค็ม ด้วย 2.5% w/w ของเกลือก่อนที่จะถูกกดที่ 689 kPa ค้างคืน ชีแล้วได้ถูกเก็บไว้ที่ 8 ° C สำหรับ ripening 30 สัปดาห์2.2 เทคนิคด้วยกล้องจุลทรรศน์เลเซอร์ confocal microscopy (CLSM ไล TCS SP2 การสแกน ไลก้า Microsystems ไฮเดลเบิร์ก เยอรมนี) ถูกใช้เพื่อตรวจสอบโครงสร้างของตัวอย่างชีระหว่าง ripening สัปดาห์ที่ 1, 4, 13 และ 30 ใช้วิธีการอธิบายไว้ก่อนหน้านี้ (อ๋อง et al., 2011), ยกเว้นว่าไนล์เรดถูกเตรียมในบริสุทธิ์ dimethyl sulphoxide และเป็นคราบทั้งผสมน้ำใน ten-fold ก่อนการย้อมสี ความยาวคลื่นเล็ดรอดได้ได้ที่ 550-600 nm nm 668-708 ไนล์เรดและเร็ว Green FCF ตามลำดับ จำนวน 6 ภาพและรูปภาพสามมิติที่ 3 รวบรวมการรักษาชีแต่ละที่แต่ละจุดเวลาระหว่าง ripening รูป Imaris ประมวลผลซอฟต์แวร์ (Bitplane วินเซอร์ใต้ CT สหรัฐอเมริกา) ถูกใช้เพื่อวิเคราะห์สามมิติภาพที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ (อ๋อง et al., 2012) ภาพวิเคราะห์หาพารามิเตอร์ที่สามารถใช้เพื่อตรวจสอบการกระจายของส่วนประกอบระหว่าง ripening รวม: ไขมัน (จำนวนต่อหน่วยปริมาตรและเส้นผ่าศูนย์กลางเฉลี่ย globules), โปรตีน (จำนวนจุดยอดในพื้นผิวแสดงโปรตีน) และ porosity (อัตราส่วนของปริมาตรของรูขุมขนให้ปริมาตรรวมของตัวอย่าง) จำนวนของจุดยอดและจำนวน fat globules normalised ได้ขนาดตัวอย่าง ซึ่งมีขนาดของ μm × 9.8 × 119 119 ∼Cryo สแกน microscopy อิเล็กตรอน (Quanta หุย Hillsborro หรือ สหรัฐอเมริกา) ถูกใช้เพื่อวิเคราะห์เนยแข็งระหว่าง ripening โดยใช้วิธีการอธิบายไว้ในการศึกษาก่อนหน้า (อ๋อง et al., 2011) จำนวน 6 ภาพที่ถ่ายที่ขยาย ของ 2000 × 4000 ×× 8000 จากชีตัวแทนหนึ่งตัวอย่างที่สุ่มเลือกสำหรับแต่ละที่แต่ละเวลาจุด (สัปดาห์ที่ 1, 4, 13, 30) ระหว่าง ripening2.3 การวิเคราะห์ทางเทคนิคการตรวจสอบค่า pH ของระหว่าง ripening ชียัง (10 g) ถูก homogenised กับ 10 mL ของน้ำกลั่นสร้างน้ำชีสำหรับแต่ละตัวอย่างชี แล้วใช้เครื่องวัด pH อิเล็กโทรด (กลุ่มดาวนายพราน 720A แปซิฟิคโอไรออน Frankston ออสเตรเลีย) วัด pH แก้ไขบัฟเฟอร์มาตรฐานสด pH 7.0 และ 4.0 (Finechem อาแจ็กซ์ ซิดนีย์ ออสเตรเลีย) ได้ใช้การวัดค่า pHน้ำ (ตัวกลาง WSE) สารสกัดในการละลายน้ำของชีกล่าว โดย homogenising 10 กรัมของยังชีกับ 20 ml น้ำ ตาม ด้วยการบ่มที่ 40 องศาเซลเซียส 1 ชั่วโมง สารละลายถูก centrifuged แล้วที่ 3200 g (4 ° C, 20 นาที) และเศษส่วนอควีถูกกรองโดยใช้กระดาษกรอง Whatman No 54 ให้ตัวกลาง WSE กำหนด proteolysis ชีใช้ Kjeldahl วิเคราะห์เพื่อวิเคราะห์ระดับของไนโตรเจนละลาย ในน้ำ (ตัวกลาง WSE-ไนโตรเจน และกรด trichloroacetic 12% (TCA Sigma–Aldrich ซิดนีย์ ออสเตรเลีย) nitrogenusing ละลายวิธีที่อธิบายไว้ในการศึกษาก่อนหน้า (อ๋อง Henriksson และ ชาห์ 2006)โพรไฟล์เนื้อ เช่นการเปลี่ยนแปลงในความแข็งและ cohesiveness ของถูกตรวจสอบระหว่าง ripening analyser เนื้อตา XT บวก (ระบบไมโครมั่นคง Goldalming สหราชอาณาจักร) และปรับเปลี่ยนวิธีพัฒนาโดยอ๋อง et al. (2012) โดยใช้ตัวอย่างทรงกระบอก 2.0 ซม.เส้นผ่านศูนย์กลางจำนวน microbiological ถูกตรวจสอบระหว่าง ripening และเชื้อแบคทีเรียที่ระบุโดยใช้เมทริกซ์ช่วยเลเซอร์ desorption/ionisation – เวลาของสเปกโตรมิเตอร์มวลบิน (MALDI – TOF, Bruker, Billerica, MA, USA) โดยใช้วิธีการอธิบายไว้ในการศึกษาก่อนหน้านี้ (Soodam อ๋อง ภัณฑ์เค้นท์ติช

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อแคลเซียมคลอไรด์จะถูกเพิ่มทั่วไปชีสนมเพื่อปรับปรุงการก่อ coagulum และเพื่อเพิ่มผลผลิตชีส แต่ความเข้มข้นสูงของแคลเซียมไอออนจะมีผลกระทบ
ในการศึกษานี้ใช้กล้องจุลทรรศน์เลเซอร์สแกน confocal และฝั่งสแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนถูกคู่กับเนื้อสัมผัสและการวิเคราะห์ทางเคมีที่จะสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงจุลภาคและชีวเคมีที่เกิดขึ้นในระหว่างการสุกชีสเมื่อแคลเซียมคลอไรด์จะถูกเพิ่มหรือค่า pH เปลี่ยนแปลงการระบายน้ำ สำหรับชีสที่จัดทำขึ้นโดยไม่มีการเสริมแคลเซียมในการระบายน้ำมีค่า pH 6.0 ที่พรุนเพิ่มขึ้นด้วยชีสสุกเวลาและจำนวนจุดโปรตีนในภาพกล้องจุลทรรศน์ลดลงบ่งบอกถึงโปรตีน solubilisation ขณะที่ปริมาณของ CaCl2 เพิ่มสูงขึ้นอย่างไรก็ตามการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้กลายเป็นอย่างมีนัยสำคัญน้อย ผลการวิจัยของเราแสดงให้เห็นว่านอกจากนี้แคลเซียมคลอไรด์สามารถนำมาใช้ร่วมกับการระบายน้ำมีค่า pH ต่ำกว่าในการปรับเปลี่ยนกระบวนการผลิตอย่างมีนัยสำคัญโดยไม่ส่งผลกระทบต่อคุณภาพของชีสผู้ใหญ่. คำชีสเชดดาร์; สุก; จุลภาคชีส; แคลเซียมคลอไรด์นอกจากนี้; การระบายน้ำพีเอช1 บทนำแคลเซียมในรูปแบบของแคลเซียมคลอไรด์ที่สามารถเพิ่มชีสนมที่มีอิทธิพลต่อกระบวนการแข็งตัว (ฮอน et al., 1984 Okigbo et al., 1985 และ Ustunol และฮิกส์, 1990) และเพื่อเพิ่มผลผลิตชีส (Wolfschoon -Pombo, 1997) ช่วงของ 0-0.2 กรัม / กิโลกรัมของนมมักจะถูกนำไปใช้ (ฮอน et al., 1984 Okigbo et al., 1985 และ Ustunol และฮิกส์, 1990) แม้ว่าการศึกษาบางคนใช้ความเข้มข้นสูงถึง 0.5 กรัม / กิโลกรัมของนม (Ustunol และฮิกส์, 1990). ในขณะที่ผลกระทบของความเข้มข้นของแคลเซียมนมแข็งตัวเหนี่ยวนำวัวและคุณสมบัติของชีสสดและผู้ใหญ่ได้รับการศึกษาที่ดี (Chevanan et al., 2006 Lucey และฟ็อกซ์ 1993 Upreti et al., 2006 Upreti และเมทซ์ปี 2006 และ Upreti et al., 2006), ความเข้าใจของเราผลกระทบของแคลเซียมกับโครงสร้างชีสและการทำงานระหว่างการสุกอยู่ไกลจากที่สมบูรณ์. แคลเซียมสามารถส่งผลกระทบต่อสุกชีสโดยมีผลกระทบต่ออัตราการ proteolysis ที่เป็น กิจกรรมวัวที่เหลืออาจจะสูงกว่าในชีสที่มีแคลเซียมต่ำและฟอสฟอรัส (Upreti, เมทซ์และเฮย์ส, 2006) proteolysis ในทำนองเดียวกันสามารถเพิ่มโดยการกำจัดของแคลเซียมไอออนจากนมเช่นเคซีนไมเซลล์เช่นเดียวกับนมเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับไมเซลล์เดิมแยกตัวออกมากขึ้นอย่างรวดเร็ว (Hsu และ Shipe, 1986) proteolysis ลดลงในเนยแข็งที่มีระดับที่สูงขึ้นของแคลเซียมและฟอสฟอรัสสามารถนำไปสู่ข้อบกพร่องเนื้อสัมผัสเช่นหนักชีสสปริงมากขึ้นและนุ่มมากขึ้น (Chevanan et al., 2006). ค่า pH ของการระบายน้ำเวย์เป็นจุดควบคุมกระบวนการสำคัญที่แคลเซียม ความเข้มข้นที่สามารถควบคุมได้ในระหว่างการทำชีส (อเรนซ์ et al., 1987 อเรนซ์ et al., 1984 และ Lucey และฟ็อกซ์ 1993) และการลดลงของการระบายน้ำมีค่า pH ที่อาจเกิดขึ้นสามารถนำมาใช้เพื่อลดผลกระทบของการเติมแคลเซียมในชีสสุดท้าย เวย์ระบายน้ำมักจะเกิดขึ้นที่ pH 6.2-6.3 ของชีสเชดดาร์ (Chandan Kapoor และ 2011) และแคลเซียมฟอสเฟต solubilised และจะถูกลบออกส่วนใหญ่อยู่ในเวย์ ค่า pH ระบายน้ำเวย์นอกจากนี้ยังส่งผลกระทบต่อการกระจายของวัวเพื่อนมเปรี้ยว (ที่โฮล์มส์ Duersch และ Ernstrom, 1977) ที่มีผลกระทบที่ตามมาใน proteolysis เนื้อและรสชาติของชีสผู้ใหญ่ (อเรนซ์ et al., 1987 และไขควง 1993 ). ชีสที่ทำด้วยค่า pH ระบายน้ำต่ำเช่นเชสเชียร์โดยทั่วไปมีเนื้อร่วน (Lucey และฟ็อกซ์ 1993) ลดการระบายน้ำมีค่า pH 6.40-6.15 ชีส Mozzarella สามารถนำไปสู่การ proteolysis ยืดหยุ่นมากขึ้นและลดลง การเปลี่ยนแปลงในเนื้ออาจจะเนื่องมาจากปริมาณแคลเซียมที่ต่ำกว่าของเนื้อชีสที่มีค่า pH ต่ำกว่า (0.75% Ca CF 0.83% Ca (Yun, Barbano, Kindstedt และ Larose, 1995)) ลดชีสเชดดาร์ไขมันยังเหนียวน้อยลงและยากขึ้นเมื่อนมเปรี้ยวที่มีการระบายน้ำที่มีค่า pH 5.85 แทน 6.30 (ที่ Tunick, Guinee แวน Hekken, Beresford และมาลิน, 2007). เทคนิคกล้องจุลทรรศน์รวมทั้งกล้องจุลทรรศน์สแกน confocal เลเซอร์ (CLSM) และ สแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (SEM) ได้ถูกนำมาใช้ในการประเมินผลกระทบของการอย่างใดอย่างหนึ่งนอกจากนี้แคลเซียมหรือพีเอชในการระบายน้ำจุลภาคของชีส mozzarella การผลิตที่มีแคลเซียมที่ลดลงมีจำนวนมากขึ้นของข้นไขมัน (Joshi, Muthukumarappan และเดฟ, 2004) และการลดลงของการระบายน้ำมีค่า pH ที่ 6.4-5.9 นำไปสู่เครือข่ายสามมิติอย่างต่อเนื่องมากขึ้นเนื่องจากฟิวชั่นที่เพิ่มขึ้นของอนุภาค paracasein (Kiely et al., 1992) ค่า pH ระบายน้ำนอกจากนี้ยังมีผลต่อค่า pH สุดท้ายของชีส (Lucey & ฟ็อกซ์, 1993) และมวลรวมโปรตีนที่สังเกตจากการเปลี่ยนแปลง SEM เป็นหน้าที่ของพีเอชชีสที่มีโปรตีนกลมสังเกตในเกาดา (pH 5.25), โซ่ขนาดเล็กหรือเส้นในเชสเชียร์ ชีส (pH 4.64) และมวลรวมโปรตีนที่มีลักษณะสื่อกลางในการลื่น (pH 4.85-5.14) (ฮอลล์และครีมเทียม, 1972) ในขณะที่ฝั่ง-SEM ได้รับการใช้ในการศึกษาชีสเชดดาร์ก่อนหน้านี้ (องค์ et al., 2011 และองค์ et al., 2012) ก็ยังไม่ได้ถูกนำมาใช้จะมองไปที่ผลกระทบของการระบายน้ำมีค่า pH และนอกจากนี้แคลเซียมระหว่างการสุก. จุดมุ่งหมาย การศึกษาครั้งนี้เพื่อศึกษาผลกระทบของการนอกจากนี้แคลเซียมคลอไรด์และพีเอชในการระบายน้ำจุลภาคและการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างการสุกที่ 8 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 30 สัปดาห์เพื่อประเมินว่าตัวแปรกระบวนการเหล่านี้อย่างมีนัยสำคัญเปลี่ยนแปลงชีสเชดดาร์. 2 วัสดุและวิธีการ2.1 ชีสทำให้สิบสองกระบวนการของชีสที่ทำทั้งหมดในช่วงสองการทดลองดำเนินการที่วอร์ชีสและเนยโรงงานนำร่อง (WCB, Allansford, ออสเตรเลีย) ในการทดลองแต่ละ 6 กระบวนการของชีสที่ทำกับระดับที่แตกต่างกันของแคลเซียมคลอไรด์ (CaCl2) นอกจากนี้ (0, 100 หรือ 300 mg / kg นม) และเวย์ระบายน้ำพีเอช (pH 6.0, 6.2) เนยแข็งที่ทำในลำดับแบบสุ่มและการทดสอบซ้ำแล้วในการทดลองต่อไป. รายละเอียดการดำเนินการเต็มรูปแบบจะได้รับในองค์ Soodam เคนทิชพาวเวลและ Gras (ในข่าว) เพื่อสรุปชีสนม (พาสเจอร์ไรส์และมาตรฐาน; โปรตีนอัตราส่วนไขมัน 0.79) ถูกระบายความร้อนถึง 32 องศาเซลเซียสและเชื้อด้วย 1.2% (w / w) ของผสมสายพันธุ์ Lactococcus เริ่มต้น lactis (นมนวัตกรรมออสเตรเลีย Werribee, ออสเตรเลีย) เพาะเลี้ยง ในกลุ่มโดย WCB ทั้ง CaCl2 ไม่มี 100 หรือ 300 mg / kg CaCl2 ถูกเพิ่มเข้ามาหลังจากที่เริ่มต้นนอกจากนี้ วัวถูกบันทึก (Hannilase L, 690 IMCU / mL ใช้ที่ 0.06 มิลลิลิตร / กิโลกรัมของนม. Chr แฮนเซน Bayswater, ออสเตรเลีย) เมื่อแข็งตัวก็ประสบความสำเร็จ, นมเปรี้ยวที่ถูกปรุงโดยค่อยๆเพิ่มอุณหภูมิ 32-38 องศาเซลเซียสรวม 60 นาทีที่ เต้าหู้สุกที่อุณหภูมิจนถึงค่า pH ลดลงทั้ง 6.2 หรือ 6.0 ตามความจำเป็น เวย์หวานได้ถูกระบายออกแล้วออกและขั้นตอน cheddaring เริ่มต้น เมื่อค่า pH ถึงประมาณ 5.4 นมเปรี้ยวที่ถูกขัดสีและเค็ม 2.5% w / w การของเกลือก่อนที่จะถูกกดใน 689 กิโลปาสคาลในชั่วข้ามคืน ชีสที่ถูกเก็บไว้แล้ว ณ วันที่ 8 องศาเซลเซียสทำให้สุกเป็นเวลา 30 สัปดาห์ที่ผ่านมา. 2.2 เทคนิคกล้องจุลทรรศน์Confocal กล้องจุลทรรศน์เลเซอร์สแกน (CLSM, Leica TCS SP2; Leica Microsystems, ไฮเดลเบิร์ก, เยอรมนี) ถูกนำมาใช้ในการตรวจสอบโครงสร้างของตัวอย่างชีสระหว่างการสุกในสัปดาห์ที่ 1, 4, 13, และ 30 โดยใช้วิธีการที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ (องค์ et al., 2011) ยกเว้นว่าแม่น้ำไนล์แดงถูกจัดทำขึ้นใน sulphoxide dimethyl บริสุทธิ์และคราบทั้งสองถูกเจือจางสิบเท่าในน้ำก่อนที่จะมีการย้อมสี ความยาวคลื่นที่ปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่ถูกตั้งไว้ที่ 550-600 นาโนเมตรและ 668-708 นาโนเมตรสำหรับแม่น้ำไนล์สีแดงและสีเขียวตามลำดับ FCF อย่างรวดเร็ว ทั้งหมด 6 ภาพและภาพ 3 ภาพสามมิติที่ถูกเก็บรวบรวมสำหรับแต่ละรักษาชีสที่จุดแต่ละครั้งระหว่างการสุก ซอฟแวร์ Imaris การประมวลผลภาพ (Bitplane เซาท์วินด์เซอร์, CT, USA) ถูกใช้ในการวิเคราะห์ภาพสามมิติตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ (องค์ et al., 2012) การวิเคราะห์ภาพผลพารามิเตอร์ที่สามารถใช้ในการตรวจสอบการกระจายตัวขององค์ประกอบระหว่างการสุกรวมถึงไขมัน (จำนวนข้นต่อหน่วยปริมาณและค่าเฉลี่ยเส้นผ่าศูนย์กลาง), โปรตีน (จำนวนจุดในพื้นผิวโปรตีนการแสดงผล) และความพรุน (อัตราส่วนของ ปริมาณของรูขุมขนที่ปริมาณรวมของตัวอย่าง) จำนวนจุดและจำนวนข้นไขมันเป็นปกติขนาดของกลุ่มตัวอย่างที่มีขนาดของ ~ 119 × 119 × 9.8 ไมครอนได้. Cryo กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (ควอนตั้ม; เฟ Hillsborro, OR, สหรัฐอเมริกา) ถูกนำมาใช้ในการวิเคราะห์ชีสในช่วง ทำให้สุกโดยใช้วิธีการที่อธิบายไว้ในการศึกษาก่อนหน้า (องค์ et al., 2011) ทั้งหมด 6 ภาพที่ถูกถ่ายที่ขยายถึง 2000 × 4000 × 8000 ×หรือจากตัวอย่างชีสตัวแทนสุ่มเลือกหนึ่งในการรักษาแต่ละที่แต่ละครั้งที่จุด (สัปดาห์ที่ 1, 4, 13, 30) ระหว่างการสุก. 2.3 เทคนิคการวิเคราะห์การตรวจสอบค่า pH ของชีสในช่วงสุกชีสขูด (10 กรัม) ถูก homogenised 10 มิลลิลิตรของน้ำกลั่นเพื่อสร้างสารละลายชีสสำหรับแต่ละตัวอย่างชีส เครื่องวัดค่า pH อิเล็กโทรด (Orion 720A ไถแปซิฟิกแฟรงก์, ออสเตรเลีย) ถูกนำมาใช้ในการวัดค่า pH ค่า pH สด 7.0 และ 4.0 สารละลายบัฟเฟอร์มาตรฐาน (อาแจ็กซ์ Finechem, ซิดนีย์, ออสเตรเลีย) ถูกนำมาใช้ในการสอบเทียบเครื่องวัดค่าพีเอช. น้ำสารสกัดที่ละลายน้ำได้ (WSE) ของชีสที่ได้รับจาก homogenising 10 กรัมชีส 20 ml ของน้ำตาม โดยการบ่มเป็นเวลา 1 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 40 องศาเซลเซียส สารละลายได้ปั่นแล้วที่ 3,200 กรัม (4 องศาเซลเซียส 20 นาที) และส่วนน้ำถูกกรองโดยใช้เบอร์ 54 ไม่มีกระดาษกรองให้ผลผลิต WSE proteolysis ชีสถูกกำหนดโดยใช้การวิเคราะห์ Kjeldahl การวิเคราะห์ระดับของไนโตรเจนที่ละลายในน้ำ (WSE ไนโตรเจน) และ 12% กรดไตรคลอโร (TCA; Sigma-Aldrich, ซิดนีย์, ออสเตรเลีย) ที่ละลายน้ำได้ nitrogenusing วิธีการที่อธิบายไว้ในการศึกษาก่อนหน้านี้ (องค์ Henriksson และชาห์ 2006). โปรไฟล์เนื้อเช่นการเปลี่ยนแปลงในความแข็งและความสามัคคีของชีสที่ได้รับการตรวจสอบระหว่างการสุกโดยใช้การวิเคราะห์พื้นผิว TA-XT พลัส (ระบบมีความเสถียรไมโคร Goldalming สหราชอาณาจักร) และรุ่นที่ปรับเปลี่ยนวิธีการ พัฒนาโดยองค์ et al, (2012) โดยใช้ตัวอย่างรูปทรงกระบอก 2.0 ซม. นับจุลินทรีย์ได้รับการตรวจสอบระหว่างการสุกและแบคทีเรียที่ระบุการใช้เมทริกซ์ช่วยเลเซอร์ desorption / Ionisation เวลาของเที่ยวบิน (MALDI-TOF, Bruker, บิลเลริกา, MA, USA) สเปกโตรมิเตอร์มวลใช้ วิธีการที่อธิบายไว้ในการศึกษาก่อนหน้า (Soodam, องค์ตบมือ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

นามธรรม
แคลเซียม คลอไรด์ โดยเพิ่มชีสและนมเพื่อปรับปรุงและจัดตั้งสาธารณรัฐอิสลามอิหร่าน เพื่อเพิ่มผลผลิต ชีส แต่ความเข้มข้นสูงของแคลเซียมไอออนสามารถมีลักษณะพิเศษที่ไม่พึงประสงค์ ในการศึกษานี้ด้วยเลเซอร์สแกนกล้องจุลทรรศน์แช่แข็ง และกล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอนแบบส่องกราด อยู่คู่กับเนื้อและเคมีวิเคราะห์สังเกตโครงสร้างจุลภาคและการเปลี่ยนแปลงทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นในระหว่างการสุกเมื่อชีสแคลเซียม คลอไรด์ หรือการเพิ่ม pH เปลี่ยน สำหรับชีสเตรียมการเพิ่มเติมแคลเซียมที่ระบาย pH 6.0 ,ชีสสุกพรุนเพิ่มขึ้นกับเวลาและจำนวนของจุดโปรตีนในกล้องจุลทรรศน์ภาพลดลงแสดงให้เห็นถึง solubilisation โปรตีน เป็นยอดผลิตเพิ่มสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เป็นอย่างน้อย ผลการวิจัยพบว่า การเติมแคลเซียม คลอไรด์ สามารถใช้ร่วมกับการลดพีเอชการปรับเปลี่ยนกระบวนการผลิตโดยไม่อย่างมีนัยสำคัญส่งผลกระทบต่อคุณภาพของผู้ใหญ่ ชีสเชดดาร์ชีส

,
; การสุก ; ชีสและโครงสร้างจุลภาค ; แคลเซียมคลอไรด์ ; ระบาย M
1 บทนำ
แคลเซียมในรูปของแคลเซียม คลอไรด์ , สามารถเพิ่มชีสและนมที่มีอิทธิพลต่อกระบวนการตกตะกอน ( แม็กแมน et al . , 1984 , okigbo et al . , 1985 และ ustunol และฮิกส์1990 ) และชีสเพิ่มผลผลิต ( wolfschoon pombo , 1997 ) ช่วง 0 - 0.2 กรัมต่อกิโลกรัมของนมโดยประยุกต์ ( แม็กแมน et al . , 1984 , okigbo et al . , 1985 และ ustunol และฮิกส์ 1990 ) แม้ว่าบางการศึกษาใช้ความเข้มข้นสูงเท่ากับ 0.5 กรัมต่อกิโลกรัมของนม ( ustunol &ฮิกส์ 1990 ) .

ในขณะที่ผลของความเข้มข้นของแคลเซียมในนมเกิดการแข็งตัว rennet และคุณสมบัติของชีสสด และผู้ใหญ่ได้ศึกษาดี ( chevanan et al . , 2006 , ลูซี่ และฟ็อกซ์ , 1993 , upreti et al . , 2006 , และ upreti เม็ตสเกอร์ 2006 และ upreti et al . , 2006 ) ของเราเข้าใจผลกระทบของ แคลเซียมต่อโครงสร้างชีสและการทำงานในการเป็นไกลจากที่สมบูรณ์

แคลเซียมสามารถส่งผลกระทบต่อชีสสุกโดยมีผลต่ออัตราโปรตีโ ลซิส เป็นกิจกรรมเรนเนทที่เหลืออาจจะสูงกว่าในเนยแข็งที่มีแคลเซียมต่ำ และฟอสฟอรัส เนื้อหา ( upreti เม็ตสเกอร์& , , เฮย์ส , 2006 ) ในทำนองเดียวกันโปรตีโ ลซิสสามารถเพิ่มโดยการกำจัดไอออนแคลเซียมจากนมเป็นเคซีนไมเซลล์ ตลอดจน proteinases นมเดิมที่เกี่ยวข้องกับมัแยกออกพร้อมมากขึ้น ( ซู& shipe , 1986 ) โปรตีโ ลซิสลงในเนยแข็งกับระดับที่สูงขึ้นของแคลเซียม และฟอสฟอรัส สามารถนำไปสู่ข้อบกพร่องของเนื้อ เช่น ยาก , ยืดหยุ่นและเหนียวมากขึ้น ชีส ( chevanan et al . , 2006 ) .

pH ของเวย์ระบายเป็นหลักกระบวนการควบคุมจุดที่ความเข้มข้นของแคลเซียมสามารถควบคุมในระหว่างการทำเนยแข็ง ( Lawrence et al . , 1987 , Lawrence et al . , 1984 และลูซี่ และฟ็อกซ์ , 1993 ) และการระบายอ อาจจะถูกใช้เพื่อลดผลของการเติมแคลเซียมในชีสสุดท้าย เวย์ระบายมักจะเกิดขึ้นที่พีเอช 4.5 - 63 สำหรับชีสเชดดาร์ ( Chandan & กาปูร์ , 2011 ) และ solubilised แคลเซียมและฟอสเฟตส่วนใหญ่จะลบออกในโปรตีน whey ระบายอ นอกจากนี้ผลกระทบต่อการกระจายของเรนเนทกับเต้าหู้ ( โฮล์มส์ duersch & ernstrom , 1977 ) ที่มีผลกระทบที่ตามมาต่อโปรตีโ ลซิส เนื้อสัมผัส และรสชาติของผู้ใหญ่ชีส ( Lawrence et al . , 1987 และวิสเซอร์ , 1993 ) .

เนยแข็งมี pH ต่ำระบาย เช่น เชสเชียร์ ทั่วไปมีเนื้อร่วน ( ลูซี่&ฟ็อกซ์ , 1993 ) ลดการระบายอ จาก 6.40 ถึง 6.15 สำหรับชีสสามารถนำไปสู่โปรตีโ ลซิส และลดค่ามากขึ้น การเปลี่ยนแปลงในพื้นผิวที่อาจจะเนื่องจากการลดปริมาณแคลเซียมของชีสเนื้อที่ pH ต่ำ ( 0.75 % CA ซี. เอฟ 0.83 % CA ; ( ยุน barbano kindstedt &ส์ ลา โรส , , ,1995 ) ลดไขมันเชดดาร์ชีสยังดูน่าสนใจน้อยลง และยิ่งเมื่อมีเนื้อเต้าหู้ที่พีเอช 5.85 6.30 ( tunick แทนกินี่ , รถตู้ , hekken เบเรสฟอร์ด&มาลิน , 2550 ) .