CO₂作为乳中天然存在的成分,是一种天然、安全的抑菌剂,此外CO₂的成本低、在生产中容易操作。农家干酪的风味清淡、酸爽,容易被我国消费者接受;此外,它具有生产周期短、资金周转快、出品率高等特点,是我国推广干酪产业的首选;但由于它是一种冷包装的鲜食干酪,所以具有较短的货架期。本研究旨在应用CO₂延长农家干酪的保质期。首先研究了CO₂对乳中主要腐败菌的抑制效果;在此基础上用CO₂酸化牛乳制作农家干酪,通过比较对照干酪与CO₂处理干酪在贮藏过程中的微生物指标的变化,研究了添加CO₂对农家干酪保质期的影响;然后又对两种农家干酪的制作时间,干酪的成分、成分回收率和产率进行了对比研究;最后,对添加CO₂农家干酪的制作工艺进行优化研究,以在应用CO₂延长农家干酪保质期的同时获得品质好、产率高的产品。1.利用Gompertz数学模型量化研究了CO₂对乳中主要腐败菌的抑制效果,结果表明:在0、4、8℃下,溶解CO₂的浓度越高,对乳中假单胞菌、肠杆菌科细菌和乳酸菌的抑制作用越大;CO₂的抑菌作用大小为:假单胞菌>肠杆菌科细菌>乳酸菌,即CO₂对革兰氏阴性菌的抑制作用大于革兰氏阳性菌。在0、4、8℃下,溶解42.27 mmol/LCO₂将原料乳的保存期分别延长到约为54、48和24小时,而对照组分别为30、24和12小时,都将近延长一倍。2.研究了添加CO₂对农家干酪贮藏期间微生物等指标变化的影响,结果表明:在冷藏与常温条件下,对照干酪的保质期分别为8天和3天左右,而CO₂处理组干酪的保质期分别为17天和6天左右,分别能够延长约9天和3天;添加CO₂对农家干酪中嗜冷菌、酵母菌、霉菌和大肠菌群的生长均具有抑制作用;添加CO₂使农家干酪的pH值下降速度都减缓;对于CO₂处理组干酪,随贮藏时间的延长,干酪中的CO₂含量都在逐渐降低,但是低温存放时的CO₂损失量相对较小。3.通过比较对照农家干酪与CO₂处理干酪的制作时间、成分、成分回收率和产率得出:CO₂处理干酪的制作时间显著低于对照干酪,两者之间相差约2.5h;添加CO₂使农家干酪中的固形物含量以及固形物回收率显著降低,但对蛋白质含量和蛋白质回收率影响不大;添加CO₂使农家干酪的产率显著降低。4.为了改善添加CO₂农家干酪的感官质量并提高产率,进行制作工艺优化研究。首先对影响凝乳性能与风味的因素作单因素试验,初步确定凝乳条件为:发酵剂添加量为5%、发酵剂中乳脂链球菌与乳酸链球菌的比例为1:4、CO₂酸化pH值为6.1、CaCl2添加量为0.005%以及凝乳酶添加量为0.01%。在此基础上,应用Box-Behnken模型,以CO₂酸化pH值、CaCl2添加量和凝乳酶添加量三个因素为自变量,以干酪感官综合评分、硬度和产率为响应值进行响应面优化试验,优化出的最佳工艺参数范围为:CO₂酸化pH值为6.15⁶.28,CaCl2添加量为0.0021%⁰.0061%,凝乳酶添加量为0.0067%⁰.0108%,其中CO₂酸化pH值对干酪感官、硬度与产率的影响最显著,而CaCl₂添加量和凝乳酶添加量的影响都相对较小。在此条件下制作出的添加CO₂农家干酪的感官较好,硬度适宜,产率较高,并且凝乳酶用量可以节约50%左右,降低了制作成本。