因子试验优化牦牛乳酸化干酪素生产工艺的研究

白守兄

（青海省平安县动物卫生监督所，青海 平安 810600）

因子试验优化牦牛乳酸化干酪素生产工艺的研究

白守兄

（青海省平安县动物卫生监督所，青海 平安 810600）

以鲜牦牛乳为原料，采用全因子及单因子试验优化牦牛乳酸化干酪素的生产工艺。结果表明，牦牛乳酸法干酪素的最佳工艺为脱脂温度35℃，盐酸稀释比1∶6，盐酸添加量4.67 mL，杀菌方式为75℃（15 s）。

牦牛乳；干酪素；生产工艺优化

0 引 言

牦牛乳由于蛋白质质量分数高（6.37%～7.2%）、乳脂肪球大而容易进行乳脂肪分离，在干酪素生产中具有独特优势[1]。青海省牦牛奶年产量至少为36万t。但加工数量不足400 t，。牦牛乳由于乳源分散，收购及运输环节尚不健全，从产区到加工区运输困难，容易造成微生物繁殖、酸度增加而使鲜乳质量下降，不能作为液态乳及其他乳制品原料乳，而干酪素产品对原料乳的酸度要求不严，酸度较高的牛乳可以作为干酪素加工的原料乳。牦牛乳做为干酪素生产原料乳，容易解决牦牛乳生产与加工矛盾，有利于青海省牦牛乳资源开发。

目前青海省等牦牛产区采用“曲拉”作为原料生产干酪素[2]，但鲜牦牛乳干酪素研究报道尚不多见。本研究以新鲜的牦牛乳为原料，研究优质牦牛乳干酪素生产工艺。

1 试 验

1.1 材料，仪器及设备

1.1.1 材料

新鲜牦牛乳，盐酸（分析纯），无水乙醚（分析纯），甲基红（分析纯），过氧化氢30%（分析纯），氢氧化钠（分析纯），硼酸（分析纯）。

1.1.2 仪器及设备

牛奶高速离心机，pH精密分析试纸，电子天平，烘箱，索氏提取器，水浴锅，杀菌锅，凯氏消化管，蒸汽发生器及冷凝蒸汽收集器等。

1.2 方法

1.2.1 干酪素生产工艺流程[3-6]

鲜牦牛乳→加热→脱脂→杀菌→冷却→加酸→过滤→洗涤→干燥→粉碎→成品→测定。

1.2.2 主要指标的测定方法

干酪素产量：100 mL新鲜牦牛乳经酸化产生的干酪素质量。

感官评分：从色泽、气味、外观、颗粒﹑纯度﹑组织状态进行感官质量评分，评分标准如表1所示[3,5]。脂肪测定采用索式抽提法；蛋白质测定采用凯式定氮法。

1.2.3 试验设计和数据处理

以加酸量、脱脂温度和盐酸稀释比作为试验因素，设置2水平，采用3因素2水平的全因子试验探讨影响干酪素产量和质量的因素。试验因素水平如表2所示。

产品最佳杀菌筛选试验：在以上试验的基础上，探讨杀菌方式为对产品产量和质量的影响，试验因素水平如表8所示。

表1 干酪素的感官质量评价指标及其标准

表2 牦牛乳酸法干酪素工艺优化因素水平

2 试验结果

2.1 影响牦牛干酪素产量及品质的因子

因子响应值干酪素产量、蛋白质质量分数、感官评分及脂肪质量分数结果如表3所示。

表3 牦牛乳酸化干酪素工艺优化因子试验结果

2.2 回归方程及其相关系数计算结果

（1）试验因子与响应值干酪素产量之间的相关系数如表4所示，其回归方程为

表4 试验因子与干酪素产量的相关系数和显著水平

通过模拟得到的干酪素得率最高的最佳因子组合为X1（1）、X2（-1）及X3（-1），即加酸量3.43，脱脂温度35℃，浓盐酸稀释比为1︰6，预测的干酪素最高产量为5.084 g。

由表4可以看出，试验因子X2（脱脂温度）的相关系数绝对值高于其他试验因子的相关系数绝对值，但是相关性不明显（P＞0.05）。

（2）试验因子与响应值蛋白质质量分数之间的相关系数如表5所示，其回归方程为

表5 试验因子与蛋白质质量分数的相关系数和显著水平

通过模拟得到蛋白质质量分数最高的最佳因子组合为X1（1）、X2（-1）及X3（-1），即加酸量3.43，脱脂温度35℃，浓盐酸稀释比1︰6，预测最高蛋白质质量分数为83.82%。

由表5可以看出，试验因子X2和X3交互作用（X2X3）的相关系数绝对值高于其他试验因子的相关系数绝对值，但是相关性不明显（P＞0.05）

（3）试验因子与响应值脂肪质量分数的相关系数如表6所示，其回归方程为

表6 试验因子与脂肪质量分数的相关系数和显著水平

经模拟后，脂肪质量分数最低的因子组合为X1（1）、X2（-1）及X3（1），也就是加酸量3.43，脱脂温度35℃，浓盐酸稀释比1︰9，预测最低脂肪质量分数为14.02%。

由表6可以看出，试验因子X2相关系数绝对值高于其他试验因子相关系数的绝对值，且相关系数明显（P＜0.05）。

（4）试验因子与响应值感官评分的相关系数如表7所示，其回归方程为

表7 试验因子与感官评分的相关系数和显著水平

通过模拟得到感官评分最高的最佳因子组合为X1（1）、X2（-1）及X3（1），也就是加酸量3.43 mL，脱脂温度35℃，浓盐酸稀释比1︰9，预测最高感官评分为7.667分。

由表可以看出试验因子X2相关系数绝对值高于其他试验因子相关系数的绝对值，但相关系性不明显（P＞0.05）

2.3 产品最佳杀菌筛选试验

产品最佳杀菌方式的筛选试验如表8所示。由表8可以看出，最佳得杀菌方式是72～75℃（15 s），这种杀菌方式生产的牦牛乳干酪素产量最高，品质最优的。

表8 产品最佳杀菌筛选试验结果

2.4 产品最佳工艺筛选结果

以产品得率及蛋白值质量分数为主要指标，选择最佳工艺参数组合，其最佳工艺参数为加酸量为4.67 mL（100 mL牛乳），脱脂温度为35℃，浓盐酸稀释比为1︰9，杀菌方式是72～75℃，15 s。

3 讨 论

（1）脱脂温度与干酪素产量和品质有较大关系，加热温度过高易使酪蛋白形成粗大、不均匀、硬而致密的颗粒或凝块。不均匀的颗粒中小颗粒已酸化好，大颗粒却没有酸化好，使颗粒中钙不能充分游离出来，致使产品灰分增高，影响产品质量。脱脂温度过低易形成软而细小的颗粒。

（2）加酸终点pH值直接影响酪蛋白凝聚以及成品率、纯度、色泽、疏松程度。加酸不足，钙将存在于干酪素中，酪蛋白不完全沉淀，灰分增加影响产品的溶解度，加酸过度将导致酪蛋白颗粒收缩，不利于脱水和干燥，甚至导致酪蛋白溶解而影响产量。

（3）杀菌温度和时间明显影响干酪素产量和品质。脱脂乳经80～85℃（10 s）杀菌，加酸后形成的酪蛋白颗粒较软，缺乏弹性，凝乳时间较长，这是由于牛乳受热时间短，乳清蛋白变性程度低的缘故。脱脂乳经巴氏杀菌或72～75℃（15 s）杀菌，凝乳效果较好，这是由于在这两种杀菌方式下，牛乳受热时间长，部分乳清变性沉淀在酪蛋白颗粒上，使可凝固蛋白的量增加。但巴氏杀菌不能钝化脱脂乳中所有的酶，且杀菌时间长，所有以杀菌方式以75℃（15 s）为佳。

结论：加酸的量、脱脂温度、盐酸稀释比、杀菌方式对牦牛乳酸化干酪素的产量和品质具有一定的影响，脱脂温度对产品产量和品质影响最大。

[1]蔡立.中国牦牛[M].北京：农业出版社，1992.

[2]韩玲，张福鹃，甘伯中,等.牦牛“曲拉”干酪素凝乳酶的选择及工艺参数优化[J].农业工程学报，2007，23（7）：226-229.

[3]侯永新.酸法生产干酪素主要工艺条件优化的研究[J].食品科技，2005（10）：138-140.

[4]甘伯中，纪银莉.凝乳酶干酪素的生产工艺及功能特性[J].中国乳品工业，2008，36（5）：16-18.

[5]侯永新，宋连军，桥明武.发酵生产干酪素工艺参数优化研究[J].食品与发酵工业，2006，32（4）：78-80.

[6]李春强，霍成贵.凝乳酶和热处理对干酪素消化率的影响[J].食品科技，2008（9）：62-65.

Study on the processing technology of Yak milk casein of acidification

BAI Shou-xiong
（Animal sanitary supervision institute of pingan county in Qinghai province,Pingan 810600，China）

Using factors and single factor design,the optimal processing technologies of yak milk casein of acidification have been screened.The optimal processing technologies are as followed：the temperature of degreasing is at 35℃,the dilutes rate of hydrochloric acid is 1：6,the addition content of hydrochloric acid is 4.67 mL（4.67%）and the way of sterilizes is at 75℃for 15 s.

Yak milk；casein；technology of producing

TS252.59

A

1001-2230（2011）07-0062-03

2011-04-11

白守兄（1976-），男，本科，从事畜牧生产技术方面的研究。