离心分离制备稀奶油的生产工艺优化及感官评定

李银娜　赵瑞香　梁新红　白腾辉　李松伟　王莹

摘要：采用FT15型碟式离心机对牛乳进行离心分离制备稀奶油，并对其进行感官评定和对脂肪含量、蛋白质、灰分等营养成分进行分析。通过单因素及正交试验优化了FT15型碟式离心机分离稀奶油的工艺条件，探讨了分离温度、分离转速、分离时间3个因素对稀奶油产率及感官综合评分的影响。结果表明，在分离温度为35 ℃，分离转速为9 000 r/min，分离时间为25 min的条件下分离出来的稀奶油产率为16.37%，脂肪含量为34.73%，感官综合评分92.33分。

关键词：稀奶油；离心；工艺优化；感官评定

中图分类号：TS252.4 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）08-2086-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.08.042

Abstract：FT15 disc centrifuge was used in the study to centrifugalize milk for preparation of cream. The study conducted sensory evaluation of milk and analyzed nutritional ingredients such as fat content， protein， ash content， etc. The technological conditions of FT15 disc centrifuge to centrifugalize cream were optimized through single factor and orthogonal experiment. The impacts of centrifugation temperature， rotating speed and separation time on productivity rate and sensory comprehensive grade of cream were discussed. The result showed that on the condition of centrifugation temperature 35℃， centrifugation rotating speed 9000 rpm and centrifugation time 25 mins， productivity rate of cream was 16.37%， fat content was 34.73% and sensory comprehensive grade was 92.33.

Key words： cream；centrifugation；process optimization；sensory evaluation

稀奶油（Cream）是由全脂牛乳中分离出来脂肪含量较多的部分[1]，其富含人体所需的不饱和脂肪酸及亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸等必需脂肪酸，且富含蛋白质、氨基酸、微量元素以及风味物质等[2]，为乳制品提供较好的风味和口感，常用于新型调味品的生产开发，目前已广泛应用于蛋糕加工及调理食品的加工生产中，具有一定的营养价值和经济价值[3，4]。然而，由于中国加工技术的落后及对稀奶油的营养价值认识不足等原因，作为低脂或无脂奶酪的副产品，其总体加工利用水平仍较低[5，6]。

本研究以牛乳为原料，通过FT15碟式离心机分离牛乳中的稀奶油，并以稀奶油产率和感官评分为测定指标，对稀奶油生产工艺的分离转速、温度、时间进行优化，以获得FT15型碟式离心机分离稀奶油的最佳工艺条件，并测定其主要成分含量，以期为稀奶油分离和低脂或无脂奶酪副产品的生产及综合开发利用提供理论和实践参考[7，8]。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

新鲜牛乳（购于新乡市康元乳业有限公司）；试剂：海沙，三氯化铁，硫酸铜，硫酸钾，硫酸，硼酸，盐酸，氢氧化钠，无水乙醚，石油醚，乙醇，乙酸锌，亚铁氰化钾，无水葡萄糖，浓硫酸等，所用试剂均为国产分析纯。

FT15型碟式离心机分离机（英国Armfield公司）；LDZX-30FA型立式压力蒸汽式灭菌锅（上海申安医疗器械厂）；Kjeltec TM8400型全自动凯氏定氮仪（FOSS Denmark）；DHG-91013SA型电热恒温鼓风干燥箱（上海三发科学仪器有限公司）；FA224型电子天平（上海舜宇恒平科学仪器有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 稀奶油生产工艺流程 新鲜牛乳→过滤→预热→离心分离→稀奶油→感官指标测定[9]。

1.2.2 稀奶油产率 以1 000 mL新鲜牛乳为基准量，分离出稀奶油的体积与脱脂乳的体积比为稀奶油产率。

1.2.3 分析方法 水分含量的测定：减压干燥法[10]；蛋白质含量的测定：常量凯氏定氮法[11]；脂肪含量的测定：酸水解法[12]；糖分的测定：直接滴定法[13]；总灰分含量的测定：马弗炉高温灼烧法[14]。

1.2.4 感官评定 采用描述性检验法[15]，请10位感官评定专家根据表1的评分标准对稀奶油进行的感官评价。

1.3 单因素试验设计

1.3.1 分离转速对稀奶油产率及感官指标的影响 以1 000 mL牛乳为基准量，设置分离温度为40 ℃，分离时间为25 min，设置分离机的转速分别为6 000、7 000、8 000、9 000、10 000 r/min，分别对稀奶油产率及感官综合评定。

1.3.2 分离温度对稀奶油产率及感官指标的影响 以1 000 mL牛乳為基准量，设置分离转速为9 000 r/min，分离时间25 min，预热至50 ℃，设置分离温度分别为25、30、35、40、45 ℃，分别对稀奶油产率及感官综合评定。

1.3.3 分离时间对稀奶油产率及感官指标的影响 以1 000 mL牛乳为基准量，设置分离温度为40 ℃，分离转速为9 000 r/min，预热至50 ℃，设置分离机的分离时间分别为10、15、20、25、30 min，分别对稀奶油产率及感官综合评定。

1.4 正交试验设计

在单因素试验结果的基础上，采用3因素3水平L9（34）进行正交优化试验，研究各个因素对稀奶油产率及感官评分的影响。试验因素水平设计见表2。所有试验数据均重复3次，采用Origin 7.0和SPSS 14.0对各试验数据进行统计学分析。

2 结果与分析

2.1 分离转速对稀奶油产率及感官的影响

由图1可知，在6 000～10 000 r/min的转速内，稀奶油产率及感官评分呈现出先升高后下降的趋势。经方差显著性分析，分离转速为8 000～9 000 r/min时，稀奶油产率及感官评分均无显著性差异（P<0.05），故选择9 000 r/min为最佳分离转速。

2.2 分离温度对稀奶油产率及感官的影响

由图2可知，分离温度对稀奶油的产率及感官评分均有显著的影响，当分离温度为25～30 ℃时，稀奶油的产率开始升高，当温度达到40 ℃时，产率为15.160%±0.209%；随着温度继续升高稀奶油的产率继续升高；从感官评定来看，当分离温度在40 ℃时，稀奶油的感官评分为（88.000±2.036）分，通过试验得知，分离温度越高稀奶油的产率也越高，但脂肪含量较低达不到发酵稀奶油的脂肪含量要求，因此，选择40 ℃为最佳分离温度。

2.3 分离时间对稀奶油产率及感官指标的影响

稀奶油在不同的时间段内的产率是不同的。当分离时间为0～10 min时，稀奶油分离很少，出现这种情况可能是因为在分离初期离心机的转速不稳定造成的。当分离时间为10～25 min时，稀奶油的产率升高，最高为15.380%±0.211%，随着分离时间增加，稀奶油的产率变化不显著。从感官评定来看，当分离时间达到25 min时，稀奶油的感官评分达到（94.000±2.036）分，随着分离时间继续升高稀奶油的感官评分下降（图3）。

2.4 正交试验结果及分析

以稀奶油产率及感官综合评分为测定指标，在单因素试验结果的基础上，选择分离工艺中分离时间、分离转速、分离温度3因素进行L9（34）正交试验，试验方案及结果见表3。由表3可知，对稀奶油产率进行分析，從R值可以得出FT15型碟式离心机分离稀奶油试验最佳组合为A2B3C2，影响稀奶油产率的因素主次顺序为：分离时间>分离转速>分离温度。经感官综合评定可知，FT15型碟式离心机分离稀奶油试验最佳组合为A2B2C2或A2B3C2；由R′分析可得，3因素的主次影响次序是：分离时间>分离转速>分离温度。由此得到两个测定指标的影响因素的结果是一致的。

由表4可知，对稀奶油产率的方差分析结果说明，分离时间与分离转速对稀奶油产率有显著影响（P<0.05）；分离温度的影响最小。由表5可知，稀奶油感官评分的方差分析与产率方差分析的因素影响顺序是一致的，各因素对感官综合评分的影响顺序为：分离时间>分离转速>分离温度，试验最优组合为A2B3C2。即温度35 ℃、转速9 000 r/min、分离时间25 min。取正交试验最优组合，进行3次重复试验，在此条件下，测得稀奶油产率为16.37%，感官综合评分为92.33分。

2.5 稀奶油和新鲜牛乳中营养成分含量的测定

由表6可知，稀奶油中脂肪含量为34.73%，适用于再发酵酸性稀奶油。水分含量为47%，总灰分含量为0.30%，总糖含量为1.07%，蛋白质含量为1.76%。

3 结论

在单因素试验的基础上，通过正交试验优化得到FT15型碟式离心机分离稀奶油最佳工艺条件为：分离时间25 min、分离转速9 000 r/min、分离温度35 ℃。在此条件下所得稀奶油的产率为每1 000 mL产163.7 mL稀奶油，感官综合评分为92.33分。稀奶油中脂肪含量为34.73%，蛋白质含量为1.76%，总糖为1.07%，灰分为0.30%，水分为47%。

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