酪蛋白对搅打酥油品质特性的研究

田 越，谭伍凯，罗 斌，梁晓琳，蒋涵，沈诗嘉，丁 波

（西北民族大学 生命科学与工程学院，甘肃 兰州 730030）

酥油是一种营养价值极高的传统乳制品[1]，与普通黄油相比，酥油的不饱和脂肪酸含量更高，功能性脂质更丰富，深受藏区人民喜爱[2]。但是，传统酥油生产的产率较低，是将鲜乳加热，加入食盐冷却后倒入专门打制酥油的木桶中，桶里有长柄活塞，可以上下自由活动，来回搅动撞击至油水自行分离，取出脂肪压装于皮翼中，待冷却即可[3]。

酪蛋白具有较高的营养价值和功能性[4]，在食药医疗领域应用广泛，在酶解后可以产生具有特定生理和化学功能的新型生物活性肽，对个体的消化、代谢和免疫起到调节作用[5]。酪蛋白含有疏水内部和亲水表面，具有乳化性能和发泡性能，其应用特性受功能特性影响[6-8]。随着人们对健康重视度的提升，酪蛋白的综合价值在多领域得以体现[9]。

目前，酥油的基础研究力量薄弱与市场需求不匹配，制约了酥油及酥油制品的工业化发展[10]。而酪蛋白可对搅打酥油的品质特性和出产率产生较大的影响，添加不同种类酪蛋白并进行灭菌和均质2 种工艺是对搅打酥油研究的补充和创新，具有重要的实际意义和研究价值。

因此，将酥油、酪蛋白及单甘酯等配料按一定比例复配后，制备两相的混合液。以曲拉和酪蛋白酸钙粉（CaC） 为原料，以无水酥油为油相制备酥油样品。通过测定自制酥油样品的理化性质和搅打特性，分析2 种酪蛋白产品对自制酥油品质的影响。同时，考查灭菌及一次均质对2 种酪蛋白自制酥油品质的影响，以期为自制酥油的工业化生产提供更多的技术借鉴，在生产规模化、标准化的同时保持酥油原有的鲜美风味。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

酥油，东莞市连池酥油有限公司提供；曲拉蛋白，甘肃华羚公司提供；酪蛋白酸钙，上海海健堂有限公司提供；单甘酯，芊县新星油脂有限公司提供。

1.2 仪器与设备

Kjeltec 8200 型凯氏定氮仪，Tecator Line 公司产品；NDJ-1 型旋转黏度计，上海精科有限公司产品；TG16-WS 型台式高速离心机，长沙湘仪有限公司产品；LX-B35L型高压蒸汽灭菌锅，合肥华泰公司产品；L-08 型无菌均质机，上海皓庄仪器有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 自制酥油的制备

单甘酯→酥油→蛋白质→搅拌→定容→灭菌→均质。

自制酥油的制备依据李扬等人[11]的方法并进行调整。灭菌条件：压力103.43 kPa，温度121.3 ℃，持续7 min。均质条件：入口温度为20 ℃，管路温度升至20 ℃后，逐步提高进料泵输出，当均质机进口压力大于400 kPa 时，启动工作。

1.3.2 搅打起泡率的测定

搅打方式依据高佳佳[12]的方法并进行调整。将解冻完全的液体搅打酥油倒入4 ℃的搅拌缸内，用搅打器以转速250 r/min 进行搅拌并开始计时，每隔1 min 取样1 次。

式中：m1——同体积未搅打的自制酥油质量，g；

m2——同体积已搅打的自制酥油质量，g。

1.3.3 蛋白质含量的测定

采用离心分离法测定蛋白质含量，依据Zhao Long 等人[13]的方法并进行调整。称取8.5~10.0 g 酥油样品于50 mL离心管中，在4 ℃下以转速10 000 r/min离心1 h，取出下层清液及沉淀，用凯氏定氮法测量其中蛋白含量（依据GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》）。

1.3.4 黏度的测定

黏度的测定依据李扬等人[11]的方法并进行调整。使用NDJ-1 型黏度计测定样品黏度，转子型号为SC4-18 号，测试时间180 s，测量温度25 ℃。

1.3.5 贮藏稳定性的测定

搅打酥油贮藏稳定性的测定依据高佳佳[12]的方法并进行调整。将自制酥油在24 ℃条件下解冻24 h，待解冻完全后取出10 g 置于10 mL 离心管中，于4 ℃下观察7 d，记录每天的析水量，每组测定3 次。

1.4 数据分析

利用Excel 2016 整理数据并制作图表，利用Origin和SPSS 等软件工具进行差异分析。

2 结果与分析

2.1 不同酪蛋白种类及其添加量对搅打酥油起泡率的影响

不同酪蛋白种类及其添加量对搅打酥油起泡率的影响见图1。

图1 不同酪蛋白种类及其添加量对搅打酥油起泡率的影响

由图1 可知，灭菌后，自制酥油的搅打起泡率在搅打时间的延长下，先迅速增大后变化较小，可知搅打时间是影响酪蛋白对搅打酥油起泡率的因素之一[13-14]。酪蛋白添加量较高的自制酥油起泡率较大，当CaC 和曲拉的添加量分别在2.0%时，搅打起泡效果较明显，且添加2.0% CaC 自制酥油的搅打起泡率最好，在5 min 时起泡率达到40%以上。均质后，自制酥油的搅打起泡率在搅打时间的延长下，先缓慢增大后变化较大，且2.0% CaC 自制酥油的搅打起泡率最大，在5 min 时起泡率达到150%以上。结果表明，同种酪蛋白自制酥油在酪蛋白添加量加大时，起泡率也随之增大，这可能与脂肪部分聚结形成连续的网络结构，包裹住大量空气有关[15]。同含量的曲拉酥油样品起泡率低于同含量的CaC 酥油样品，故添加CaC 比添加曲拉蛋白对酥油搅打起泡作用更大。此外，均质后搅打起泡率的提高较灭菌大。代克克等人[16]的研究发现，黄油基淡奶油在搅打过程中，搅打起泡率呈现先升高后降低的趋势，蛋白质用量较大时虽可以延缓搅打起泡率降低的现象，但是最大搅打起泡率较低。这与试验结果不同，可能是由于影响搅打起泡率的因素很多，除蛋白质含量外，还可能与酥油的脂肪部分聚结的速度和程度相关[17]。

2.2 不同酪蛋白种类及其添加量对搅打酥油蛋白含量的影响

不同酪蛋白种类及其添加量对搅打酥油蛋白含量的影响见图2。

图2 不同酪蛋白种类及其添加量对搅打酥油蛋白含量的影响

由图2 可知，在灭菌后，蛋白质的含量随酪蛋白添加量的增大而增大，且差异显著（p＜0.05）。酪蛋白添加量为1.0%~2.0%时，曲拉自制酥油蛋白含量为0.213 2~0.423 5 g；酪蛋白酸钙自制酥油蛋白含量为0.385 2 g~0.654 8 g；在均质后也呈现相同的变化趋势。在均质的搅打过程中，脂肪球膜结构可能被破坏，脂肪球膜表面的蛋白质进入液相使得体系中蛋白质含量上升[18]。酪蛋白添加量在1.0%~2.0%时，曲拉自制酥油蛋白含量为0.245 6~0.481 2 g；酪蛋白酸钙自制酥油蛋白含量为0.459 3~0.818 7 g。结果表明，在酪蛋白添加量相同时，灭菌和均质条件下酪蛋白酸钙自制酥油蛋白含量较曲拉自制酥油高，且2.0% CaC 自制酥油的蛋白含量最高，说明酪蛋白酸钙溶解性较好且受均质工艺的影响程度较大，这可能与2 种酪蛋白分子的聚集状态不同有关[19-20]。

2.3 不同酪蛋白种类及其添加量对搅打酥油黏度的影响

不同酪蛋白种类及其添加量对搅打酥油黏度的影响见图3。

图3 不同酪蛋白种类及其添加量对搅打酥油黏度的影响

由图3 可知，在灭菌后，自制酥油的黏度随酪蛋白添加量的增大而增大，差异显著（p＜0.05）。酪蛋白添加量为1.0%~2.0%时，曲拉自制酥油黏度在34.5~45.2 Pa·s，酪蛋白酸钙自制酥油黏度为365.1~541.3 Pa·s。蛋白质添加量增大后，在灭菌作用下，晶体网络结构更为致密，体系黏度增大[21]。在均质后也呈现相同的变化趋势，酪蛋白添加量为1.0%~2.0%时，曲拉自制酥油黏度在64.1~86.4 Pa·s；酪蛋白酸钙自制酥油黏度在415.5~570.7 Pa·s。结果表明，添加CaC 对搅打自制酥油黏度的影响较曲拉大，且添加2.0% CaC 自制酥油的黏度最大，故曲拉的增黏能力低于CaC。在一定的压力范围内，均质工艺可显著增加乳液的黏度，但试验中灭菌和均质对搅打自制酥油黏度的影响变化不大。这可能是均质强度不同引起的这种差异，也有可能是不同的酪蛋白增黏效果不同。

2.4 不同酪蛋白种类及其添加量对搅打酥油稳定性的影响

不同酪蛋白种类及其添加量对搅打酥油稳定性的影响见图4。

图4 不同酪蛋白种类及其添加量对搅打酥油稳定性的影响

由图4 可知，在同一时间下，添加CaC 的酥油样品析出的水分较多，出现了不同程度的分层现象；增加CaC 添加量至2.0%时，析出水分的含量减小，分层现象降低。这可能是由于蛋白质用量的增大，使得界面吸附蛋白质分子排列更紧密，以此形成的多层膜结构抗聚集能力较强[22]。而加入曲拉的自制酥油样品在7 d 内都具有良好的稳定性，析出水分较少。结果表明，添加曲拉的稳定性较CaC 好，且添加2.0%曲拉自制酥油样品的稳定性最佳。此外，在该范围内，酪蛋白添加量越高，稳定性越好。在灭菌过程中可能会出现分子间的交互作用，即酪蛋白分子间、其他蛋白分子间和非吸附蛋白分子间的交互，这是影响酥油稳定性的重要原因之一。袁佩佩等人[23]认为，随着蛋白质添加量的增大，黄油基搅打稀奶油液相中固形物增多，表观黏度增大，因而抗水析能力提高，这与试验结果相似。

3 结论

研究发现，酪蛋白添加量的增加利于增大酥油搅打起泡率、蛋白质含量和黏度，添加CaC 的效果较曲拉好，2.0% CaC 自制酥油的搅打起泡率、蛋白质含量和黏度均最高。酪蛋白添加量的增加能够增大酥油的稳定性，添加曲拉的效果较CaC 好，2.0%曲拉自制酥油的稳定性最好。CaC 和曲拉自制酥油对加工工艺敏感性不同，CaC 自制酥油对均质工艺较敏感，均质后CaC 对搅打酥油物理性质的影响较曲拉大。因此，以酪蛋白酸钙为原料制备酥油时，可采用均质工艺，以提高酥油产品的品质。反之，以曲拉为原料时可以只采用灭菌过程，减少工艺操作，降低产品成本。