论文部分内容阅读
乳清析出是酸奶生产中存在的最大的物理缺陷之一。许多学者对影响酸奶形成的外界因素如发酵温度、均质压力、菌种、稳定剂等方面做了研究，但对影响酸奶质量的内在因素，如乳中蛋白质含量、脂肪含量、酪蛋白和乳清蛋白比例等方面对酸乳质量影响的研究很少。原料乳的各种成分含量受季节、温度、牛的种类、挤乳时间及次数等诸多条件影响，会在一定范围内发生变化。尤其是乳中的蛋白质，是形成酸奶凝胶的基本物质，对酸奶凝胶形成和所形成凝胶的物理化学性质、微观结构等有最直接的影响。本试验采用市售的新鲜原料乳，依据市场调查及一些资料显示将原料乳的固形物含量调整为可接受的最低限度9％，然后对其进行蛋白的强化，研究乳中蛋白质含量的变化、乳清蛋白和酪蛋白比例的变化对酸奶凝胶质量的影响。比较酸奶的物理化学指标、酸奶的流变学特性、酸奶的微观结构以及在存储过程中酸奶凝胶各个指标的变化情况，并且探讨酸奶凝胶的物理特性、流变学特性与其微观结构的关系。(1)乳蛋白含量方面，酸奶凝胶的硬度、黏度及持水力随乳中蛋白质含量的增加而增加，脱脂乳粉SMP的添加量从1％增加到6％，蛋白质含量从2.93％增加至4.70％，所得酸奶凝胶的硬度从132.31g增至209.80g、黏度从944.972gsec增至1503.834gsec、持水力从28.85％增至46.37％，分别增加了68.49g、558.862gsec、17.52％；WPC80的添加量从1％增至4％，蛋白质含量从3.32％增至5.55％，测得酸奶凝胶的硬度从144.09g增至460.34g、黏度从1139.684gsec增加到3580.58gsec、持水力从39.63％增至73.84％，分别增加了316.25g、2440.896gsec、34.21％，可以看出乳清浓缩蛋白对酸奶凝胶质量影响较大。(2)存储过程中蛋白质含量对酸奶凝胶质量的影响，固形物含量相同，蛋白质含量增加，酸奶凝胶的黏度、硬度、持水能力随之增加；随着储存时间的延长，酸奶凝胶的硬度、黏度、持水力的变化趋势是先增加后减小，存储21天后各个指标减小的幅度为WPC80Ⅰ＜SMP＜对照2＜对照1，即固形物含量相同，蛋白质含量高的酸奶凝胶在存储过程中各物理指标的变化幅度较小。(3)酪蛋白和乳清蛋白的比例方面，乳中蛋白质含量一致时，酸奶凝胶的硬度、黏度、持水力随着酪蛋白和乳清蛋白比例的减小而增大。固定蛋白质含量，降低酪蛋白和乳清蛋白的比例，可以明显的提高酸奶凝胶的质量。当蛋白质含量为4％时，降低酪蛋白和乳清蛋白的比例从4.4：1到1：1，硬度、黏度、持水力分别提高了41.35％、19.01％、45.35％；蛋白质含量为5％，调整酪蛋白和乳清蛋白的比例从4.4：1到1：1，其硬度、黏度、持水力分别提高了29.65％、41.93％、53.72％。(4)蛋白质含量为4％，酪蛋白与乳清蛋白比例为1：1时，酸奶凝胶的黏度、硬度及持水能力等物理特性均高于蛋白质含量为5％，酪蛋白与乳清蛋白比例为4.4：1时的酸奶凝胶的各项物理特性。测定的酸奶凝胶的硬度分别为230.63g和210.99g，增加了9.3％；黏度分别为1517.6gsec和1493.4gsec，仅仅相差1.65％；持水力分别为59.74％和45．38％，增加31.42％。即可以在低蛋白质含量下，通过降低乳中酪蛋白和乳清蛋白比例的方法，得到与高蛋白质含量(酪蛋白和乳清蛋白比例较高)条件下制作的酸奶凝胶相似的或者更好的凝胶物理特性的酸奶。(5)流变学试验表明酸奶是非牛顿流体，具有时间依赖性和触变性，并且存在屈服应力。蛋白质含量增加酸奶的抗剪切能力明显增加，增加的顺序为添加2％的WPC80＞添加2％的SMP＞对照2＞对照1；屈服应力随着蛋白质含量的增加而增加，屈服应力的大小顺利为添加2％wpc80(225.49 Pa)＞添加2％SMP(22.15 Pa)＞对照2(19.57)Pa＞对照1(14.67 Pa)，说明蛋白质含量增加提高酸奶凝胶的硬度、黏度以及凝聚力。(6)微观结构方面，随着乳中蛋白质含量的增加，酸奶凝胶的网络结构中的空隙逐渐变小，蛋白质含量为4％和5％时酸奶凝胶空隙的变化范围分别为0.81μm～5.35μm、0.635μm～4.78μm，网络的分枝更多，三维网络结构更规则致密；降低酪蛋白和乳清蛋白比例，凝胶网络结构的交联度增加，网络的分枝明显增多，空隙逐渐变得细小而且大小分布均匀。酪蛋白和乳清蛋白的比例为4.4：1时，蛋白质含量为4％和5％的酸奶凝胶网状孔径范围分别为1.40μm-5.3μm和1.20～4.78μm，酪蛋白和乳清蛋白比例为1：1时，则分别为0.81μm～1.19μm和0.635μm～1.090μm。(7)酸奶凝胶的物理特性与微观结构的关系，酸奶凝胶的物理特性与微观结构的关系，乳中蛋白含量增加，导致其微观结构更致密、均匀，其原因可能是乳清蛋白的热稳定差，在杀菌过程中发生变性导致疏水键暴露并与巯基发生反应从而形成乳清蛋白聚集体和乳清蛋白覆盖的酪蛋白胶束。冷却后仍有大量的醇基暴露，在酸化过程中形成二硫键引起胶凝作用，形成大量二硫化物连接的蛋白质结构。这种结构明显的影响了酸乳凝胶的力学性质，提高了酸凝胶的黏度、硬度；形成了更细小的凝胶网络结构，对水分的包容、束缚能力增强，使凝胶网络中的水分不易析出，减少了乳清析出倾向。