复合蛋白酸根发酵工艺的研究

工艺技术 Vo 1 23 No 1 1 2oO2 圜国蛋白酸奶发酵王艺囤四 (华南理工大学食品与生物工程学院，广州 510641) 龙晓丽 赵谋明 彭 艳 杨晓泉 刘通讯 摘 要 系统地探讨和对比了大豆分离蛋白(SPI)、浓缩乳清蛋 白 (w PC)不 同替代 度 对复合 蛋 白酸奶 发 酵过 程 中的 相 关参 数 及 感官性 质的影 响 结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明 ，添加 SPI不利 于酸奶 发 酵 ，表现 为发 酵 时 问延 长 ，并影 响 感 官性 质 ；适 当浓度 的 WPC 则 有利 于酸 奶 发酵，加 快 发 酵速 度 ，对 感 官性 质 的 影响 不明显 ；将 两者按 1：1的 比例共 同替 代 4()％以下的 奶 粉可制 作成 高质 量的凝 固型 复合 蛋 白酸 奶 关麓 词 酸 奶 大豆 分离蛋 白 浓缩乳 清蛋 白 发 酵工 艺 Abstract This paper studied the effects of addItion of dIfferent amounts of soybean protein lsolate (SPI) and／or whey protein concentrate fW PC1 On the fermentation of yogurt The related parameters and organoleptic attributes were Investigated and compared The results showed that SPI caused bad effect on the fermentation of yogurt， and on the contrary． W PC was beneficiaI to It The resuIts showed the high auaI ty yogurt could be made frOm the mixture of miIk powder with SPI and W PC：the content of SPI and W PC was Iess than 40％ ．the ratio of SPI tO W PC was 1：1 Key words yogurt； soybean protein isolate (SPI)： whey protein concentrate(WPC)：fermented techniques 中 图分类 弓：TS252 54 文献标 识码 ：A 文 章 编 号 ：1002—0306(2o02)l1—0057—04 本 论 文 所 研 究 的 复 合 蛋 白 酸 奶 是 以 乳 粉 、 大 豆 蛋 白 为 主 要 原 料 ， 通 过 乳 酸 菌 发 酵 而 制 成 的 活 性 乳 酸 菌 饮 料 =其 风 味 、口 感 及 外 观 与普 通 牛 乳 酸 奶 几 乎 无 差 别 ，不 仅 具 有 酸 奶 的 固 有 特 点 ，而 且 在 一 定 程 度 上 进 行 了 动 、植 物 蛋 白 营 养 成 分 的 互 补 ，使 营 养 结 构 更 合 理 平 衡 本 文 主 要 探 讨 和 x,f比 了 SPI、W PC 在 不 同 替 代 量 下 对 复 合 蛋 白 酸 奶 发 酵 过 程 中 的 相 关 参 数 及 感 官 性 质 的 影 响 ，优 选 配 方 制 作 成 凝 固 型 酸 奶 ，将 其 与 各 品 牌 酸 奶 进 行 对 比 ， 据 此 确 定 SPI、W PC 最 适 替 代 度 ，以此 达 到 降低 产 品 成 本 的 目的 。 1 材料与方法 1．1 实验材料 收稿 日期 ：2o02—06—12 作者 简 介 ：龙 晓丽 ，女 ，硕 士研 究 生 基金 项 目 ：教 育部 骨干教 师基金 资助 项 目，教科 司(2O0O)65 全 脂 奶 粉 、脱 脂 奶 粉 、浓 缩 乳 清 蛋 白 新 西 兰 乳 品 原 料 (【}】国 )有 限 公 司 ； 大 分 离 蛋 白 哈 高 科 大 豆 食 品 有 限 公 司 ； 稳 定 利 自制 。 1_2 方 法 1．2．1 发 酵 乳 生 产 工 艺 流 程 全脂奶粉 脱 脂奶粉 大豆分离蛋白— 水化(55 cc，3(~fin)— 升温至7Occ— 均质(20MPa) 乳清浓缩蛋白 ， 水 发酵(42～44cc)+接种+降温至43cc以下+杀菌(90--95cc，5min) 1．2．2 凝 固 型 酸 奶 生 产 工 艺 流 程 全脂奶粉 脱脂奶粉 大豆分离蛋白— 高速搅拌— 水化(55～60℃，30I11】n)— 升温至70℃—．均质(20MPa) 乳清浓缩蛋白 蔗糖 V 稳定剂 成品 冷藏 发酵 (42~44℃) 分装 接种 降温至∞℃以下 杀茵 (90"-9．5℃，5min) 1．2．3 pH 的 测 定 用 pHS一3C 型 pH 计 测 量 试 样 的 pH 。 1．2．4 滴 定 酸 度 的 测 定 根 据 国 家 标 准 GB5409— 85，用 0．1mol／L的 NaOH 溶 液 滴 定 法 测 定 滴 定 酸 度 ： 1．2．5 产 品 感 官 评 价 发 酵 产 品 按 颜 色 、 风 味 、口 感 、乳 清 析 出 量 、组 织 状 态 等 指 标 来 评 定 。 2 结果与分析 2．1 SPI替代度对 酸奶发酵 效果的影响 在 保 持 蛋 白 质 总 量 相 同 的 条 件 下 ，SP1分 别 以 0％ 、30％ 、40％ 、50％ 的 比 例 (以 蛋 白 质 含 量 计 ，以 下 均 同 )与 奶 粉 混 和 (其 主 要 营 养 成 分 见 表 1)，接 种 乳 酸 菌 进 行 发 酵 。 测 定 发 酵 过 程 中 pH 、滴 定 酸 度 等 相 关 参 数 值 ，其 变 化 情 况 分 别 如 图 1、图 2所 示 。 从 图 1、图 2可 以 看 出 ，在 不 同 SPI替 代 度 下 ，发 酵 乳 的 pH 及 滴 定 酸 度 的 变 化 趋 势 相 近 一而 在 发 酵 前 期 ，替 代 度 大 小 对 pH 的 下 降 和 滴 定 酸 度 的 上 升 影 响 较 小 ，后 期 则 较 为 明 显 。 酸 奶 发 酵 过 程 中 ，乳 糖 经 发 j 。叠jl 毫弧 嚣嚣 鏊誊誊簿 i 蕊t | |i毫毳l精 ．． 番誊毫|霉毪巷登矗 。曩。。 。 | 。 一 一 囊 ： ．．一_． 羔 ≥ 维普资讯 http://www.cqvip.com 酵 而 分 解 为 葡 萄 糖 和 半 乳 糖 ， 进 而 转 化 为 乳 酸 和 其 他 有 机 酸 。 随 SPI替 代 度 的 增 大 ，乳 酸 菌 可 利 用 的 乳 糖 含 量 降 低 ，且 降 低 程 度 较 大 (由 表 1所 示 )，以 至 发 酵 后 期 产 酸 量 与 产 酸 速 度 明显 降 低 ，使 得 pH 较 高 ， 而滴 定 酸 度 较 低 。SPI替 代 度 为 O％ 、30％ 、40％ 、50％ 时 ，发 酵 乳 至 发 酵 终 点 (以 下 均 以 pH 达 到 43～4．4 时 为 发 酵 终 点 )所 需 时 间 依 次 为 6．3、7、7、7．1h，而 滴 定 酸 度 依 次 为 1 10。T、95。T、93。T、85。T。 表 1 原料乳 主要 营养成分 含量 比较 发酵时 间 (h) 图 1 SPI不同替代度下发酵乳 pH的变化曲线 ： b 一 篷 嬉 0 2 4 6 8 发 酵时间 (h) 图 2 SPI不同 替代度下 发酵乳 滴定酸 度的 变化曲线 SPI对 发 酵 乳 的 感 官 性 质 影 响 较 大 ， 如 表 2 所 示 一随 SPI替 代 量 的增 大 而 乳 糖 含 量 明 显 降 低 是 发酵 香 味 强 度 降 低 的 主 要 原 因 。在 分 解 乳 糖 的 同 时 ，原 料 乳 中 的 甘 油 酯 类 在 乳 酸 菌 中 脂 肪 分 解 酶 的 作 用 下 ， 逐 步 转 化 为 脂 肪 酸 和 甘 油 。 尽 管 这 类 反 应 在 酸 乳 中 只 是 副 反 应 ，但 经 其 产 生 的 游 离 脂 肪 酸 和 酯 类 足 以 影 响 酸 乳 成 品 的 风 味 。脂 肪 随 SPI的 替 代 度 增 大 而 降 低 也 可 能 是 发 酵 香 味 变 淡 的 另 一 重 要 原 因 。 加 入 工艺技术 50％SPI后 ，发 酵 乳 的 口感 明 显 小 如 拿 乳 酸 奶 ，组 织 也 较 为 粗 糙 ，这 可 能 与 均 质 效 果 、菌 种 种 类 及 活 力 、 蛋 白 质 种 类 等 多 方 面 的 因 素 有 关 ～ 就 蛋 白 质 而 言 ，乳 蛋 白 中 酪 蛋 白 占 70％～80％ ，其 等 电 点 为 pH4．6；大 豆 蛋 Ej主 要 是 大 豆 球 蛋 白 ， 占 大 豆 总 蛋 白 量 的 8O％ ～ 90％ ，其 等 电 点 为 pH5．0。 由 于 两 种 蛋 白 的 等 电 点 不 同 ，导 致 在 发 酵 乳 的 pH 下 降 过 程 中 ，乳 酪 蛋 白 和 大 豆 球 蛋 白 分 别 在 各 自 的 等 电 点 附 近 凝 聚 沉 降 ， 这 样 就 使 得 大 豆球 蛋 白 先 于 乳 酪 蛋 白 凝 聚 ， 大 豆 球 蛋 白 昕 形 成 的 网络 结 构 将 影 响 乳 酪 蛋 白凝 聚 而 形 成 的 网 络 结 构 ． 两 相 交 错 或 结 合 而 导 致 该 结 构 的 非 均 匀 性 ，最 终 影 响 发 酵 乳 的 组 织 状 态 和 口 感 2-2 WPC替代度对酸 奶发酵 效果的影 响 用 SPI替 代 奶 粉 后 ， 发 酵 乳 不 同 程 度 地 产 生 豆 味 ，影 响 了 产 品 的 风 味 和 组 织 状 态 ，并 延 长 厂发 酵 时 间 。 为 减 轻 豆 味 ，改 善 质 地 ，加 快 发 酵 速 度 ，考 虑 加 入 一 定 量 乳 糖 含 量 较 高 而 有 利 于 乳 酸 菌 增 殖 的 PC： wPc分 别 以 0％ 、30％ 、40％ 、50％ 的 比 例 替 代 奶 粉 ， 保 证 其 中 蛋 白 质 总 量 不 变 ， 接 种 乳 酸 菌 进 行 发 酵 。 酸 奶 发 酵 过 程 中 pH 、滴 定 酸 度 等 相 关 参 数 的 变 化 曲 线 如 图 3、图 4所 示 。 可 以 看 出 ，含 w PC 的 发 酵 乳 pH 及 滴 定 酸 度 的 变 化 趋 势 与 不 含 W PC 的 相 近 = ： 一 餐 廷 发酵时 间 (h) 图 3 WPC不 同替 代度对 发酵乳 ptl的影响 0 1 2 3 4 5 6 7 发酵时 间 (h) 图 4 wPC不 同替代度 对发 酵乳滴 定酸 度的影 响 表 2 SPI不 同替代度 对发酵乳 感官性 质 的影响 加 ∞ ∞ ∞ ∞ 如 O 如 ∞ ∞ ∞ ∞ 加 O ～ll 。 一．1ll 维普资讯 http://www.cqvip.com 工艺技木 WPC 替 代 度 为 0％ 、30％ 、40％ 、50％ 时 ，发 酵 乳 至 发 酵 终 点 所 需 时 间 依 次 为 ：6．3、5．8、5．5、5．5h；滴 定 酸 度 依 次 为 ll0 r、1O0。T、105。T、97。T。 可 见 ，含 有 W PC 的 发 酵 乳 pH 的 下 降 及 滴 定 酸 度 的 上 升 速 度 较 快 ，但 并 不 是 WPC 的 替 代 度 越 大 ，产 酸 速 度 越 快 。 如 图 3所 示 ，接 种 2．5h后 ，W PC 的 替 代 度 为 30％ 和 40％ 时 ，发 酵 乳 的 pH 下 降 曲 线 几 乎 重 合 ；而 3．5h后 ，替 代 度 为 40％ 时 ，发 酵 乳 的 滴 定 酸 度 明 显 高 于 其 它 两 者 (如 图 4)。从 表 3可 以 看 出 ，w PC 的 含 量 x,J--~L糖 含 量 的 影 响 很 小 ， 而 导 致 产 酸 量 与 产 酸 速 度 差 异 较 大 的 原 因 可 能 一 方 面 因 为 适 当 浓 度 的 WPC 有 利 于 乳 酸 菌 的 生 长 繁 殖 ，促 进 其 x,J--~L糖 的 分 解 作 用 ；另 一 方 面 因 为 在 该 体 系 中 脂 肪 的 存 在 一 定 程 度 上 抑 制 了 乳 酸 菌 的 发 酵 作 用 ，而 脂 肪 含 量 较 低 更 有 利 于 乳 糖 的 分 解 ，以 至 滴 定 酸 度 的 上 升 速 度 加 快 。 表 3 原料乳 主要 营养成 分含量 比较 x,j-含 W PC 的 发 酵 乳 进 行 感 官 评 价 ，结 果 见 表 4： 随 着 w PC 替 代 度 的 增 大 ，发 酵 香 味 稍 变 淡 ，但 无 任 何 异 味 ，而 且 口感 都 较 细 腻 ，无 砂 感 或 粘 口感 ．替 代 度 在 50％ 以 下 均 无 乳 清 析 出 。如 上 所 述 ，发 酵 香 味 强 度 与 原 料 乳 中 的 乳 糖 及 脂 肪 含 量 密 切 相 关 。 从 表 3 可 见 ，乳 糖 和 脂 肪 含 量 降 低 程 度 较 小 ，因 此 发 酵 乳 的 香 味 强 度 变 化 也 较 小 。添 加 W PC 后 使 得 原 料 中 的 乳 清 蛋 白 与 酪 蛋 白 比 增 大 ， 同 大 豆 球 蛋 白 与 酪 蛋 白 的 凝 胶 网 络 结 构 相 互 影 响 一 样 ，乳 清 蛋 白 及 W PC 中 的 部 分 杂 质 x,／酪 蛋 白 凝 胶 网 络 的 影 响 是 必 然 存 在 的 ， 以 至 发 酵 乳 的 口 感 与 组 织 状 态 有 轻 度 的 变 化 ， 但 没 有 SPI的 影 响 显 著 。 2．3 SPI与 WPC 共 同替代 奶粉对 酸奶发酵 效 果的 影响 SPI与 W PC 分 别 以 0％ 、30％ 、40％ 、50％ 的 比 例 替 代 奶 粉 ，其 中 两 者 的 比 例 为 1：1(以 下 均 同 )，进 行 上 述 试 验 。由 图 5、图 6我 们 可 以 看 出 ，不 同 替 代 度 下 pH 及 滴 定 酸 度 的 变 化 趋 势 很 相 近 。对 于 滴 定 酸 度 来 说 ，前 4h，替 代 度 为 30％ 、40％ 、50％ 时 ，其 上 升 速 度 相 当 ，而 此 后 替 代 度 为 50％的 上 升 速 度 慢 下 来 。总 的 来 说 ，至 发 酵 终 点 所 需 时 间 比 不 含 SPI和 W PC 的 发 酵 乳 快 0．5h左 右 ；而 滴 定 酸 度 则 低 15～25。T 将 图 1～ 7．0 6．5 6．0 = 5．5 5．0 4．5 4．0 VO 1。23，NO 1 1，2oo2 0 1 2 3 4 5 6 7 发酵 时间 (h) 图 5 SPI和 WPC不 同替代度 对发酵 乳 pH的影 响 一 ．一 餐 蜒 发 酵时 间(h) 图 6 SPI和 WPC不 同替代 度对 发酵 乳滴定 酸度 的影 响 表 5 原料 乳主要 营养 成分含 量 比较 成分 蛋 白质(％) 乳 糖(％) 脂 防(％) 大豆分离 蛋 白与浓缩 乳清 蛋白替代 度(％) 0 30 3I82 5．68 3．23 3．82 4．79 2．16 40 3．82 4．49 1．80 50 3．82 4．20 1．46 图 6进 行 对 比 ，不 难 看 出 ，添 加 SPI使 得 酸 奶 体 系 的 乳 糖 含 量 降 低 而 不 利 于 乳 酸 菌 进 行 发 酵 ；相 反 ，适 量 的 W PC 能 促 进 乳 酸 菌 增 殖 ，加 快 发 酵 速 度 ；用 SPI与 WPC 共 同 替 代 奶 粉 ， 在 一 定 程 度 上 综 合 r两 者 单 独 替 代 产 生 的 效 果 。 由 于 两 者 相 互 影 响 ，小 日丁能 完 全 弥 补 两 种 作 用 的 差 异 ，但 是 添 加 部 分 WPC 后 ，x,／／~ 酵 乳 产 酸 量 及 产 酸 速 度 的 改 善 具 有 重 要 的 实 用 意 义 。 感 官 分 析 发 现 ，发 酵 乳 在 风 味 、口 感 、组 织 状 态 等 方 面 均 有 很 大 改 善 ， 结 果 如 表 6所 示 。 替 代 度 为 30％ 、40％ 的 发 酵 乳 有 发 酵 香 味 ，稍 有 豆 味 ，口感 和 质 地 均 较 细 腻 。 2．4 凝 固型酸奶的感官性质 凝 固 型 复 合 蛋 白 酸 奶 A、B 中 SPI与 WPC总 替 代 度 分 别 为 30％ 、40％ ，其 感 官 性 质 与“达 能 ”和 “华 农 ” 凝 固 型 酸 奶 的 感 官 性 质 进 行 x,j-比 ， 结 果 见 表 7。 A 、B 两 种 成 品 被 评 为 外 观 具 有 光 泽 。 虽 然 B 的 发 酵 (下 转 第 62页) 表 4 WPC不 同替代度 对 发酵 乳感官性 质 的影响 维普资讯 http://www.cqvip.com 表 5 正交试 验 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 与结 果 的 营 养 成 分 ：采 用 于 物 质 含 量 为 4-41％ 的 原 料 豆 浆 ，经 碱 性 蛋 白酶 水 解 ，可 使 胰 蛋 白酶 抑 制 剂 活性 降 至 原 来 生 豆 浆 的 91．9％ ，提 高 了 豆 浆 中 蛋 白 质 的 利 用 价 值 一 酶 在 水 解 大 豆 中 胰 蛋 白 酶 抑 制 剂 的 同 时 ，将 大 豆 蛋 白 变成 短 肽 ，提 高 了其 营 养 及 消 化 吸 收 性 。采 月1 碱 性 蛋 白 酶 ，水 解 时 间 为 6min时 ，产 生 的 苦 味 基 本 可 以 接 受 ? 工艺技木 成 低 胰 蛋 白 酶 活 性 的 保 健 豆 乳 ，经 正 交 试 验 可 知 ，该 产 品 的 最 佳 配 方 为 白 砂 糖 10％ ，姜 汁 1％ ，鲜 桔 汁 8％ ，柠 檬 酸 0．15％ ，并 添 加 适 量 稳 定 剂 参 考文献 1 王春 林．陈喜斌 ．于 炎湖 ，等．大豆 中抗 营养 因子及 其 处理 方 法．饲料 工 业，2000，21f91：12～14 2 崔立．汪进 田．饲料 中的抗 营养 因子及 其酶 法钝化 技 术研 究． 中国 禽业导刊，1999，16f12)：22～23 3 郭乾初，梁汉华，秦卫 华．商品 大豆饮 料胰 蛋 白酶 抑 制剂 活性 的研 究．中国乳 品工 业，1997，25(6)：8～10 4 宁 正 祥．食 品 成 分 分 析 手 册．北京 ：中 国轻 工 业 出版 社． 1998．518～519 5 Huo Guieheng， Yang Lijie，． Inaeti~ ation of Antinutriti~e Factors in Soya Bean by Proteolytie Enzymes． Journal of Northeast Agricultural University．Vo1．5．No．2： 128～137 6 杨 晓泉．陈 中，黄 纪 昆．Alcalase蛋 白酶降 解 大豆胰 蛋 白酶 抑 制剂 的研 究．食品 与发 酵工 业，2o01，27f1)：18～21 7 张 永 成．全脂 大豆 适 宜膨 化 条件 的研 究：l硕 士 学 位论 文1、 哈 尔滨：东北农业 大学，1998．15～17 8 纪丽 莲．丁红 军．姜 汁凝乳 的研 制．中国乳 品 工业，1997．25f2)： 9～11 姜 具 有 促 进 心 脑 血 管 系 统 、 消 化 系 统 及 降 低 血 9 程竹 青．蛋白水解液苦味 的探讨．食品工业月刊．1996(5)：32~39 液 中 胆 固醇 等 保 健 作 用 ，在 食 品 中 的 应 用 具 有 厂 泛 10．刘宁．生姜等营养素对大鼠降血脂和防治动脉粥样硬化的研 发展 前 景 以水 解 豆浆 为 主 要 原 料 ，添加 姜 汁 等 制 赳 博士后研究工作 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 】．哈 尔滨：东北农业大学．2000．26～29 · + ”+ ·+ ”+ ··+ ”+ ”+ ”+ ··+ ”+ ”+ ··+ ”+ ”+ ”+ ”+ ”+ ”+ ”+ ”—．-”+ 一 ··-4-“-4-··+ ··-4,-··+ ··+ ”+ ”+ 一+ ”+ ”+ ”+ ··+ ”+ ”+ ”+ ”-4-”+ ”+ “+ ．、+ ”+ -·+ 一+ · (上 接 第 59页 ) 表 6 wPC与 SPI不 同替 代度对 发酵乳感 官性质 的影 响 香 味 较 淡 ，但 是 已 基 本 没 有 豆 腥 味 或 豆 涩 味 。 A 表 面 没 有 乳 清 析 出 ，稳 定 性 良 好 ；B 稍 有 乳 清 析 出 ，因 为 其 中 SPI含 量 较 高 ， 但 并 不 影 响 酸 奶 的 凝 固 性 和 稳 定 性 ： 进 行 温 度 保 藏 试 验 发 现 ，7d之 后 A 、B仍 然 没 有 乳 清 析 出 ，组 织 状 态 良好 。A、B 的 口 感 和 组 织 状 态 并 不 亚 于 达 能 和 华 农 凝 固 型 酸 奶 。 综 合 对 比 可 见 ，用 SPI与 wPc替 代 40％ 的奶 粉 制 成 凝 固 型 酸 奶 是 完 全 可 行 的 。 3 结 论 3．1 用 SPI替代 奶 粉 不 利 于乳 酸 菌 在 酸 奶 体 系 中 的 生 长 繁 殖 ，发 酵 时 间 延 长 ；而 适 当 浓 度 的 W PC 则 能 ￡眨 钠 重●}‘ 2圈刚 促 进 乳 酸 菌 增 殖 ，有 利 于 乳 酸 菌 对 乳 糖 的 分 解 ，缩 短 发 酵 时 间 。当 两 者 以 1：1的 比 例 混 合 时 ，W PC 所 产 生 的 作 用 大 于 SPI的 作 用 而 利 于 酸奶 发酵 ： 3．2 SPI对 酸 奶 的 感 官 性 质 产 生 较 大 影 响 ， 替 代 度 越 大 感 官 性 质 越 差 ，替 代 度 大 于 40％ 时感 官 性 质 较 难 被 接 受 ；W PC 对 感 官 性 质 的 影 响 不 明 显 。 可 用 wPC改 善 SPI对 发 酵 乳 感 官 性 质 的 不 良影 响 ： 3．3 用 SPI和 W PC 以 1：1的 比 例 共 同 替 代 40％ 以 下 的 奶 粉 叮 制 作 出 高 质 量 的 凝 固 型 复 合 蛋 白 酸 奶 = 参 考文献(略) _ 维普资讯 http://www.cqvip.com