CN101041845B - 以“曲拉”为原料生产凝乳酶干酪素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以“曲拉”为原料制备凝乳酶干酪素的方法，以解决现有用“曲拉”生产的干酪素品种单一、加工技术落后、产品质量不稳定的问题。它包括下列步骤，粉碎、二次护色、溶解，过滤，离心脱脂，即将滤液泵入转速为7500r/min～8500r/min的离心机进行两次离心脱脂，流量为500l/h-1000l/h；添加凝乳酶，添加量为占干料原料的质量百分数为0.25～1.0％；洗涤、脱水；造粒，用30-60目筛网经颗粒机造粒；干燥，将湿干酪素置于干燥机内干燥。本发明在传统曲拉干酪素生产工艺基础上，添加凝乳酶，采用二次护色等工艺，利用复合护色剂改善制品品质。使产品具有粘度高、色泽浅、无异味、品质稳定等特点。制品在风味、有效成分上与鲜奶制品基本相同，达到了优质干酪素标准。
Description
技术领域本发明涉及以“曲拉”为原料生产凝乳酶干酪素的方法，具体的说是以“曲拉”为原料制备凝乳酶干酪素的方法。
背景技术目前，我国“曲拉”凝乳酶干酪素生产加工中还存在着许多问题，市场上现有的凝乳酶主要用于干酪的生产，且全球用量越来越大，因而价格昂贵，没有用于“曲拉”凝乳酶干酪素生产的专用凝乳酶；另外牧民在粗放式接种发酵生产“曲拉”时，由于生产环境卫生条件差，使“曲拉”氧化酸败，杂质多。用“曲拉”生产的干酪素品种单一，缺少深加工产品，加工技术落后，设备简陋，产品质量不稳定，生产规模小，同时管理水平低，经济效益不高。用“曲拉”生产凝乳酶干酪素时往往出现凝结不好，出品率低，成本高，色泽黄暗，酸度较低，气味不佳，质量不能达标的现象；不能生产出市场上紧缺的高纯度凝乳酶干酪素产品。
凝乳酶干酪素是一种蛋白含量较高的干酪素产品。食用级凝乳酶干酪素主要用在食用乳酪及酸奶业中；工业级凝乳酶干酪素因具有良好的染色附着力和很强的抗挤压能力，主要用在工业合成酪素塑料方面，如电器附属器具、钢琴琴键、按钮、织衣针、珠宝用塑料配料等。
发明内容本发明的目的在于提供一种以“曲拉”为原料制备凝乳酶干酪素的方法，以解决现有用“曲拉”生产的干酪素品种单一、加工技术落后、产品质量不稳定的问题。
本发明以“曲拉”为原料生产凝乳酶干酪素的方法，包括下列步骤，
a)、粉碎、二次护色、溶解将“曲拉”原料用粉碎机粉碎到30-90目，按原料比1∶(10-25)的比例的水投入溶解罐，加入占原料干物料的重量百分含量为1.0-5.0％的护色剂亚硫酸钠，并升温至35-45℃；投入原料后，缓慢加入浓度为10-20％的氢氧化钠溶液，使料液pH值达到8.5-10.5；待温度升至50-60℃，开始计时溶解，在加氢氧化钠结束后5～20min内，再次加入占原料干物料的质量百分数为1～3％的护色剂低亚硫酸钠，搅拌约30-60min后至溶解；
b)、过滤用输料泵将溶解液打入150-200目震动筛过滤；
c)、离心脱脂将过滤后的滤液在大于40～45℃条件下，泵入转速为7500r/min～8500r/min的离心机进行两次离心脱脂，以除去脂肪以及杂质，流量为500l/h-1000l/h，然后在脱脂液中加入护色剂亚硫酸钠(占原料干物料的质量百分数为1～3％，用浓度为5-10％盐酸调节pH值6.8-7.8；然后添加氯化钙，先预配成浓度为10％的溶液，料液中氯化钙液的添加量为占料液的质量百分数为3～7.5％，在温度68-85℃高温灭菌，时间为15-30秒，后冷却温度至38-50℃。
d)、添加凝乳酶等搅拌充分后添加凝乳酶，添加量为占干料原料的质量百分数为0.25～1.0％，酶选自小牛皱胃酶、总状毛酶、猪胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶；
在35～45℃条件下静置30～40min左右，即可使酪蛋白凝固；凝块的搅拌及加温凝块切割后，开始用搅拌器轻轻搅拌，搅拌速度先慢后快，开始时每3～5min升高1℃，当温度升至38℃时，则每隔3min升高1℃；当温度达到50～55℃时，停止加热并维持此时的温度。
e)、洗涤、脱水待乳清全部排出后，用20～30℃的水清洗沉淀好的酪蛋白料块并不断搅拌，使凝块全部散开成为颗粒状，清洗2-5次；将洗涤后的湿酪素用200-400目滤布过滤后，用压干式或离心式脱水机脱水至含水率为小于50％以下。
f)、造粒用30-60目筛网经颗粒机造粒；
g)、干燥将湿干酪素置于干燥机内干燥。
干燥机选择负压式沸腾干燥机，干燥温度为35-45℃，时间为25～30min；压力为-0.3～-0.6KPa。
干燥机还可选择真空冷冻干燥机，干燥共晶点为-13.6℃，干燥物料温度为-20℃～10℃，板温为-30℃～10℃，冷阱温度为-30℃～-70℃，干燥仓真空度为4.0-100Pa。
真空冷冻干燥机优选的干燥共晶点为-13.6℃，干燥物料温度为-2℃，板温为-15℃，冷阱温度为-60℃，干燥仓真空度为9Pa。
在凝乳酶干酪素生产过程中，产生的深黄色或褐色物质主要是美拉德反应的结果。美拉德反应是还原糖与蛋白质发生的反应，反应过程复杂，中间产物众多。
1、亚硫酸盐是广泛使用且有效的美拉德反应褐变抑制剂。经过试验可以得出亚硫酸盐处理有以下作用：
①亚硫酸盐和二氧化硫与羰基化合物起加成反应，亚硫酸盐捕获了强褐变活性的中间产物，而生成活性很低的中间产物，故可用来抑制褐变。②由于亚硫酸盐是还原剂，能产生还原作用阻止或减缓某些中间反应，从而避免或减少色素的生成。③亚硫酸盐能消耗氧和降低pH值，这些都间接的阻止了美拉德反应的发生。④亚硫酸钠为强还原剂，能产生还原性的亚硫酸，亚硫酸与着色物质作用，将其还原，显示强烈的漂白作用。在试验中，采用分段添加亚硫酸盐，这更加有效抑制了褐变的发生，对产品的改善有很好的效果。⑤使用还原剂的脱色主要是利用还原剂能还原生色基团或发色基团，使这些基团转为无色基团。由于生色基团或发色基团共轭组分被部分还原或全部还原，起到了脱色效果。但使用还原剂脱色效果不稳定，在有氧或氧化剂存在的条件下，已还原的双键易恢复，氧化作用减少了体系中的还原剂含量，从而出现了回色现象。在试验中，用还原剂脱色后，在与空气接触24小时后，都出现了不同程度的回色现象。因此，在使用还原剂脱色时，必须减少与氧的接触，或抗氧化剂与抑制剂共用，脱色效果较好。
2、真空冷冻干燥技术
由于冷冻干燥过程会产生多种应力，对冻干的产品有很大的影响，因此对冷冻干燥过程进行合理设计，对于减少冻干损伤和提高冻干产品的质量有重大的意义。
冷冻干燥过程中的冻结过程非常重要，因为在冻结中形成的冰晶形态和大小以及玻璃化程度不仅影响后继的干燥速率，而且影响冻干产品的质量。因此在冻结过程中必须考虑配方、冻结速率、冻结方式、以及是否退火等问题。
经过试验，并在JDG真空冻干机上进行试验，获得了均匀一致、表面光滑、稳定和良好香味的乳蛋白质产品，技术已经成熟。冷冻干燥曲线如图1所示。试验结果表明，干酪素真空冷冻干燥的工艺条件为：干燥共晶点为-13.6℃，干燥物料温度为-20℃～10℃，板温为-30℃～10℃，冷阱温度为-30℃～-70℃，干燥仓真空度为4.0-100Pa。参见附图1的干酪素生产的真空冷冻干燥曲线图。
冻结方式不同，产生的冰晶的形态和大小不同，而且会影响后继的干燥速率和冻干产品质量。根据冻结机理，可以把冻结分为全域过冷结晶和定向结晶两类。全域过冷结晶是指全部料液处于相同或相近的过冷度下进行冻结的方式。在全域过冷结晶中，冻结速率和冰晶成核温度是重要的参数。
干酪素采用真空冷冻干燥时的优点主要有：①在冻结条件下脱水，冻结的物料，形状固定，组成物质形成骨架。充填于骨架间隙的细小冰晶升华脱水后，不仅骨架保持原形，而且原冰晶所占空间形成似海绵状的微孔，极易吸水。②在低温状态下脱水，不仅热敏性成分不受破坏，而且芳香物质损失极少。③在真空环境下脱水，不仅易氧化成分不会氧化变质，而且能抑制某些细菌的有害作用。④物料内冻结的冰晶升华由表面开始，逐渐深入内部。冰晶升华时只有水分子脱除，溶于水中的物质仍保留原处。因而不仅水汽孔道总是畅通无阻，而且也不会因容质外移而引起物料收缩或硬化。在整个冻干过程中，只有物理变化，没有化学变化。
负压式沸腾床干燥与真空冷冻干燥对比试验结果表明，在生产工业级曲拉凝乳酶干酪素时可采用负压式沸腾床干燥，而在生产高纯度食用级凝乳酶干酪素时可用真空冷冻干燥，虽然生产成本较高，但销售价格更高，效益很好。
本发明凝乳酶干酪素系用牦牛奶副产品“曲拉”(藏语：牧民手工自制的提取酥油后的牦牛奶粗蛋白或粗脱脂干奶酪)为原料，在传统曲拉干酪素生产工艺基础上，添加凝乳酶，采用二次护色等工艺，利用复合护色剂改善制品品质。使产品具有粘度高、色泽浅、无异味、品质稳定等特点。制品在风味、有效成分上与鲜奶制品基本相同，达到了优质干酪素标准，满足了市场的需求。
本发明广泛用于工业合成酪素塑料，食用乳酪等。“曲拉”凝乳酶干酪素在国内市场主要以牛乳凝乳酶干酪素为主。据调查，法国、德国、波兰等欧洲国家每年进口干酪素及制品约9～11万吨，中东每年进口干酪素及制品约1～2万吨，国际市场年需求量达50万吨以上。在世界上主要生产出口牛乳酪蛋白产品的国家有新西兰、澳大利亚、俄罗斯及乌克兰等国家，但均为以鲜奶为原料生产，价格要比我国以曲拉为原料生产的高30％-35％，但产品品质相差不大。
附图说明图1是本发明干酪素生产的真空冷冻干燥曲线图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本领域的技术人员更好地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1将色泽、气味正常的“曲拉”原料100吨筛选，用粉碎机粉碎到40目，以1∶14的比例的水投入溶解罐，在投入原料之前按原料的5.0％加入护色剂亚硫酸钠(Na2SO3)，并升温至40℃，缓慢加入20％的氢氧化钠溶液，使料液pH值达到9.0，温度升至55℃，开始计时溶解，20min后加入护色剂低亚硫酸钠，Na2S2O4，按原料干物料的1.8％添加，搅拌30min至溶解；将过滤后的滤液在大于40～45℃条件下，用高压泵将料液打入150目震动筛过滤，随后将料液泵入转速为7500r/min离心机进行离心，进行二次离心，流量为700l/h；然后在脱脂液中加入护色剂亚硫酸钠(占原料干物料的质量百分数为1％，用5％的盐酸溶液调节pH值至7.0，添加氯化钙，先预配成10％溶液，料液中氯化钙液的添加量为3％(占料液的质量百分数)，在温度70℃高温灭菌，时间为30秒，后冷却温度至42℃，等搅拌充分后添加小牛皱胃酶，添加量为干料的0.8％；在35～45℃条件下静置30～40min左右，即可使酪蛋白凝固；凝块的搅拌及加温凝块切割后，开始用搅拌器轻轻搅拌，搅拌速度先慢后快，开始时每3～5min升高1℃，当温度升至38℃时，则每隔3min升高1℃；待酪蛋白完全凝好升温至55℃进行搅拌；后用25℃软水清洗沉淀好的酪蛋白，使凝块全部散开成为颗粒状，清洗2次；将洗涤后的湿酪素用200目滤布过滤后，用压干式或离心式脱水机脱水至含水率为小于50％以下，脱水后经颗粒机30目造粒；经造粒的物料在45℃、在负压式沸腾干燥箱内干燥，压力为-0.3KPa。时间30min。出品率≥70％。
实施例2将色泽、气味正常的“曲拉”原料100吨筛选，用粉碎机粉碎到60目，以1∶18的比例的水投入溶解罐，在投入原料之前按原料的5.0％加入护色剂亚硫酸钠(Na2SO3)，并升温至40℃，缓慢加入20％的氢氧化钠溶液，使料液pH值达到9.0，温度升至55℃，开始计时溶解，20min后加入护色剂低亚硫酸钠，Na2S2O4，按原料干物料的1.8％添加，搅拌30min至溶解；将过滤后的滤液在大于40～45℃条件下，用高压泵将料液打入150目震动筛过滤，随后将料液泵入转速为8000r/min离心机进行离心，进行二次离心，流量为800l/h；然后在脱脂液中加入护色剂亚硫酸钠(占原料干物料的质量百分数为2％，用5％的盐酸溶液调节pH值至7.2，添加氯化钙，先预配成10％溶液，料液中氯化钙液的添加量为5％(占料液的质量百分数)，在温度75℃高温灭菌，时间为20秒，后冷却温度至40℃，等搅拌充分后添加总状毛酶，添加量为干料的0.8％；在35～45℃条件下静置30～40min左右，即可使酪蛋白凝固；凝块的搅拌及加温凝块切割后，开始用搅拌器轻轻搅拌，搅拌速度先慢后快，开始时每3～5min升高1℃，当温度升至38℃时，则每隔3min升高1℃；待酪蛋白完全凝好升温至50℃进行搅拌；后用25℃软水清洗沉淀好的酪蛋白，使凝块全部散开成为颗粒状，清洗3次；将洗涤后的湿酪素用300目滤布过滤后，用压干式或离心式脱水机脱水至含水率为小于50％以下；脱水后经颗粒机30目造粒；经造粒的物料在45℃、在负压式沸腾干燥箱内干燥，压力为-0.4KPa。时间30min。出品率≥75％。
实施例3将色泽、气味正常的“曲拉”原料100吨筛选，用粉碎机粉碎到90目，以1∶20的比例的水投入溶解罐，在投入原料之前按原料的5.0％加入护色剂亚硫酸钠(Na2SO3)，并升温至40℃，缓慢加入20％的氢氧化钠溶液，使料液pH值达到9.5，温度升至55℃，开始计时溶解，20min后加入护色剂低亚硫酸钠Na2S2O4，按原料干物料的1.8％添加，搅拌30min至溶解；将过滤后的滤液在大于40～45℃条件下，用高压泵将料液打入150目震动筛过滤，随后将料液泵入转速为8500r/min离心机进行离心，进行二次离心，流量为1000l/h；然后在脱脂液中加入护色剂亚硫酸钠(占原料干物料的质量百分数为3％，用5％的盐酸溶液调节pH值至6.8，添加氯化钙，先预配成10％溶液，料液中氯化钙液的添加量为5％(占料液的质量百分数)，在温度80℃高温灭菌，时间为15秒，后冷却温度至38℃，等搅拌充分后添加猪胃蛋白酶，添加量为干料的1.0％；在35～45℃条件下静置30～40min左右，即可使酪蛋白凝固；凝块的搅拌及加温凝块切割后，开始用搅拌器轻轻搅拌，搅拌速度先慢后快，开始时每3～5min升高1℃，当温度升至38℃时，则每隔3min升高1℃；待酪蛋白完全凝好升温至50℃进行搅拌；后用25℃软水清洗沉淀好的酪蛋白，使凝块全部散开成为颗粒状，清洗4次；将洗涤后的湿酪素用400目滤布过滤后，用压干式或离心式脱水机脱水至含水率为小于50％以下；脱水后经颗粒机30目造粒；经造粒的物料在真空冷冻干燥机内干燥，干燥共晶点为-13.6℃，干燥物料温度为-1℃，板温为-5℃，冷阱温度为-60℃，干燥仓真空度为10Pa，出品率≥80％。
实施例4将色泽、气味正常的“曲拉”原料100吨筛选，用粉碎机粉碎到30目，以1∶10的比例的水投入溶解罐，在投入原料之前按原料的1.0％加入护色剂亚硫酸钠(Na2SO3)，并升温至35℃，缓慢加入10％的氢氧化钠溶液，使料液pH值达到8.5，温度升至50℃，开始计时溶解，5min后加入护色剂低亚硫酸钠Na2S2O4，按原料干物料的1.0％添加，搅拌45min至溶解；将过滤后的滤液在大于40～45℃条件下，用高压泵将料液打入175目震动筛过滤，随后将料液泵入转速为8500r/min离心机进行离心，进行二次离心，流量为500l/h；然后在脱脂液中加入护色剂亚硫酸钠(占原料干物料的质量百分数为3％，用7.5％的盐酸溶液调节pH值至7.5，添加氯化钙，先预配成10％溶液，料液中氯化钙液的添加量为6％(占料液的质量百分数)，在温度68℃高温灭菌，时间为25秒，后冷却温度至46℃，等搅拌充分后添加木瓜蛋白酶，添加量为干料的0.25％；在35～45℃条件下静置30～40min左右，即可使酪蛋白凝固；凝块的搅拌及加温凝块切割后，开始用搅拌器轻轻搅拌，搅拌速度先慢后快，开始时每3～5min升高1℃，当温度升至38℃时，则每隔3min升高1℃；待酪蛋白完全凝好升温至52℃进行搅拌；后用20℃软水清洗沉淀好的酪蛋白，使凝块全部散开成为颗粒状，清洗4次；将洗涤后的湿酪素用250目滤布过滤后，用压干式或离心式脱水机脱水至含水率为小于50％以下；脱水后经颗粒机45目造粒；经造粒的物料在35℃、在负压式沸腾干燥箱内干燥，压力为-0.4KPa。时间25min。出品率≥75％。
实施例5将色泽、气味正常的“曲拉”原料100吨筛选，用粉碎机粉碎到80目，以1∶25的比例的水投入溶解罐，在投入原料之前按原料的3.0％加入护色剂亚硫酸钠(Na2SO3)，并升温至45℃，缓慢加入15％的氢氧化钠溶液，使料液pH值达到10.5，温度升至60℃，开始计时溶解，10min后加入护色剂低亚硫酸钠Na2S2O4，按原料干物料的3％添加，搅拌60min至溶解；将过滤后的滤液在大于40～45℃条件下，用高压泵将料液打入200目震动筛过滤，随后将料液泵入转速为8200r/min离心机进行离心，进行二次离心，流量为900l/h；然后在脱脂液中加入护色剂亚硫酸钠(占原料干物料的质量百分数为3％，用10％的盐酸溶液调节pH值至7.8，添加氯化钙，先预配成10％溶液，料液中氯化钙液的添加量为7.5％(占料液的质量百分数)，在温度85℃高温灭菌，时间为15秒，后冷却温度至50℃，等搅拌充分后添加菠萝蛋白酶，添加量为干料的0.5％；在35～45℃条件下静置30～40min左右，即可使酪蛋白凝固；凝块的搅拌及加温凝块切割后，开始用搅拌器轻轻搅拌，搅拌速度先慢后快，开始时每3～5min升高1℃，当温度升至38℃时，则每隔3min升高1℃；待酪蛋白完全凝好升温至50℃进行搅拌；后用30℃软水清洗沉淀好的酪蛋白，使凝块全部散开成为颗粒状，清洗4次；将洗涤后的湿酪素用400目滤布过滤后，用压干式或离心式脱水机脱水至含水率为小于50％以下；脱水后经颗粒机30目造粒；经造粒的物料在真空冷冻干燥机内干燥，干燥共晶点为-13.6℃，干燥物料温度为-5℃，板温为-10℃，冷阱温度为-65℃，干燥仓真空度为7Pa，出品率≥80％。
根据GB10707-1989要求，甘肃省质检中心对中试制品进行感官、理化、微生物等质量指标的检测(见附表)。结果表明各项指标均符合国家标准，见表1。
表1曲拉凝乳酶干酪素质量检验结果
Claims (4)
1.一种以“曲拉”为原料生产凝乳酶干酪素的方法，其特征在于：它包括下列步骤，
a)、粉碎、二次护色、溶解将“曲拉”原料用粉碎机粉碎到30-90目，按原料比1∶(10-25)的比例的水投入溶解罐，加入占原料干物料的重量百分含量为1.0-5.0％的护色剂亚硫酸钠，并升温至35-45℃；投入原料后，缓慢加入浓度为10-20％的氢氧化钠溶液，使料液pH值达到8.5-10.5；待温度升至50-60℃，开始计时溶解，在加氢氧化钠结束后5～20min内，再次加入占原料干物料的质量百分数为1～3％的护色剂低亚硫酸钠，搅拌约30-60min后至溶解；
b)、过滤用输料泵将溶解液打入150-200目震动筛过滤；
c)、离心脱脂将过滤后的滤液在大于40～45℃条件下，泵入转速为7500r/min～8500r/min的离心机进行两次离心脱脂，以除去脂肪以及杂质，流量为500l/h-1000l/h，然后在脱脂液中加入占原料干物料的质量百分数为1～3％的护色剂亚硫酸钠，用浓度为5-10％盐酸调节pH值6.8-7.8；然后添加氯化钙，先预配成浓度为10％的溶液，料液中氯化钙液的添加量为占料液的质量百分数为3～7.5％，在温度68-85℃高温灭菌，时间为15-30秒，后冷却温度至38-50℃；
d)、添加凝乳酶等搅拌充分后添加凝乳酶，添加量为占干料原料的质量百分数为0.25～1.0％，酶选自小牛皱胃酶、总状毛酶、猪胃蛋白酶、木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶；
在35～45℃条件下静置30～40min左右，即可使酪蛋白凝固；凝块的搅拌及加温凝块切割后，开始用搅拌器轻轻搅拌，搅拌速度先慢后快，开始时每3～5min升高1℃，当温度升至38℃时，则每隔3min升高1℃；当温度达到50～55℃时，停止加热并维持此时的温度；
e)、洗涤、脱水待乳清全部排出后，用20～30℃的水清洗沉淀好的酪蛋白料块并不断搅拌，使凝块全部散开成为颗粒状，清洗2-5次；将洗涤后的湿酪素用200-400目滤布过滤后，用压干式或离心式脱水机脱水至含水率为小于50％以下；
f)、造粒用30-60目筛网经颗粒机造粒；
g)、干燥 将湿干酪素置于干燥机内干燥。
2.根据权利要求1所述的以“曲拉”为原料生产凝乳酶干酪素的方法，其特征在于：所述的干燥机为负压式沸腾干燥机，干燥温度为35-45℃，时间为25～30min；压力为-0.3～-0.6KPa。
3.根据权利要求1所述的以“曲拉”为原料生产凝乳酶干酪素的方法，其特征在于：所述的干燥机为真空冷冻干燥机，干燥共晶点为-13.6℃，干燥物料温度为-20℃～10℃，板温为-30℃～10℃，冷阱温度为-30℃～-70℃，干燥仓真空度为4.0-100Pa。
4.根据权利要求3所述的以“曲拉”为原料生产凝乳酶干酪素的方法，其特征在于：所述干燥机的干燥共晶点为-13.6℃，干燥物料温度为-2℃，板温为-15℃，冷阱温度为-60℃，干燥仓真空度为9Pa。
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