CN106212677A - 一种应用生物法提升无增稠剂酸奶品质的方法 - Google Patents

一种应用生物法提升无增稠剂酸奶品质的方法 Download PDF

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Abstract

一种应用生物法提升无增稠剂酸奶品质的方法，属于食品加工技术领域。其包括以下工艺步骤：将WPC和鲜奶或复原乳混匀，WPC添加量为成品酸乳质量的0.01～0.2%，加热到90～95℃保持5min，快速冷却到42～45℃；再加入乳酸菌和TG酶，TG酶添加量为0.1～2.0 U/g乳蛋白，充分匀速搅拌至溶解，经发酵得到酸乳。本发明结合利用TG酶对乳蛋白的交联等作用，以及WPC对酸乳风味的改善作用，通过合理控制TG酶与WPC的添加量，实现了酸奶生产中对其乳清析出和产品后酸化的有效控制，在保证产品风味口感的同时，大大提升了产品的粘度、持水力，硬度等质构品质，提升了酸奶的贮藏稳定性及货架期。

Description

一种应用生物法提升无增稠剂酸奶品质的方法
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种应用生物法提升无增稠剂酸奶品质的方法。
背景技术
酸奶制品在生产和冷藏等过程中常会出现乳清析出、凝乳不结实及后酸化现象，从而导致酸奶品质下降、货架期缩短等问题，这已成为目前制约发酵乳行业进一步发展的瓶颈。
制作酸奶的主要原料是牛乳，牛乳由80%酪蛋白和20%乳清蛋白组成。在发酵过程中，乳酸菌分解乳糖生成乳酸，使整个体系pH降至4.6附近，达到酪蛋白的等电点，酪蛋白表面静负电荷降低减小其分子之间的静电斥力，从而形成凝胶网状结构。在加热过程中变性的乳清蛋白填充到网孔中形成稳定的凝胶体系。但在运输、储藏过程中由于振荡等原因会使乳清蛋白游离出来，出现乳清析出的现象；同时由于低温下乳酸菌继续缓慢发酵，使得酸奶pH值继续下降，即后酸化，这严重影响酸奶了货架期。乳清析出与原料乳固形物含量低、凝胶网络结构以及凝乳的黏度和硬度等流变学特性等有关。谷氨酰胺转氨酶（Transglutaminase，简称TG酶）是一种催化酰基转移反应的转移酶，乳中的酪蛋白和乳清蛋白均是其作用底物。TG通过诱导肽段之间ε-（γ-谷氨酰）赖氨酸键作用，催化蛋白质分子内或分子间、蛋白质和氨基酸之间的交联，从而改变了蛋白质的凝胶结构，缓解了酸奶的乳清析出，增加了酸奶的风味。相比通过添加增稠剂提高酸奶的品质，生物酶法同时解决了酸奶的乳清析出和后酸化问题，且操作条件温和，特异性强，没有副产物，更容易被消费者接受。
目前国内外在利用TG酶交联技术缓解酸奶乳清析出，提升产品品质方面的发明专利还较少。中国专利CN1759704A，报道了由0.1～10％(w/w)谷氨酰胺转氨酶、0.1～10％(w/w)凝乳酶、1～20％(w/w)干酪素和1～20％(w/w)乳清粉组成的专用酸奶添加剂，在凝固型酸奶和搅拌型酸奶的生产中，均可部分或全部代替食品增稠剂，达到增稠、改善口感、提高产品保水性和稳定性的作用。中国专利CN102696758A和CN101697752A分别报道了在酸奶生产过程中添加聚合乳清蛋白和酪蛋白磷酸肽，从而实现酸奶在冷藏条件下货架期内良好的稳定性和口感。中国专利CN102626137A通过背压处理技术，消除酸奶中的蛋白颗粒，赋予酸奶细腻的口感。中国专利CN102210345A和CN101889611A报道了两种专用酸奶稳定剂，组成分别为：速溶琼脂、明胶、双乙酰酒石酸单双甘油酯、变性淀粉；耐酸性羟甲基纤维素、果胶、变性淀粉。这两种稳定剂的本质均为增稠剂。中国专利CN103589658B 报道了利用动物双歧杆菌乳亚种L-SN 所产产双歧杆菌细菌素，抑制酸奶后酸化，使酸奶在20d贮藏期内维持酸度为100～110°T、pH4.1～4.2、活菌数≥106cfu/mL，并能显著提高酸奶的持水力和黏度，赋予酸奶良好的色泽、口感和组织状态。 中国专利CN101993476B利用酪蛋白酶水解活性肽缩短酸乳发酵时间和抑制酸乳后酸化。另外，中国专利CN101891963A、CN101199314A和CN102265939A分别报道了利用TG酶的交联特性，改性鱼皮、小麦面筋和大豆等原料中的蛋白质，增强凝胶特性，提升各食品原料的综合利用价值。
综上所述，在现有技术中，未涉及到TG酶复配乳清蛋白缓解酸奶制品乳清析出，抑制后酸化，提升产品品质的应用技术。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种应用生物法提升无增稠剂酸奶品质的方法的技术方案。该方法能够延长酸奶货架期，提升酸奶品质。
所述的一种应用生物法提升无增稠剂酸奶品质的方法，其特征在于包括以下工艺步骤：将WPC和鲜奶或复原乳混匀，WPC添加量为成品酸乳质量的0.01～0.2%，加热到90～95℃保持5min，快速冷却到42～45℃；再加入乳酸菌和TG酶，TG酶添加量为0.1～2.0 U/g乳蛋白，充分匀速搅拌至溶解，经发酵得到凝固型酸乳或搅拌型酸乳。
所述的一种应用生物法提升无增稠剂酸奶品质的方法，其特征在于所述的WPC添加量为成品酸乳质量的0.03～0.15%。
所述的一种应用生物法提升无增稠剂酸奶品质的方法，其特征在于所述的TG酶添加量为0.5～1.5 U/g乳蛋白
所述的一种应用生物法提升无增稠剂酸奶品质的方法，其特征在于所述的凝固型酸乳发酵工艺为：加入乳酸菌和TG酶后，充分匀速搅拌至溶解，灌装，43℃发酵6h，发酵后4℃冷藏后熟24h，即得凝固型酸乳；所述的搅拌型酸乳发酵工艺为：加入乳酸菌和TG酶后，充分匀速搅拌至溶解，43℃发酵6h后，再搅拌灌装，4℃冷藏后熟24h，即得搅拌型酸乳。
本发明具有以下特点：
1）TG酶催化特性：TG酶是一种催化酰基转移反应的转移酶，依据酰基受体的不同一般分为三种反应：（1）酰基转移反应：以伯胺基作为酰基受体时，形成蛋白质分子和小分子伯胺之间的连接，该反应可将一些限制性氨基酸（如甲硫氨酸、赖氨酸），引入蛋白质提高其营养价值；（2）交联反应：当多肽链中赖氨酸残基的ε-氨基作为酰基受体时，在蛋白质分子内和分子间形成ε-（γ-谷氨酰）赖氨酸键，使蛋白质发生交联，改善蛋白质的多种性质，从而改变食品及其他食品的质地和结构；（3）脱酰胺反应：没有伯胺存在时，水作为酰基受体，发生脱酰胺基作用，生成谷氨酸和氨，此反应能够改变蛋白质的溶解度和等电点，并且产物谷氨酸可以增强食品的风味。大多数蛋白质可作为TG酶的底物，特别是牛乳中的酪蛋白、乳清蛋白都是TG酶作用的良好底物。因此，在酸奶生产中添加TG酶，可以改变酸奶制品的凝胶结构，提高酸奶品质，缓解乳清析出，延长货架期；另外，TG酶可以一定程度上抑制保加利亚乳杆菌的繁殖，从而抑制酸乳的后酸化。
2）复配TG酶及WPC的强化对酸奶品质的影响：按酸奶常规生产工艺条件下，以凝固型酸奶硬度和理化性质为评价指标，考察TG酶用量对酸奶乳清析出和品质的影响。酶用量低于0.5U/g乳蛋白时，对酸奶品质提升无影响；高于2.5 U/g乳蛋白时，酶用量越大，酸奶乳清析出显著降低，硬度越大，酸感降低，口感变差。WPC添加量为0.03%，酸奶酸感适中。WPC添加量达0.2%，乳清析出上升。因此，TG酶和WPC的复配用量的控制对酸奶品质的提升至关重要。
3）TG酶添加工艺条件：酶加入量与酸奶乳蛋白含量、添加顺序、温度、工艺衔接特点等因素密切相关。按0.1～2.0 U/g乳蛋白TG酶添加量与乳酸菌一同加入灭菌后的鲜乳或复原乳中，充分匀速搅拌，使其溶解。
本发明中酸奶硬度、黏度的检测采用质构仪，持水力、乳清析出以重量法检测，滴定酸度以滴定法检测。
表1：无增稠剂酸奶应用生物法前后产品品质比较
注：*为酸奶4℃ 冷藏24 小时后的变化，**为酸奶4℃ 冷藏7 天后的变化。
具体实施方式
以下结合实施例来进一步说明本发明。
实施例1：凝固型酸奶制备
将WPC和鲜奶或复原乳混匀，WPC添加量为成品酸乳质量的0.03%，加热到90℃保持5min，快速冷却到45℃；再加入乳酸菌和TG酶，TG酶添加量为1.0U/g乳蛋白，充分匀速搅拌至溶解，灌装，43℃发酵6h，发酵后4℃冷藏后熟24h，即得成品。
产品特点：添加TG酶和WPC的酸奶较未加酸奶乳清析出量减少了大约 15%～20%，持水力提高了约10%～15%，硬度和黏度分别提高了约1.5倍、3倍，7天后酸奶滴定酸度较未添加产品降低10%。
实施例2：凝固型酸奶制备
将WPC和鲜奶或复原乳混匀，WPC添加量为成品酸乳质量的0.01%，加热到90℃保持5min，快速冷却到45℃；再加入乳酸菌和TG酶，TG酶添加量为0.1U/g乳蛋白，充分匀速搅拌至溶解，灌装，43℃发酵6h，发酵后4℃冷藏后熟24h，即得成品。
产品特点：添加TG酶和WPC的酸奶较未加酸奶乳清析出量减少了大约 12%～18%，持水力提高了约10%～12%，硬度和黏度分别提高了约1.3倍、2.5倍，7天后酸奶滴定酸度较未添加产品降低8%。
实施例3：搅拌型酸乳制备
将WPC和鲜奶或复原乳混匀，WPC添加量为成品酸乳质量的0.06%，加热到95℃保持5min，快速冷却到42℃；再加入乳酸菌和TG酶，TG酶添加量为1.5U/g乳蛋白，充分匀速搅拌至溶解，43℃发酵6h后，再搅拌灌装，4℃冷藏后熟24h，即得成品。
产品特点：添加TG酶和WPC的酸奶较未加酸奶乳清析出量减少了大约 20%～25%，持水力提高了约15%～20%，硬度和黏度分别提高了约2倍、3倍。7天后酸奶滴定酸度较未添加产品降低10～15%。
实施例4：搅拌型酸乳制备
将WPC和鲜奶或复原乳混匀，WPC添加量为成品酸乳质量的0.2%，加热到95℃保持5min，快速冷却到42℃；再加入乳酸菌和TG酶，TG酶添加量为2.0U/g乳蛋白，充分匀速搅拌至溶解，43℃发酵6h后，再搅拌灌装，4℃冷藏后熟24h，即得成品。
产品特点：添加TG酶和WPC的酸奶较未加酸奶乳清析出量减少了大约 15%～20%，持水力提高了约13%～16%，硬度和黏度分别提高了约1.5倍、2.5倍。7天后酸奶滴定酸度较未添加产品降低8～12%。

Claims (4)

1.一种应用生物法提升无增稠剂酸奶品质的方法，其特征在于包括以下工艺步骤：将WPC和鲜奶或复原乳混匀，WPC添加量为成品酸乳质量的0.01～0.2%，加热到90～95℃保持5min，快速冷却到42～45℃；再加入乳酸菌和TG酶，TG酶添加量为0.1～2.0 U/g乳蛋白，充分匀速搅拌至溶解，经发酵得到凝固型酸乳或搅拌型酸乳。
2.如权利要求1所述的一种应用生物法提升无增稠剂酸奶品质的方法，其特征在于所述的WPC添加量为成品酸乳质量的0.03～0.15%。
3.如权利要求1所述的一种应用生物法提升无增稠剂酸奶品质的方法，其特征在于所述的TG酶添加量为0.5～1.5 U/g乳蛋白。
4.如权利要求1所述的一种应用生物法提升无增稠剂酸奶品质的方法，其特征在于所述的凝固型酸乳发酵工艺为：加入乳酸菌和TG酶后，充分匀速搅拌至溶解，灌装，43℃发酵6h，发酵后4℃冷藏后熟24h，即得凝固型酸乳；所述的搅拌型酸乳发酵工艺为：加入乳酸菌和TG酶后，充分匀速搅拌至溶解，43℃发酵6h后，再搅拌灌装，4℃冷藏后熟24h，即得搅拌型酸乳。
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