CN106490296A - 一种干酪素及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于生物技术领域，具体公开了一种干酪素的制备方法，包括以下步骤：(1)配制CaCl2含量为0.001‑0.1mol/L脱脂乳，并调节pH至5.5‑6.5，得到料液；(2)将类芽孢杆菌CGMCC No.8333发酵产生的凝乳酶与步骤(1)所得的料液混匀，恒温水浴35℃加热至出现雪花状颗粒后，55‑80℃热烫5‑60min；(3)切割并搅拌步骤(2)所得料液中的沉淀块状物，离心收集沉淀物；(4)洗涤步骤(3)所得的沉淀物，冷冻干燥，得到干酪素。通过上述技术方案中的制备方法制得的干酪素的风味较佳，无酸味，无苦味。

Description

一种干酪素及其制备方法
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及一种干酪素的制备方法。此外，本发明还涉及一种干酪素。
背景技术
干酪素是生产再制干酪、酸奶等产品的主要蛋白质来源。经脱水干燥而成的干酪素产品，其主要成分为酪蛋白。干酪素的种类包括乳酸干酪素、盐酸干酪素和凝乳酶干酪素。其中酸凝干酪素最为常见，但在食品领域中的使用受到一定的限制，而酶凝干酪素可广泛应用于食品行业。
凝乳酶干酪素制备所使用的凝乳酶，按其来源又可细分为：动物凝乳酶(皱胃酶)、植物凝乳酶(木瓜蛋白酶)和微生物凝乳酶等，现有报道微生物可产生一定活力的凝乳酶主要是放线菌、细菌和霉菌等，包括根霉、总状毛霉、微小毛霉、米黑毛霉等。近年来食品领域使用的干酪素需求量不断提高，而现有凝乳酶的产量远远无法满足干酪素生产的需求，这是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种新的干酪素的制备方法，制得的干酪素的风味较佳，无酸味，无苦味，为干酪素的制备开拓了新的思路。
具体地，一方面，提供了一种干酪素的制备方法，包括以下步骤：(1)配制CaCl2含量为0.001-0.1mol/L脱脂乳，并调节pH至5.5-6.5，得到料液；(2)将类芽孢杆菌CGMCCNo.8333发酵产生的凝乳酶与步骤(1)所得的料液混匀，恒温水浴35℃加热至出现雪花状颗粒后，55-80℃热烫5-60min；(3)切割并搅拌步骤(2)所得料液中的沉淀块状物，离心收集沉淀物；(4)洗涤步骤(3)所得的沉淀物，冷冻干燥，得到干酪素。
进一步地，步骤(2)中，上述凝乳酶的添加量为1-4SU/mL料液。
进一步地，步骤(3)中，沉淀块状物的切割大小为0.5-2cm3。
进一步地，步骤(3)中，离心转速为5000-12000r/min；离心时间为5-15min。
进一步地，步骤(2)中，上述凝乳酶的制备步骤包括：类芽孢杆菌CGMCCNo.8333在小麦麸皮培养基中进行发酵，发酵产物再经过纯化，得到凝乳酶。
进一步地，步骤(4)中，上述洗涤采用温水，洗涤次数为1～3次。
进一步地，步骤(4)之后，还包括以下步骤：将干酪素研磨通过40-80目筛。
另一方面，还提供了一种干酪素，由上述任一种干酪素制备方法所制得。
上述技术方案是一种新的制备干酪素的方法，创新地利用类芽孢杆菌CGMCCNo.8333发酵产生的凝乳酶，通过该酶的凝乳作用以及水解作用，特异性对κ-酪蛋白Met106–Ala107位点进行水解，并与工艺条件协同作用，制得的干酪素风味较佳，无酸味、无苦味，有效避免酸法制备中苦味肽的出现。此外，上述制备方法生产成本低，操作简单，适合工业化生产，产品收率高、状态均匀，安全性佳。
具体实施方式
为更清楚的对本发明技术方案予以阐述，下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步阐述：
在一个具体的实施方式中，提供了一种干酪素制备方法，包括以下步骤：(1)配制CaCl2含量为0.001-0.1mol/L脱脂乳，，并调节pH至5.5-6.5，得到料液；(2)将类芽孢杆菌CGMCC No.8333发酵产生的凝乳酶与步骤(1)所得的料液混匀，恒温水浴35℃加热至出现雪花状颗粒后，55-80℃热烫5-60min；(3)切割并搅拌步骤(2)所得料液中的沉淀块状物，离心收集沉淀物；(4)洗涤步骤(3)所得的沉淀物，冷冻干燥，得到干酪素。
上述技术方案是一种新的制备干酪素的方法，创新地利用类芽孢杆菌CGMCCNo.8333发酵产生的凝乳酶，通过该酶的凝乳作用以及水解作用，特异性对κ-酪蛋白Met106–Ala107位点进行水解，并与工艺条件协同作用，制得的干酪素风味较佳，无酸味、无苦味，有效避免酸法制备中苦味肽的出现。此外，上述制备方法生产成本低，操作简单，适合工业化生产，产品收率高、状态均匀，安全性佳。
本发明中的类芽孢杆菌CGMCC No.8333，除了在中国进行保藏，还在德、美微生物菌种保藏中心进行了保藏，其编号分别为DSM No.28815和ATCC No.00318。
进一步地，上述步骤(1)中，脱脂乳可以是脱脂鲜牛乳，也可以是复原脱脂乳；优选的采用复原脱脂乳。
进一步地，上述步骤(1)中，CaCl2的添加量为0.001-0.1mol/L脱脂乳；较佳添加量为0.01mol/L。添加适量Ca2+可以促进凝乳的形成，且对凝乳酶有一定保护作用。
进一步地，上述步骤(1)中，调节脱脂乳的pH至5.5-6.5，较佳调节pH为6.0，以保证凝乳酶在最适pH条件下反应。
进一步地，上述步骤(2)中，凝乳酶的添加量为1-4SU/mL料液，较佳的为2SU/mL料液。优选地，上述凝乳酶的制备步骤包括：类芽孢杆菌CGMCC No.8333在小麦麸皮培养基中进行发酵，发酵产物再经过纯化，得到凝乳酶，该酶对κ-酪蛋白的特异水解位点为Met106–Ala107。通过控制凝乳酶活力控制凝乳时间，避免剧烈凝乳及水解作用，更好地防止苦味肽的产生。
进一步地，上述步骤(2)中，上述恒温水浴加热，温度较佳的为35℃。热烫的温度为55-80℃，较佳为60℃；热烫时间为5-60min，较佳为30min。经过恒温水浴加热和热烫以后，所得料液中会产生沉淀块状物。通过对上述水浴温度、热烫温度以及时间的控制，保证具有较高的干酪素得率，并且还可以提升干酪素的拉伸性和硬度。
进一步地，上述步骤(3)中，沉淀块状物的切割大小为0.5-2cm3，较佳的体积为1cm3。将沉淀块状物切割成上述大小，以便较好的排出乳清。
进一步地，上述步骤(3)中，离心转速为5000-12000r/min，较佳为9000r/min；离心时间为5-15min，较佳为10min。更进一步地，离心温度为2-10℃，较佳为4℃。通过对离心条件的控制，保证沉淀物质与乳清较佳地分离，使产物具有较好的硬度和弹性。
进一步地，上述步骤(4)中，洗涤优选的采用温水进行洗涤，洗涤次数优选的为1-3次，以便去除残留的乳清和乳糖，避免干扰。
进一步地，上述步骤(4)之后，还包括以下步骤：将干酪素研磨通过40-80目筛；较佳的通过60目筛，得到颗粒均匀的固体粉末，即为干酪素。
上述的干酪素制备方法中，反应体系中，CaCl2浓度、pH值、凝乳酶活力的控制、水浴及热烫过程中的温度和时间控制以及切割等生产环节，均能不同程度地影响所制得的干酪素的品质，例如凝胶性、弹性及拉伸性。因此，通过对上述条件的控制，并与类芽孢杆菌CGMCC No.8333发酵产生的凝乳酶进行协同作用，可以进一步提高所制得的干酪素的得率、风味和品质特性，进而影响以干酪素为配料制得的再制干酪的质构及风味。
在另一个具体的实施方式中，还提供一种干酪素，由上述任一种干酪素制备方法制得。进一步的，还提供一种干酪素粉基料，将上述的干酪素进行冷冻干燥，制得干酪素粉基料。干酪素经过冷冻干燥后，呈均匀的、松散的絮状物。
由于上述干酪素制备方法具有上述有益效果，由该制备方法制得的干酪素，以及由上述干酪素通过冷冻干燥制得的干酪素粉基料，也相应地具备上述有益效果，此处不再赘述。
下面通过实施例的方式进一步说明本发明。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。实施例中所使用的试剂、原料及仪器若未加说明，均可以通过商业途径直接购得。
实施例1纯化后CGMCC No.8333发酵产凝乳酶活力的检测
取纯化后的凝乳酶1mL，溶解于4mL蒸馏水中，混匀后测定其凝乳酶活力。
凝乳酶活力(milk clotting activity,MCA)测定方法包括以下步骤：将脱脂奶粉(脱脂奶粉购买自fonterra公司)以10％(w/v)的比例配置成pH 6.0含有0.01mol/L CaCl2的溶液，在35℃水浴中孵育10min后，将500μL的凝乳酶加入至35℃的10mL脱脂乳溶液中，每15s将样品取出并倾斜45℃观察样品组织状态，以形成不连续颗粒的时间计作凝乳时间。1个凝乳酶单位(Soxhlet unite，SU)定义为35℃，使1mL脱脂乳在40min发生凝乳所需的酶量。
T——凝乳时间，秒
VS——底物体积，mL
VE——酶液体积，mL
D——稀释倍率
表1纯化后CGMCC No.8333发酵产凝乳酶活力测定结果
由表1可知，纯化后凝乳酶活力为4210.53SU/mL。为控制凝乳时间，将凝乳酶用蒸馏水稀释，较佳地使其在脱脂乳体系中活力在1-4SU/mL范围内。
实施例2干酪素的制备方法
将20g脱脂奶粉溶解于200mL蒸馏水，配制成pH 6.0含有0.01mol/L CaCl2的溶液，取适量纯化后的类芽孢杆菌CGMCC No.8333发酵产生的凝乳酶加至脱脂乳中，使其在脱脂乳体系中活力为2SU/mL；
在35℃水浴中孵育脱脂乳至其出现雪花状颗粒，立即将其置于60℃热水中并维持30min；切割沉淀块状物至1cm3并进行搅拌以排出乳清，于4℃，9000r/min离心10min收集沉淀物；取适量温水洗涤沉淀物2次，后将其冷冻干燥，得到干酪素。
收集冻干后块状物进行研磨，过60目筛得到干酪素的粉末。
计算干酪素得率并进行气味及色泽的感官评价，结果如表2所示。
干酪素得率(％)W＝m1/m2x 100％
m1——过筛后白色粉末质量，g
m2——脱脂乳粉质量，g
表2干酪素1的测定结果
实施例3干酪素的制备方法
将20g脱脂奶粉溶解于200mL蒸馏水，配制成pH 6.5含有0.001mol/LCaCl2的溶液，取适量纯化后的类芽孢杆菌CGMCC No.8333发酵产生的凝乳酶加至脱脂乳中，使其在脱脂乳体系中活力为4SU/mL；
在35℃水浴中孵育脱脂乳至其出现雪花状颗粒，立即将其置于80℃热水中并维持5min；切割沉淀块状物至2cm3并进行搅拌以排出乳清，于2℃，5000r/min离心15min收集沉淀物；取适量温水洗涤沉淀物1次，后将其冷冻干燥，得到干酪素。
收集冻干后块状物进行研磨，过40目筛得到干酪素的粉末。。
计算干酪素得率并进行气味及色泽的感官评价，结果如表3所示。
表3干酪素2的测定结果
实施例4干酪素的制备方法
将20g脱脂奶粉溶解于200mL蒸馏水，配置成pH 5.5含有0.1mol/L CaCl2的溶液，取适量纯化后的类芽孢杆菌CGMCC No.8333发酵产生的凝乳酶加至脱脂乳中，使其在脱脂乳体系中活力为1SU/mL；
在35℃水浴中孵育脱脂乳至其出现雪花状颗粒，立即将其置于55℃热水中并维持60min；切割沉淀块状物至0.5cm3并进行搅拌以排出乳清，于10℃，12000r/min离心5min收集沉淀物；取适量温水洗涤沉淀物3次，后将其冷冻干燥，得到干酪素。
收集冻干后块状物进行研磨，过80目筛得到干酪素的粉末。
计算干酪素得率并进行气味及色泽的感官评价，结果如表4所示。
表4干酪素3的测定结果
实施例5干酪素的制备方法
将20g脱脂奶粉溶解于200mL蒸馏水，配制成pH 6.0含有0.01mol/L CaCl2的溶液，取适量纯化后的类芽孢杆菌CGMCC No.8333发酵产生的凝乳酶加至脱脂乳中，使其在脱脂乳体系中活力为0.5SU/mL；
在35℃水浴中孵育脱脂乳至其出现雪花状颗粒，立即将其置于60℃热水中并维持30min；切割沉淀块状物至1cm3并进行搅拌以排出乳清，于4℃，9000r/min离心10min收集沉淀物；取适量温水洗涤沉淀物2次，后将其冷冻干燥，得到干酪素。
收集冻干后块状物进行研磨，过60目筛得到干酪素的粉末。
计算干酪素得率并进行气味及色泽的感官评价，结果如表5所示。
表5干酪素4的测定结果
比较例1商业化酶制备干酪素粉基料的方法比较
分别将20g脱脂奶粉溶解于200mL蒸馏水，配置成pH 6.0含有0.01mol/LCaCl2的溶液，分别取适量市售商业化凝乳酶1-3加至脱脂乳中，使其在脱脂乳体系中活力为2SU/mL；
在35℃水浴中孵育相应的脱脂乳至其出现雪花状颗粒，立即将其置于60℃热水中并维持30min；切割沉淀块状物至1cm3并进行搅拌以排出乳清，于4℃，9000r/min离心10min收集沉淀物；取适量温水洗涤沉淀物2次，后将其冷冻干燥，得到干酪素。收集冻干后块状物进行研磨，过60目筛得到干酪素的粉末。计算干酪素得率并进行气味及色泽的感官评价，结果如表6所示。
表6不同凝乳酶制备干酪素的结果比较
CGMCC No.8333产凝乳酶与商业化凝乳酶比较，作用效果较为接近，可用于商业化生产。
比较例2酸凝干酪素与酶凝干酪素比较
酶凝干酪素制备方法同实施例2。
酸凝干酪素制备方法：将20g脱脂奶粉溶解于200mL蒸馏水，使用调节pH至4.6，使干酪素微胶粒失去电荷而凝固沉淀。将其置于60℃热水中并维持30min；切割沉淀块状物至1cm3并进行搅拌以排出乳清，于4℃，9000r/min离心10min收集沉淀物；取适量温水洗涤沉淀物2次，后将其冷冻干燥，得到干酪素。收集冻干后块状物进行研磨，过60目筛得到干酪素的粉末。
分别比较两种制备方式的得率，并进行气味及色泽的感官评价，结果如表7所示。
表7不同制备方式的结果比较
酸凝干酪素在收率上较酶凝干酪素低，且色泽为淡黄色或浅褐色，可能在热烫过程中，出现美拉德反应，从而影响产品色泽。酸凝制备的产品有酸味和苦味，不适合用于食品生产。利用CGMCC No.8333发酵产生的凝乳酶的制备干酪素方法，可以有效避免制备过程中出现苦味现象，相对酸法生产有较高的开发价值。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以帮助理解本发明的技术方案及核心思想，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种干酪素的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配制CaCl2含量为0.001-0.1mol/L脱脂乳，并调节pH至5.5-6.5，得到料液；
(2)将类芽孢杆菌CGMCC No.8333发酵产生的凝乳酶与步骤(1)所得的料液混匀，恒温水浴35℃加热至出现雪花状颗粒后，55-80℃热烫5-60min；
(3)切割并搅拌步骤(2)所得料液中的沉淀块状物，离心收集沉淀物；
(4)洗涤步骤(3)所得的沉淀物，冷冻干燥，得到干酪素。
2.根据权利要求1所述的干酪素制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述凝乳酶的添加量为1-4SU/mL料液。
3.根据权利要求1所述的干酪素的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述凝乳酶的制备步骤包括：类芽孢杆菌CGMCC No.8333在小麦麸皮培养基中进行发酵，发酵产物再经过纯化，得到凝乳酶。
4.根据权利要求1所述的干酪素的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，沉淀块状物的切割大小为0.5-2cm3。
5.根据权利要求1所述的干酪素的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，离心转速为5000-12000r/min；离心时间为5-15min。
6.根据权利要求1所述的干酪素的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述洗涤采用温水，洗涤次数为1～3次。
7.根据权利要求1所述的干酪素的制备方法，其特征在于，步骤(4)之后，还包括以下步骤：将干酪素研磨通过40-80目筛。
8.一种干酪素，其特征在于，由权利要求1-7任一项所述的干酪素的制备方法所制得。
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