CN112028984A - 应用曲拉制备干酪素的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用曲拉制备干酪素的方法，包括以下步骤：步骤一、将曲拉溶解于水中后，经20kHz‑50kHz超声处理10‑60min，获得曲拉溶液；以及步骤二、将曲拉溶液经离心脱脂除杂、大孔吸附树脂柱层析脱糖、点酸、清洗和烘干后获得干酪素，其中，大孔吸附树脂柱层析脱糖过程中，曲拉溶液的pH调整为9.0‑10.0，流速为1.5‑6mL/min。本发明方法采用有别于传统工艺的溶解和除杂方法生产干酪素，因此，不仅能够保证获得的干酪素的色泽洁白，也能够保证干酪素中杂质含量极低，从而大幅度提高干酪素的品质。

Description

应用曲拉制备干酪素的方法
技术领域
本发明涉及乳制品加工技术领域，特别涉及一种应用曲拉制备干酪素的方法。
背景技术
干酪素的工业用途十分广泛，已经在食品工业、造纸业、皮革业、乳胶业等日益得到广泛应用。国内外市场对于干酪素需求量非常大，往往出现供不应求的局面。干酪素是利用鲜牛乳经过脱脂，点酸使蛋白凝聚而制成的，其加工工艺已经非常成熟。我国西南地区生产大量的牛乳，为了方便贮存，长期以来都是将过生的牛乳制作成酥油和曲拉。曲拉是将牛乳脱脂后的剩余部分经过加热、点酸、户外晾晒制得的，主要成分为酪蛋白。由于曲拉的制作工艺比较粗糙，制作环境较差，曲拉成品色泽一般呈现暗黄色甚至褐色。而我国生产的干酪素，主要以曲拉为原料经过碱溶，酸沉降，干燥等工艺制得的。但是制作过程中会接触到高温，低pH的环境，使得干酪素出现褐变的现象，严重影响干酪素的质量和经济效益。
综上所述，亟待研发一种改良的从曲拉制备干酪素的方法。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种改良的应用曲拉制备干酪素的方法，该方法采用有别于传统工艺的溶解和除杂方法生产干酪素，因此，不仅能够保证获得的干酪素的色泽洁白，也能够保证干酪素中杂质含量极低，从而大幅度提高干酪素的品质。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种应用曲拉制备干酪素的方法，包括以下步骤：
步骤一、将曲拉溶解于水中后，经20-50kHz超声处理10-60min，获得曲拉溶液；以及
步骤二、将曲拉溶液经离心脱脂除杂、大孔吸附树脂柱层析脱糖、点酸、清洗和烘干后获得干酪素，其中，大孔吸附树脂柱层析脱糖过程中，曲拉溶液的pH调整为9.0-10.0，流速为1.5-6mL/min。
优选的是，所述步骤一中，将曲拉溶解于水中后，经20kHz超声处理30min，获得曲拉溶液。
优选的是，所述步骤一中，将曲拉溶解于水中的具体方法为：将曲拉按照0.02-0.1倍于水的质量溶解于水中，其中，曲拉的溶解温度为55-60℃，溶解pH为9.5-10.0和溶解时间为40-60min。
优选的是，所述步骤一中，将曲拉按照0.06倍于水的质量溶解于水中，其中，曲拉的溶解温度为55℃，溶解pH为9.5和溶解时间为60min。
优选的是，所述步骤二中，离心脱脂除杂的具体条件为：7000rpm离心10min。
优选的是，所述步骤二中，大孔吸附树脂柱层析脱糖过程中，树脂采用业级大孔径阴离子交换树脂D301，曲拉溶液的pH调整为9.5，流速为5mL/min。
优选的是，所述步骤二中，点酸过程中，应用盐酸滴定经离心脱脂除杂和大孔吸附树脂柱层析脱糖的曲拉溶液pH至3.5-4.5之间时，酪蛋白沉降聚集。
优选的是，经点酸后沉降聚集获得的酪蛋白经离心和清水洗涤后用于烘干制备干酪素。
优选的是，所述步骤二中，烘干温度为60℃。
应用所述的方法制备的干酪素。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明方法利用超声处理曲拉溶液，进一步促进了曲拉的溶解度，以便在后期去除杂质、脂类、糖类物质时，更加充分和彻底；
采用树脂层析处理的曲拉溶液，去除掉曲拉溶液中的乳糖，造成异味的有机酸也大幅降低；
由于去除了曲拉溶液中的糖类物质和部分有机酸，沉降后收集的蛋白质经高温烘干时不会发生美拉德反应，所以获得的干酪素不会发生褐变反应，颜色保证纯白色，大大提高了干酪素的品质和经济效益。
综上所述，本发明方法不仅可以提升干酪素的质量，并且提高了干酪素的溶解性，进一步提高其应用价值。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为不同方法制备的干酪素的杂质气质联用分析结果图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
本发明提供一种应用曲拉制备干酪素的方法，包括以下步骤：
步骤一、将曲拉按照0.02倍于水的质量溶解于水中，其中，曲拉的溶解温度为55℃，溶解pH为9.5，溶解时间为40min；
步骤二、将步骤一中溶解于水中的曲拉再经20-30kHz超声处理60min，获得曲拉溶液；
步骤三、将曲拉溶液经离心脱脂除杂，其中，离心脱脂除杂的具体条件为：7000rpm离心10min；
步骤四、将经离心脱脂除杂的曲拉溶液经大孔吸附树脂柱层析脱糖，曲拉溶液的经树脂柱的流速为1.5mL/min，曲拉溶液的pH调整为9.0；
步骤五、经大孔吸附树脂柱层析脱糖后的曲拉溶液，再经盐酸滴定曲拉溶液pH至3.5-4.5之间时，酪蛋白达到等电点而沉降，进而聚集蛋白质；
步骤六、离心上述聚集的蛋白质，收集后用清水洗涤；
步骤七、60℃烘干，得干酪素。
其中，步骤二中采用合适超声波处理一定时间之后，可以大幅度提高曲拉在水中的溶解度，步骤三中采用离心技术，将曲拉溶液上层的脂类物质，以及沉淀杂质物质去除；
步骤四中，将脱脂后的曲拉溶液过一遍柱层析，从而可以一步去除曲拉溶液中乳糖和部分的有机酸；另外，使用后的层析柱中的树脂经清洗可以反复，清洗和树脂再生都使用4％氢氧化钠溶液。
实施例2
本发明提供一种应用曲拉制备干酪素的方法，包括以下步骤：
步骤一、将曲拉按照0.06倍于水的质量溶解于水中，其中，曲拉的溶解温度为60℃，溶解pH为10.0,溶解时间为50min；
步骤二、将步骤一中溶解于水中的曲拉再经30-40kHz超声处理35min，获得曲拉溶液；
步骤三、将曲拉溶液经离心脱脂除杂，其中，离心脱脂除杂的具体条件为：7000rpm离心10min；
步骤四、将经离心脱脂除杂的曲拉溶液经大孔吸附树脂柱层析脱糖，曲拉溶液的经树脂柱的流速为5mL/min，曲拉溶液的pH调整为10.0；
步骤五、经大孔吸附树脂柱层析脱糖后的曲拉溶液，再经盐酸滴定曲拉溶液pH至3.5-4.5之间时，酪蛋白达到等电点而沉降，进而聚集蛋白质；
步骤六、离心上述聚集的蛋白质，收集后用清水洗涤；
步骤七、60℃烘干，得干酪素。
其中，步骤二中采用合适超声波处理一定时间之后，可以大幅度提高曲拉在水中的溶解度，步骤三中采用离心技术，将曲拉溶液上层的脂类物质，以及沉淀杂质物质去除；
步骤四中，将脱脂后的曲拉溶液过一遍柱层析，从而可以一步去除曲拉溶液中乳糖和部分的有机酸；另外，使用后的层析柱中的树脂经清洗可以反复，树脂清洗再生都用4％氢氧化钠溶液。
实施例3
本发明提供一种应用曲拉制备干酪素的方法，包括以下步骤：
步骤一、将曲拉按照0.1倍于水的质量溶解于水中，其中，曲拉的溶解温度为55℃，溶解pH为9.5,溶解时间为60min；
步骤二、将步骤一中溶解于水中的曲拉再经40-50kHz超声处理10min，获得曲拉溶液；
步骤三、将曲拉溶液经离心脱脂除杂，其中，离心脱脂除杂的具体条件为：7000rpm离心10min；
步骤四、将经离心脱脂除杂的曲拉溶液经大孔吸附树脂柱层析脱糖，曲拉溶液的经树脂柱的流速为6mL/min，曲拉溶液的pH调整为9.5；
步骤五、经大孔吸附树脂柱层析脱糖后的曲拉溶液，再经盐酸滴定曲拉溶液pH至3.5-4.5之间时，酪蛋白达到等电点而沉降，进而聚集蛋白质；
步骤六、离心上述聚集的蛋白质，收集后用清水洗涤；
步骤七、60℃烘干，得干酪素。
其中，步骤二中采用合适超声波处理一定时间之后，可以大幅度提高曲拉在水中的溶解度，步骤三中采用离心技术，将曲拉溶液上层的脂类物质，以及沉淀杂质物质去除；
步骤四中，将脱脂后的曲拉溶液过一遍柱层析，从而可以一步去除曲拉溶液中乳糖和部分的有机酸；另外，使用后的层析柱中的树脂经清洗可以反复，树脂清洗再生都使用4％氢氧化钠溶液。
<试验1>
采用实施例1-3步骤一溶解得到的曲拉溶液、以及步骤二超声处理后的曲拉溶液进行吸光度测试。取6组样品测OD 600nm下的吸光值，结果如表1所示。
表1
600nm吸光值
实施例1(超声前) 5.17
实施例1(超声后) 4.22
实施例2(超声前) 3.11
实施例2(超声后) 1.98
实施例3(超声前) 9.45
实施例3(超声后) 7.69
表1可以看出，20-50kHz超声处理后的曲拉溶液，OD600 nm吸光值明显降低，这说明超声处理有利于曲拉的溶解，将6组溶液高速离心1min，可以明显看到超声处理的溶液的沉淀明显比未处理的溶液沉淀少，这个结果和上表1数据吸光值数据正好一致。说明超声处理使溶液溶解度明显提高，未溶解的颗粒物质明显减少。
采用实施例2步骤一溶解得到的曲拉溶液进行不同频率超声处理后的吸光度测试。取3组样品测OD 600nm下的吸光值(组别1、组别2的实验条件同实施例2，区别仅在于超声频率不同)，结果如表2所示。
表2
600nm吸光值
实施例2(30-40kHz) 1.98
组别1(10-15kHz) 2.88
组别2(55-60kHz) 2.12
表2可以看出，实施例2(30-40kHz)超声处理后OD600nm吸光度至降低的最多，说明20-50kHz相较于过低(10-15kHz)或过高(55-60kHz)的超声频率有利于曲拉分解为小颗粒，加速曲拉溶解，组别1(10-15kHz)、组别2(55-60kHz)的频率….，将3组溶液高速离心1min，可以明显看到频率为30-40kHz进行处理的溶液的沉淀明显比频率为10-15kHz、55-60kHz进行处理的溶液未处理的溶液沉淀少，这个结果和上表2数据吸光值数据正好一致。说明超声处理的频率的选择适当将使溶液溶解度明显提高，未溶解的颗粒物质明显减少。
<试验2>
对制备得到的干酪素的品质进行分析和评价：
1、感官评价，在自然光下观察色泽和组织状态，。
取实施例1-3制备得到的干酪素于白纸，色泽正常，呈乳白色，组织细腻，质地均匀，具有奶香味，无肉眼可见杂质。
对比例1，制备方法同实施例2，区别在于，不进行超声处理，制备得到的干酪素黄褐色，无异味，有杂质颗粒存在。
对比例2，制备方法同实施例2，区别在于，不进行大孔吸附树脂柱层析脱糖处理，制备得到的干酪素暗沉黄色，有微酸味，有杂质颗粒存在。
对比例1不采用超声处理，溶解不完全，可能会存在细小的颗粒物质，可能会包裹着杂质和糖类物质，后期处理遇到高温、低pH的条件时，会发生褐变反应，干酪素的颜色变黄变褐色，质地粗糙。
对比例2不进行大孔吸附树脂柱层析脱糖处理，乳糖溶解度增加，生成造成异味的有机酸，后期处理遇到高温、低pH的条件时，发生美拉德反应，干酪素暗沉黄色，出现异味的情况，质地粗糙。
2、将5g实施例2制备的干酪素与甘肃华羚企业生产的华羚干酪素分别加入95mL水中，加入氨水调节pH为7.5左右，45℃搅拌一定时间，1200rpm离心10min，固体烘干沉(称)重，计算溶解度，结果如表3所示。
表3
溶解时间 溶解度
实施例2 15min 99.092
对比例 15min 98.456
实施例2 30min 99.136
对比例 30min 98.836
实施例2 45min 99.98
对比例 45min 98.91
表3可以看出，实施例2利用超声处理曲拉溶液，进一步促进曲拉溶解，便于去除杂质、脂类、糖类物质，更加充分和彻底，经过树脂层析处理后，乳糖去除，造成异味的有机酸也大幅降低，后期处理后高温烘干时，由于干酪素中去除了糖类物质和部分有机酸，不会发生美拉德反应，所以干酪素不会发生褐变反应，颜色保证乳白色，大大提高了干酪素的品质和经济效益。
应用本发明方法制得的干酪素溶解15min、30min、60min溶解度都比甘肃华羚干酪素的溶解度好，产品质量好、速溶性好，进一步提高的应用价值。
<试验3>
如图1中A所示，通过气质联用分析发现甘肃华羚企业生产的干酪素中含有大量的有机酸，如丁二酸、棕榈酸、十六烷二酸、十八烷二稀酸、硬脂酸等。这些有机酸会引起干酪素异味，后期高温烘干时，有机酸参与美拉德反应导致干酪素颜色变黄，严重影响到干酪素的质量。并且甘肃华羚企业中的吡喃型葡萄糖和乳糖含量高，后期高温烘干时，容易发生美拉德反应，导致干酪素发生褐变反应；
如图1中B所示，对比例2不进行大孔吸附树脂柱层析脱糖处理，获得干酪素中仍然含有一定量的有机酸和糖类，直接影响了干酪素的品质；
如图1中C所示，实施例2获得的干酪素运用超声进一步加速曲拉溶解，脱脂后采用树脂进一步脱糖脱除脂肪酸，使得制得的干酪素高温烘干后仍然颜色洁白，无异味，大大提升了干酪素的质量和经济效益；
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.应用曲拉制备干酪素的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将曲拉溶解于水中后，经20-50kHz超声处理10-60min，获得曲拉溶液；以及
步骤二、将曲拉溶液经离心脱脂除杂、大孔吸附树脂柱层析脱糖、点酸、清洗和烘干后获得干酪素，其中，大孔吸附树脂柱层析脱糖过程中，曲拉溶液的pH调整为9.0-10.0，流速为1.5-6mL/min。
2.如权利要求1所述的应用曲拉制备干酪素的方法，其特征在于，所述步骤一中，将曲拉溶解于水中后，经20kHz超声处理30min，获得曲拉溶液。
3.如权利要求2所述的应用曲拉制备干酪素的方法，其特征在于，所述步骤一中，将曲拉溶解于水中的具体方法为：将曲拉按照0.02-0.1倍于水的质量溶解于水中，其中，曲拉的溶解温度为55-60℃，溶解pH为9.5-10.0和溶解时间为40-60min。
4.如权利要求3所述的应用曲拉制备干酪素的方法，其特征在于，所述步骤一中，将曲拉按照0.06倍于水的质量溶解于水中，其中，曲拉的溶解温度为55℃，溶解pH为9.5和溶解时间为60min。
5.如权利要求1所述的应用曲拉制备干酪素的方法，其特征在于，所述步骤二中，离心脱脂除杂的具体条件为：7000rpm离心10min。
6.如权利要求4所述的应用曲拉制备干酪素的方法，其特征在于，所述步骤二中，大孔吸附树脂柱层析脱糖过程中，树脂采用业级大孔径阴离子交换树脂D301，曲拉溶液的pH调整为9.5，流速为5mL/min。
7.如权利要求1所述的应用曲拉制备干酪素的方法，其特征在于，所述步骤二中，点酸过程中，应用盐酸滴定经离心脱脂除杂和大孔吸附树脂柱层析脱糖的曲拉溶液pH至3.5-4.5之间时，酪蛋白沉降聚集。
8.如权利要求7所述的应用曲拉制备干酪素的方法，其特征在于，经点酸后沉降聚集获得的酪蛋白经离心和清水洗涤后用于烘干制备干酪素。
9.如权利要求1所述的应用曲拉制备干酪素的方法，其特征在于，所述步骤二中，烘干温度为60℃。
10.应用如权利要求1-9中任一项所述的方法制备的干酪素。
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