CN116158471A - 一种稀奶油干酪及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种稀奶油干酪及其制备方法，涉及食品加工领域。稀奶油干酪的制备方法包括：将新鲜牛乳和稀奶油进行混合、标准化，得到混合乳；将磁性纳米粒子与混合乳混合，持续搅拌直至乳清与蛋白质明显分层，将乳清排出，然后外加磁场将磁性纳米粒子固定，将蛋白质冲洗下来，过滤，得到蛋白凝块；将蛋白凝块与辅料混合均匀，真空包装，经成熟形成稀奶油干酪。本发明首次将磁性纳米粒子应用于稀奶油干酪的制备中，既可以最大化的沉淀蛋白质避免资源浪费，缩短排乳清时间，提高生产效率，又可以避免传统方法导致的酸残留等质量问题，使得干酪风味柔和，口感细腻，质量稳定，营养丰富，还可以将磁性纳米粒子循环反复使用，经济效益高。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工领域，具体涉及一种稀奶油干酪及其制备方法。
背景技术
稀奶油干酪又称高脂干酪，因其具有口味柔和、质地柔软、营养丰富的特点，越来越受到消费者的喜爱。传统的稀奶油干酪是由添加了稀奶油的全脂乳制得的新鲜软质干酪，经成熟处理或不经成熟处理，生产后可立即食用也可作为食品辅料。传统的稀奶油干酪是将乳原料标准化、均质、灭菌处理后加入发酵剂进行发酵，然后经凝乳、排乳清、加盐加胶、灭菌、包装得到的，发酵剂发酵产酸加之凝乳酶的作用使乳原料中的蛋白质沉淀下来，排乳清的过程目的在于将沉淀出的蛋白质与乳清分离。但随着经济社会的发展，传统稀奶油干酪由于其口味相对单一，难以满足众多消费者需求，而且排乳清过程中存在酸残留和蛋白沉淀不充分、排乳清时间长等问题，还容易受微生物污染，不利于产品质量的稳定。
例如，专利文献CN108185015A公开了一种稀奶油干酪制品及其制备方法：将稀奶油、新鲜牛乳等原料标准化、均质、灭菌、接种发酵剂及发酵、常温排乳清、凝乳、真空包装，超高压处理制成稀奶油干酪。在发酵过程中，先将发酵后的物料在30℃-35℃的温度下进行发酵，时长为8-12小时，以pH值达到4.50-4.70为发酵终点；排乳清时长为7-12小时，温度为20℃-30℃。但是该方法存在乳清排除不彻底、蛋白质沉淀不完全的缺点，容易造成资源浪费，且耗时低效。此外，利用发酵产酸沉淀酪蛋白，容易导致干酪酸度过高及微生物污染，致使产品稳定性难以保障，且影响干酪的口感。
可见，研究一款质量稳定、感官性能好、营养丰富、生产效率高、资源浪费少的稀奶油干酪是非常有必要的。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的稀奶油干酪制备方法乳清排除不彻底、蛋白质沉淀不完全以及利用发酵产酸沉淀酪蛋白容易导致干酪酸度过高及微生物污染的缺陷，从而提供一种新的稀奶油干酪及其制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
第一方面，本发明提供一种稀奶油干酪的制备方法，包括以下步骤：
将新鲜牛乳和稀奶油进行混合、标准化，得到混合乳；
将磁性纳米粒子与所述混合乳混合，持续搅拌直至乳清与蛋白质明显分层，将乳清排出，然后外加磁场将附有蛋白质的磁性纳米粒子固定，将蛋白质冲洗下来，过滤，得到蛋白凝块；
将所述蛋白凝块与辅料混合均匀，真空包装，经成熟形成稀奶油干酪。
进一步地，以g/mL计，所述磁性纳米粒子与混合乳的质量体积比为1：35～40。
进一步地，搅拌速度为30～60转/分，搅拌时间为2～3h，所述外加磁场的强度为4.22～5.13A/m。
进一步地，用质量浓度10～15％，温度20～25℃的食盐水将蛋白质冲洗下来。
进一步地，在标准化的步骤中，控制所述混合乳的蛋白质含量为6％～12％，脂肪含量为20％～40％。
进一步地，所述新鲜牛乳的蛋白质含量为3.5％，所述稀奶油的蛋白质含量为2.6％，新鲜牛乳与稀奶油的质量之比为60～65：35～40。
进一步地，所述辅料包括稳定剂和乳化剂，所述稳定剂的用量为所述混合乳质量的0.5％～1％，所述乳化剂的用量为所述混合乳质量的0.5％～1％，；成熟时间为1～3个月。
进一步地，所述磁性纳米粒子为Fe3O4@SiO2-COOH纳米粒子。
进一步地，所述Fe3O4@SiO2-COOH纳米粒子的制备方法包括以下步骤：
(1)将FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O溶解于蒸馏水中，并进行加热；
(2)室温下用N2吹扫反应器，并逐滴加入NaOH溶液，将金属离子沉淀出来；
(3)将沉淀出的颗粒用蒸馏水反复洗涤、干燥，得到Fe3O4磁性纳米粒子；
(4)将Fe3O4磁性纳米粒子溶于乙醇中，在氮气流的保护下加入苹果酸，加热搅拌，继续加入正硅酸乙酯，发生反应；
(5)反应结束后在外加磁场作用下分离沉淀，清洗，干燥，得到所述Fe3O4@SiO2-COOH纳米粒子。
进一步地，步骤(1)中，以g/mL计，FeSO4·7H2O和蒸馏水的质量体积比为1～2：66，FeCl3·6H2O和蒸馏水的质量体积比为2～3：66；加热温度为70℃。
进一步地，步骤(2)中，NaOH溶液的浓度为5mol/L；NaOH溶液的体积与蒸馏水的体积比为17～20：66。
进一步地，步骤(4)中，所述乙醇的体积分数为90％；Fe3O4磁性纳米粒子与乙醇的质量体积比为1：5；所述苹果酸与Fe3O4磁性纳米粒子的质量比为3：1；所述正硅酸乙酯与Fe3O4磁性纳米粒子的质量比为3：1；所述加热搅拌为在30℃下搅拌45～60min；所述反应的温度为30℃，时间为45～60min。
进一步地，步骤(5)中，对沉淀进行清洗直至溶液的pH值呈中性；所述外加磁场的强度为4.22A/m。
第二方面，本发明提供由所述的稀奶油干酪的制备方法得到的稀奶油干酪。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供的稀奶油干酪的制备方法采用磁性纳米粒子(MNPs)来沉淀乳原料中的蛋白质。磁性纳米粒子具有成本低、可回收循环利用、无残留的特点，本发明首次将其应用于稀奶油干酪的制备中，一方面可以代替产酸发酵过程高效沉淀蛋白质，另一方面基于其可被磁场操纵易于分离的特性实现与蛋白质的分离和循环利用，也即，该方法既可以最大化的沉淀蛋白质避免资源浪费，缩短排乳清时间，提高生产效率，又可以避免传统方法导致的酸残留等质量问题，使得干酪风味柔和，口感细腻，质量稳定，营养丰富，还可以将磁性纳米粒子循环反复使用，经济效益高。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用原料或仪器，均为可以通过市购获得的常规产品，包括但不限于本申请实施例中采用的原料或仪器。
实施例1
本实施例提供一种稀奶油干酪的制备方法，具体步骤如下：
(1)乳原料的制备
按照60：40的比例将新鲜牛乳(蛋白质含量3.5％)与稀奶油(蛋白质含量2.6％)混合，然后进行标准化，控制其蛋白质含量为6％，脂肪含量为20％，得到混合乳。
(2)磁性纳米粒子的制备
将1g FeSO4·7H2O和2g FeCl3·6H2O溶解于66mL蒸馏水中，并加热至70℃；室温下用N2吹扫反应器，并逐滴加入17mL浓度为5mol/L的NaOH溶液，将金属离子沉淀出来；将沉淀用蒸馏水反复洗涤，直至溶液电导率达到5.15μS/cm，并保持为稳定的分散体，干燥，即得Fe3O4磁性纳米粒子；取1g Fe3O4磁性纳米粒子溶于50mL体积分数90％的乙醇中，在氮气流的保护下加入200mg苹果酸，在30℃下搅拌45min；继续加入正硅酸乙酯(TEOS)，并在30℃下反应6h；反应结束后在4.22A/m外加磁场作用下分离沉淀，并用去离子水和乙醇依次清洗沉淀多次，直到溶液的pH值呈中性；将沉淀物真空干燥即可得到Fe3O4@SiO2-COOH磁性纳米粒子。
(3)蛋白质分离
在室温下，将干燥的Fe3O4@SiO2-COOH磁性纳米粒子与混合乳按1:40(g/mL)混合，在20℃下持续搅拌50min，乳清与蛋白质明显分层，停止搅拌，将乳清排出；然后在4.22A/m外加磁场下将附有蛋白质的Fe3O4@SiO2-COOH磁性纳米粒子固定，并用质量浓度10％，温度20℃的食盐水将蛋白质冲洗下来，过滤，得到蛋白凝块。
(4)调配
将蛋白凝块稳定剂(果胶，用量为混合乳的0.5％)和乳化剂(柠檬酸钠，用量为混合乳的0.5％)混合均匀。
(5)包装与成熟
将奶酪真空包装，并经1个月的成熟形成稀奶油干酪，为乳白色固体。
实施例2
本实施例提供一种稀奶油干酪的制备方法，具体步骤如下：
(1)乳原料的制备
按照65：35的比例将新鲜牛乳(蛋白质含量3.5％)与稀奶油(蛋白质含量2.6％)混合，然后进行标准化，控制其蛋白质含量为12％，脂肪含量为40％，得到混合乳。
(2)磁性纳米粒子的制备
将2g FeSO4·7H2O和3g FeCl3·6H2O溶解于66mL蒸馏水中，并加热至70℃；室温下用N2吹扫反应器，并逐滴加入20mL浓度为5mol/L的NaOH溶液，将金属离子沉淀出来；将沉淀用蒸馏水反复洗涤，直至溶液电导率达到5.15μS/cm，并保持为稳定的分散体，干燥，即得Fe3O4磁性纳米粒子；取1gFe3O4磁性纳米粒子溶于50mL体积分数90％的乙醇中，在氮气流的保护下加入500mg苹果酸，在30℃下搅拌60min；继续加入正硅酸乙酯(TEOS)，并在30℃下反应7h；反应结束后在4.22A/m外加磁场作用下分离沉淀，并用去离子水和乙醇依次清洗沉淀多次，直到溶液的pH值呈中性；将沉淀物真空干燥即可得到Fe3O4@SiO2-COOH磁性纳米粒子。
(3)蛋白质分离
在室温下，将干燥的Fe3O4@SiO2-COOH磁性纳米粒子与混合乳按1:35(g/mL)混合，在在20℃下持续搅拌50min，乳清与蛋白质明显分层，停止搅拌，将乳清排出；然后在5.13A/m外加磁场下将附有蛋白质的Fe3O4@SiO2-COOH磁性纳米粒子固定，并用质量浓度15％，温度25℃的食盐水将蛋白质冲洗下来，过滤，得到蛋白凝块。
(4)调配
将蛋白凝块稳定剂(果胶，用量为混合乳的1％)和乳化剂(柠檬酸钠，用量为混合乳的1％)混合均匀。
(5)包装与成熟
将奶酪真空包装，并经2个月的成熟形成稀奶油干酪，为乳白色固体。
实施例3
本实施例提供一种稀奶油干酪的制备方法，具体步骤如下：
(1)乳原料的制备
按照63：37的比例将新鲜牛乳(蛋白质含量3.5％)与稀奶油(蛋白质含量2.6％)混合，然后进行标准化，控制其蛋白质含量为9％，脂肪含量为30％，得到混合乳。
(2)磁性纳米粒子的制备
将1.5g FeSO4·7H2O和2.5g FeCl3·6H2O溶解于66mL蒸馏水中，并加热至70℃；室温下用N2吹扫反应器，并逐滴加入18.5mL浓度为5mol/L的NaOH溶液，将金属离子沉淀出来；将沉淀用蒸馏水反复洗涤，直至溶液电导率达到5.15μS/cm，并保持为稳定的分散体，干燥，即得Fe3O4磁性纳米粒子；取1gFe3O4磁性纳米粒子溶于50mL体积分数90％的乙醇中，在氮气流的保护下加入350mg苹果酸，在30℃下搅拌52min；继续加入正硅酸乙酯(TEOS)，并在30℃下反应6.5h；反应结束后在4.22A/m外加磁场作用下分离沉淀，并用去离子水和乙醇依次清洗沉淀多次，直到溶液的pH值呈中性；将沉淀物真空干燥即可得到Fe3O4@SiO2-COOH磁性纳米粒子。
(3)蛋白质分离
在室温下，将干燥的Fe3O4@SiO2-COOH磁性纳米粒子与混合乳按1:38(g/mL)混合，在在20℃下持续搅拌50min，乳清与蛋白质明显分层，停止搅拌，将乳清排出；然后在4.67A/m外加磁场下将附有蛋白质的Fe3O4@SiO2-COOH磁性纳米粒子固定，并用质量浓度13％，温度23℃的食盐水将蛋白质冲洗下来，过滤，得到蛋白凝块。
(4)调配
将蛋白凝块稳定剂(果胶，用量为混合乳的0.8％)和乳化剂(柠檬酸钠，用量为混合乳的0.8％)混合均匀。
(5)包装与成熟
将奶酪真空包装，并经3个月的成熟形成稀奶油干酪，为乳白色固体。
对比例1
本对比例提供一种稀奶油干酪的制备方法，具体步骤如下：
将新鲜牛乳(蛋白质含量3.5％)与稀奶油(蛋白质含量2.6％)按3：2的质量比混合，然后进行标准化，控制其蛋白质含量为6％，脂肪含量为20％，得到混合乳；将混合乳在20MPa的条件下均质20min，并于85℃凝乳10min；按照混合乳质量的0.003％向其中加入复配菌粉发酵剂(保加利亚乳杆菌菌粉：嗜热链球菌菌粉：干酪乳杆菌菌粉＝1：2：1)，发酵12h；在20℃下排乳清12h，凝乳，真空包装，得到稀奶油干酪，为乳白色固体。
对比例2
本对比例提供一种稀奶油干酪的制备方法，具体步骤如下：
将新鲜牛乳(蛋白质含量3.5％)与稀奶油(蛋白质含量2.6％)按3：2的质量比混合，然后进行标准化，控制其蛋白质含量为6％，脂肪含量为20％，得到混合乳；将混合乳在20MPa的条件下均质20min，并于85℃凝乳10min；按照混合乳质量的0.45％向其中添加柠檬酸，酸化凝固，然后冷却至室温；在20℃下排乳清12h，凝乳，真空包装，得到稀奶油干酪，为乳白色固体。
实验例
分别测定实施例1-3以及对比例1-2制备的稀奶油干酪的理化特性、营养特性及感官特性，测定方法如下：
(1)理化特性
酸度根据《GB 5009.239-2016食品酸度的测定》中提到的酚酞指示法对各样品的酸度进行测定，以乳酸含量表示样品的酸度；pH值采用PHS-25型精密pH计直接测定。
(2)营养特性
脂肪含量参照《GB 5009.6-2016食品中脂肪的测定》中提到的盖勃法进行测定；蛋白质含量参照《GB 5009.5-2016食品中蛋白质的测定》中的凯氏定氮法测定。
(3)微生物检测
菌落总数的测定参照GB 4789.2-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》；大肠菌群的测定参照GB 4789.3-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》。
(4)感官特性
由10位专业感官评价人员对各个样品的色泽、滋气味、口感及组织状态进行感官评分，各项目评分在1-10分之间，感官评分标准如表1所示：
表1炭烧风味干酪感官评价标准
各指标测定结果如表2所示。
表2实施例1-3和对照例1-2的指标测定结果
由表2可以看出，相比于对比例1和2，本发明制备的稀奶油干酪制品均具有较好的滋味和口感；而对比例1和2在发酵过程中酸度和pH均过高，导致口感及滋味不和谐，影响感官评分。此外，本发明制备的稀奶油干酪蛋白质含量较高，这大大节约了成本，且避免了乳清蛋白的流失和资源的浪费。对于微生物检测结果，可以看出本发明提供的方法菌落总数和大肠杆菌数量明显更低，这可能与本申请排乳清时间较短有关。因此，利用本发明的制备方法制备出的稀奶油干酪制品不仅具有独特的口感和滋味，适合大众口味，质量稳定，而且在资源利用方面有较大优势，各项指标符合《国际食品法典奶油干酪标准》。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种稀奶油干酪的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将新鲜牛乳和稀奶油进行混合、标准化，得到混合乳；
将磁性纳米粒子与所述混合乳混合，持续搅拌直至乳清与蛋白质明显分层，将乳清排出，然后外加磁场将附有蛋白质的磁性纳米粒子固定，将蛋白质冲洗下来，过滤，得到蛋白凝块；
将所述蛋白凝块与辅料混合均匀，真空包装，经成熟形成稀奶油干酪。
2.根据权利要求1所述的稀奶油干酪的制备方法，其特征在于，以g/mL计，所述磁性纳米粒子与混合乳的质量体积比为1：35～40。
3.根据权利要求1所述的稀奶油干酪的制备方法，其特征在于，搅拌速度为30～60转/分，搅拌时间为2～3h，所述外加磁场的强度为4.22～5.13A/m。
4.根据权利要求1所述的稀奶油干酪的制备方法，其特征在于，用质量浓度10～15％，温度20～25℃的食盐水将蛋白质冲洗下来。
5.根据权利要求1所述的稀奶油干酪的制备方法，其特征在于，在标准化的步骤中，控制所述混合乳的蛋白质含量为6％～12％，脂肪含量为20％～40％。
6.根据权利要求1所述的稀奶油干酪的制备方法，其特征在于，所述辅料包括稳定剂和乳化剂，所述稳定剂的用量为所述混合乳质量的0.5％～1％，所述乳化剂的用量为所述混合乳质量的0.5％～1％；成熟时间为1～3个月。
7.根据权利要求1所述的稀奶油干酪的制备方法，其特征在于，所述磁性纳米粒子为Fe3O4@SiO2-COOH纳米粒子。
8.根据权利要求7所述的稀奶油干酪的制备方法，其特征在于，所述Fe3O4@SiO2-COOH纳米粒子的制备方法包括以下步骤：
(1)将FeSO4·7H2O和FeCl3·6H2O溶解于蒸馏水中，并进行加热；
(2)室温下用N2吹扫反应器，并逐滴加入NaOH溶液，将金属离子沉淀出来；
(3)将沉淀出的颗粒用蒸馏水反复洗涤、干燥，得到Fe3O4磁性纳米粒子；
(4)将Fe3O4磁性纳米粒子溶于乙醇中，在氮气流的保护下加入苹果酸，加热搅拌，继续加入正硅酸乙酯，发生反应；
(5)反应结束后在外加磁场作用下分离沉淀，清洗，干燥，得到所述Fe3O4@SiO2-COOH纳米粒子。
9.根据权利要求8所述的稀奶油干酪的制备方法，其特征在于，
步骤(1)中，以g/mL计，FeSO4·7H2O和蒸馏水的质量体积比为1～2：66，FeCl3·6H2O和蒸馏水的质量体积比为2～3：66；加热温度为70℃；
步骤(2)中，NaOH溶液的浓度为5mol/L；NaOH溶液的体积与蒸馏水的体积比为17～20：66；
步骤(4)中，所述乙醇的体积分数为90％；Fe3O4磁性纳米粒子与乙醇的质量体积比为1：5；所述苹果酸与Fe3O4磁性纳米粒子的质量比为3：1；所述正硅酸乙酯与Fe3O4磁性纳米粒子的质量比为3：1；所述加热搅拌为在30℃下搅拌45～60min；所述反应的温度为30℃，时间为45～60min；
步骤(5)中，对沉淀进行清洗直至溶液的pH值呈中性；所述外加磁场的强度为4.22A/m。
10.由权利要求1～9任一项所述的稀奶油干酪的制备方法得到的稀奶油干酪。
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