云南奶业协会 - 2012年第3期 - 矿物质平衡对水牛奶稳定性的影响

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矿物质平衡对水牛奶稳定性的影响

李永强¹，杨士花²，夏晓辉¹，李淳¹，景宏涛¹，初雅洁¹，毛华明³，黄艾祥¹^，^*

(1.云南农业大学食品科技学院，昆明 650201；2.云南农业大学外语学院，昆明 650201；3. 云南农业大学动物科技学院，昆明 650201)

摘要：水牛奶稳定性较差，容易发生胶凝作用，影响了高端产品的加工。本研究通过研究不同pH值、添加不同浓度的磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、柠檬酸三纳、磷酸氢二钠+磷酸二氢钠（1:1）水牛奶热凝固时间（HCT）和酒精稳定性的变化，研究矿物质平衡对水牛奶稳定性的影响。结果表明：水牛奶具有较好的热稳定性条件为：pH6.6，磷酸氢二钠添加浓度为2mmoL/L；磷酸氢二钠对于水牛奶的酒精稳定性影响最大，酒精稳定性值随添加浓度的增加而增加，可明显改善水牛奶的酒精稳定性。

关键词：水牛奶；热稳定性；酒精稳定性；无机盐

    水牛奶被誉为“奶中之王”、“乳中珍品”，营养全面。水牛奶的乳脂肪、乳蛋白分别为荷斯坦牛奶的2倍和1.5倍。水牛奶富含锌、铁、钙等矿物质元素，其含量分别是荷斯坦牛奶的12.3倍、79倍、1.3倍，且易于吸收。按总的营养物质折算成标准奶，1kg水牛奶相当于荷斯坦牛奶1.85kg^[1]。

    云南水牛饲养历史悠久，是全国的水牛主产省区之一。全省水牛存栏310万头，其中能繁母牛100万头，泌乳奶牛2.8万头，具有较好的发展基础和资源条件。奶水牛业是云南省特色畜牧业的重要组成部分，我省十分重视水牛业的发展。目前，云南省现有的水牛奶加工产品主要是巴氏消毒奶、酸奶和乳饮料，由于保质期较短，产品主要在当地销售，很难进入外地市场。水牛奶作为云南省特色乳制品，可以制作高档Mozzarella奶酪和超高温瞬时灭菌（UHT）奶等其他高端产品，获得较高的附加值。但是在加工过程中，水牛奶蛋白质由于具有较高的蛋白质含量和矿物质含量，稳定性较差，容易发生胶凝作用，温度超过120℃以上时易发生凝固而阻塞管道，使乳无法通过板式换热器，并且由于乳凝在管壁上，使设备难于清洗，影响了UHT奶的加工，同时按照牛奶的收购标准，大量的鲜水牛奶被视为酒精阳性乳遭到乳企的拒收，极大挫伤了奶农的积极性,制约了水牛奶产业的进一步发展^[2-4]。

     前人对乳的稳定性进行了大量研究^[5-12]，关于水牛奶的稳定性研究鲜有报道。本研究通过研究不同pH值、添加不同浓度的磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、柠檬酸三纳、磷酸氢二钠+磷酸二氢钠（1:1）水牛奶热凝固时间（HCT）和酒精阳性的变化，研究矿物质平衡对水牛奶稳定性的影响，为水牛奶深加工提供理论依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

水牛奶，购自云南农业大学牛场；磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、柠檬酸三纳、乙醇均为分析纯。

1.2 试验方法

1.2.1 热凝固时间的测定^[13]

取2mL乳样于一细长试管，在不同条件下，油浴中140℃加热，并不时转动细长试管，观察乳的凝固。待乳样刚出现沉淀挂壁，记录从开始加热到乳样刚出现沉淀的时间，即为乳样的热凝固时间。

1.2.2 酒精稳定性的测定^[14]

取水牛奶lmL加入到试管中，在不同条件下，加入lmL不同浓度的酒精，立刻混合均匀，在室温下观察是否出现絮状沉淀，把絮状沉淀出现时的最低酒精浓度作为水牛奶的酒精稳定性值。

2 结果与分析

2.1 水牛奶热稳定性研究

2.1.1 pH值对热凝固时间的影响

    水牛奶样品分别用0.1moL/L的HCI和NaOH调节pH为6.0，6.1，6.2，6.3，6.4，6.5，6.6，6.7，6.8，6.9，7.0，7.1，7.2，7.3，7.4，测定热凝固时间，结果见图1。

图1 pH值对水牛奶热凝固时间的影响

由图1可以看出，随着pH值的增加，水牛奶热凝固时间呈现增加后降低的趋势，在pH值为6.6时达到最高值181s。生鲜水牛奶pH值为6.42，说明水牛奶适当降低酸度可提高热稳定性。

2.1.2 磷酸二氢钠对水牛奶热凝固时间的影响

    取水牛奶2mL，分别添加不同浓度（1，2，3，4，5，6 mmoL/L）的磷酸二氢钠，测定热凝固时间，结果见图2。

图2 磷酸二氢钠对水牛奶热凝固时间的影响

由图2可见，随着磷酸二氢钠浓度的增加，水牛奶热凝固时间在2.0mmoL/L达到196s，然后呈缓慢下降的趋势，说明磷酸二氢钠的添加浓度为2.0mmoL/L较为合理。

2.1.3 磷酸氢二钠对水牛奶热凝固时间的影响

取水牛奶2mL，分别添加不同浓度（1，2，3，4，5，6 mmoL/L）的磷酸氢二钠，测定热凝固时间，结果见图3。

图3 磷酸氢二钠对水牛奶热凝固时间的影响

由图3可见，随磷酸氢二钠浓度的提高，水牛奶热凝固时间呈先上升后下降的趋势，在2.0mmoL/L达到最高值214s，说明磷酸氢二钠对水牛奶热稳定性影响较大，选择2.0mmoL/L较好。

2..1.4 柠檬酸三钠对水牛奶热凝固时间的影响

    取水牛奶2mL，分别添加不同浓度（1，2，3，4，5，6 mmoL/L）的柠檬酸三钠，测定热凝固时间，结果见图4。

图4 柠檬酸三钠对水牛奶热凝固时间的影响

由图4可见，随着柠檬酸三纳浓度的提高，水牛奶热凝固时间呈逐渐下降的趋势，说明柠檬酸三钠对于水牛奶热稳定性无改善作用。

2..1.5 磷酸二氢钠+磷酸氢二钠（1:1）对水牛奶热凝固时间的影响

取水牛奶2mL，分别添加不同浓度（1，2，3，4，5，6 mmoL/L）的磷酸二氢钠+磷酸氢二钠（1:1），测定热凝固时间，结果见图5。

图5 磷酸二氢钠+磷酸氢二钠（1:1）对水牛奶热凝固时间的影响

由图5可见，随着磷酸二氢钠+磷酸氢二钠（1:1）浓度的提高，水牛奶热凝固时间呈缓慢上升的趋势，在浓度为3mmoL/L时达到最高值176s，然后呈急剧下降的趋势，所以取磷酸二氢钠+磷酸氢二钠（1:1）浓度为3mmoL/L较为合理。

2.1.6 水牛奶热稳定性条件的确定

分别取水牛奶2mL，调节单一条件下获得最佳热凝固时间的各种盐类浓度，并调节pH为6.6，分别测定热凝固时间，结果见图6。

图6 不同盐类对水牛奶热凝固时间的影响

由图6可以看出，在pH为6.6条件下，磷酸氢二钠浓度为2mmoL/L时水牛奶热凝固时间最大，为219s；磷酸二氢钠浓度为2mmoL/L时水牛奶热凝固时间为193s；磷酸二氢钠+磷酸氢二钠（1:1）浓度为3mmoL/L时水牛奶的热凝固时间最小，为180s。说明水牛奶具有较好的热稳定性条件为：pH6.6，磷酸氢二钠浓度为2mmoL/L。

2.2 水牛奶酒精稳定性研究

取水牛奶1mL，分别添加不同浓度（1，2，3，4，5，6 mmoL/L）的磷酸二氢钠+磷酸氢二钠（1:1），加入lmL不同浓度的酒精，测定水牛奶酒精稳定性值，结果见图7。

由图7可以看出，添加4种盐类，水牛奶的酒精稳定性值随添加浓度的增加而增加，其中，添加磷酸氢二钠酒精稳定性值最高，说明磷酸氢二钠对于水牛奶的酒精稳定性影响最大，可明显改善水牛奶的酒精稳定性。

3 结论

    水牛奶具有较好的热稳定性条件为：pH6.6，磷酸氢二钠添加浓度为2mmoL/L；磷酸氢二钠对于水牛奶的酒精稳定性影响最大，酒精稳定性值随添加浓度的增加而增加，可明显改善水牛奶的酒精稳定性。

参考文献

[1] 王雷, 丁春华, 栾爽艳. 我国水牛奶业的发展现状与开发前景[J]. 中国奶牛, 2008,4: 8-11.

[2] 袁跃云，李大林. 云南省奶水牛业2008～201 2年发展规划和2020年远景目标规划研究[J]. 云南畜牧兽医，2008，2：10-18.

[3] 李大林，袁跃云. 云南省奶水牛业发展战略若干问题的思考[J]. 云南畜牧兽医，2008，2：19-21.

[4] 黄艾祥，朱志雄. 云南水牛奶加工业发展初探[J]. 云南畜牧兽医，2008，2：54-56.

[5] 皮钰珍，王淑琴，李秋红. 羊初乳热稳定性研究初探[J]. 食品科学，2006, 27（8）：183-186.

[6] 陈永胜，李长彪，付兰天，刘长江，岳喜庆，田晓艳. 牛初乳热稳定性影响因素的研究[J]. 沈阳农业大学学报，2003，3 4 ( 4 ) ：280-283.

7] Raynal-Ljutovac K., Park Y.W., Gaucheron F., Bouhalla S.. Heat stability and enzymatic modifications of goat and sheep milk [J]. Small Ruminant Research, 2007, 68: 207–220.

[8] Beatriz Miralles, Begona Bartolome, Mercedes Ramos, Lourdes Amigo. Determination of whey protein to total protein ratio in UHT milk using fourth derivative spectroscopy [J]. International Dairy Journal，2000, 10: 191-197.

[9] Shailesh G. Agrawal, Rajesh K. Bund, Aniruddha B. Pandit. Effect of agitation on heat-induced deproteination process of buffalo milk whey[J]. Journal of Food Engineering, 2008, 87: 398–404.

[10] Guillaume Brissona, Michel Brittenb, Yves Pouliot. Heat-induced aggregation of bovine lactoferrin at neutral pH: Effect of iron saturation [J]. International Dairy Journal, 2007, 17: 617-624.

[11] Nayak S.K., Makrariya A., Singh R.R.B., Patel A.A., Sindhu J.S., Patil G.R., Tomar P.. Heat stability and flow behaviour of buffalo milk added with corn starch [J]. Food Hydrocolloids, 2004, 18: 379–386.

[12] Suju Lin, Jing Sun, Dongdong Cao, Jiankang Cao, Weibo Jiang. Distinction of different heat-treated bovine milks by native-PAGE fingerprinting of their whey proteins [J]. Food Chemistry, 2010, 121: 803–808.

[13] Fox P.F.. Heat induced coagulation of milk[M]. In DeveloPments in Dairy Chemistry，   London，1982，189-228.

[14] Guo M.R. Ethanol Stability of Goat^'s Milk[J]. International Dairy Journal,1998，8: 57-60.

基金项目：云南省教育厅科学研究基金项目(2010Y342)，云南省现代农业奶牛产业技术体系项目—乳品加工与质量安全研究

作者简介：李永强(1975—)，男，讲师，博士，研究方向为天然产物化学。E-mail：liyongqiang7512@163.com   13987611915

通讯作者：黄艾祥，博士，教授。
(浏览次数：1242 发布日期：2012/10/8 13:23:48 打印)