凝乳剂对乳饼工艺和质量影响的研究
黄艾祥，孙海蛟，范舒婷
云南农业大学食品科技学院， 昆明 650201
摘要：本文以牛奶为主要原料，研究凝乳剂对乳饼工艺和质量的影响。通过对三种凝乳剂添加量、凝乳温度、时间及乳饼成型条件（压力、时间）的研究，筛选了不同乳饼的加工工艺。三种乳饼的色泽、风味、组织结构等感官指标评分较高，且各具特色，其中植物凝乳剂（PC）乳饼的香气、口感较好、成品率最高。乳饼的蛋白质、钙含量较高，是一种高营养食品，其中新型凝乳剂（NC）乳饼的钙含量最高（P<0.05），而不同凝乳剂对乳饼的蛋白质含量影响不大（P>0.05）。乳饼中含有丰富的必需氨基酸、风味氨基酸和不饱和脂肪酸，对乳饼特有风味的形成有促进作用，且生物学价值较高。不同凝乳剂对脂肪、氨基酸、脂肪酸含量以及不饱和脂肪酸的种类、比例有较大影响（P<0.05）。不同凝乳剂对乳饼蛋白质降解有促进作用，但乳饼间蛋白质变化差异不明显。
关键词：凝乳剂，乳饼，理化指标，氨基酸，脂肪酸，蛋白质变化
Research on Milk Cake of Different Coagulums
Huang aixiang，Sun Haijiao，Fan shuting
Faculty of Food Science and Technology, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201
Abstract: In this paper, the milk cakes were processed by different coagulums, and the milk cake quality were also analyzed. The best processing technology of three kinds milk cakes were studied according to the amounts of different coagulums, milk curd temperature, curd time etc. All of the milk cakes showed excellent sensory quality and higher contents of protein and Ca, to be the best nutritional food, the milk cake from new coagulum(NC) showed highest contents of Ca and the plant coagulum cake results in highest rate of finished products among the milk cakes（P<0.05）. The milk cakes with high essential amino acids, flavor amino acids and unsaturated fatty acids, it improved the flavor and nutritional value of milk cake, the amounts of amino acids and fatty acids and the unsaturated fatty acids of milk cakes from different coagulums were different（P<0.05）. The milk cake proteins were hydrolyzed by different coagulums but no significant different（P>0.05）.
Key word: Milk coagulant, milk cake, physicochemical index, amino acid, fatty acid, changes of protein
乳饼是云南的一种传统民族乳制品，它是利用乳蛋白质遇酸易沉淀的原理，生鲜乳经杀菌后，加入凝乳剂（一般为醋酸或发酵乳酸水），使蛋白质凝聚，而后入模压榨成型后制得，属于高蛋白营养食品，深受消费者欢迎[1]。目前乳饼研究、生产仍存在以下问题（1）传统作坊式生产，生产工艺不统一，产品质量不稳定。（2）生产方式简单，产品风味单一，保质期短。（3）生产规模小、产量低、发展缓慢[2]。针对目前乳饼生产中存在的上述问题，改变凝乳剂及乳饼种类单一性、研究其质量稳定性、促进其发展就成为乳饼行业急需解决的问题，对云南乳饼的研究具有重要的科技、经济和社会意义。
本文以牛奶为主要原料，研究不同凝乳剂加工乳饼最佳工艺及其感官、理化特性，为乳饼的开发提供理论依据。
1 材料与方法
1.1试验材料、设备
1.1.1 主要原料
牛奶：云南农大附近农村农户提供（荷斯坦奶牛）。传统酸凝剂（TAC）：传统酸水经标准化工艺制得。新型凝乳剂（NC）：由常用食品添加剂复配而成。植物凝乳剂（PC）：一种天然植物根茎经温水浸泡提取。
1.1.2 主要设备仪器
pH计（雷磁PHS-3C，上海精密科学仪器有限公司）；全自动测色色差计（CR-400/401，日本美能达）；可见分光光度计（722S，上海精密科学仪器有限公司制造）；电泳仪（PowerPac Basic，美国BIO-RAD）；生物成像系统（SYNGENE，GENE GENIUS，美国生产）；乳饼成型机（云南农业大学自制）；分析天平（0.1mg，Sartorius BB110S）；电热恒温鼓风干燥箱（DHG-9070A，上海中友仪器设备有限公司）；凯氏定氮仪（SKD- 100T，上海荆和分析仪器有限公司）；索氏抽提仪等。
1.2 实验方法
1.2.1 乳饼加工及质量研究
生鲜牛乳→ 过滤除杂→ 加热杀菌→ 添加凝乳剂→ 凝乳→ 排乳清→ 压制成型→ 称重→ 乳饼→ 感官评定→ 理化指标测定→ 氨基酸、脂肪酸分析→ 乳蛋白质特性研究。
1.2.2 乳饼感官评定方法
1.2.2.1 乳饼感官评分标准[5]
乳饼切片、蒸熟，采用20分制的评定方法，评定项目为：乳饼的色泽、硬度弹性、切片性、滋味等，选6名与本实验无关的较有经验的人员进行感官评定，评分标准见表1。
表1 乳饼感官评分标准
Table1 Sensory standards of dairy cake
1.2.2.2 乳饼色泽的测定
将样品用打浆机打碎成粉末，利用CR-400/401全自动测色色差计来测定各样品的色差值，即亮度L，红度a，黄度b。
1.2.3 乳饼理化指标的测定
1.2.3.1水分测定 根据GB/T5009.3-2003方法测定。
1.2.3.2蛋白质测定 根据GB/T5009.5—2003的方法测定。
1.2.3.3粗脂肪的测定 根据GB/T5009.6—2003的方法测定。
1.2.3.4钙含量的测定 根据GB/T5009.92—2003中的滴定法测定。
1.2.3.5磷含量的测定 根据GB/T5009.87-2003采用钼黄显色光度法进行测定。
该标准曲线为图1：
图1 磷标准曲线
Fig.1 Standard curve of P
回归方程为：
y = 0.0008x + 0.0005（R2 = 0.9936，n=7）
式中：y—吸光度，
x—磷含量（μg）
1.2.4 氨基酸的测定 按GB/T5009.124-2003方法测定。
1.2.5 脂肪酸的测定 按GB/T14489.3-1993方法测定。
1.2.6 蛋白质特性 采用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳进行分析。
1.3 数据处理与分析
本试验对采集到的数据采用Excel和Origin软件进行综合分析。
2 结果与分析
2.1 凝乳剂对乳饼工艺的影响
结果见表2，
表2 乳饼最佳工艺条件
Table2 The processing technology of dairy cake
注：同列背肩字母不同者说明差异显著（P<0.05）
从表2可知，三种凝乳剂加工乳饼的工艺各具特点，由于各种凝乳剂的浓度、性质各异、添加量有较大差异（P<0.05），因为PC稀释倍数大，实际成本并不高；PC凝乳剂的凝乳时间较长，可能其中的结合水发生变化，其凝乳机理有待于进一步研究。本研究乳饼采用机械压制成型，对传统工艺进行了较大改进（传统采用手工重物压制，时间2～10h），有利于标准化、规模化、工厂化生产乳饼，对保障乳饼质量安全有积极的促进作用。三种乳饼的成品率差异不明显（P>0.05），说明凝乳剂的凝乳效果较好。
2.2乳饼的感官指标
2.2.1 乳饼的感官评分
结果见表3。
由表3可以看出，三种乳饼的感官评分均较高（≥16.6分，满分20分），说明三种凝乳剂加工的乳饼均受到品评者的认可，其中新型凝乳剂加工的乳饼质地均匀，软硬适度，组织细腻，可塑性好，具有乳饼特有的滋味和气味，香味良好；传统酸凝剂乳饼口感稍差（偏硬），但切片性、切面光滑性等组织状态最好，植物凝乳剂乳饼则风味更清香可口，但组织状态、切片性相对较差，所以评分较低（P<0.05）。
表3乳饼感官评定结果
Table 3 The results of sensory evaluation of dairy cake
2. 2.2 乳饼的色泽
测定结果见表4，
表4 乳饼的色差值
Table 4 The colormeter of dairy cake
注：同行背肩字母不同者说明差异显著（P<0.05）
从表4可知，三种乳饼亮度值高（L≥87.03），乳饼明亮偏白，具有诱人的商品色泽，其中PC乳饼的L值相对较低（P<0.05），可能与其凝乳剂中的植物色素有关。各种乳饼红度a值呈负数（正值表示趋向于红色、负值表示偏向绿色），乳饼泛红不受消费者欢迎，a值低不影响乳饼的感官质量。三种乳饼黄度值高（b≥18.85，正值表示趋于黄色、负值表示偏向蓝色），这主要由乳脂肪和乳清的色泽所决定，乳饼偏黄会给消费者营养较丰富的感觉，有利于乳饼消费。不同凝乳剂对乳饼a值和b值影响不大。食品色差值研究报道较少，新鲜猪肉亮度L值约为40～50、红度a值约为10、黄度b值约为5，有关乳饼色差值研究未见报道。
2.3 乳饼常规理化指标
结果见表5，
从表4可以看出，乳饼是一种高蛋白质、高钙食品，具有很好的发展前景。与原料乳相比，乳饼的各种干物质成分明显较高（P<0.05），这主要是乳清排出的缘故。相对而言，PC加工的乳饼水分含量高于其它凝乳剂加工的乳饼，而脂肪含量相对较低（P<0.05），这可能是植物凝乳剂具有良好保水性有关。
不同凝乳剂加工的乳饼，其钙含量相差较大，其中NC加工的乳饼钙含量最高（P<0.05），主要原因为NC是复配而成的凝乳剂，其中含有钙剂；TAC 乳饼的磷含量较低（P<0.05）。凝乳剂对乳饼蛋白质的影响较小（P>0.05），说明三种凝乳剂均能很好的凝固和沉淀乳蛋白质。
表5 乳饼理化指标
Table 5 The physicochemical index of dairy cake
注：同列背肩字母不同者说明差异显著（P<0.05）
2.4 乳饼的氨基酸含量
测定结果见表6
表6 乳饼氨基酸含量
Table 6 The contents of amino acids of dairy cake
注：* 必需氨基酸(EAA) ；** 风味氨基酸(FAA)；TAA 代表总氨基酸。
从表6可看出，在成品乳饼中检测到17种氨基酸（色氨酸未检测），乳饼的氨基酸含量丰富，其中以谷氨酸、亮氨酸、脯氨酸含量最高，胱氨酸含量最低。必需氨基酸中亮氨酸的含量最高，其次是赖氨酸、天门冬氨酸、缬氨酸。三种乳饼中氨基酸总量、必需氨基酸、风味氨基酸的含量差异不大。不同凝乳剂加工的乳饼，必需氨基酸、风味氨基酸占总氨基酸的比例差别不大。
水牛奶乳饼的风味氨基酸（如谷氨酸、天门冬氨酸、苏氨酸和丙氨酸等）含量较高，对乳饼浓郁风味的形成有积极作用，但三种乳饼的风味氨基酸占总氨基酸的比例差别不大（P>0.05）。
2.5 乳饼的脂肪酸含量
测定结果见表7
表7 乳饼脂肪酸含量
Table 7 The contents of fatty acids of dairy cake
注：SFA代表饱和脂肪酸；MUFA代表单不饱和脂肪酸；PUFA代表多不饱和脂肪酸。同列背肩字母不同者说明差异显著（P<0.05）
由表7可知，在水牛奶乳饼中检测了5种脂肪酸。棕榈酸（C16: 0）、油酸（C18: 1）是乳饼的主要脂肪酸，与山羊奶乳饼的检测结果相似（另文报道）。乳饼中饱和脂肪酸主要为棕榈酸和硬脂酸，不饱和脂肪酸主要为油酸、亚油酸、十六碳烯酸，而廿碳烯酸、α-亚麻酸在水牛奶乳饼中未检出，这与山羊奶乳饼的检测结果不同（另文报道）。单不饱和脂肪酸能够正向调节血脂代谢，降低低密度脂蛋白胆固醇(LDL)的氧化敏感性，保护血管内皮和降低血液高凝状态。多不饱和脂肪酸有人体必需但不能自身合成的亚油酸、α-亚麻酸和少量廿碳烯酸。水牛奶乳饼中检测到的不饱和脂肪酸比例（29.16% - 34.02%）高于其他动物脂肪的不饱和脂肪酸含量，但低于山羊奶乳饼的检测结果（另文报道）。不饱和脂肪酸所占比例较大，说明其营养、生物学价值较高，且对乳饼风味和品质有着重要的作用。乳脂肪的脂肪酸组成受饲料、营养、环境等因素的影响而变动，尤其是饲料会影响乳中脂肪酸的组成。
就凝乳剂对脂肪酸含量的影响而言，不同凝乳剂对脂肪酸含量和组成有较大影响（P<0.05），其中TAC乳饼的棕榈酸含量低于NC乳饼和PC乳饼（P<0.05），而硬脂酸含量则相对较高（P<0.05）；PC乳饼的亚油酸含量> TAC乳饼>TAC乳饼（P<0.05）；而凝乳剂对其他脂肪酸含量的影响不明显（P>0.05），其原因有待于进一步研究。
2.6 乳饼的蛋白质降解
图2 不同乳饼中蛋白质的比较
Fig.2 Compare of the protein in different dairy cake
3 结论
本文研究了凝乳剂对水牛奶乳饼质量的影响，筛选了3种乳饼的最佳工艺。3种乳饼的色泽白色稍带为微黄色，具有乳饼特有的滋味和气味，质地均匀、软硬适度、组织细腻、弹性较好，综合评分较高。水牛奶乳饼的蛋白质、钙含量较高，是一种高营养食品，其中NC乳饼钙含量最高（P<0.05），PC乳饼的水分含量较高（P<0.05），而不同凝乳剂对水牛奶乳饼的蛋白质、脂肪含量影响不大（P>0.05）。乳饼中含有丰富的必需氨基酸、风味氨基酸、不饱和脂肪酸，对乳饼特有风味有积极的促进作用，且生物学价值较高；不同凝乳剂对脂肪酸含量和组成有较大影响（P<0.05）。凝乳剂对乳饼蛋白质降解有促进作用，但3种乳饼间差异不明显。
【参考文献】
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