酪蛋白对凝固型羊奶酸奶发酵特性的影响

文 / 王 攀 商洛学院生物医药工程系

酸奶是一种风味独特，营养价值高，并具有整肠、健胃、助消化以及增强人体免疫力功能的发酵乳制品[1]。市场销售的酸奶种类繁多，绝大部分为牛奶酸奶，羊奶酸奶非常少。羊奶具有不同于牛奶的独特风味，更高的营养价值和易于吸收的特点，且羊奶酪蛋白胶粒和乳脂肪球较小，用其生产的酸奶风味独特，组织状态光滑细腻，深受消费者喜爱[2]。但羊奶酸奶与牛奶酸奶相比，在实际生产中，易出现凝固性较差，乳清易析出等现象，从而影响羊奶酸奶的品质。这主要与羊奶和牛奶中酪蛋白与乳清蛋白比例不同密切相关（牛奶中酪蛋白含量高于羊奶）。因此，本文以全脂羊奶粉为原料，研究添加羊奶酪蛋白对羊奶酸奶发酵特性的影响，以望改善羊奶酸奶的加工特性，为生产优质羊奶酸奶提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料

全脂羊奶粉：陕西富平红星乳业有限公司生产的无抗全脂羊奶粉（出口级）；

蔗糖：市售白砂糖；发酵剂：保加利亚乳杆菌（Lactobacillus bulgaricus）L.b-80菌株和嗜热链球菌（Stretococcus）S.t-499菌株按1∶1的比例混合，两者均是从丹尼斯克酸奶发酵剂YO-MIX800、YOMIX499中分离纯化得到。

1.1.2 设备

旋转式粘度计NDJ-79型，同济大学机电厂；冷冻高速离心机3K30型，Sigma公司；隔水式恒温培养箱GHX-9080B-1型，上海福玛试验设备有限公司；电热恒温水浴锅HH-S4型，北京科伟永兴仪器有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 羊奶酪蛋白的制备

将羊奶加热至40 ℃，利用预热至40 ℃的醋酸缓冲液调节pH值至4.3（羊奶酪蛋白的等电点），冷却至室温。在3000 rpm条件下离心15 min，弃去上清液。然后用蒸馏水冲洗沉淀物3 次，在3000 rpm条件下离心10 min，弃去上清液。向沉淀中加入乙醇，搅拌片刻，将悬浊液转移至布氏漏斗中抽滤，用乙醇-乙醚混合液冲洗沉淀物2 次，最后用乙醚洗沉淀物2 次，抽干并将沉淀摊放在表面皿中干燥，得羊奶酪蛋白[3]。

1.2.2 酸奶的制作

羊奶酸奶的制作：将羊奶粉与酪蛋白粉按比例混合，用水配成乳固形物浓度为12%（w/w）复原乳，在4 ℃贮藏12 h。使乳蛋白充分水化后，预热到50～60 ℃，添加7%的蔗糖，充分搅拌，使糖溶解。然后在15 MPa下均质，再经90 ℃、15 min杀菌处理后，迅速冷却到43～45 ℃，以2%（w/w）的接种量接种生产发酵剂后，在43 ℃下发酵。待乳凝固后，在4 ℃贮藏24 h，进行后发酵。

1.3 测定方法

1.3.1 酸度测定

按GB 5409-85方法[4]。用0.1 mol/L的NaOH溶液滴定，酸度以0T表示。

1.3.2 粘度测定

采用旋转式粘度计[5]。根据粘度范围，选用二单元1×10转子，在室温下测试，在第30 s时记录数据，分别测量3 次数据后取平均值。粘度单位为MPa·s。

1.3.3 持水性测定

采用Hassan的方法[6，7]。取15～20 g样品，在10 ℃下，13500 ×g，离心30 min，倾去上清物，使离心管保持倒置状态10 min，称量沉淀物重量，每个样品做3 个平行试样，取算术平均值。按下式计算酸奶的持水性：

酸奶持水性（%）＝离心沉淀物重量/样品重量×100%

2 结果与讨论

2.1 羊奶酪蛋白对凝固型羊奶酸奶发酵特性的影响

将羊奶粉与羊奶酪蛋白粉按表1进行混合，并用水复原成12%（w/w）的复原乳，然后加工羊奶酸奶，并在发酵期间的1、2、3、4和5 h测定羊奶酸奶的滴定酸度、粘度、持水性。

表1 羊奶粉与酪蛋白粉的添加比例

图1 酪蛋白对羊奶酸奶发酵过程中滴定酸度的影响

图2 酪蛋白对羊奶酸奶发酵过程中粘度的影响

图3 酪蛋白对羊奶酸奶发酵过程中持水性的影响

从图1可知，羊奶粉与羊奶酪蛋白粉以不同比例混合发酵羊奶酸奶，对发酵过程中羊奶酸奶的滴定酸度有一定的影响。在发酵初期（前3 h），对照组的滴定酸度低于试验组；但随着发酵的进行，在发酵后期，对照组和试验组之间几乎没有差异。这可能与酪蛋白的添加导致酸奶发酵过程中乳蛋白的缓冲能力增强有关。

从图2可知，羊奶粉与羊奶酪蛋白粉以不同比例混合发酵羊奶酸奶，对发酵过程中羊奶酸奶的粘度有一定的影响。在发酵初期（前3 h），对照组与试验组的酸奶粘度均迅速上升，但它们之间的粘度没有明显差异。随着发酵的进行，在3～4 h之间时，对照组与试验组的酸奶粘度并没有明显的上升。当发酵超过4 h后，对照组的酸奶粘度仍然呈缓慢上升趋势，而试验组酸奶的粘度出现缓慢的下降趋势，且随着酪蛋白粉添加量的增加下降趋势越明显。在发酵开始阶段，由于酸奶中底物充足，随着酸度的升高，大量凝胶结构逐渐形成，酸奶的粘度迅速上升；在发酵后期，随着酸度的升高和乳中凝胶结构可利用辅助物浓度逐渐降低，对照组粘度上升缓慢，此时试验组由于原料中添加了酪蛋白，导致凝胶结构可利用的辅助物消耗殆尽，且随酸度的升高，酪蛋白的凝胶结构逐渐被破坏，导致粘度出现下降趋势。

从图3可知，羊奶粉与羊奶酪蛋白粉以不同比例混合发酵羊奶酸奶，对发酵过程中羊奶酸奶的持水性有显著的影响。对照组酸奶持水性明显高于试验组，但试验组之间差别不大。这是由于酸奶在发酵过程中形成的网状结构凝胶上需要的乳清蛋白和其它乳中的固形物进行填充，才能形成稳定的凝胶结构，当添加酪蛋白时，乳清蛋白和其它乳中的固形物浓度相对降低，网状凝胶结构填充不完全，导致凝胶结构不稳定造成持水性下降。

2.2 羊奶酪蛋白对凝固型羊奶酸奶后发酵特性的影响

将羊奶粉与酪蛋白粉按表2进行混合，混合物用水复原成12%（w/w）的复原乳，然后加工羊奶酸奶，待前发酵结束，将酸奶在4 ℃贮藏24 h，进行后发酵，并在后发酵24 h测定羊奶酸奶的滴定酸度、粘度、持水性。

由表2可知，羊奶粉与羊奶酪蛋白粉以不同比例混合发酵羊奶酸奶，对后发酵过程中羊奶酸奶的pH值、持水性和粘度有显著的影响。对照组酸奶pH值、持水性和粘度明显高于试验组，且试验组之间并无明显差异。在后发酵阶段，由于对照组可够微生物生长的底物浓度与试验组比较相对较高，利于微生物代谢，导致对照组的酸度明显高于试验组；试验组与对照组粘度和持水性的差异主要与发酵过程中形成的凝胶结构稳定性有关。

表2 羊奶酪蛋白对羊奶酸奶后发酵特性的影响

3 结论

羊奶粉中添加羊奶酪蛋白，对羊奶酸奶发酵过程中滴定酸度影响不大，但对发酵过程中的粘度和持水性有一定的影响；对羊奶酸奶的后发酵过程中的滴定酸度、粘度和持水性有明显影响，添加酪蛋白的羊奶酸奶滴定酸度、粘度和持水性均低于未添加的羊奶酸奶。

[1] 傅樱花，杨玉洁，关海涛，等. 益生菌酸奶的工艺研究. 食品工业科技，2008（9）：182-183.

[2] 张富新. 羊奶酸奶加工技术的研究. 食品科学，2002（2）：75-77.

[3] 侯志敏，徐书英. 酪蛋白的提取及检测. 实验室科学，2006（5）：46-47.

[4] GB 5409-85. 牛乳检验方法.

[5] J P Farnsworth，J Li，G M Hendricks，M.R.Guo. Effects of transglutaminase treatment on functional propertie and probiotic culture survivability of goat milk yogurt. Small Ruminant Research，2006（65）：113-121.

[6] A N Hassan，J F Frank，K A Schmidt，et al. Textural properties of yogurt made with encapsulated nonropy lactic cultures. J Dairy Sci，1996（79）：2098-2103.

[7] 李全阳. 酸乳质量及胞外多糖的研究：[学位论文]. 无锡：江南大学，2004.