酪蛋白對凝固型羊奶酸奶發酵特性的影響

文 / 王 攀 商洛學院生物醫藥工程系

酸奶是一種風味獨特，營養價值高，并具有整腸、健胃、助消化以及增強人體免疫力功能的發酵乳制品[1]。市場銷售的酸奶種類繁多，絕大部分為牛奶酸奶，羊奶酸奶非常少。羊奶具有不同于牛奶的獨特風味，更高的營養價值和易于吸收的特點，且羊奶酪蛋白膠粒和乳脂肪球較小，用其生產的酸奶風味獨特，組織狀態光滑細膩，深受消費者喜愛[2]。但羊奶酸奶與牛奶酸奶相比，在實際生產中，易出現凝固性較差，乳清易析出等現象，從而影響羊奶酸奶的品質。這主要與羊奶和牛奶中酪蛋白與乳清蛋白比例不同密切相關（牛奶中酪蛋白含量高于羊奶）。因此，本文以全脂羊奶粉為原料，研究添加羊奶酪蛋白對羊奶酸奶發酵特性的影響，以望改善羊奶酸奶的加工特性，為生產優質羊奶酸奶提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料

全脂羊奶粉：陜西富平紅星乳業有限公司生產的無抗全脂羊奶粉（出口級）；

蔗糖：市售白砂糖；發酵劑：保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）L.b-80菌株和嗜熱鏈球菌（Stretococcus）S.t-499菌株按1∶1的比例混合，兩者均是從丹尼斯克酸奶發酵劑YO-MIX800、YOMIX499中分離純化得到。

1.1.2 設備

旋轉式粘度計NDJ-79型，同濟大學機電廠；冷凍高速離心機3K30型，Sigma公司；隔水式恒溫培養箱GHX-9080B-1型，上海福瑪試驗設備有限公司；電熱恒溫水浴鍋HH-S4型，北京科偉永興儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 羊奶酪蛋白的制備

將羊奶加熱至40 ℃，利用預熱至40 ℃的醋酸緩沖液調節pH值至4.3（羊奶酪蛋白的等電點），冷卻至室溫。在3000 rpm條件下離心15 min，棄去上清液。然后用蒸餾水沖洗沉淀物3 次，在3000 rpm條件下離心10 min，棄去上清液。向沉淀中加入乙醇，攪拌片刻，將懸濁液轉移至布氏漏斗中抽濾，用乙醇-乙醚混合液沖洗沉淀物2 次，最后用乙醚洗沉淀物2 次，抽干并將沉淀攤放在表面皿中干燥，得羊奶酪蛋白[3]。

1.2.2 酸奶的制作

羊奶酸奶的制作：將羊奶粉與酪蛋白粉按比例混合，用水配成乳固形物濃度為12%（w/w）復原乳，在4 ℃貯藏12 h。使乳蛋白充分水化后，預熱到50～60 ℃，添加7%的蔗糖，充分攪拌，使糖溶解。然后在15 MPa下均質，再經90 ℃、15 min殺菌處理后，迅速冷卻到43～45 ℃，以2%（w/w）的接種量接種生產發酵劑后，在43 ℃下發酵。待乳凝固后，在4 ℃貯藏24 h，進行后發酵。

1.3 測定方法

1.3.1 酸度測定

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 粘度測定

采用旋轉式粘度計[5]。根據粘度范圍，選用二單元1×10轉子，在室溫下測試，在第30 s時記錄數據，分別測量3 次數據后取平均值。粘度單位為MPa·s。

1.3.3 持水性測定

采用Hassan的方法[6，7]。取15～20 g樣品，在10 ℃下，13500 ×g，離心30 min，傾去上清物，使離心管保持倒置狀態10 min，稱量沉淀物重量，每個樣品做3 個平行試樣，取算術平均值。按下式計算酸奶的持水性：

酸奶持水性（%）＝離心沉淀物重量/樣品重量×100%

2 結果與討論

2.1 羊奶酪蛋白對凝固型羊奶酸奶發酵特性的影響

將羊奶粉與羊奶酪蛋白粉按表1進行混合，并用水復原成12%（w/w）的復原乳，然后加工羊奶酸奶，并在發酵期間的1、2、3、4和5 h測定羊奶酸奶的滴定酸度、粘度、持水性。

表1 羊奶粉與酪蛋白粉的添加比例

圖1 酪蛋白對羊奶酸奶發酵過程中滴定酸度的影響

圖2 酪蛋白對羊奶酸奶發酵過程中粘度的影響

圖3 酪蛋白對羊奶酸奶發酵過程中持水性的影響

從圖1可知，羊奶粉與羊奶酪蛋白粉以不同比例混合發酵羊奶酸奶，對發酵過程中羊奶酸奶的滴定酸度有一定的影響。在發酵初期（前3 h），對照組的滴定酸度低于試驗組；但隨著發酵的進行，在發酵后期，對照組和試驗組之間幾乎沒有差異。這可能與酪蛋白的添加導致酸奶發酵過程中乳蛋白的緩沖能力增強有關。

從圖2可知，羊奶粉與羊奶酪蛋白粉以不同比例混合發酵羊奶酸奶，對發酵過程中羊奶酸奶的粘度有一定的影響。在發酵初期（前3 h），對照組與試驗組的酸奶粘度均迅速上升，但它們之間的粘度沒有明顯差異。隨著發酵的進行，在3～4 h之間時，對照組與試驗組的酸奶粘度并沒有明顯的上升。當發酵超過4 h后，對照組的酸奶粘度仍然呈緩慢上升趨勢，而試驗組酸奶的粘度出現緩慢的下降趨勢，且隨著酪蛋白粉添加量的增加下降趨勢越明顯。在發酵開始階段，由于酸奶中底物充足，隨著酸度的升高，大量凝膠結構逐漸形成，酸奶的粘度迅速上升；在發酵后期，隨著酸度的升高和乳中凝膠結構可利用輔助物濃度逐漸降低，對照組粘度上升緩慢，此時試驗組由于原料中添加了酪蛋白，導致凝膠結構可利用的輔助物消耗殆盡，且隨酸度的升高，酪蛋白的凝膠結構逐漸被破壞，導致粘度出現下降趨勢。

從圖3可知，羊奶粉與羊奶酪蛋白粉以不同比例混合發酵羊奶酸奶，對發酵過程中羊奶酸奶的持水性有顯著的影響。對照組酸奶持水性明顯高于試驗組，但試驗組之間差別不大。這是由于酸奶在發酵過程中形成的網狀結構凝膠上需要的乳清蛋白和其它乳中的固形物進行填充，才能形成穩定的凝膠結構，當添加酪蛋白時，乳清蛋白和其它乳中的固形物濃度相對降低，網狀凝膠結構填充不完全，導致凝膠結構不穩定造成持水性下降。

2.2 羊奶酪蛋白對凝固型羊奶酸奶后發酵特性的影響

將羊奶粉與酪蛋白粉按表2進行混合，混合物用水復原成12%（w/w）的復原乳，然后加工羊奶酸奶，待前發酵結束，將酸奶在4 ℃貯藏24 h，進行后發酵，并在后發酵24 h測定羊奶酸奶的滴定酸度、粘度、持水性。

由表2可知，羊奶粉與羊奶酪蛋白粉以不同比例混合發酵羊奶酸奶，對后發酵過程中羊奶酸奶的pH值、持水性和粘度有顯著的影響。對照組酸奶pH值、持水性和粘度明顯高于試驗組，且試驗組之間并無明顯差異。在后發酵階段，由于對照組可夠微生物生長的底物濃度與試驗組比較相對較高，利于微生物代謝，導致對照組的酸度明顯高于試驗組；試驗組與對照組粘度和持水性的差異主要與發酵過程中形成的凝膠結構穩定性有關。

表2 羊奶酪蛋白對羊奶酸奶后發酵特性的影響

3 結論

羊奶粉中添加羊奶酪蛋白，對羊奶酸奶發酵過程中滴定酸度影響不大，但對發酵過程中的粘度和持水性有一定的影響；對羊奶酸奶的后發酵過程中的滴定酸度、粘度和持水性有明顯影響，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] 傅櫻花，楊玉潔，關海濤，等. 益生菌酸奶的工藝研究. 食品工業科技，2008（9）：182-183.

[2] 張富新. 羊奶酸奶加工技術的研究. 食品科學，2002（2）：75-77.

[3] 侯志敏，徐書英. 酪蛋白的提取及檢測. 實驗室科學，2006（5）：46-47.

[4] GB 5409-85. 牛乳檢驗方法.

[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] 李全陽. 酸乳質量及胞外多糖的研究：[學位論文]. 無錫：江南大學，2004.