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《食品科技雜志》2014年第八期

1試驗方法

1.1樣品處理將采集的乳清用紗布過濾其表面物質(zhì)，冷藏備用。

1.2干酪乳清澄清絮凝離心法：量取定量處理過的乳清，加入1mol/L的CaCl215mL，用NaOH(2mol/L)調(diào)乳清的pH為7.0，在60℃水浴鍋中緩慢攪拌15min后于4500r/min離心5min，測澄清液的理化指標(蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、濁度)。微濾法：在壓力為0.1MPa、溫度25℃、流速為25m/s的條件下，用孔徑為0.22μm的再生纖維素(RC)膜對處理過的乳清進行膜分離，測透過液的理化指標。絮凝微濾法：量取定量處理過的乳清，絮凝離心法澄清，再用微濾法過濾乳清，測透過液的理化指標。

1.3統(tǒng)計分析所有測定指標做6份平行處理，數(shù)據(jù)結果用均值±標準差表示，對數(shù)據(jù)進行多重比較，采用字母標記法，用SPSS19.0來統(tǒng)計分析，確定澄清干酪乳清的最佳方法并作進一步研究。

1.4絮凝澄清單因素試驗以蛋白質(zhì)、脂肪含量和濁度為考察指標，分別取定量乳清，用NaOH(2mol/L)調(diào)乳清的pH值(4.5、5、5.5、6、6.0、6.5、7、7.5)，加入1mol/L的CaCl2(8、10、12、14、16、18、20mL/L)，水浴溫度(35、40、45、50、55、60、65℃)，緩慢攪拌15min于4500r/min離心5min。

1.5澄清正交試驗在單因素的試驗基礎上，建立因素水平表，采用L9(33)正交試驗對絮凝條件進行優(yōu)化設計，正交試驗因素水平見表1。

1.6驗證試驗在選定的最佳澄清工藝條件下處理干酪乳清，測其理化指標，與乳清原液進行比較分析。

2結果與分析

2.1蛋白質(zhì)的標準曲線

2.2澄清方法對乳清理化性質(zhì)的影響由數(shù)據(jù)分析可知，3種方法均可有效降低乳清的濁度和脂肪含量，但用絮凝離心法澄清時，蛋白質(zhì)損失率最小，且含量與微濾法和絮凝微濾法相比存在顯著差異；絮凝離心法相對微濾法和微濾絮凝法工藝簡單，投資少，所以絮凝離心法更適合于干酪乳清的澄清并對其進一步研究。

2.3單因素試驗結果與分析

2.3.1pH值對乳清澄清效果的影響由圖2可以看出，pH為6.5~7.5范圍時，即偏中性環(huán)境中乳清蛋白含量最高。乳清中的酪蛋白以膠體狀態(tài)存在，在等電點4.6附近時幾乎不溶。當pH超過7.0時，乳清蛋白溶解度變小，部分乳清蛋白變性。由圖3可以看出，pH為6.0~7.5范圍時，脂肪含量最低。當pH超過7.0時，含量升高，脂肪的溶解度增加，可能是已發(fā)生沉淀的部分脂肪解體所致。由圖4可以看出，pH為6.0~7.5范圍時，乳清的濁度最低。影響濁度的因素除不溶性的膠體粒外還有不溶性鹽，主要是CaPO3。在pH較小的情況下，CaPO3以堿式形式存在，即Ca5(PO4)3，隨著pH的升高，CaPO3沉淀生成。但考慮到乳清蛋白的變性問題，pH應控制在6.5~7.5更為適宜。

2.3.2CaCl2添加量對乳清澄清效果的影響由圖5可以看出，CaCl2添加量為12~16mL/L范圍時，蛋白質(zhì)含量最高，熱鈣處理對乳清蛋白的影響不大，但超過18mL/L時，乳清蛋白溶解度變小，部分乳清蛋白變性。由圖6可以看出，CaCl2添加量為12~16mL/L范圍時，脂肪去除率最高。Ca2+的加入一方面與乳清中的磷酸形成沉淀，另一方面通過降低酪蛋白膠體表面的電勢，使酪蛋白處于不穩(wěn)定狀態(tài)，酪蛋白顆粒與脂肪顆粒相互碰撞，在離心力作用下共同沉淀。當CaCl2添加量超過16mL/L時，脂肪含量有升高的趨勢，可能是已發(fā)生沉淀的部分脂肪解體所致。由圖7可以看出，CaCl2添加量為12~16mL/L范圍時，濁度最低；當CaCl2添加量超過14mL/L時，濁度有升高的趨勢?？紤]到乳清蛋白的變性和脂肪的解體，CaCl2添加量應控制在12~16mL/L。

2.3.3溫度對乳清澄清效果的影響由圖8可以看出，熱處理對乳清蛋白影響較大，在45~55℃蛋白質(zhì)含量最高。乳清蛋白是熱敏感蛋白，75℃以下β-乳球蛋白和α-乳白蛋白的變性率較小，幾乎無損失，在75℃后隨著加熱溫度的升高變性率也隨之升高，并且β-乳球蛋白的變性要比α-乳白蛋白迅速[12]。當溫度超過50℃時，乳清蛋白的含量有下降趨勢，部分乳清蛋白變性，故溫度不能超過55℃。由圖9可以看出，溫度為45~55℃范圍時，脂肪含量最低。當溫度超過50℃時，脂肪含量有上升趨勢，可能是已沉淀的脂肪發(fā)生了解體。由圖10可以看出，溫度越高，乳清的濁度越小。隨著溫度的升高，分子熱運動加劇，一方面有利于酪蛋白顆粒和脂肪球的碰撞，另一方面有利于CaPO的去除。但考慮到乳清蛋白的變性和脂肪的解體，溫度應控制在45~55℃更為適宜。

2.4正交試驗結果與分析由數(shù)據(jù)分析可知：以蛋白質(zhì)含量為考察指標，要求值越高越好，最優(yōu)水平是A3B1C1，各因素對蛋白含量變化的影響主次順序為C＞A＞B，即溫度＞pH值＞CaCl2添加量；以脂肪含量為考察指標，要求值越低越好，最優(yōu)水平是A3B1C3，各因素對脂肪含量變化的影響主次順序為A＞C＞B，即pH值＞溫度＞CaCl2添加量；以透光率為考察指標，值越低越好，最優(yōu)水平是A3B2C3，各因素對透光率變化的影響主次順序為C＞B＞A，即溫度＞CaCl2添加量＞pH值。綜合考慮各因素，選取的最優(yōu)組合為A3B2C3，即pH7.5、1mol/LCaCl2添加量14mL/L、水浴溫度55℃。

2.5驗證試驗結果與分析由表5分析可得，干酪乳清經(jīng)澄清后蛋白質(zhì)損失率為6.3%，脂肪去除率為76.5%，濁度顯著降低。

3結論

用絮凝離心法、微濾法、絮凝微濾法3種方法澄清干酪乳清，以蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、濁度為考察指標，綜合考慮各方面因素，采用絮凝離心法最佳。通過正交試驗設計，確立了澄清工藝最佳參數(shù)為：pH為7.5，1mol/L的CaCl2添加量為14mL/L，55℃水浴攪拌15min。在最佳澄清工藝條件下，乳清中蛋白質(zhì)含量為0.599%，脂肪含量為0.117%，濁度為9.65NTU。在最佳澄清工藝條件下進行驗證試驗，蛋白質(zhì)損失率為6.3%，脂肪去除率為76.5%，濁度顯著降低。

作者：楊雪阿布力米提·伊力熱合滿·艾拉單位：新疆農(nóng)業(yè)大學食品科學與藥學學院中國科學院新疆理化技術研究所