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牛乳中酪蛋白及制品的研究与应用

2014年4月9日() | 打印内容 打印内容

  酪蛋白是牛奶中的主要蛋白质,含量约为2.6 g/100 ml,占牛奶中蛋白质总量的80%,分子量约75,000~375,000。酪蛋白主要有四种类型:αs - 酪蛋白、β- 酪蛋白、k - 酪蛋白、γ- 酪蛋白。酪蛋白在牛乳中以酪蛋白酸钙•磷酸钙复合体形式存在于乳中,呈胶体状,等电点为pH4.6。鲜乳加酸(调pH4.5) 或凝乳酶可使酪蛋白沉淀而分离出来[ 1 ]。酪蛋白是一种全价蛋白,含有人体必需的8种氨基酸,极易消化吸收,是优质氨基酸供给源,成为婴幼儿及幼畜的主要蛋白源。目前酪蛋白及制品主要用于造纸工业、皮革工业、乳酸工业、国防工业、塑料、油漆、化妆品、中草药分析、水果保鲜、医药、营养保健品等行业中。

   1  酪蛋白及制品的研究现状

   1.1酪蛋白的研究

  酪蛋白(casein)作为产品被称着干酪素,是一种白色或微黄色,无臭味的颗粒状物质,难溶于水,但易溶于碱溶液,强酸溶液,碳酸盐溶液,工业用干酪素在10 %四硼酸钠溶液中完全溶解。干酪素作为工业产品生产应用比较早,目前国内外生产的企业很多,国内大量干酪素产品出口,主要生产企业集中在甘肃省,而这些企业主要以藏区牦牛乳粗奶酪为原料纯化提取干酪素,提纯后的干酪素蛋白含量大于90%以上。

   1.1.1干酪素制备的研究

  干酪素的研究报道的很多,其制备技术非常成熟。1997年王建中、王家乐等介绍了曲拉制干酪素的生产原理、生产过程、产品分析、经济效益分析,提出了最佳的溶解配比、溶解脱脂及干燥温度,对生产中存在的问题提出了处理办法[ 2 ];1994年牛犇和2004年张来新先后研究了萃取法制备干酪素的方法,得出了萃取法优于机械分离法制得的干酪素,研究发现萃取法干酪素色泽为乳白色,而机械分离法干酪素为蛋清色,并且萃取法干酪素脂肪(0.58%)和灰分(1.73%)远低于机械分离法[ 1 ] [ 3]。2009年原龙、王新等研究用蛋白质等电沉淀法从牛奶中分离酪蛋白和乳糖,实验结果表明酪蛋白分离的最佳工艺参数为:提取温度40 ℃,pH值4. 8,乙醇用量20 ml /100 ml牛奶;乳糖分离的最佳工艺参数为: pH值4. 8,碳酸钙用量2. 5 g/100 ml牛奶,结晶时间4 d[ 4 ]。

   1.1.2干酪素品质改进的研究

  随着干酪素使用领域的不断扩大,消费者对产品品质的要求越来越高,色泽不佳,溶解不完全、品质差等因素困扰着干酪素生产企业。因此,干酪素的研究不仅仅停留在提取上,工艺改进、色泽改善的研究不断被报道。2005年甘伯中、敏文祥等进行改善工业干酪素色泽的研究,考虑从机械离心和添加抗氧化剂来改善干酪素的色泽[ 5 ]。2005年候永新对影响酸法生产干酪素产率及品质的主要工艺条件进行了研究。结果表明,杀菌条件以高温短时杀菌效果较好;加酸终点pH值为4.6,脱脂乳温度保持45℃,盐酸稀释比以1:9为宜,烘干温度以50℃,3h为宜[ 6 ]。2007年甘伯中,纪银莉采用凝乳酶研制干酪素,研究表明凝乳酶干酪素具有持久的乳香味和良好的、融化性、拉伸性淡定胶性等功能特性[7 ]。2008年于淼通过对曲拉精制干酪素褐变因素的分析,确定了曲拉干酪素褐变的主要原因,对溶解、离心及干燥等对曲拉干酪素褐变产生明显影响的工艺环节进行了工艺优化,并对产品进行了质量检测,结果显示采用优化后的工艺所制备的干酪素产品色泽质量较好。采用HPLC法对曲拉原料、不同工艺环节曲拉溶液及不同工艺条件下制备的曲拉干酪素中5-HMF进行了检测,确定溶解、离心及干燥是控制褐变的关键环节;得到5-HMF的含量与曲拉干酪素的亮度值呈负相关性,与红度值和黄度值呈正相关性。曲拉精制干酪素褐变的主要原因是原料和生产工艺环节中发生了美拉德反应,其中溶解温度、pH、料液比及干燥方式为主要影响因素[ 8 ]。

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