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牛初乳鲜奶生产中稳定剂的应用研究

发布日期:2015-05-28 17:07:16
牛初乳一般是指奶牛分娩后前7d,尤其是前3d所 产的乳汁,属于生理异常乳。其主要特点是:色泽黄 而浓稠,有特殊的乳香味和苦味4千物质含量明显高 于常乳,其中球蛋白、白蛋白和无机盐类含量特别高, 但乳糖含量较常乳低叫富含维生素[3];酸度高;热稳 定性差,加热至60’C即开始出现凝块W。由于含有这些 丰富的营养成分和生物活性因子,牛初乳是制作功能性 食品的重要原料,但由于其黏度高、酸度髙、易受污 染等原因除少部分饲养犊牛外,大部分被废弃。
本实验主要研究的内容是牛初乳鲜奶生产稳定剂 的选择和添加,为进行牛初乳鲜奶配方研究奠定基础。
1 材料与方法
1.1材料
牛初乳盐城市泰来神奶业有限公司*
稳定剂:磷酸氢二钠、瓜尔胶、CMC(羧甲基纤 维素)、卡拉胶、乳糖上海昊岳实业有限公司。 12 方法
12.1牛初乳的采集
采自正常分娩的健康乳牛1〜3d内的乳汁,并在4 1C下保存。
1.2.2牛初乳样品的制备
牛初乳样品是将分别于奶牛生产后1、2、3d采集 的牛初乳按照1:1:1的比例进行混合制得。
1*2.3 稳定剂使用效果实验
准备五组1〜5号试管,分别在1〜5号试管中分别 准确吸取10ml牛初乳样品,依次添加0.0020、0.0025、 0.0030、0.0035、0.0040g/ml的磷酸氢二钠、瓜尔胶、羧 甲基纤维素、卡拉胶、乳糖进行牛初乳热稳定性的影响 研究。通过热凝固时间法测定出五种添加剂添加后牛初 乳的热凝固时间,与空白组牛初乳(未添加任何稳定剂) 的热凝固时间长短进行比较,从而确定稳定剂对牛初乳 热稳定性的影响。考虑到有些稳定剂本身为多糖[6],
在添加过程中增加了牛初乳的黏稠度,及添加过程 中的混合不均匀问题【7】,在样品放入数显恒温水浴锅前 先进行均质。
1.2.4添加剂的复配效果试验
采用上述五种经过热稳定性试验表明对增加牛初乳 热稳定性有较好效果的几种添加剂进行复配试验。
1.2.5牛初乳热稳定时间的测定W
用吸量管取牛初乳样品l〇ml于试管中,敞口置于 已升温至68°C的数显恒温水浴锅中,并开始计时,到 试管倾斜时牛初乳样品不再呈流动状态停止计时,并记 录加热时间。
2 结果与分析
2.1牛初乳的理化指标
第1、2、3d的牛初乳原料和三天混合样(1:1:1)的 脂肪和蛋白质含量,见表1。
表1牛初乳的理化指标
Table 1 Characteristics of bovine colostrum
第Id第2d第3d3d混合样
脂肪(%)12.526.863.967.65
蛋白质(%)8.094.683.705.48
非脂乳固体(%)22.8011.3410.0314.73
pH6.126.266.536.32
2.2牛初乳的热稳定实验
2.2.1空白牛初乳的热稳定时间
测得牛初乳样品在不添加稳定剂的情况下,热凝固 时间为17.44min,此结果是牛初乳样品热稳定时间空白 实验的结果,作为下面添加稳定剂后实验结果的参照。
2.2.2稳定剂效果的单因素试验
60,
歆—►—麵氢二钠
r一瓜尔胶 —羧甲基纤维素 !■--卡拉胶 h乳糖
00.0010.002 0.0030.0040.005
稳定剂添加量(g/ml)
图1不同稳定剂对牛乳热稳定性的影响
Fig.1 Effects of different amounts of different stabilizers on thermal stability of bovine colostrum
由图i所示,磷酸氢二钠的添加有利于延长牛初乳 的热凝固时间,可以在一定程度上提高牛初乳的蛋白质 稳定性,且当磷酸氢二钠的添加量为0.002~0.003g/ml时 效果尤为明显。
添加瓜尔胶后牛初乳的热稳定性时间并没有延长, 相反有一定程度的缩短,这反映了瓜尔胶对增强牛初乳 中蛋白质的稳定性没有积极作用
当羧甲基纤维素添加量为0.002〜0.003g/ml时,对 延长热凝固时间有一定的作用,而当羧甲基纤维素的添 加量增大到0.0030g/m丨以后,对延长样品热凝固时间没 有作用,相反缩短了样品热凝固时间。
牛初乳中添加卡拉胶后,样品的热凝固时间普遍缩 短,在一定程度上反映了卡拉胶对增强牛乳中蛋白质的 稳定性没有积极作用。
当乳糖的添加量为0.0025~0.0035g/ml时,可延 长牛初乳的热凝固时间,在一定程度上说明了可以增 强牛乳中蛋白质的热稳定性。而当乳糖的添加量小于 0.0020g/ml或大于0.0035g/ml时则达不到期望的结果。
综合上述实验结果,作为牛初乳的稳定剂,在控 制一定范围的添加量情况下,磷酸氢二钠、羧甲基纤 维素、乳糖可发挥较显著的稳定作用。实验结果表明 最佳添加量范围如下:磷酸氢二钠为0.002〜0.003g/ml, 羧甲基纤维素为0.002〜0.003 g/ml,乳糖为0.0025〜 0.0035g/ml〇
2.2.3稳定剂效果的正交试验
为了达到更好的稳定效果,将上述三种稳定剂复配 使用,进一步研究其对牛初乳的稳定效果。按L9(33)设 计正交试验,因素水平见表2。
表2稳定剂复配的因棄水平表
Table 2 Factors and levels of orthogonal test on complex formulation of stabilizers
水平因素
A磷酸氢二钠 添加量(g/ml)B羧甲基纤维素
添加量C乳糖添 加量(g/ml)
10.0020.0020.002$
20.00250.00250.0030
30.0030.0030.0035
在此因素水平下,进行L»(33)正交试验,以牛初乳 热凝固时间长短作为评定指标,结果见表3。
从表3可以看出,三种稳定剂对牛初乳热稳定时间 的影响程度为:A>C>B,较优的水平组合为A3B2C2, 即磷酸氢二钠的添加量为〇.〇〇3g/ml,羧甲基纤维素的添 加量为0.0025g/ml,乳糖的添加量为0.003g/ml时,最有 利于牛初乳稳定性的提高。
2.2.4稳定剂效果的验证实验
在牛初乳中分别添加0.003g/ml的磷酸氢二钠, 0.0025g/ml的羧甲基纤维素,0.03g/ml的乳糖,进行牛 初乳热稳定时间的测定,时间为59.26miiu进一步提高 了牛初乳的热稳定性。
※工艺技术
屋品靦莩
2008, V〇U9,N〇.09 145
表3正交试验结果分析表
Table 3 Analysis of orthogonal test results
实验号ABc热凝固时间(min)
111128.52
222237.43
333349.36
412334.12
523142.35
631256.18
713236.41
821341.57
932157.51
Ki99.05126.27128.38
K2121.35129.06130,02
K3163.05128.12125.05
k>33.0242.0942.79
ki40.4543.0243.34
k354.3542.7141.68
R21.330.931.66
优水平 主次因素 优组合As
A>C>B
A? B2C2B2Ci
1结论
在牛初乳热杀菌过程中添加0.003g/ml的磷酸氢二 铀,0.0025g/ml的羧甲基纤维素,0.003g/ml的乳糖,有 助于提高牛初乳的热稳定性,为进一步开发研究牛初乳 鲜奶奠定了基础。