專利名稱：：超濾技術(shù)在奶酪加工蛋白脂肪比例標(biāo)準(zhǔn)化中的應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于乳制品的生產(chǎn)技術(shù)，具體涉及一種利用超濾技術(shù)濃縮乳蛋白，調(diào)整牛奶中蛋白質(zhì)與脂肪的比例，來生產(chǎn)奶酪，提高奶酪的得率的方法。
背景技術(shù)：
：膜分離技術(shù)是一項(xiàng)新型高效分離技術(shù)，具有在常溫下操作，營養(yǎng)成分損失少，設(shè)備簡單、操作方便、無相變、不產(chǎn)生化學(xué)變化、選擇性強(qiáng)、分離效率高和節(jié)省能源等優(yōu)點(diǎn)。按照膜孔徑的大小，膜分離技術(shù)可以進(jìn)一步細(xì)分為微濾、超濾、納濾、反滲透技術(shù)等。1965年開始，不斷有新品種的高聚物超濾膜問世，并很快商品化，1965-1975年是超濾工藝大發(fā)展的階段，膜材料從初期的不對稱CA膜擴(kuò)大到現(xiàn)在的聚砜(PSF)、聚丙烯腈(PAN)、聚醚砜(PES)以及各種高分子合金膜等，膜組件有板式、巻式和中空纖維等，在不同的生產(chǎn)過程中都已成功的應(yīng)用。近30年是超濾技術(shù)迅速發(fā)展的時(shí)期，超濾技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于飲用水制備、食品工業(yè)、制藥工業(yè)、工業(yè)廢水處理、金屬加工涂料、生物產(chǎn)品加工、石油加工等。膜技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用主要有過濾、濃縮、除菌和分離提取功能食品的功能配料等。在乳品工業(yè)，反滲透、超濾技術(shù)主要用于乳清蛋白的回收和牛乳的濃縮。目前各國廣泛應(yīng)用超濾法作為回收乳清蛋白的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。與其他方法相比，利用膜分離技術(shù)加工乳品，可以降低能耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量。將反滲透技術(shù)用于稀牛奶的濃縮，可生產(chǎn)出品質(zhì)令人滿意的奶酪及甜酸奶。當(dāng)采用超濾法濃縮乳清蛋白時(shí)，還可同時(shí)除去乳糖、灰分等。超濾法應(yīng)用在全脂牛奶和脫脂牛奶的濃縮，用于奶酪加工過程的蛋白脂肪的標(biāo)準(zhǔn)化，提高奶酪產(chǎn)品的得率，還未見詳細(xì)的報(bào)道。本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種產(chǎn)量高、投資和運(yùn)行成本小的生產(chǎn)奶酪標(biāo)準(zhǔn)化方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種超濾技術(shù)在奶酪加工蛋白脂肪比例標(biāo)準(zhǔn)化中的應(yīng)用方法，包括如下步驟(1)采用脫脂牛奶或全脂牛奶，應(yīng)用超濾膜進(jìn)行濃縮，濃縮倍數(shù)為2倍原料奶的量，操作溫度采用4'C，排除乳清。(2)原料乳經(jīng)驗(yàn)收、凈化后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)用脫脂牛奶或濃縮脫脂牛奶與一定比例的原料乳進(jìn)行混合，調(diào)整蛋白和脂肪的比例，標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)整蛋白/脂肪的比例在0.93-1.3之間。(3)殺菌采用巴氏消毒72。C，15sec，冷卻至3032。C，注入事先殺菌處理過的干酪槽內(nèi)。(4)發(fā)酵劑和凝乳酶的添加，當(dāng)乳溫在3032'C時(shí)添加原料乳量1%2%的發(fā)酵劑。加入發(fā)酵劑并攪拌均勻后，加入原料乳量0.01^0.02X的CaCl2，要徐徐均勻添加。靜置發(fā)酵3040min，酸度達(dá)到0.18%0.20%時(shí)，再添加0.002%0.004%的凝乳酶，攪拌45min后，靜置凝乳。(5)切割、加溫?cái)嚢杓芭懦榍澹槊柑砑雍?040min，凝乳充分形成，即可進(jìn)行切割，一般大小為0.50.8cm;切后乳清酸度一般應(yīng)為0.11%0.13%。在溫度32'C下攪拌5min，以每6分鐘升高rC的速度加溫?cái)嚢?。?dāng)溫度最后升至3839。C后停止加溫，繼續(xù)攪拌6080min。當(dāng)乳清酸度達(dá)到0.20%左右時(shí)，排除全部乳清。(6)凝乳從一開始進(jìn)入完成臺的時(shí)候起就被連續(xù)地?cái)嚢?，然后采取干鹽撒布法加鹽。當(dāng)乳清酸度為0.8%0.9%，凝塊溫度為3031'C時(shí)，按凝塊量的2%3%加入食用精鹽粉。直至凝乳離開完成臺。鹽溶化后，凝塊被分別送到2臺塔式成型機(jī)。這個(gè)過程由安裝在完成臺出口端的螺旋漏斗來進(jìn)行的。凝乳由裝在工作臺上的螺桿裝置推至螺旋腔內(nèi)。此螺旋確保凝乳可以被真空吸入輸送管。(7)成型機(jī)利用真空，把凝乳通過軟管傳送至成型塔。2臺成型機(jī)均以2個(gè)2.5英寸接頭連接至螺旋漏斗。當(dāng)成型機(jī)的進(jìn)料閥打開時(shí)，凝塊通過入料閥被真空抽進(jìn)成型機(jī)。生產(chǎn)開始時(shí)，成型機(jī)是空的。首先向成型機(jī)充凝塊。每臺成型機(jī)能充入大約28塊的凝塊。當(dāng)兩臺成型機(jī)都充滿時(shí)，進(jìn)行切塊和推出奶酪塊的工序。此工序包括刀具開啟，降低奶酪至預(yù)設(shè)的間隔然后切塊。切塊后在推成品至包裝袋前，要求短時(shí)間內(nèi)完成。預(yù)設(shè)的間隔是跟奶酪塊的重量成比例的。此間隔可由成型機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)生產(chǎn)一塊成品后，凝塊會利用真空進(jìn)行再充填。每臺成型機(jī)的效率為50塊/小時(shí)，相當(dāng)于1，000公斤/小時(shí)的產(chǎn)量。包裝好的產(chǎn)品以真空密封包裝，在堆垛儲存前需經(jīng)過金屬探測機(jī)的檢測。由奶酪的最終用途決定，產(chǎn)品必須單個(gè)獨(dú)立放置在紙盒內(nèi)，以維持其外形在一段時(shí)間不變。(8)成熟成型后的生于酪放在溫度412°C，相對濕度85%條件下發(fā)酵成熟。整個(gè)成熟期依據(jù)不同干酪有所不同，成熟期需112個(gè)月。包裝后的干酪應(yīng)儲存在冷藏條件下，防止霉菌生長，以延長產(chǎn)品貨架期本發(fā)明的有益效果如下(1)采用超濾處理樣品，提高奶酪的得率。超濾膜的濃縮倍數(shù)的選擇可以提高膜的使用效率、減少膜的污染。(2)所選用的超濾膜為PVDF和聚砜膜，選用內(nèi)壓或外壓中空纖維膜。本方法減少了奶酪制作過程中的乳清排除量，提高了蛋白的回收利用率，增加了產(chǎn)量。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1:(超濾技術(shù)在奶酪加工蛋白脂肪標(biāo)準(zhǔn)化中的應(yīng)用方法)原料乳經(jīng)驗(yàn)收、凈化后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)用脫脂牛奶與一定比例的原料乳進(jìn)行混合，調(diào)整蛋白和脂肪的比例，標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)整蛋白/脂肪的比例在0.69-2.8之間?？紤]按照不同的比例混合脫脂牛奶和全脂牛奶,脫脂牛奶與全脂牛奶的比例如下0:8、2:6、4:4、6:2、8:0。殺菌采用巴氏消毒72。C，15sec，冷卻至3032""C，注入事先殺菌處理過的干酪槽內(nèi)。發(fā)酵劑和凝乳酶的添加，當(dāng)乳溫在32'C時(shí)添加原料乳量1%2%的發(fā)酵劑。加入發(fā)酵劑并攪拌均勻后，加入原料乳量O.OlX0.02W的CaCl2，要徐徐均勻添加。靜置發(fā)酵3040min，酸度達(dá)到0.18%0.20%時(shí)，再添加0.002%的凝乳酶，攪拌后凝乳。切割、加溫?cái)嚢杓芭懦榍?，凝乳切割大小?.50.8cm;以每6分鐘升高1'C的速度加溫?cái)嚢?。?dāng)溫度最后升至3839X:后停止加溫，攪拌當(dāng)乳清酸度達(dá)到0.20%左右時(shí)，排除全部乳清。加鹽、成型等制作過程按照
發(fā)明內(nèi)容中技術(shù)方案所述。從表1可見，單位得率的變化不是呈線形的，當(dāng)脫脂奶比全脂牛奶的比例在1:3時(shí),單位得率為8.5,當(dāng)脫脂奶比全脂牛奶的比例在1:1時(shí),單位得率為8.47。實(shí)施例2:(超濾技術(shù)在奶酪加工蛋白脂肪標(biāo)準(zhǔn)化中的應(yīng)用方法)采用超濾技術(shù)來提高牛奶原料的固型物含量，濃縮的牛奶是原牛奶體積的0.5倍。超濾的操作壓力為0.05~0.08MPa，操作溫度為4~8。C。原料乳經(jīng)驗(yàn)收、凈化后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)用超濾濃縮牛奶與一定比例的原料乳進(jìn)行混合，比例如下0:8、2:6、4:4、6:2、8:0。殺菌采用巴氏消毒72'C,15sec，冷卻至3032。C，注入事先殺菌處理過的干酪槽內(nèi)。發(fā)酵劑和凝乳酶的添加，當(dāng)乳溫在32。C時(shí)添加原料表l，不同脫脂奶與全脂奶比例對干酪得率的影響蛋白含量脂肪含蛋白與脂干酪重單位得率%量％肪的比值量(干酪重量/原料固型物)3.30—67.367.7247713.271.172.794871883.058.5005123.182.251.413333389.938.4759663.353.141.06687993.568.086433.124.470.6979866103.718.211401乳量1%2%的發(fā)酵劑。加入發(fā)酵劑并攪拌均勻后，加入原料乳量0.01X0.02X的CaCl2，要徐徐均勻添加。靜置發(fā)酵3040min，酸度達(dá)到0.18%0.20%時(shí)，再添加0.002%的凝乳酶，攪拌后凝乳。切割、加溫?cái)嚢杓芭懦榍?，凝乳切割大小?.50.8cm;以每6分鐘升高1t:的速度加溫?cái)嚢?。?dāng)溫度最后升至3839'C后停止加溫，攪拌當(dāng)乳清酸度達(dá)到0.20%左右時(shí)，排除全部乳清。加鹽、成型等制作過程按照
發(fā)明內(nèi)容中技術(shù)方案所述。發(fā)現(xiàn)當(dāng)濃縮牛奶添加到鮮牛奶中后,由于脂肪和蛋白的含量同時(shí)升高，不能調(diào)節(jié)蛋白與脂肪的比例，使蛋白和脂肪的比例維持在0.69左右。從表2可見，整體的干酪重量要大于使用脫脂奶，單位體積的干酪的重量增加。但是使用干酪的重量來除固型物含量后，單位得率比與使用脫脂奶的平均水平高。表2，采用全脂超濾牛奶與全脂奶的不同配比對干酪得率的影響蛋白含量脂肪含蛋白與脂肪干酪重量單位得率%量％的比值(干酪重量/原料固型物)4.656.950.669064748143.858.879634.366.480.672839506135.21678.6844364.035.930.679595278129.06678.7502823.595.520.650362319116.78338.4564333.515.060.693675889106.26677.8079843.164.530.69757174496.566677.573856實(shí)施例3:(超濾技術(shù)在奶酪加工蛋白脂肪標(biāo)準(zhǔn)化中的應(yīng)用方法)采用超濾技術(shù)來濃縮脫脂奶(脂肪<0.03%)，使脫脂奶中的蛋白達(dá)到4.95%、脂肪0馬、乳糖4.43%，總干10.10%。使用該濃縮脫脂奶來調(diào)節(jié)蛋白和脂肪的比例.原料乳經(jīng)驗(yàn)收、凈化后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)用超濾脫脂牛奶與一定比例的原料乳進(jìn)行混合，調(diào)整蛋白和脂肪的比例。殺菌采用巴氏消毒72°C，15秒，冷卻至32'C，注入事先殺菌處理過的干酪槽內(nèi)。發(fā)酵劑和凝乳酶的添加，當(dāng)乳溫在32"C時(shí)添'加原料乳量1%2%的發(fā)酵劑。加入發(fā)酵劑并攪拌均勻后，加入原料乳量0.01%0.02%的CaCl2，要徐徐均勻添加。靜置發(fā)酵3040min，酸度達(dá)到0.18%0.20%時(shí)，再添加0.002%的凝乳酶，攪拌后凝乳。切割、加溫?cái)嚢杓芭懦榍澹榍懈畲笮?.50.8cm;以每6分鐘升高rC的速度加溫?cái)嚢?。?dāng)溫度最后升至3839"C后停止加溫，攪拌當(dāng)乳清酸度達(dá)到0.20%左右時(shí)，排除全部乳清。加鹽、成型等制作過程按照
發(fā)明內(nèi)容中技術(shù)方案所述。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表3表明，按比例添加后，脫脂濃奶調(diào)整蛋白和脂肪的比例0.89—1.0時(shí)單位得率較大，其中比值在1.0時(shí)，單位得率為9.479。表3,不同比例濃縮脫脂牛奶對干酪的得率影響<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>從實(shí)驗(yàn)過程來看，發(fā)現(xiàn)隨著蛋白濃度的增加，膜的通透量急劇下降。我們采用的蛋白濃度是4.95%,為了驗(yàn)證合適的濃縮比例，我們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。采用不同的濃縮比例來調(diào)整蛋白/脂肪的比例為1.0。發(fā)現(xiàn)當(dāng)濃縮比例在2.07倍和5.85倍時(shí)，得率最高。從牛奶的濃縮過程來看，隨著蛋白濃度的增加,膜通量下降，當(dāng)?shù)鞍椎臐舛仍黾拥?0.5%時(shí)，膜通量下降了將近8倍。尤其是在從濃縮2.07倍到3.06倍時(shí)，下降的幅度加大。所以本發(fā)明應(yīng)用超濾膜將乳蛋白質(zhì)的濃度濃縮到4%~6%，用來調(diào)整蛋白與脂肪的比例制作奶酪，最終可以得到較大奶酪得率。表4膜通量的變化<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求1.一種超濾技術(shù)在奶酪加工蛋白脂肪比例標(biāo)準(zhǔn)化中的應(yīng)用方法包括如下步驟(1)采用脫脂牛奶或全脂牛奶，應(yīng)用超濾膜進(jìn)行濃縮，排除部分乳清。(2)原料乳經(jīng)驗(yàn)收、凈化后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，應(yīng)用脫脂牛奶或濃縮脫脂牛奶與一定比例的原料乳進(jìn)行混合，調(diào)整蛋白和脂肪的比例。(3)殺菌采用熱消毒，冷卻至30～32℃，注入事先殺菌處理過的干酪槽內(nèi)。發(fā)酵劑和凝乳酶的添加，當(dāng)乳溫在30～32℃時(shí)添加發(fā)酵劑。加入發(fā)酵劑并攪拌均勻后，加入CaCl2溶液，靜置發(fā)酵30-40分鐘后，添加凝乳酶，攪拌4～5min后，靜置凝乳。切割、加溫?cái)嚢杓芭懦榍濉?.如權(quán)利要求1所述超濾技術(shù)在奶酪加工蛋白脂肪比例標(biāo)準(zhǔn)化中應(yīng)用方法其特征在于步驟(1)中的超濾膜選用中空纖維聚砜膜或巻式超濾膜，截留分子量為6Kda(千道爾頓)。3.如權(quán)利要求1，2所述的超濾技術(shù)在奶酪加工蛋白脂肪比例標(biāo)準(zhǔn)化中的應(yīng)用方法，其特征于超濾濃縮牛奶和脫脂牛奶的操作溫度采用4'C1(TC，濃縮倍數(shù)為2-5倍(原料奶的量)，濃縮乳蛋白質(zhì)的濃度為4%-6%。4.如權(quán)利要求1所述的超濾技術(shù)在奶酪加工蛋白脂肪比例標(biāo)準(zhǔn)化中的應(yīng)用方法，其特征在于對步驟(2)，標(biāo)準(zhǔn)化調(diào)整蛋白/脂肪的比例在0.83-1.5之間。5.如權(quán)利要求1所述的超濾技術(shù)在奶酪加工蛋白脂肪比例標(biāo)準(zhǔn)化中的應(yīng)用方法，其特征在于對步驟(3)，標(biāo)準(zhǔn)化后原料的熱處理溫度在72°C，15sec，或者按照一些特殊奶酪的熱處理要求條件，如溫度在6(VC-120'C范圍，熱處理時(shí)間范圍在4秒-30分鐘。熱處理后冷卻至3032'C，注入事先殺菌處理過的干酪槽內(nèi)。發(fā)酵劑和凝乳酶的添加，當(dāng)乳溫在3032°(:時(shí)添加原料乳量1%2%的發(fā)酵劑。加入發(fā)酵劑并攪拌均勻后，加入原料乳量0.01%0.02%的CaCl2。靜置發(fā)酵3040min，酸度達(dá)到0.18%0.20%時(shí)，再添加0.002%0.004%的凝乳酶，靜置凝乳。凝乳充分形成，即可進(jìn)行切割，一般大小為0.5l.Ocm;切后乳清酸度一般應(yīng)為0.11%0.13%。加溫?cái)嚢璧某绦蚝妥?后的溫度和酸度根據(jù)特定奶酪的需要來確定，最后排除全部乳清。全文摘要本發(fā)明屬于乳制品的生產(chǎn)技術(shù)，具體涉及一種超濾技術(shù)在奶酪加工蛋白脂肪比例標(biāo)準(zhǔn)化中的應(yīng)用方法，本發(fā)明采用超濾膜對全脂牛奶或脫脂牛奶進(jìn)行濃縮處理，脫除部分乳清和水分，減少脫脂奶粉的添加，提高奶酪的得率。超濾處理后乳濃縮蛋白質(zhì)的含量為4％-6％，用來調(diào)整原料奶中蛋白與脂肪的比例。4-10度操作溫度，0.05-0.08MPa的超濾膜操作壓力，提高超濾膜的運(yùn)行效率。文檔編號A23C19/00GK101558792SQ20081009361公開日2009年10月21日申請日期2008年4月17日優(yōu)先權(quán)日2008年4月17日發(fā)明者滕國新申請人:滕國新