不同泌乳期羊乳的理化特性及其酶凝固特性

艾鑫，王銀，張富新，邵玉宇，王畢妮

(陜西師范大學(xué) 食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西 西安，710000)

不同泌乳期羊乳的理化特性及其酶凝固特性

艾鑫，王銀，張富新，邵玉宇，王畢妮*

(陜西師范大學(xué) 食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西 西安，710000)

以不同泌乳期羊乳為原料，研究其基本理化特性(色澤、膻味、pH值、酸度、密度、乳化學(xué)成分)及酶凝固特性(硬度、內(nèi)聚性、彈性)和持水力，以便為羊乳制品的開(kāi)發(fā)提供更適宜的生產(chǎn)原料。結(jié)果表明，不同泌乳期羊乳的各理化特性和酶凝固特性差異較大。隨著泌乳期的延長(zhǎng)，羊乳由乳黃色逐漸變?yōu)槿榘咨?，其膻味逐漸變淡，pH值緩慢上升，而酸度、密度、乳化學(xué)成分含量及酶凝固特性、持水力均呈下降趨勢(shì)。經(jīng)綜合分析，建議將泌乳第120 ～150 天的羊乳作為稀奶油生產(chǎn)的較優(yōu)質(zhì)原料；泌乳第4 ～150 天的羊乳更適合用于凝固型酸奶和奶酪的加工；而泌乳第7～ 240 天的羊乳均可用于生產(chǎn)液態(tài)羊乳或羊乳粉，但需要對(duì)其主要化學(xué)成分進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

羊乳；理化特性；酶凝固特性

羊乳富含人體所需的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、礦物質(zhì)及多種維生素，以其營(yíng)養(yǎng)豐富、易于吸收等優(yōu)點(diǎn)被視為乳品中的精品。

羊乳生產(chǎn)主要分布在我國(guó)陜西、山東、云南、天津、遼寧、山西等省及地區(qū)，其中最具規(guī)模化生產(chǎn)的是陜西省，所以有“世界羊乳看中國(guó)，中國(guó)羊乳看陜西”之說(shuō)。目前陜西省奶山羊存欄240萬(wàn)只，羊乳產(chǎn)量超過(guò)46萬(wàn)t，其奶山羊存欄數(shù)、產(chǎn)乳量及羊乳質(zhì)量均居全國(guó)首位，是我國(guó)重要的奶山羊生產(chǎn)基地。陜西羊乳加工企業(yè)不到20家，主要以羊乳粉為主，也有少量液態(tài)奶和酸羊乳生產(chǎn)[1-2]，其他羊乳制品還不多見(jiàn)。

陜西的奶山羊以莎能奶山羊?yàn)橹?，還有關(guān)中羊、努比羊和圭山羊等。其泌乳期一般為8個(gè)月左右(3月～11月)。本試驗(yàn)對(duì)不同泌乳期(1～240 d)羊乳的基本理化特性(色澤、氣味、pH值、酸度、乳成分)和酶凝固羊乳的特性(硬度、內(nèi)聚性、彈性和持水力)進(jìn)行研究，分析其變化規(guī)律，為新型羊乳制品的開(kāi)發(fā)提供合適的生產(chǎn)原料，為羊乳生產(chǎn)及其制品的開(kāi)發(fā)，提供一定的理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)羊群及樣品處理

本試驗(yàn)所用乳樣采集于西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院畜牧教學(xué)試驗(yàn)基地的莎能奶山羊。隨機(jī)選取30只胎次相同、預(yù)產(chǎn)期相近健康母羊，每只羊均按照以下方法取乳樣：在母羊產(chǎn)后的第1、2、3、4、5、6、7、30、60、90、120、150、180、210和240 天分別采集乳樣，均采用手工擠乳，棄掉前3把乳，每只羊分別采集20 mL，混合后再分裝于經(jīng)滅菌的離心管中，置于-80 ℃冰箱凍藏以備用。分析測(cè)定前在38 ℃的水浴中解凍后待用。

1.2 主要儀器

紅外線乳樣分析儀，北京亞歐美商貿(mào)有限公司；實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；TA.XT.Plus質(zhì)構(gòu)儀，英國(guó)stable micro system；臺(tái)式離心機(jī)，西安中團(tuán)生物科技有限公司；HH-S4型A恒溫水浴鍋，北京科偉永興儀器有限公司；電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；GZX-9146 MBE數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；冰箱，青島海爾有限公司。

1.3 羊乳的理化特性分析

1.3.1 感官分析

色澤評(píng)價(jià)：取5 mL乳樣，置于白瓷器皿中，觀察其色澤[3]。

膻味評(píng)價(jià)：取15 mL乳樣，于試管中，在65℃的水浴鍋中加熱8 min，聞其氣味。

1.3.2 pH值的測(cè)定

取20 mL乳樣，置于50 mL燒杯中，在20 ℃水浴鍋中保溫10 min后，直接用pH計(jì)測(cè)定乳樣，待示數(shù)穩(wěn)定后讀數(shù)[4]。

1.3.3 乳的酸度的測(cè)定

取羊乳10 mL，用2倍蒸餾水(20 mL)稀釋，加入5%的酚酞指示劑0.5 mL，用0.1 mol/L NaOH溶液滴定，溶液變?yōu)榉奂t色時(shí)是滴定終點(diǎn)。將所消耗的NaOH體積(mL)數(shù)乘以10，即中和100 mL羊乳所需0.1 mol/L NaOH溶液的體積，消耗1 mL為1°T[4]。

1.3.4 羊乳的乳成分分析

取10 mL乳樣，用紅外線乳汁自動(dòng)分析儀分析羊乳中的脂肪、蛋白質(zhì)、糖類、灰分及密度。

1.4 羊乳的酶凝固乳特性分析

1.4.1 酶凝固羊乳的制備

取乳樣80 mL預(yù)熱，使溫度升至35℃，調(diào)pH至6.0后，加入0.2 g/L CaCl2溶液和0.3 mL 1%的凝乳酶溶液(40 000 U)，攪拌均勻后，置于35 ℃的水浴鍋中保溫30 min，即得到酶凝固羊乳。

1.4.2 酶凝固羊乳的質(zhì)構(gòu)特性

采用TPA下壓法，使用TA.XT.Plus質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)定。使用p0.5的探頭，下降高度為6 mm，測(cè)各酶凝固羊乳的質(zhì)構(gòu)特性。根據(jù)力與時(shí)間的曲線計(jì)算峰值和相關(guān)的面積可得到硬度(N)、彈性、內(nèi)聚性[5]。

1.4.3 酶凝固羊乳的持水力

取新鮮制備的凝固羊乳30 g，攪拌均勻后，立即將乳樣倒入離心管，在4 000g離心15 min，倒出上清液，稱量剩余膠體的質(zhì)量。按公示(1)計(jì)算得出持水力(WHC)[6]。

(1)

2 結(jié)果與分析

2.1 泌乳期羊乳的感官評(píng)價(jià)

由表1可見(jiàn)，泌乳第1天羊乳的各感官評(píng)價(jià)指標(biāo)均較高，顏色呈乳黃色，乳較濃稠，且?guī)в休^濃的膻味；在第2～3天，羊乳的膻味未有明顯變化，但乳黃色變淡，乳稍濃稠;自泌乳第4 ～90天，羊乳的顏色均為乳白色且稍帶黃色，隨著泌乳期的繼續(xù)延長(zhǎng)，羊乳則呈乳白色；羊乳的黏稠度在泌乳第4～5天有所下降，之后黏稠度保持不變；膻味是羊乳的特征性風(fēng)味，從泌乳第7天開(kāi)始，呈現(xiàn)出淡淡的膻味。由此可見(jiàn)，泌乳30 d后，羊乳的感官指標(biāo)除顏色外均比較穩(wěn)定，這也是在生產(chǎn)乳酪過(guò)程中需要對(duì)原料乳的顏色進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的主要原因。

表1 羊乳的感官分析Table 1 Sensory analysis of goat milk

注：從+至+++++，依次為程度增加。

2.2 泌乳期羊乳的pH值和酸度變化

羊乳的pH值和酸度均隨泌乳期的延長(zhǎng)而異，其結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 泌乳期羊乳的pH值和酸度變化Table 2 Changes in pH values and acidities of goat milk during lactation

由表2可見(jiàn)，在泌乳第1～30天，羊乳的pH值在6.5左右，此結(jié)果與劉暢等報(bào)道的結(jié)果一致[7]；隨著泌乳期的繼續(xù)延長(zhǎng)，pH值上升至6.6左右，與正常牛乳pH值相同[8]，且相對(duì)較穩(wěn)定；但在泌乳第240 d天，pH值急劇上升6.79，可能是即將到泌乳末期的緣故。而羊乳在不同泌乳期酸度的變化較大。在泌乳第1～7天，羊乳(此時(shí)是初乳)的酸度較高(>19°T)，尤其是第1天高達(dá)36.2°T，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于嶗山奶山羊的酸度(<22.3°T)[7]，而在泌乳30天后，其酸度保持在13.8～16.5°T，低于正常牛乳的酸度(16～18°T)。正常乳的自然酸度主要由乳中的蛋白質(zhì)、檸檬酸鹽、磷酸鹽及CO2等酸性物質(zhì)所構(gòu)成，故所測(cè)定的pH值與酸度(°T)的結(jié)果不一致。而羊乳酸度低于牛乳可能是由于物種、飼養(yǎng)條件等的影響，使得羊乳中的磷酸鹽和檸檬酸鹽含量相對(duì)較低所致，這還有待于進(jìn)一步研究。

2.3 泌乳期羊乳的密度和主要化學(xué)成分變化

在泌乳期(1～240 d)羊乳的密度和脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖、灰分等主要化學(xué)成分的變化結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，隨著泌乳期的延長(zhǎng)，羊乳的密度及蛋白質(zhì)、乳糖和灰分的含量均先明顯降低，之后保持平穩(wěn)，到泌乳后期又逐漸增加。其中泌乳第1天羊乳的密度最高(高達(dá)52.99 g/cm3)，是平穩(wěn)期羊乳密度的2倍多，且其中脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖、灰分等主要化學(xué)成分的含量也最高，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。自泌乳30天后，羊乳的脂肪含量變化在3.71%～6.35%，均高于牛乳的平均脂肪含量(3.0%)，但在第120 和150天，其含量分別高達(dá)6.17%和6.35%，可能與羊喂養(yǎng)的飼料有關(guān)，這部分羊乳可用于生產(chǎn)稀奶油；蛋白質(zhì)含量在3.01%～3.84%之間；乳糖含量在2.88%～3.65%；灰分變化不大，在0.46%～0.60%之間；可見(jiàn)不同泌乳期羊乳中的這些化學(xué)成分含量存在差異，為得到品質(zhì)一致的羊乳產(chǎn)品，必須對(duì)不同來(lái)源羊乳的化學(xué)成分進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

表3 泌乳期羊乳的密度和主要化學(xué)成分變化Table 3 Changes in the density and the major chemical composition of goat milk during lactation

2.4 酶凝固羊乳的質(zhì)構(gòu)特性

采用凝乳酶凝固不同泌乳期羊乳，其各凝固乳的硬度、內(nèi)聚性和彈性等質(zhì)構(gòu)特性結(jié)果見(jiàn)表4。泌乳第1天羊乳雖然密度最高，各化學(xué)成分含量最高，但是加入凝乳酶后一直未凝固，導(dǎo)致各質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)均為0(見(jiàn)表4)，可能是由于乳密度太高，相對(duì)加入的凝乳酶量太少，不足以水解酪蛋白形成凝塊。自泌乳第2 ～4天，酶凝固羊乳的硬度和內(nèi)聚性逐漸上升，在泌乳第4 天后，硬度和內(nèi)聚性一直比較穩(wěn)定，彈性相對(duì)變化也不大，直到第150天和第180天才逐漸下降?？梢?jiàn)泌乳第4 ～150天的羊乳更適合用于凝固型酸乳和乳酪的加工。

表4 酶凝固羊乳的質(zhì)構(gòu)特性Table 4 Texture properties of goat milk coagulated by chymosin

2.5 酶凝固羊乳的持水力

凝乳酶凝固羊乳的持水力結(jié)果如圖1所示。泌乳第1天羊乳因添加凝乳酶后未形成凝塊，故持水力為0。在泌乳第2天，持水力達(dá)最高(63%)，可能是羊乳中的蛋白質(zhì)含量較高所致。從泌乳第3天開(kāi)始，酶凝固羊乳的持水力下降，在泌乳30天后基本趨于穩(wěn)定，這與此泌乳階段羊乳的脂肪和蛋白質(zhì)含量無(wú)顯著性變化有關(guān)。

圖1 酶凝固羊乳的持水力變化Fig.1 Changes in water holding capacities of goat milk coagulated by chymosin

3 結(jié)論

本試驗(yàn)研究了不同泌乳期羊乳的基本理化特性(色澤、膻味、pH、酸度、乳化學(xué)成分)，和酶凝固羊乳的質(zhì)構(gòu)特性(硬度、內(nèi)聚性、彈性)和持水力的差異，發(fā)現(xiàn)隨著泌乳期的延長(zhǎng)，羊乳的色澤逐漸由乳黃色變?yōu)槿榘咨?，膻味逐漸變淡，密度也逐漸降低，而pH值緩慢上升，酸度則先下降后有所上升；羊乳中的脂肪、蛋白質(zhì)、糖類和灰分含量大體上呈下降趨勢(shì)；將不同泌乳期的羊乳用凝乳酶凝固后，其凝固乳的質(zhì)構(gòu)特性和持水力也隨著泌乳期延長(zhǎng)而逐漸降低。不同泌乳期羊乳的各理化特性和酶凝固特性存在較大差異，為生產(chǎn)品質(zhì)一致的羊乳產(chǎn)品，建議對(duì)羊乳的主要化學(xué)成分進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，并根據(jù)加工品的特性，可選擇性地標(biāo)準(zhǔn)化其他指標(biāo)，如生產(chǎn)奶酪需要對(duì)色澤進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。綜合分析，建議泌乳第120 ～150天的羊乳用作稀奶油的生產(chǎn)原料；泌乳第4～150天的羊乳用于凝固型酸乳和乳酪的加工；其他泌乳期的羊乳生產(chǎn)液態(tài)羊乳或羊乳粉均符合生產(chǎn)要求。這為羊乳制品原料的選擇提供了一定的理論依據(jù)。

[1] 陸東林,李景芳.山羊乳的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及風(fēng)味改善技術(shù)[J].新疆畜牧業(yè),2013(6):16-20.

[2] 陳雪，張富新，家潤(rùn)芳,等.山羊奶產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊),2013,9:47-48.

[3] 周強(qiáng).羊乳理化特性及其膠體穩(wěn)定性研究[D].西安：陜西師范大學(xué),2007.

[4] 郭本恒.乳品化學(xué)[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,2001,256-257.

[5] SUPAVITITPATANA P,WIRJANTORO T I,APICHARTSRANGKOON A,et al.Addition of gelatin enhanced gelation of corn-milk yogurt [J].Food Chemistry,2008,106(1):211-216.

[6] PANG Z,DEETH H,PRAKASH S,et al.Development of rheological and sensory properties of combinations of milk proteins and gelling polysaccharides as potential gelatin replacements in the manufacture of stirred acid milk gels and yogurt [J].Journal of Food Engineering,2016,169:27-37.

[7] 劉暢,史永翠,許曉丹,等.嶗山奶山羊乳的熱穩(wěn)定性影響因素研究[J].現(xiàn)代食品科技,2014,30(1):96-101.

[8] 李宏軍,任健,張宗巖.牛乳的pH值和酸度[J].中國(guó)乳品工業(yè),1998,26(4):18-20.

PhysicochemicalofgoatmilkanditscoagulationcharacteristicsbyChymosin

AI Xin ,WANG Yin ,ZHANG Fu-xin ,SHAO Yu-yu ,WANG Bi-ni*

(College of Food Engineering and Nutritional Science,Shaanxi Normal University,Xi′an 710000,China)

In this study,the physicochemical characteristics (color,odor,pH value,acidity and milk composition) of goat milk during lactations,their coagulation characteristics by chymosin (hardness,cohesiveness and elasticity) and water holding capacities were investigated to provide the suitable materials for the development of goat milk products.The results showed that the physicochemical characteristics and coagulation characteristics of goat milk during lactations were varied.With the prolongation of lactation,the color of goat milk gradually changed from milky yellow to milky white,and the odor of goat faded,but pH values gradually rose.The acidity,density,its main chemical components,coagulation characteristics and water holding capacities all declined.By comprehensive analysis,it was found that goat milk at 120-150 d lactation were the better materials for the production of cream,while the milk at 4-150 d lactation would be suitable for the production of set yogurt and cheese.Goat milk at 7-240 d lactation could be used for the production of liquid milk or the milk powder,but the standardization process should be needed.

goat milk； physicochemical characteristics； coagulation characteristics by chymosin

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.015112

本科(王畢妮副教授為通訊作者，E-mail：biniwang@snnu.edu.cn)。

陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計(jì)劃重大科技成果轉(zhuǎn)化引導(dǎo)專項(xiàng)項(xiàng)目(2016KTCG01-12)；陜西省農(nóng)業(yè)技攻關(guān)項(xiàng)目(2016NY-207)；中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(GK201703063)資助

2017-07-05，改回日期：2017-09-01