合理添加酪蛋白和乳清蛋白有效改善酸奶品質(zhì)

王占東 王新 鄭華杰 鄭陽 邵景海

乳蛋白質(zhì)是日常膳食中蛋白質(zhì)的優(yōu)質(zhì)來源，酪蛋白和乳清蛋白是乳蛋白質(zhì)中的最重要成分，并作為食品配料在酸奶、乳飲料、嬰幼兒食品和保健食品等生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。在酸奶中添加適量的穩(wěn)定劑可以使產(chǎn)品細(xì)膩、口感爽滑、保質(zhì)期內(nèi)狀態(tài)穩(wěn)定，但同時存在一些穩(wěn)定劑價格昂貴、消費者對于添加劑比較敏感等問題。酪蛋白、乳清蛋白風(fēng)味柔和，加工性質(zhì)穩(wěn)定，既可以作為蛋白質(zhì)和鈣的來源，又可以提供非脂乳固體，并且由于它們不同的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)，還能在一定程度上影響產(chǎn)品的風(fēng)味、質(zhì)構(gòu)等方面。

一、酪蛋白及其衍生物的強化對酸奶品質(zhì)的影響

酪蛋白不是單一的蛋白質(zhì)，而是由α-、β-、κ-、γ-酪蛋白組成，不同乳源酪蛋白的組分不完全相同，對凝固型酸奶的影響程度也不同，α-酪蛋白對凝固型酸奶的影響最為顯著。劉夢云對奶牛乳、牦牛乳和水牛乳中酪蛋白的單體成分進行了測定，其中α-酪蛋白濃度最高的是奶牛乳，最低的是水牛乳；β-酪蛋白在水牛乳和牦牛乳中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)無明顯差異，并且均高于奶牛。

酪蛋白酸鈉是酪蛋白和鈉的加成物，溶于水中呈中性，遇酸則形成酪蛋白沉淀。作為一種添加劑，酪蛋白酸鈉可按正常生產(chǎn)需要添加使用，用于酸奶中可起到增加黏度、提高硬度、減少乳清析出的作用。Peng等研究在無脂肪凝固型酸奶中分別添加酪蛋白和酪蛋白酸鈉時發(fā)現(xiàn)，加入酪蛋白的酸奶其緩沖能力在發(fā)酵pH為5.0時極大提高，儲能模量和屈服應(yīng)力值降低，滲透性升高。不過，酪蛋白的含量在酸奶制作中的添加量應(yīng)維持在1%-2%，如果含量較高，則會引起不可控制的增稠現(xiàn)象。

趙謀明等研究了酪蛋白水解物對酸奶的影響，將蛋白質(zhì)含量為7.6%的酪蛋白水解物以2%含量添加到奶液中混合發(fā)酵，對酸奶整體質(zhì)構(gòu)有所改善。酪蛋白水解物能明顯促進酸奶發(fā)酵，促發(fā)酵程度與水解物水解程度有關(guān)，同時添加酪蛋白水解物改變了酸奶發(fā)酵過程中的？pH？下降速度，在發(fā)酵中期時和空白對照樣相比，二者的pH下降速度存在最大差距。張曉蕾等研究發(fā)現(xiàn)酸奶中添加酪蛋白水解物普遍促進了嗜酸乳桿菌的生長，選擇優(yōu)化的酪蛋白水解產(chǎn)物對其維持生存能力均產(chǎn)生積極的促進作用。

趙璞等人通過對酪蛋白超聲破碎的方法進行改性，探究了其功能特性以及物理性質(zhì)的變化并分析其原因，超聲處理可以提高酪蛋白的乳化性、穩(wěn)定性，空穴效應(yīng)可以使酪蛋白膠束解離，增加溶解性。同時，將超聲處理的酪蛋白應(yīng)用于以脫脂乳粉為基料的凝固型酸奶中，凝膠性能有顯著提高。

二、乳清蛋白及其改性對酸奶品質(zhì)的影響

原料乳中去除在pH？4.6等電點處沉淀的酪蛋白之后，留下的統(tǒng)稱為乳清蛋白，其粒子水合能力強，分散程度高。廖文艷等人通過使用乳清蛋白含量51%±2%的濃縮乳清蛋白，可以使無添加劑的酸奶在保質(zhì)期內(nèi)品質(zhì)穩(wěn)定，最適宜添加量為3%-4%。乳清蛋白的添加使固形物含量增加，使發(fā)酵乳形成了一個較強的緩沖體系，從而使得粘度增加，酸奶的酸度也隨著乳清蛋白的增加而增加。此外，乳清蛋白的添加對脫水收縮作用以及持水力有利，這與酸奶的質(zhì)地和微觀結(jié)構(gòu)的空隙大小以及分布有關(guān)系。

將乳清蛋白進行適當(dāng)?shù)臒崽幚砗缶哂幸欢ǖ恼扯?，可以作為一種食品添加劑添加到食物中形成凝膠。金星等人通過對乳清蛋白的粗提取后進行加熱處理，以添加量為0.3%進行熱處理72℃、15min，變性乳清蛋白制得的凝固型酸乳各項質(zhì)構(gòu)參數(shù)較好，G和G均高于未添加組。蔣姍姍等研究了聚合乳清濃縮蛋白對凝固型酸奶品質(zhì)特性的影響。聚合乳清蛋白是將乳清蛋白分離體與水溶解，通過調(diào)整pH、水浴升溫使其變性后成為具有一定粘度的溶液。隨著聚合乳清蛋白添加量的增加，酸奶的粘度、硬度增大，持水力提高，脫水收縮敏感性降低，對酸奶發(fā)酵終點無明顯影響。上述二者在掃描電鏡中均觀察到，添加改性乳清蛋白的產(chǎn)品微觀結(jié)構(gòu)上空隙小、網(wǎng)絡(luò)更為致密規(guī)則的相似結(jié)果。

劉迪茹結(jié)合加熱處理和磷酸化方法提高乳清蛋白功能熱性，使其滿足作為脂肪替代物的粒徑要求，從而制備適用于低脂乳品的新型脂肪替代物，同時證明了三聚磷酸鈉對賴丙氨酸的抑制作用，賴丙氨酸是乳清蛋白在堿性或加熱條件下可能產(chǎn)生的一種有害的交聯(lián)氨基酸。

孔保華等研究了經(jīng)羥基自由基氧化后的乳清蛋白在酸奶中的應(yīng)用，將乳清分離蛋白分別加入H2O2氧化體系和FeCl3氧化體系中制備不同程度氧化蛋白，結(jié)果表明，適當(dāng)?shù)难趸梢愿倪M產(chǎn)品的品質(zhì)，添加H2O2體系氧化后的乳清蛋白后，酸奶具有較低的乳清析出率，較高的粘度、保水性和感官評分。

三、酪蛋白和乳清蛋白的比例對酸奶品質(zhì)的影響

1.固形物含量不同的條件下。徐紅華等在固定蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整脫脂乳粉和乳清濃縮蛋白粉的添加量，使酪蛋白和乳清蛋白的質(zhì)量比分別為4.4︰1、3︰1、2︰1、1︰1，結(jié)果表明，隨著酪蛋白和乳清蛋白比例的減小，酸奶凝膠的硬度、黏度、持水力增大，凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得更規(guī)則、致密，孔隙更小。Amatayakul等發(fā)現(xiàn)固形物含量在9%和14%時，隨著酪蛋白和乳清蛋白比例的減小，酸奶的硬度均降低，并且固形物含量在14%時的硬度要高于固形物含量為9%時。他們研究的結(jié)果差異可能由于前者通過脫脂乳粉和WPC調(diào)整蛋白比例時，給產(chǎn)品增加了一定的固形物含量。

2.不同加熱溫度的條件下。J？rgensen等用微濾、超濾處理牛奶得到的濃縮物配制8%蛋白質(zhì)含量攪拌型酸奶，乳清蛋白和酪蛋白比例為10︰90，75℃加熱處理5分鐘相比95℃加熱處理5分鐘，具有更高的硬度；乳清蛋白和酪蛋白比例為25︰75、35︰65、45︰55時，95℃加熱處理5分鐘的條件，硬度要高于75℃加熱處理5分鐘方式；乳清蛋白和酪蛋白比例為25︰75或者35︰65，75℃加熱處理5分鐘，具有粗糙程度低、更順滑的良好感官品質(zhì)。

酸奶的口感和穩(wěn)定性是反映其質(zhì)量高低的重要特性，流變特性與食品質(zhì)地、穩(wěn)定性和加工工藝設(shè)計都有重要關(guān)系，酪蛋白和乳清蛋白的相互作用機理以及各種因素相互作用的量的關(guān)系仍需系統(tǒng)性的全面探討。從發(fā)展趨勢看，以蛋白質(zhì)基改善酸奶品質(zhì)的生產(chǎn)前景非常廣闊。（基金項目：國家重點研發(fā)計劃項目，項目編號：2018YFD0501600。）

作者簡介：王占東（1977-），男，漢族，吉林省榆樹市，碩士研究生，高級工程師，主要從事乳制品研發(fā)工作。