專利名稱：：超濾技術在奶酪加工蛋白脂肪比例標準化中的應用方法
技術領域：
：本發明屬于乳制品的生產技術，具體涉及一種利用超濾技術濃縮乳蛋白，調整牛奶中蛋白質與脂肪的比例，來生產奶酪，提高奶酪的得率的方法。
背景技術：
：膜分離技術是一項新型高效分離技術，具有在常溫下操作，營養成分損失少，設備簡單、操作方便、無相變、不產生化學變化、選擇性強、分離效率高和節省能源等優點。按照膜孔徑的大小，膜分離技術可以進一步細分為微濾、超濾、納濾、反滲透技術等。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年是超濾工藝大發展的階段，膜材料從初期的不對稱CA膜擴大到現在的聚砜(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，在不同的生產過程中都已成功的應用。近30年是超濾技術迅速發展的時期，超濾技術被廣泛地應用于飲用水制備、食品工業、制藥工業、工業廢水處理、金屬加工涂料、生物產品加工、石油加工等。膜技術在食品工業中的應用主要有過濾、濃縮、除菌和分離提取功能食品的功能配料等。在乳品工業，反滲透、超濾技術主要用于乳清蛋白的回收和牛乳的濃縮。目前各國廣泛應用超濾法作為回收乳清蛋白的標準技術。與其他方法相比，利用膜分離技術加工乳品，可以降低能耗，提高產品質量。將反滲透技術用于稀牛奶的濃縮，可生產出品質令人滿意的奶酪及甜酸奶。當采用超濾法濃縮乳清蛋白時，還可同時除去乳糖、灰分等。超濾法應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準化，提高奶酪產品的得率，還未見詳細的報道。本發明的目的在于針對現有技術的缺陷，提供一種產量高、投資和運行成本小的生產奶酪標準化方法。本發明的技術方案如下一種超濾技術在奶酪加工蛋白脂肪比例標準化中的應用方法，包括如下步驟(1)采用脫脂牛奶或全脂牛奶，應用超濾膜進行濃縮，濃縮倍數為2倍原料奶的量，操作溫度采用4'C，排除乳清。(2)原料乳經驗收、凈化后進行標準化，應用脫脂牛奶或濃縮脫脂牛奶與一定比例的原料乳進行混合，調整蛋白和脂肪的比例，標準化調整蛋白/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。(4)發酵劑和凝乳酶的添加，當乳溫在3032'C時添加原料乳量1%2%的發酵劑。加入發酵劑并攪拌均勻后，加入原料乳量0.01^0.02X的CaCl2，要徐徐均勻添加。靜置發酵3040min，酸度達到0.18%0.20%時，再添加0.002%0.004%的凝乳酶，攪拌45min后，靜置凝乳。(5)切割、加溫攪拌及排除乳清，凝乳酶添加后3040min，凝乳充分形成，即可進行切割，一般大小為0.50.8cm;切后乳清酸度一般應為0.11%0.13%。在溫度32'C下攪拌5min，以每6分鐘升高rC的速度加溫攪拌。當溫度最后升至3839。C后停止加溫，繼續攪拌6080min。當乳清酸度達到0.20%左右時，排除全部乳清。(6)凝乳從一開始進入完成臺的時候起就被連續地攪拌，然后采取干鹽撒布法加鹽。當乳清酸度為0.8%0.9%，凝塊溫度為3031'C時，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。這個過程由安裝在完成臺出口端的螺旋漏斗來進行的。凝乳由裝在工作臺上的螺桿裝置推至螺旋腔內。此螺旋確保凝乳可以被真空吸入輸送管。(7)成型機利用真空，把凝乳通過軟管傳送至成型塔。2臺成型機均以2個2.5英寸接頭連接至螺旋漏斗。當成型機的進料閥打開時，凝塊通過入料閥被真空抽進成型機。生產開始時，成型機是空的。首先向成型機充凝塊。每臺成型機能充入大約28塊的凝塊。當兩臺成型機都充滿時，進行切塊和推出奶酪塊的工序。此工序包括刀具開啟，降低奶酪至預設的間隔然后切塊。切塊后在推成品至包裝袋前，要求短時間內完成。預設的間隔是跟奶酪塊的重量成比例的。此間隔可由成型機的控制系統進行調整。當生產一塊成品后，凝塊會利用真空進行再充填。每臺成型機的效率為50塊/小時，相當于1，000公斤/小時的產量。包裝好的產品以真空密封包裝，在堆垛儲存前需經過金屬探測機的檢測。由奶酪的最終用途決定，產品必須單個獨立放置在紙盒內，以維持其外形在一段時間不變。(8)成熟成型后的生于酪放在溫度412°C，相對濕度85%條件下發酵成熟。整個成熟期依據不同干酪有所不同，成熟期需112個月。包裝后的干酪應儲存在冷藏條件下，防止霉菌生長，以延長產品貨架期本發明的有益效果如下(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，增加了產量。具體實施例方式實施例1:(超濾技術在奶酪加工蛋白脂肪標準化中的應用方法)原料乳經驗收、凈化后進行標準化，應用脫脂牛奶與一定比例的原料乳進行混合，調整蛋白和脂肪的比例，標準化調整蛋白/脂肪的比例在0.69-2.8之間。考慮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。發酵劑和凝乳酶的添加，當乳溫在32'C時添加原料乳量1%2%的發酵劑。加入發酵劑并攪拌均勻后，加入原料乳量O.OlX0.02W的CaCl2，要徐徐均勻添加。靜置發酵3040min，酸度達到0.18%0.20%時，再添加0.002%的凝乳酶，攪拌后凝乳。切割、加溫攪拌及排除乳清，凝乳切割大小為0.50.8cm;以每6分鐘升高1'C的速度加溫攪拌。當溫度最后升至3839X:后停止加溫，攪拌當乳清酸度達到0.20%左右時，排除全部乳清。加鹽、成型等制作過程按照
發明內容中技術方案所述。從表1可見，單位得率的變化不是呈線形的，當脫脂奶比全脂牛奶的比例在1:3時,單位得率為8.5,當脫脂奶比全脂牛奶的比例在1:1時,單位得率為8.47。實施例2:(超濾技術在奶酪加工蛋白脂肪標準化中的應用方法)采用超濾技術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。原料乳經驗收、凈化后進行標準化，應用超濾濃縮牛奶與一定比例的原料乳進行混合，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。發酵劑和凝乳酶的添加，當乳溫在32。C時添加原料表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%的發酵劑。加入發酵劑并攪拌均勻后，加入原料乳量0.01X0.02X的CaCl2，要徐徐均勻添加。靜置發酵3040min，酸度達到0.18%0.20%時，再添加0.002%的凝乳酶，攪拌后凝乳。切割、加溫攪拌及排除乳清，凝乳切割大小為0.50.8cm;以每6分鐘升高1t:的速度加溫攪拌。當溫度最后升至3839'C后停止加溫，攪拌當乳清酸度達到0.20%左右時，排除全部乳清。加鹽、成型等制作過程按照
發明內容中技術方案所述。發現當濃縮牛奶添加到鮮牛奶中后,由于脂肪和蛋白的含量同時升高，不能調節蛋白與脂肪的比例，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實施例3:(超濾技術在奶酪加工蛋白脂肪標準化中的應用方法)采用超濾技術來濃縮脫脂奶(脂肪<0.03%)，使脫脂奶中的蛋白達到4.95%、脂肪0馬、乳糖4.43%，總干10.10%。使用該濃縮脫脂奶來調節蛋白和脂肪的比例.原料乳經驗收、凈化后進行標準化，應用超濾脫脂牛奶與一定比例的原料乳進行混合，調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。發酵劑和凝乳酶的添加，當乳溫在32"C時添'加原料乳量1%2%的發酵劑。加入發酵劑并攪拌均勻后，加入原料乳量0.01%0.02%的CaCl2，要徐徐均勻添加。靜置發酵3040min，酸度達到0.18%0.20%時，再添加0.002%的凝乳酶，攪拌后凝乳。切割、加溫攪拌及排除乳清，凝乳切割大小為0.50.8cm;以每6分鐘升高rC的速度加溫攪拌。當溫度最后升至3839"C后停止加溫，攪拌當乳清酸度達到0.20%左右時，排除全部乳清。加鹽、成型等制作過程按照
發明內容中技術方案所述。實驗結果表3表明，按比例添加后，脫脂濃奶調整蛋白和脂肪的比例0.89—1.0時單位得率較大，其中比值在1.0時，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>從實驗過程來看，發現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%,為了驗證合適的濃縮比例，我們進行了如下實驗。采用不同的濃縮比例來調整蛋白/脂肪的比例為1.0。發現當濃縮比例在2.07倍和5.85倍時，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，當蛋白的濃度增加到10.5%時，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，下降的幅度加大。所以本發明應用超濾膜將乳蛋白質的濃度濃縮到4%~6%，用來調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>權利要求1.一種超濾技術在奶酪加工蛋白脂肪比例標準化中的應用方法包括如下步驟(1)采用脫脂牛奶或全脂牛奶，應用超濾膜進行濃縮，排除部分乳清。(2)原料乳經驗收、凈化后進行標準化，應用脫脂牛奶或濃縮脫脂牛奶與一定比例的原料乳進行混合，調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。發酵劑和凝乳酶的添加，當乳溫在30～32℃時添加發酵劑。加入發酵劑并攪拌均勻后，加入CaCl2溶液，靜置發酵30-40分鐘后，添加凝乳酶，攪拌4～5min后，靜置凝乳。切割、加溫攪拌及排除乳清。2.如權利要求1所述超濾技術在奶酪加工蛋白脂肪比例標準化中應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.如權利要求1，2所述的超濾技術在奶酪加工蛋白脂肪比例標準化中的應用方法，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，濃縮倍數為2-5倍(原料奶的量)，濃縮乳蛋白質的濃度為4%-6%。4.如權利要求1所述的超濾技術在奶酪加工蛋白脂肪比例標準化中的應用方法，其特征在于對步驟(2)，標準化調整蛋白/脂肪的比例在0.83-1.5之間。5.如權利要求1所述的超濾技術在奶酪加工蛋白脂肪比例標準化中的應用方法，其特征在于對步驟(3)，標準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。發酵劑和凝乳酶的添加，當乳溫在3032°(:時添加原料乳量1%2%的發酵劑。加入發酵劑并攪拌均勻后，加入原料乳量0.01%0.02%的CaCl2。靜置發酵3040min，酸度達到0.18%0.20%時，再添加0.002%0.004%的凝乳酶，靜置凝乳。凝乳充分形成，即可進行切割，一般大小為0.5l.Ocm;切后乳清酸度一般應為0.11%0.13%。加溫攪拌的程序和最'后的溫度和酸度根據特定奶酪的需要來確定，最后排除全部乳清。全文摘要本發明屬于乳制品的生產技術，具體涉及一種超濾技術在奶酪加工蛋白脂肪比例標準化中的應用方法，本發明采用超濾膜對全脂牛奶或脫脂牛奶進行濃縮處理，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的含量為4％-6％，用來調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日優先權日2008年4月17日發明者滕國新申請人:滕國新