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嗜酸乳杆菌功能性低脂干酪加工工艺及成熟特性的研究

作　者: 赵丽丽
导　师: 赵瑞香
学　校: 河南科技学院
专　业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 低脂干酪嗜酸乳杆菌工艺质构活菌数蛋白水解脂肪水解
分类号: TS252.53
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本课题研究了嗜酸乳杆菌功能性低脂干酪的生产工艺,考察了脱脂工艺、发酵剂添加工艺以及凝乳酶凝乳工艺和凝乳切割、搅拌热烫、盐腌等工序对功能性低脂干酪品质的影响(主要是活菌数的影响),筛选出最佳工艺参数。并将制作出的新鲜干酪真空包装后放置4℃冷藏成熟,对成熟过程中低脂干酪的微生物特性、产品外观、理化特性及组织结构特性进行研究。首先利用脂肪分离机脱脂,通过研究原料乳预热温度和分离机转速对脱脂乳中脂肪含量的影响,确定出符合生产低脂干酪的脱脂乳脂肪含量的预热温度和分离机转速。实验结果表明,在一定范围内,随着原料乳预热温度升高和当分离机的转速增加,脱脂乳的脂肪含量减少。最终确定原料乳分离脂肪的条件为预热温度50℃,转速7000 r/min。为了制作发酵剂,研究了嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌、双歧杆菌三种菌的生长产酸特性,确定了三菌最佳收获期:12 h、8 h、14 h;将以上三种菌的单一发酵剂和复合发酵剂添加到干酪中,研究不同发酵剂种类和添加量对低脂干酪预酸化时间和干酪成品中活菌数的影响,确定了嗜酸乳杆菌和嗜热链球菌(1:1)混合发酵剂为最佳发酵剂,最适添加量为6%;凝乳工艺正交试验的优化确定了低脂干酪最佳的凝乳酶添加量为0.01%(w/v),凝乳温度35℃,凝乳pH为6.0,CaCl2添加量为0.02%(w/v),具有高的产率25.5%(w/w)和相对较低的乳清非脂乳固体含量7.5%(w/v),活菌数在107 CFU/g以上,口感良好。干酪凝乳后处理工序包括对凝乳块的搅拌热烫和盐水腌制,最终确定搅拌热烫时间为30 min,温度为40℃,食盐浓度为4%(w/w)。将制得的低脂干酪和全脂干酪真空包装后,在4℃下成熟,添加嗜酸乳杆菌的低脂干酪与全脂干酪相比,成熟90 d时具有更高的益生菌数和较少量的杂菌污染,低脂干酪90 d活菌数7.67 log(CFU/g)(全脂为7.57),嗜酸乳杆菌数为7.63 log(CFU/g)(全脂为7.46),霉菌数量小于10 CFU/g(全脂小于50),酵母数小于50 CFU/g(全脂小于50),大肠菌群小于30 CFU/g(全脂小于50);贮藏180 d时仍然保持总活菌数和嗜酸乳杆菌数在107 CFU/g以上,全脂干酪活菌数数量级已降至106 CFU/g;对干酪的水分、灰分、pH在成熟期中变化研究发现,相对于全脂干酪,低脂干酪在成熟期后有较高的pH值6.34(全脂pH 5.04)和水分含量54.38%(全脂40.98%,w/w),但是灰分含量(4.43%,w/w)在成熟期始终高于全脂干酪(3.74%,w/w);通过对干酪成熟过程中蛋白质和脂肪含量、pH 4.6可溶性氮、12%三氯乙酸(TCA)可溶性氮进行测定,确定了低脂干酪和全脂干酪在成熟过程中蛋白质和脂肪降解的变化趋势,结果表明成熟90 d后,低脂干酪比全脂干酪的蛋白质含量明显要高(低脂干酪蛋白质含量为40.45%,全脂为28.68%,w/w),所生成的蛋白质水解物含量也相对要高,低脂干酪pH4.6可溶性氮和12%TCA可溶性氮分别为4.97%(w/w)和5.17%(w/w),全脂干酪对应指标为3.88%(w/w)和3.74%(w/w)。对成熟90 d的低脂和全脂干酪进行电泳试验和氨基酸测定也验证了这一点。同时用GC-MS检测了两种干酪的风味物质成分,发现全脂干酪具有相对较多的风味成分种类和含量(主要风味成分:全脂28种,低脂20种)。通过对成熟过程中干酪的质构TPA值进行测量,同时用扫描电镜对干酪微观结构进行观察。结果表明,经成熟期后,低脂干酪硬度、胶凝性和咀嚼性高于全脂干酪,而弹性、凝聚性和黏着性则低于全脂干酪。通过对不同成熟期干酪的感官评分的测定确定低脂干酪的最佳成熟期为90 d,而全脂干酪的成熟期要更长一些。本文创新点:嗜酸乳杆菌功能性低脂干酪具有保持较高益生菌数量的优势和具有较好的营养功能;并且本试验采用英国进口干酪机所优化的工艺参数可以应用于工业化大生产;因此,嗜酸乳杆菌功能性低脂干酪在乳制品市场将会有很好的发展前景。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-12
第一章文献综述  12-24
  1 背景  12-14
  2 影响功能性干酪品质的因素  14-19
    2.1 发酵剂  14-16
    2.2 凝乳酶  16-18
    2.3 益生菌数  18-19
    2.4 脂肪含量  19
  3 国内外同类研究动态  19-20
  4 研究的目的和意义  20-21
  5 研究的技术路线  21-24
第二章嗜酸乳杆菌功能性低脂干酪关键工艺的优化  24-44
  1 引言  24
  2 材料与方法  24-27
    2.1 试剂材料  24-25
    2.2 试验方法  25-27
  3 结果与分析  27-43
    3.1 原料乳脱脂及标准化  27-29
    3.2 发酵剂菌种生长和产酸曲线  29-30
    3.3 预酸化工艺中发酵剂种类和添加量的确定  30-33
    3.4 凝乳工艺的优化  33-38
    3.5 干酪凝乳后处理工序的优化  38-41
    3.6 不同加盐量下活菌数的变化  41-43
  4 小结  43-44
第三章嗜酸乳杆菌功能性低脂干酪成熟过程中活菌数变化的研究  44-50
  1 引言  44
  2 材料与方法  44-45
    2.1 材料和仪器  44-45
    2.2 活菌计数试验方法  45
  3 成熟期间干酪中微生物数量的变化结果与分析  45-48
    3.1 低脂干酪成熟过程中微生物变化  45-47
    3.2 全脂干酪成熟过程中微生物变化  47-48
  4 小结  48-50
第四章嗜酸乳杆菌功能性低脂干酪成熟过程中水分、灰分、pH 值变化研究  50-56
  1 引言  50
  2 材料与方法  50-51
    2.1 材料  50
    2.2 试验方法  50-51
  3 结果与分析  51-55
    3.1 pH 值变化趋势  51-53
    3.2 水分变化  53-54
    3.3 灰分变化  54-55
  4 小结  55-56
第五章嗜酸乳杆菌功能性低脂干酪成熟过程中脂肪及蛋白质降解的研究  56-74
  1 引言  56-57
  2 材料与方法  57-60
    2.1 材料  57-58
    2.2 试验方法  58-60
  3 结果与分析  60-72
    3.1 成熟过程中脂肪含量的变化  60-61
    3.2 成熟期蛋白质含量的变化  61-62
    3.3 pH4.6 可溶性氮的变化  62-63
    3.4 质量分数为12%的三氯乙酸可溶性氮的变化  63
    3.5 多肽电泳试验结果  63-65
    3.6 RP-HPLC 分析干酪中肽类结果  65-71
    3.7 氨基酸分析结果  71-72
  4 小结  72-74
第六章嗜酸乳杆菌功能性低脂干酪成熟后风味物质的测定  74-80
  1 引言  74
  2 材料与方法  74-75
    2.1 材料  74-75
    2.2 GC-MS 测干酪中风味物质实验方法  75
  3 干酪中风味物质的测定结果与分析  75-79
  4 小结  79-80
第七章嗜酸乳杆菌功能性低脂干酪成熟过程中质构的变化及感官评定  80-94
  1 引言  80-81
  2 材料与方法  81-83
    2.1 材料与仪器  81
    2.2 试验方法  81-83
  3 结果与分析  83-92
    3.1 干酪质构的变化  83-87
    3.2 微观结构的分析结果  87-91
    3.3 不同成熟期干酪的感官评定  91-92
  4 小结  92-94
总结论  94-96
  1 嗜酸乳杆菌功能性低脂干酪关键工艺的优化  94
  2 嗜酸乳杆菌功能性低脂干酪成熟过程中活菌数的变化研究  94
  3 嗜酸乳杆菌功能性低脂干酪成熟过程中灰分、水分、pH 值变化研究  94-95
  4 嗜酸乳杆菌功能性低脂干酪成熟过程中脂肪和蛋白质降解的研究  95
  5 嗜酸乳杆菌功能性低脂干酪成熟后风味物质的测定结果  95
  6 嗜酸乳杆菌功能性低脂干酪成熟过程中质构的变化及感官评定  95-96
本文创新点  96-98
参考文献  98-104
致谢  104-106
攻读学位期间取得的研究成果  106

嗜酸乳杆菌功能性低脂干酪加工工艺及成熟特性的研究

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