牛奶热处理对牛奶制备大喜的感官和流变性质的影响

摘要

大喜是一种受欢迎的印度发酵乳制品，由乳酸菌发酵牛奶制成。大浆的质地主要取决于对牛奶的热处理。对含3.5%脂肪和8.5% SNF的牛奶进行两种处理:(1)在63℃下加热30 min，(2)不保温的煮沸处理。将牛奶冷却至40℃左右，接种乳酸乳球菌培养物，在30℃下孵育约12小时。将形成的大喜冷却至5℃并评价其质量。质地分析仪测定的硬度、稠度和粘度指数随热处理时间的增加而增加，以煮熟的牛奶配制的大hi值最高。牛奶煮沸处理导致凝乳中乳清的协同作用最少。在此基础上，建议对牛奶进行煮沸处理，以获得最佳品质的大喜。

关键字

高温，热处理，牛奶，流变，硬度，稠度

介绍

大喜是印度次大陆最受欢迎的发酵乳制品，大多数人几乎每天每餐都食用大喜。它类似于伊朗的酸奶、土耳其的Jugurt、伊拉克的Roba、亚美尼亚的Mazun、芬兰的Villi、尼泊尔的Shosim。它的化学成分与沙特阿拉伯的拉班相似。Dahi是如此受欢迎，以至于一顿饭如果不吃到最后就被认为是不完整的。在印度南部地区，大米饭与米饭(俗称凝乳饭)一起吃，并用于准备几种烹饪菜肴。牛奶、大麻油和其他乳制品的有益方面有很好的文献记载[3,4,5,6,7]。Bhattacharay和Das[8]从dahi中分离出几种乳酸菌，这些乳酸菌产生对人类病原体有效的细菌素。因此，dahi的治疗特性是众所周知的，因此dahi被用于几种阿育吠陀配方(传统的印度医学系统)[9,10]。水牛奶制成的大水呈白色，质地坚硬，颗粒状，而牛奶制成的大水则不那么坚硬，质地光滑。这些差异归因于两种牛奶中蛋白质的内在差异。 The huge market of dahi in the sub-continent is being tapped by most of the organized sector dairies. It is estimated that 6.9% of total milk produced in India is utilized for dahi production in India [1]. Still a large portion of market remains to be tapped. Dahi is also used as a vehicle to incorporate probiotics into the health conscious consumers because of the fact that it is consumed by people daily [13]. Varieties of dahi were also developed for the benefit of consumers, like fruit dahi [13]. Dahi is mostly sold in polythene pouches, but also in set form in HDPE containers. Dahi sold in pouches does not have the three dimensional network structures which is typical of set dahi. Whereas that sold in the rigid plastic containers possesses a firm body and smooth texture which appeals to consumers. However, flavour is the foremost quality of dahi that determines its acceptance. The pleasant flavour of dahi is attributed to its diacetyl content which is produced by lactic acid bacteria [1, 4]. Next to flavour, the acceptability is determined by the texture of the curd, which is governed by many factors including type of milk, composition of milk etc. [14] Heat treatment of milk also plays an important role in determining the textural quality of dahi by way of denaturation of milk proteins. Hence, a study was conducted to examine the effect of heat treatment on the quality of dahi.

材料与方法

大喜的制备

鲜牛奶从研究所奶牛场采购，并标准化为3.5%脂肪和8.5% SNF。将牛奶在水浴中加热至63℃30分钟，(ii)在没有煤气炉的情况下煮沸。然后将牛奶冷却至约40℃，并在卫生条件下添加@ 1%的发酵剂。发酵剂是从研究所的乳业细菌学部门采购的，由乳酸乳球菌亚种乳酸和乳杆菌亚种乳酸组成。diacetylactis生物。将牛奶缓慢搅拌，使培养菌均匀分布在牛奶中，将接种好的牛奶倒入容量为250 ml的烧杯中，在30℃下培养约12小时。发酵后，将烧杯移至冰箱冷却约24小时，使凝乳冷却至5℃左右。然后对凝乳的感官品质、流变特性和理化特性进行了分析。

分析

感觉:

冰镇大溪(5℃)被送到由7名评委组成的评审团，它的颜色和外观、味道、身体和质地以及总体接受度以9分的Hedonic量表[15]进行评估。感官评价在研究所感官评价实验室荧光灯下进行。感官接受度数据取三次重复中所有裁判对不同处理的评分平均值制成表格。

物理化学:

分析了大油的以下理化性质:

脱水收缩作用:

在5oC下将培养液缓慢转移到15ml容量的离心管中，使对凝块的干扰最小。调整离心管的重量，平衡离心管，在Remi离心机中以2000 RPM离心5分钟。在离心管内凝块顶部分离的乳清量以毫升为单位记录。分离的乳清体积越大，协同作用越高，反之亦然。

pH值:

pH值通过电位法测定，即通过pH计电极内的样品和电解质溶液之间的电位差，使用数字pH计(Systronic Co.， Bangalore)。将pH计电极直接浸入设定好的培养液中，记录pH值(5oC)。

酸度:

用BIS法分析大鱼粉样品的酸度，用乳酸百分比[16]表示。

龄:

大鱼粉的硬度、稠度和粘度是决定大鱼粉质量的重要流变或结构参数。这些属性可以通过纹理分析仪或锥形穿透仪客观测量。采用质地分析仪(英国Stable Microsystems)测量硬度、稠度和粘度指数。织构分析仪的工作原理是圆柱形钢探针穿透大石样品并在穿透过程中受到阻力。在探针穿透到指定距离的过程中，大石样品(5oC)提供的电阻记录为大石的硬度(牛顿)。在此过程中，产生力-时间曲线。正曲线下的面积取稠度(Newton.sec)，负曲线下的面积取粘度指数(Newton.sec)。由于织构分析仪不能用厘泊来测量粘度，所以取大hi样品在提取过程中对探针施加的负拉力作为粘度指数，以牛顿为单位。美国证券交易委员会(图1）.

圆锥贯入仪是测定食品材料硬度的一种简单实用的仪器。它主要是为结晶脂肪b[17]的硬度而开发的。在该仪器中，允许圆锥形金属探针在指定时间内(例如5秒)自由落入样品中，然后由电磁机构阻止其下落，并在表盘刻度上测量穿透深度，并以(x 0.1) mm表示。深度越高，大样品越软，反之亦然。由于大hi是一种软质样品，金属探针太重，因此使用了橡胶锥形探针。通过下式[17]将穿透深度换算为硬度。

式中，H=硬度(kg/cm²）

G=锥体总成重量(G)

A=印模面积(cm)²）

h=侵彻深度(0.1mm)

α=锥角的一半(橡胶锥α= 24o，金属锥α= 15o)

R =圆锥平尖半径

统计:

感官评价数据采用MS Excel程序- 2007进行单因素方差分析，以分离热处理对大hi感官质量的真实影响。计算临界差异，以找出任何两个处理之间的统计学意义。

结果与讨论

热处理对大浆结构性能的影响:大浆制乳的热处理对大浆流变学参数有显著影响。从质构分析仪的参数可以看出，对牛奶进行热处理后，大浆的硬度从未热处理(对照)的0.039 N提高到煮熟牛奶(图2一个）.LTLT处理的乳大浆的固结度为0.070 N。结果表明，LTLT处理(0.33 N.sec)与水煮牛奶大浆处理(0.31 N.sec)的一致性基本一致，但远高于对照组(0.071 N.sec) (图2b）.对照乳粕的黏度指数较低，为0.0012 n.s s，而LTLT处理乳粕和煮沸乳粕的黏度指数分别为0.007和0.012 n.s s (图2 c）.这一趋势也反映在锥贯仪测量的参数上。图3结果表明:对照试样的侵彻深度值(424 mm-1)高于热处理试样;煮沸的牛奶粉(258.3 mm-1)穿透深度最小。类似的趋势，但相反，硬度值表示为kg / cm2 (图3 b）.渗透深度越高，产品越柔软。DeMan等人的说法也支持了这一点。[17]很明显，纹理分析仪和锥形穿透仪得到的结果趋势是一致的。渗透计是专门为测量自然界中结晶脂肪硬度而研制的简单仪器。该仪器还可用于测定各种其它产品的硬度。在本研究中，该仪器也可用于测定大石的硬度。渗透计的原理是允许锥体自由地落入产品中，当食品提供的阻力等于产品的屈服应力[17]时，锥体渗入产品中并停止。因此，渗透值不仅反映了硬度，而且是衡量产品屈服应力的指标。出于同样的原因，穿透深度也可以转换为硬度值，单位为kg / cm2[17]。大石试样的穿透深度也转化为硬度。

牛奶热处理对流变学参数的影响主要是由于蛋白质的变性。在牛奶中，酪蛋白以胶体状态存在，由酪蛋白胶束之间的钙桥维持。乳清蛋白以可溶性存在，与酪蛋白胶束[20]无相互作用。但在本研究中提到的对牛奶进行热处理后，乳清蛋白变性，并与酪蛋白胶束相互作用，而不影响钙桥。这些观察结果为本研究的结果提供了支持。结果表明，随着热处理强度的增加，酪蛋白与乳清蛋白的相互作用越来越多。然而，在发酵过程中，蛋白质颗粒之间的钙桥溶解，因为随着酸度的升高和pH值的降低，钙从胶体状态变为溶液状态。它还会导致酪蛋白-乳清蛋白颗粒的缓慢沉淀。在大喜生产过程中，牛奶的发酵过程也会发生类似的变化。沉淀的酪蛋白-乳清蛋白颗粒以特定的方式排列自己，形成三维网络，使大浆坚固。 This network can easily be broken by subtle forces of agitation, but once broken, the network cannot be built back. However, part of the original viscosity may be recovered during storage which is known as thixotropic character. The sticky character acquired by the curd during fermentation is responsible for the thixotropic character and could be attributed to mucilaginous substances produced by starter bacteria [22]. This is the reason why it is widely believed in the subcontinent that the milk should not be disturbed while setting of milk is in progress otherwise firm curd would not form. Disturbing the milk during setting means disturbing the network being formed during acid production. A firm, well set curd is most preferred than stirred curd in India. However, most of the curd sold is stirred curd because of convenient processing steps, but manufacturers are realising the people’s preference for set curd, so set curd with a thick, firm consistency is now gaining market. In this regard, extent of heat treatment of milk and use of starter cultures which produce not only lactic acid and diacetyl, but also mucilaginous compounds are important. It should be noted that the production of mucilaginous substances by the LAB is a genetic factor controlled by plastids [22] which are major cell organelles. Khalifa et al. [23] advocated application of inulin and mucilaginous substances for improving the consistency of yoghurt, whereas Mumtaz et al.[24] used xylooligosaccharides for the purpose. The observations of these workers show that apart from heat treatment, external polysaccharides could also be employed to enhance the consistency of products like dahi.

另一个决定凝固大喜的坚固体和质地的因素是对牛奶进行热处理的强度，这影响变性的程度。Isanga和Zhang[25]指出，在酸奶生产过程中，牛奶的热加工(90-95℃/ 5分钟)会产生乳清蛋白，乳清蛋白由α乳蛋白和β乳球蛋白组成。变性乳清蛋白通过在酪蛋白胶束表面涂覆[20]与酪蛋白胶束相互作用。变性乳清蛋白具有良好的水结合能力，可提高凝乳的厚度。它们也有助于维持大喜的三维结构。众所周知，乳清蛋白的变性始于65℃，在80℃下加热45分钟，几乎可以完全变性(93-95%)。只有当蛋白质部分变性时，即当蛋白质结构没有完全破坏时，蛋白质的水结合能力才最大。这是由于亲水性基团的暴露，否则，亲水性基团将留在三级或四级结构[27]中。但是，当牛奶在加热灭菌中被强烈加热，即超过10psi时，乳清蛋白完全变性，它们的二级结构完全变直，亲水基团丢失;结果蛋白质失去了与水结合的能力。 So, sterilisation of milk is detrimental to the curd firmness. It is now clear that boiling the milk without holding will not lead to complete damage to the secondary structure of whey proteins, but results in only partial uncoiling leading to more number of hydrophilic groups being exposed. Thus, water binding ability is increased.

热处理对大石合成及酸发展的影响

溶出是乳清从凝乳中分离出来，根据所采用的方法，以ml表示。协同作用的程度是大喜品质的标志。消费者更喜欢没有明显乳清分离的大浆。存在分离的乳清表明过度发酵和储存的大浆。因此，消费者倾向于认为乳清分离的凝乳不新鲜，因此不好吃。从原料奶中制备的大粉在离心后显示明显的乳清分离，为7.7 ml (表1）.LTLT牛奶大浆的协同作用值为7.2 ml，同样可见。然而，煮熟的牛奶大浆没有明显的乳清分离，稠度较强。本研究采用的离心法，其协同作用为6.8 ml，可以认为明显减少。水煮奶大浆的pH值(4.20)略高于生奶大浆(4.11)和LTLT大浆(4.14)。Panesar和Shinde[28]报道了新鲜芦荟酸奶的协同作用值为4.7%，这比本研究中获得的值(6.8 ml)要低。这可归因于酸奶制剂中芦荟的掺入。水煮奶制取的大浆酸度为0.79% LA，高于对照大浆(0.65%)和LTLT加热奶大浆(0.68%)。然而，这些数值并不能表明热处理的效果，因为热处理并不会影响酸度的发展。可以注意到，在乳制品的情况下，由于乳固体的缓冲能力，pH值和酸度之间没有正比关系。 During incubation, the LAB multiplies and grows logarithmically and utilizes a fraction of lactose converting into lactic acid. This results in increase in acidity and decrease in pH of curd. This brings about changes in the state of inoculated milk because changes taking place with regard to the milk proteins. In dahi, the pH ranges from 4.6 to 5.02. As per BIS standards, dahi should contain 0.7% acidity.

当凝固良好的凝乳受到干扰时，乳清通过网络中的通道流动并最终分离出来。这被称为协同作用。由于上述原因，部分变性的蛋白质保留了更多的水分或乳清，因此在用高温处理的牛奶(煮沸)制备的凝乳中，增效作用较少。在生牛奶中，乳清蛋白处于天然状态，因此具有较低的水结合能力，因此凝乳中预计会发生更多的协同作用。在LTLT处理的牛奶中，乳清蛋白变性刚刚开始，因此水结合的程度略高于原料牛奶(对照)。因此，观察到较少的协同作用。在煮沸的牛奶中，蛋白质保持更多的水分和紧密度，因此产生较低的协同作用值。因此，凝乳变硬，凝乳变弱，反之亦然。

热处理对大喜感官质量及接受度的影响

采用9分制的Hedonic量表对大hi样品的可接受性进行测量。煮熟的牛奶大肚在所有感官属性中得分最高。未经热处理的牛奶产生的大奶的感官评分较低，约为6.0或以下，即“类似”或更低(表2）.LTLT热处理后的豆豉比原乳豆豉得分高，说明热处理后豆豉的风味、体质均有所改善。通过热处理，乳酸菌被杀死，乳酸菌的生长没有竞争抑制，而当牛奶煮沸时，由于蛋白质-蛋白质相互作用，乳酸菌的体和质地进一步改善，这可能协同提高了风味属性。由于这些原因，煮牛奶大杂烩的总体接受分数最高。统计分析表明，热处理对所有感官属性的影响在5%的显著水平上显著。颜色和外观、味道、体和质地以及总体接受度的f值分别为13.2、22.5、18.5和16.6。这远远高于f临界值(2.660)，表明即使在1%的显著性水平下，热处理也有显著的影响。

结论

综上所述，在发酵过程中，奶应加热至沸点，以达到最佳的风味、外观和形体发育。对牛奶进行低温长时间的热处理，也使大粉的质量达到了可接受的水平。

参考文献

1. tamme AY, Robinson RK。塔米和罗宾逊的酸奶:科学与技术。第3版。CRC出版社，剑桥，英国;2007.
2. Al-Otaibi MM.沙特阿拉伯Al-Ahsa市场益生菌发酵乳制品的评价。食品科技学报，2009;4:1-8。
3. Laleye SA, Igbakin AP, Akinyanju JA。尼日利亚发酵乳Nono对四氧嘧啶诱导大鼠的降糖作用。食品科技学报，2008;3:394-98。
4. Yadav H, Jain S, Sinha PR.口服含有益生菌嗜酸乳杆菌和干酪乳杆菌的豆浆延缓了链脲佐菌素诱导的大鼠糖尿病的进展。食品科学学报，2009;25(5):391 - 391。
5. Arvind, Sinha PR, Singh NK, Kumar R.益生菌凝乳对1,2 -二甲肼诱导的大鼠肠道肿瘤的影响。Int J Prob;Preb。2009;4:195 - 200。
6. Abdel-Salam。功能食品:希望身体健康。食品科技学报。2010;5:86-99。
7. Bhat ZF, Bhat H.牛奶和乳制品作为功能食品——综述。乳品学报，2011;6:1-12。
8. Bhattacharay S, Das A.从印度传统发酵食品中分离的乳酸菌产生细菌素的物理和培养参数研究。食品科技学报，2010;5:111-20。
9. 先生PS，勇士AS。发酵乳制品作为营养品:阿育吠陀的观点。印度奶牛场。2009;61:66-9。
10. Devi MCA, Rao KJ, Ravindra先生。牛奶和奶制品在传统医药系统中的作用。印度乳业。2010;62:114-19。
11. Aneja RP, Mathur BN, Chandan RC, Banerjee AK。印度乳制品技术。一家印度乳制品公司的出版物。1965年，印度新德里。
12. Ganguli数控。牛奶蛋白质。印度农业研究理事会，新德里，印度;1974.
13. 国际乳业联合会。发酵的牛奶。国际乳业联合会公报2003年第0301期。
14. 乳品技术概述。牛津大学出版社，新德里，印度;1980.
15. 马建平，潘伯恩，罗思乐，等。《食品感官评价原理》第2版，美国纽约学术出版社;1965年。
16. 印度标准局。印度标准协会，新德里，印度，1981年。
17. DeMan JM, Voisey PW, Rasper VF, Stanley DW。食品质量中的流变学和质构。艾维出版有限公司，西港，康涅狄格州。美国;1976.
18. Sundararaj N, Nagaraju S, Venkataramu MN, Jagannath MK.田间试验设计与分析，农业科学大学，班加罗尔;1972.
19. 贾亚普拉卡莎HM, Sathyanarayana H, Bhat S.乳清蛋白浓缩物对印度冰淇淋品质属性的影响。畜牧学报，1999;10(1):64-70。
20. Mathur MP, Roy DD, Dinkar P.乳制品化学教科书。农业信息和出版物局，新德里，印度;1999.
21. Jenness R, Patton S.《乳制品化学原理》，John Wiley and sons, Inc，纽约，美国;1959.
22. 莫迪公顷。乳品微生物学。Aavishkar出版社，印度;2009.
23. Khalifa MEA, Elgasim AE, Zaghloul AH, Mahfouz MB.菊粉和粘液作为酸奶生产稳定剂的应用。美国食品科技杂志。2011;6:31-9。
24. 李建军，李建军，李建军，李建军，等。低聚木糖酸奶的理化和感官评价。杨志强。2008;7:566-69。
25. 张国宁，张国强。以乳清分离度、凝胶硬度和酸奶感官品质为评价指标筛选花生乳型凝固酸奶的稳定剂。食品科技学报，2008;3:127-33。
26. 韦伯BH，约翰逊AH。乳品化学基础。艾维出版有限公司，西港，康涅狄格州。美国;1965.
27. Lehninger AL.《生物化学》第2版，Kalyani出版社，卢迪亚纳，新德里，印度;1982.
28. Panesar PS, Shinde C.储藏对芦荟强化益生菌酸奶增效、pH、嗜酸乳杆菌数量、双歧杆菌数量的影响。畜牧学报，2012;4:17-23。