離心分離制備稀奶油的生產(chǎn)工藝優(yōu)化及感官評(píng)定

李銀娜　趙瑞香　梁新紅　白騰輝　李松偉　王瑩

摘要：采用FT15型碟式離心機(jī)對(duì)牛乳進(jìn)行離心分離制備稀奶油，并對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)定和對(duì)脂肪含量、蛋白質(zhì)、灰分等營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析。通過單因素及正交試驗(yàn)優(yōu)化了FT15型碟式離心機(jī)分離稀奶油的工藝條件，探討了分離溫度、分離轉(zhuǎn)速、分離時(shí)間3個(gè)因素對(duì)稀奶油產(chǎn)率及感官綜合評(píng)分的影響。結(jié)果表明，在分離溫度為35 ℃，分離轉(zhuǎn)速為9 000 r/min，分離時(shí)間為25 min的條件下分離出來的稀奶油產(chǎn)率為16.37%，脂肪含量為34.73%，感官綜合評(píng)分92.33分。

關(guān)鍵詞：稀奶油；離心；工藝優(yōu)化；感官評(píng)定

中圖分類號(hào)：TS252.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2016）08-2086-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.08.042

Abstract：FT15 disc centrifuge was used in the study to centrifugalize milk for preparation of cream. The study conducted sensory evaluation of milk and analyzed nutritional ingredients such as fat content， protein， ash content， etc. The technological conditions of FT15 disc centrifuge to centrifugalize cream were optimized through single factor and orthogonal experiment. The impacts of centrifugation temperature， rotating speed and separation time on productivity rate and sensory comprehensive grade of cream were discussed. The result showed that on the condition of centrifugation temperature 35℃， centrifugation rotating speed 9000 rpm and centrifugation time 25 mins， productivity rate of cream was 16.37%， fat content was 34.73% and sensory comprehensive grade was 92.33.

Key words： cream；centrifugation；process optimization；sensory evaluation

稀奶油（Cream）是由全脂牛乳中分離出來脂肪含量較多的部分[1]，其富含人體所需的不飽和脂肪酸及亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸等必需脂肪酸，且富含蛋白質(zhì)、氨基酸、微量元素以及風(fēng)味物質(zhì)等[2]，為乳制品提供較好的風(fēng)味和口感，常用于新型調(diào)味品的生產(chǎn)開發(fā)，目前已廣泛應(yīng)用于蛋糕加工及調(diào)理食品的加工生產(chǎn)中，具有一定的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值[3，4]。然而，由于中國(guó)加工技術(shù)的落后及對(duì)稀奶油的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值認(rèn)識(shí)不足等原因，作為低脂或無脂奶酪的副產(chǎn)品，其總體加工利用水平仍較低[5，6]。

本研究以牛乳為原料，通過FT15碟式離心機(jī)分離牛乳中的稀奶油，并以稀奶油產(chǎn)率和感官評(píng)分為測(cè)定指標(biāo)，對(duì)稀奶油生產(chǎn)工藝的分離轉(zhuǎn)速、溫度、時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化，以獲得FT15型碟式離心機(jī)分離稀奶油的最佳工藝條件，并測(cè)定其主要成分含量，以期為稀奶油分離和低脂或無脂奶酪副產(chǎn)品的生產(chǎn)及綜合開發(fā)利用提供理論和實(shí)踐參考[7，8]。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

新鮮牛乳（購(gòu)于新鄉(xiāng)市康元乳業(yè)有限公司）；試劑：海沙，三氯化鐵，硫酸銅，硫酸鉀，硫酸，硼酸，鹽酸，氫氧化鈉，無水乙醚，石油醚，乙醇，乙酸鋅，亞鐵氰化鉀，無水葡萄糖，濃硫酸等，所用試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

FT15型碟式離心機(jī)分離機(jī)（英國(guó)Armfield公司）；LDZX-30FA型立式壓力蒸汽式滅菌鍋（上海申安醫(yī)療器械廠）；Kjeltec TM8400型全自動(dòng)凱氏定氮儀（FOSS Denmark）；DHG-91013SA型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司）；FA224型電子天平（上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 稀奶油生產(chǎn)工藝流程 新鮮牛乳→過濾→預(yù)熱→離心分離→稀奶油→感官指標(biāo)測(cè)定[9]。

1.2.2 稀奶油產(chǎn)率 以1 000 mL新鮮牛乳為基準(zhǔn)量，分離出稀奶油的體積與脫脂乳的體積比為稀奶油產(chǎn)率。

1.2.3 分析方法 水分含量的測(cè)定：減壓干燥法[10]；蛋白質(zhì)含量的測(cè)定：常量凱氏定氮法[11]；脂肪含量的測(cè)定：酸水解法[12]；糖分的測(cè)定：直接滴定法[13]；總灰分含量的測(cè)定：馬弗爐高溫灼燒法[14]。

1.2.4 感官評(píng)定 采用描述性檢驗(yàn)法[15]，請(qǐng)10位感官評(píng)定專家根據(jù)表1的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)稀奶油進(jìn)行的感官評(píng)價(jià)。

1.3 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 分離轉(zhuǎn)速對(duì)稀奶油產(chǎn)率及感官指標(biāo)的影響 以1 000 mL牛乳為基準(zhǔn)量，設(shè)置分離溫度為40 ℃，分離時(shí)間為25 min，設(shè)置分離機(jī)的轉(zhuǎn)速分別為6 000、7 000、8 000、9 000、10 000 r/min，分別對(duì)稀奶油產(chǎn)率及感官綜合評(píng)定。

1.3.2 分離溫度對(duì)稀奶油產(chǎn)率及感官指標(biāo)的影響 以1 000 mL牛乳為基準(zhǔn)量，設(shè)置分離轉(zhuǎn)速為9 000 r/min，分離時(shí)間25 min，預(yù)熱至50 ℃，設(shè)置分離溫度分別為25、30、35、40、45 ℃，分別對(duì)稀奶油產(chǎn)率及感官綜合評(píng)定。

1.3.3 分離時(shí)間對(duì)稀奶油產(chǎn)率及感官指標(biāo)的影響 以1 000 mL牛乳為基準(zhǔn)量，設(shè)置分離溫度為40 ℃，分離轉(zhuǎn)速為9 000 r/min，預(yù)熱至50 ℃，設(shè)置分離機(jī)的分離時(shí)間分別為10、15、20、25、30 min，分別對(duì)稀奶油產(chǎn)率及感官綜合評(píng)定。

1.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，采用3因素3水平L9（34）進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn)，研究各個(gè)因素對(duì)稀奶油產(chǎn)率及感官評(píng)分的影響。試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)見表2。所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均重復(fù)3次，采用Origin 7.0和SPSS 14.0對(duì)各試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 分離轉(zhuǎn)速對(duì)稀奶油產(chǎn)率及感官的影響

由圖1可知，在6 000～10 000 r/min的轉(zhuǎn)速內(nèi)，稀奶油產(chǎn)率及感官評(píng)分呈現(xiàn)出先升高后下降的趨勢(shì)。經(jīng)方差顯著性分析，分離轉(zhuǎn)速為8 000～9 000 r/min時(shí)，稀奶油產(chǎn)率及感官評(píng)分均無顯著性差異（P<0.05），故選擇9 000 r/min為最佳分離轉(zhuǎn)速。

2.2 分離溫度對(duì)稀奶油產(chǎn)率及感官的影響

由圖2可知，分離溫度對(duì)稀奶油的產(chǎn)率及感官評(píng)分均有顯著的影響，當(dāng)分離溫度為25～30 ℃時(shí)，稀奶油的產(chǎn)率開始升高，當(dāng)溫度達(dá)到40 ℃時(shí)，產(chǎn)率為15.160%±0.209%；隨著溫度繼續(xù)升高稀奶油的產(chǎn)率繼續(xù)升高；從感官評(píng)定來看，當(dāng)分離溫度在40 ℃時(shí)，稀奶油的感官評(píng)分為（88.000±2.036）分，通過試驗(yàn)得知，分離溫度越高稀奶油的產(chǎn)率也越高，但脂肪含量較低達(dá)不到發(fā)酵稀奶油的脂肪含量要求，因此，選擇40 ℃為最佳分離溫度。

2.3 分離時(shí)間對(duì)稀奶油產(chǎn)率及感官指標(biāo)的影響

稀奶油在不同的時(shí)間段內(nèi)的產(chǎn)率是不同的。當(dāng)分離時(shí)間為0～10 min時(shí)，稀奶油分離很少，出現(xiàn)這種情況可能是因?yàn)樵诜蛛x初期離心機(jī)的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定造成的。當(dāng)分離時(shí)間為10～25 min時(shí)，稀奶油的產(chǎn)率升高，最高為15.380%±0.211%，隨著分離時(shí)間增加，稀奶油的產(chǎn)率變化不顯著。從感官評(píng)定來看，當(dāng)分離時(shí)間達(dá)到25 min時(shí)，稀奶油的感官評(píng)分達(dá)到（94.000±2.036）分，隨著分離時(shí)間繼續(xù)升高稀奶油的感官評(píng)分下降（圖3）。

2.4 正交試驗(yàn)結(jié)果及分析

以稀奶油產(chǎn)率及感官綜合評(píng)分為測(cè)定指標(biāo)，在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，選擇分離工藝中分離時(shí)間、分離轉(zhuǎn)速、分離溫度3因素進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)，試驗(yàn)方案及結(jié)果見表3。由表3可知，對(duì)稀奶油產(chǎn)率進(jìn)行分析，從R值可以得出FT15型碟式離心機(jī)分離稀奶油試驗(yàn)最佳組合為A2B3C2，影響稀奶油產(chǎn)率的因素主次順序?yàn)椋悍蛛x時(shí)間>分離轉(zhuǎn)速>分離溫度。經(jīng)感官綜合評(píng)定可知，F(xiàn)T15型碟式離心機(jī)分離稀奶油試驗(yàn)最佳組合為A2B2C2或A2B3C2；由R′分析可得，3因素的主次影響次序是：分離時(shí)間>分離轉(zhuǎn)速>分離溫度。由此得到兩個(gè)測(cè)定指標(biāo)的影響因素的結(jié)果是一致的。

由表4可知，對(duì)稀奶油產(chǎn)率的方差分析結(jié)果說明，分離時(shí)間與分離轉(zhuǎn)速對(duì)稀奶油產(chǎn)率有顯著影響（P<0.05）；分離溫度的影響最小。由表5可知，稀奶油感官評(píng)分的方差分析與產(chǎn)率方差分析的因素影響順序是一致的，各因素對(duì)感官綜合評(píng)分的影響順序?yàn)椋悍蛛x時(shí)間>分離轉(zhuǎn)速>分離溫度，試驗(yàn)最優(yōu)組合為A2B3C2。即溫度35 ℃、轉(zhuǎn)速9 000 r/min、分離時(shí)間25 min。取正交試驗(yàn)最優(yōu)組合，進(jìn)行3次重復(fù)試驗(yàn)，在此條件下，測(cè)得稀奶油產(chǎn)率為16.37%，感官綜合評(píng)分為92.33分。

2.5 稀奶油和新鮮牛乳中營(yíng)養(yǎng)成分含量的測(cè)定

由表6可知，稀奶油中脂肪含量為34.73%，適用于再發(fā)酵酸性稀奶油。水分含量為47%，總灰分含量為0.30%，總糖含量為1.07%，蛋白質(zhì)含量為1.76%。

3 結(jié)論

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過正交試驗(yàn)優(yōu)化得到FT15型碟式離心機(jī)分離稀奶油最佳工藝條件為：分離時(shí)間25 min、分離轉(zhuǎn)速9 000 r/min、分離溫度35 ℃。在此條件下所得稀奶油的產(chǎn)率為每1 000 mL產(chǎn)163.7 mL稀奶油，感官綜合評(píng)分為92.33分。稀奶油中脂肪含量為34.73%，蛋白質(zhì)含量為1.76%，總糖為1.07%，灰分為0.30%，水分為47%。

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