专利名称：高粘度盐酸干酪素的制备方法
技术领域：
本发明主要涉及干酪素的制备方法，尤其涉及以“曲拉”为原料制备高粘度盐酸干酪素的方法。
背景技术：
高粘度盐酸干酪素为含酪蛋白92％以上，色泽微黄或乳白色，无臭味的颗粒状或粉状物料。广泛用于工业合成酪素塑料、酪素胶生产、胶黏剂加工等。高粘度盐酸干酪素有以下特点和性质易吸水结团膨胀；酪蛋白大分子使溶液产生较高的粘度，并变稠厚，溶液冷却后又变成凝胶，凝胶受热后又变成溶液。凝胶富有弹性，并能保留水分，几乎不脱水不收缩；具有很强的乳化增稠作用，其分子具有许多亲水基团和疏水基团，可吸附水和脂肪类物质，使溶液具有乳化后油脂的特性；高粘度盐酸干酪素分子能隔离微小气泡，保持泡沫不合并，不破碎；高粘度盐酸干酪素作为一种重要的化工原料，在皮革、轻纺、造纸、国防工业等行业中有着广泛的应用。在造纸工业方面，用做施胶剂，上光剂，黏合剂等；在皮革工业中，用于人造革鞣剂，黏合剂等；在建筑行业里，是一种防水，防火，高强度，装饰性涂料；在钢铁设备制造及使用中作为高硬度防酸涂料；在电化学方面，用于电镀行业废水处理及有色金属回收；在陶瓷，玻璃等非金属材料上进行铜、镍、钴等金属材料的化学镀之表面处理。
目前，我国“曲拉”高粘度盐酸干酪素生产加工中还存在着许多问题。传统的干酪素加工工艺中，无法对产品的粘度进行控制，产品的粘度的高与低只能是由原料来决定，更谈不上生产高粘度干酪素。普通干酪素生产时往往出现色泽黄暗，酸度较低，粘度低，气味不佳，质量不能达标，不能满足市场上紧缺的高纯度高粘度干酪素产品，产品销售价格较低。
世界上主要生产出口牛乳酪蛋白产品的国家有新西兰、澳大利亚、俄罗斯及乌克兰等国家，但均为以鲜奶为原料生产，价格要比我国“曲拉”干酪素高25％-30％，产品品质相差较大，而且利用鲜奶生产的干酪素多数都为低粘度，粘度不超过2000mPa·s。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种高粘度盐酸干酪素的制备方法。高粘度盐酸干酪素是采用曲拉为原料，经过原料溶解、过滤、离心、添加辅料、经盐酸点酸、脱水、造粒、干燥而制得的产品。其粘度可达100000mPa·s。
本发明的目的可以通过采用以下技术方案来实现一种高粘度盐酸干酪素的制备方法，包括有将原料筛选，用粉碎机粉碎到30-90目，以1∶(6-16)的比例的水投入溶解罐，在投入原料之前按原料的2.28-4.58％加入亚硫酸钠(Na2SO3)，并升温至35-45℃，缓慢加入10-20％的氢氧化钠溶液，使料液pH值达到8.5-10.5，温度升至50-60℃，开始计时溶解，15-25min后加入1.19-2.79％的保险粉(低亚硫酸钠，Na2S2O4)，搅拌40-50min至溶解；用高压泵将料液打入50-200目震动筛过滤，随后将料液泵入转速为6500r/min～8000r/min离心机进行离心，流量为1500l/h-2000l/h；在温度为30℃-42℃，等搅拌充分后添加增粘剂明矾，添加量至少为干料的0.1-0.1％；搅拌均匀后； 用5-15％的盐酸使料液pH值降到pH3.8-4.6，致使酪蛋白完全沉淀；用软水清洗沉淀好的酪蛋白；水洗后脱水；脱水后经颗粒机30-60目造粒；经造粒的物料在35-65℃、干燥箱内干燥，时间25～30min。所述的高粘度盐酸干酪素的制备方法所述的原料为色泽、气味正常。
本发明所述的增粘剂为明矾，按干料增加一个百分点的增粘剂，粘度增加1000～1500mPa·s。根据需要最高粘度可达100000 mPa·s以上。
所述的高粘度盐酸干酪素的制备方法所述的泵入转速为7500r/min～8000r/min离心机至少进行二次离心，流量为1500了/h-2000l/h。所述的用软水清洗沉淀好的酪蛋白至少清洗二次。所述的脱水用板框压滤机进行或将酪蛋白装入塑料编制袋在通风环境中堆垛挤压。所述的干燥在负压式沸腾干燥箱干燥，时间25～30min在或0.3-0.6KPa真空干燥箱干燥，时间1.8-2.2h。
在干酪素生产过程中，产生的深黄色或褐色物质主要是美拉德反应的结果。美拉德反应是还原糖与蛋白质发生的反应，反应过程复杂，中间产物众多。一般分为三个阶段①初始阶段。醛基与氨基化合物进行缩合反应形成希夫碱，再经环化形成相应的N-取代醛糖基胺，经重排形成(1-氨基-1-脱氧-酮糖)。②中间阶段。Amadori化合物进行反应的三条线路一是酸性条件下进行1、2-烯醇化反应生成羟甲基糠醛(HMF)；二是碱性条件下进行2、3-烯醇化反应，产生还原酮类；三是继续进行裂解反应形成Strecker醛类。③最终阶段。此阶段较复杂，至今机制尚不清楚。最后生成类黑精(Melaneidin)。美拉德反应受温度、加热时间、水分活度、pH值、湿度和食品体系中化学组成的影响，完全抑制美拉德反应相当困难，又因为影响美拉德反应的因素众多，有效抑制美拉德反应必须是多种因素协同作用。
护色剂I、II均属于亚硫酸盐类，亚硫酸盐类是广泛使用的漂白剂，它能有效抑制美拉德反应进程，亚硫酸盐类抑制美拉德反应的褐变机理主要是①加成反应反应物的羰基可以和亚硫酸根结合形成加成化合物，其加成产物能与氨基化合物发生缩合反应，但缩合产物不能再进一步生成Schiff碱和N-葡萄糖氨基，阻止了美拉德反应的进一步发生，因而有明显的抑制效果。反应方程式为 此外，亚硫酸根还能与中间产物的羰基结合形成加成化合物，这些加成化合物的褐变活性远低于氨基化合物和还原糖所形成的中间产物，实际等于使得后面生成类黑精的反应难以发生，反应方程式为 加成的结果使有机物失去双键或减少双键，因而使颜色失去或变浅。因此亚硫酸盐抑制美拉德反应褐变主要是因为亚硫酸盐捕获了强褐变活性的中间体，而生成了褐变活性很低的中间产物，从而抑制了美拉德反应。②还原反应由于亚硫酸盐是还原剂，能产生还原作用，阻止或减缓某些中间产物反应的发生，从而避免或减少色素的生成。其它机理此外亚硫酸盐还能消耗氧和降低溶液的pH值，间接地阻止了美拉德反应的发生。但单一使用还原剂脱色效果不稳定，一些实际应用表明，在有氧或氧化剂存在的条件下已被还原的双键易恢复，氧化作用减少了体系中的还原剂含量，从而出现了回色现象。因此在使用还原剂脱色时，必须减少与氧的接触，或使用抗氧化剂、还原剂与稳定剂共用，脱色效果较为稳定。
本发明采用二次护色方法，一次护色在曲拉溶解时进行。在曲拉制备过程中鲜牛奶经过酸处理以及后续工艺脱水、干燥等环节产生了褐变，使曲拉品质下降，原因是发生了羰氨反应，产生了类黑精或称拟黑精类物质。在曲拉加碱溶解时，按配比加入亚硫酸钠(Na2SO3)和保险粉(低亚硫酸钠，Na2S2O4)并搅拌，主要是为了分解或破坏类黑色素物质，降低羰氨反应的前体物质，抑制羰氨反应的进一步进行，降低后续工艺中羰氨反应的发生率，起到对料液的保护作用。
针对传统曲拉盐酸干酪素粘度低的缺陷，本发明利用多种增粘剂进行了筛选，最后确定了增粘剂的种类。根据增粘剂的性质，结合干酪素加工工艺和干酪素指标影响因素确定因素水平，通过L9(34)正交试验，以粘度和感官得分为指标，并结合出品率选择最佳处理条件，最终确定在二次护色后加入增粘剂，添加温度为42℃，添加量至少为0.1％(以干料)，每增加一个百分点，粘度增加1000～1500mPa·s。
负压式沸腾干燥可使热敏性物料在较低温度下达到干燥的目的，一般压力越低，水的沸点越低。在负压式沸腾干燥过程中使用热气流进行干燥，这样使得物料在不断沸腾中进行水分蒸发，使得物料与热蒸汽的接触面积增大，不会产生瞬时高温现象，在短时间内可以完成干燥工序，使物料在干燥过程中的褐变程度接近于最小。
由于干燥前段物料水分含量较高，温度可适当提高至55℃，干燥后段温度保持在45℃以下。采用此工艺条件，干燥时间约为25～30min。
本发明的有益效果是，在传统曲拉干酪素生产工艺基础上，将高速离心分离、负压式沸腾干燥等高新技术应用于生产，使用增粘剂，采用二次护色等工艺，利用复合护色剂改善制品品质。使产品具有粘度高、色泽浅、无异味、品质稳定等特点。制品在风味、有效成分上与鲜奶制品基本相同，达到了优质干酪素标准。
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施例方式以下所示之最佳实施例作进一步详述实施例1见图1，一种7600mPa·s粘度盐酸干酪素的制备方法，有将色泽、气味正常的原料100吨筛选，用粉碎机粉碎到40目，以1∶14的比例的水投入溶解罐，在投入原料之前按原料的4.28％加入亚硫酸钠(Na2SO3)，并升温至40℃，缓慢加入20％的氢氧化钠溶液，使料液pH值达到9.5，温度升至55℃，开始计时溶解，20min后加入保险粉(低亚硫酸钠，Na2S2O4)，按干物料的1.79％添加，搅拌30min至溶解；用高压泵将料液打入100目震动筛过滤，随后将料液泵入转速为7500r/min～8000r/min离心机进行离心，进行二次离心，流量为1500l/h-2000l/h；在温度为42℃，等搅拌充分后添加增粘剂明矾，粘度要求7600mPa·s，添加量为干料的1％；搅拌均匀后；用10％的盐酸使料液pH值降到pH4.1，致使酪蛋白完全沉淀；用软水清洗沉淀好的酪蛋白，清洗二次；水洗后脱水；脱水后经颗粒机30-60目造粒；经造粒的物料在45-55℃、在负压式沸腾干燥箱内干燥，时间25～30min。出品率≥80％。
根据GB10707-1989要求，甘肃省质检中心对中试制品进行感官、理化、微生物等质量指标的检测(见附表)。结果表明各项指标均符合国家标准，见表1。
表1曲拉高粘度干酪素质量检验结果
实施例2一种100000mPa·s粘度盐酸干酪素的制备方法，有将色泽、气味正常的原料100吨筛选，用粉碎机粉碎到40目，以1∶14的比例的水投入溶解罐，在投入原料之前按原料的4.28％加入亚硫酸钠(Na2SO3)，并升温至40℃，缓慢加入20％的氢氧化钠溶液，使料液pH值达到9.5，温度升至55℃，开始计时溶解，20min后加入保险粉(低亚硫酸钠，Na2S2O4)，按干物料的1.79％添加，搅拌30min至溶解；用高压泵将料液打入100目震动筛过滤，随后将料液泵入转速为7500r/min～8000r/min离心机进行离心，进行二次离心，流量为1500l/h-2000l/h；在温度为42℃，等搅拌充分后添加增粘剂明矾，粘度要求100000mPa·s，添加量为干料的8％；搅拌均匀后； 用10％的盐酸使料液pH值降到pH4.1，致使酪蛋白完全沉淀；用软水清洗沉淀好的酪蛋白，清洗二次；水洗后脱水；脱水后经颗粒机30-60目造粒；经造粒的物料在45-55℃、在负压式沸腾干燥箱内干燥，时间25～30min。出品率≥80％。
实施例3一种20000mPa·s粘度盐酸干酪素的制备方法，有将色泽、气味正常的原料100吨筛选，用粉碎机粉碎到40目，以1∶14的比例的水投入溶解罐，在投入原料之前按原料的4.28％加入亚硫酸钠(Na2SO3)，并升温至40℃，缓慢加入20％的氢氧化钠溶液，使料液pH值达到9.5，温度升至55℃，开始计时溶解，20min后加入保险粉(低亚硫酸钠，Na2S2O4)，按干物料的1.79％添加，搅拌30min至溶解；用高压泵将料液打入100目震动筛过滤，随后将料液泵入转速为7500r/min～8000r/min离心机进行离心，进行二次离心，流量为1500l/h-2000l/h；在温度为42℃，等搅拌充分后添加增粘剂明矾，粘度要求20000mPa·s，添加量为干料的4％；搅拌均匀后； 用10％的盐酸使料液pH值降到pH4.1，致使酪蛋白完全沉淀；用软水清洗沉淀好的酪蛋白，清洗二次；水洗后脱水；脱水后经颗粒机30-60目造粒；经造粒的物料在45-55℃、在负压式沸腾干燥箱内干燥，时间25～30min。
权利要求
1.一种高粘度盐酸干酪素的制备方法，包括有将原料筛选，用粉碎机粉碎到30-90目，以1∶(6-16)的比例的水投入溶解罐，在投入原料之前按原料重的2.28-4.58％加入亚硫酸钠(Na2SO3)，并升温至35-45℃，缓慢加入10-20％的氢氧化钠溶液，使料液pH值达到8.5-10.5，温度升至50-60℃，开始计时溶解，15-25min后加入1.19-2.79％的保险粉(低亚硫酸钠，Na2S2O4)，搅拌40-50min至溶解；用高压泵将料液打入50-200目震动筛过滤，随后将料液泵入转速为6500r/min～8000r/min离心机进行离心，流量为1500l/h-2000l/h；在温度为30℃-42℃，等搅拌充分后添加增粘剂明矾，添加量至少为干料的0.1-0.1％；搅拌均匀后；用5-15％的盐酸使料液pH值降到pH3.8-4.6，致使酪蛋白完全沉淀；用软水清洗沉淀好的酪蛋白；水洗后脱水；脱水后经颗粒机30-60目造粒；经造粒的物料在35-65℃、干燥箱内干燥，时间25～30min。
2.如权利要求1所述的高粘度盐酸干酪素的制备方法，其特征是所述的原料为色泽、气味正常。
3.如权利要求1所述的高粘度盐酸干酪素的制备方法，其特征是所述的增粘剂为明矾，按干料每公斤增加一个百分点，粘度增加1000～1500mPa.s。
4.如权利要求1所述的高粘度盐酸干酪素的制备方法，其特征是所述的泵入转速为6500r/min～8000r/min离心机至少进行二次离心，流量为1500l/h-2000l/h。
5.如权利要求1所述的高粘度盐酸干酪素的制备方法，其特征是所述的用软水清洗沉淀好的酪蛋白至少清洗二次。
6.如权利要求1所述的高粘度盐酸干酪素的制备方法，其特征是所述的脱水用板框压滤机进行或将酪蛋白装入塑料编制袋在通风环境中堆垛挤压。
7.如权利要求1所述的高粘度盐酸干酪素的制备方法，其特征是所述的干燥在负压式沸腾干燥箱干燥，时间25～30min在或0.3-0.6KPa真空干燥箱干燥，时间1.8-2.2h。
全文摘要
本发明主要涉及以“曲拉”为原料制备高粘度盐酸干酪素的方法。一种高粘度盐酸干酪素的制备方法，包括有将原料筛选，粉碎、护色，搅拌、溶解；过滤，随后将料液泵入转速为6500r/min～8000r/min离心机进行离心，流量为1500l/h－2000l/h；在温度为30℃－42℃，等搅拌充分后添加增粘剂明矾，添加量至少为干料的0.1－0.1％；搅拌均匀后；用5－15％的盐酸使料液pH值降到pH3.8－4.6，致使酪蛋白完全沉淀；用软水清洗沉淀好的酪蛋白；水洗后脱水；脱水后经颗粒机30－60目造粒；经造粒的物料在35－65℃、干燥箱内干燥，时间25～30min。本发明的优点是在传统曲拉干酪素生产工艺基础上，使用增粘剂，采用二次护色等工艺，利用复合护色剂改善制品品质。使产品具有粘度高、色泽浅、无异味、品质稳定等特点。制品在风味、有效成分上与鲜奶制品基本相同，达到了优质干酪素标准，满足了市场的需求。
文档编号C07K2/00GK101085807SQ20061010452
公开日2007年12月12日 申请日期2006年9月1日 优先权日2006年9月1日
发明者甘伯中, 敏文祥, 侯晓东, 童伟, 马伟华, 丁福军, 朱雄英, 纪银莉, 田虎龙, 高维东 申请人:甘肃华羚生物技术研究中心, 甘肃农业大学