水牛奶干酪中多肽提取条件的优化

 农皓如，杨攀，李玲，黄丽，唐艳，曾庆坤*

 中国农业科学院广西水牛研究所（南宁530001）

摘要采用单因素和正交试验，以干酪多肽提取率为评价指标，对干酪多肽提取的工艺进行优化。结果表明，最佳工艺为料液质量比1：10，提取温度30℃，提取时间30 min。对霉菌干酪、外源酶促熟干酪和自然成熟干酪三种干酪进行多肽提取，提取率能够达到95%以上。

关键词干酪；多肽提取率；工艺

 干酪是一种发酵乳制品，营养价值高，是牛乳多种营养成分的浓缩精华，除富含丰富的蛋白质、脂肪之外，也含有微量元素、维生素等。干酪中的蛋白质含量在20%～30%，主要是酪蛋白。干酪在成熟的过程中其自身的微生物和酶会催化一系列的生化反应，产生干酪特有的风味物质。主要是糖酵解、蛋白质水解、脂肪水解。蛋白质在蛋白酶、凝乳酶以及微生物酶的作用下逐渐降解成多肽、小肽以及氨基酸。针对乳及其乳制品的生物活性肽有很多研究，如发酵乳、干酪等。对于干酪中生物活性肽的研究已经有相关文献报道，但对于酪中的多肽提取方法，以及提取率的相关文献比较少。12% TCA-SN主要由干酪加工中加入的凝乳酶和发酵剂菌体死亡后释放的蛋白酶共同作用产生的，反应的是干酪中蛋白质水解的深度。12% TCA溶液可以使得干酪中的缩氨酸全部聚沉，提取液中12% TCA-SN的含量可反应多肽的提取率。主要研究干酪中多肽的提取，通过单因素和正交试验，以多肽提取率为评价指标，进行提取工艺条件的优化。

1材料与方法

1.1材料与仪器

  水牛乳干酪（实验室自制）；蒸馏水；三氯乙酸。

  Sartorius普及型pH计（PB-10）；LD25-2离心机；FOSS-8400凯氏定氮仪；ALPHAl-2LD plus冻干机。

1.2方法

1.2.1干酪中多肽提取工艺路线

1.2.212% TCA-SN测定方法（多肽提取率测定）

 称取0.2 g干酪肽粉，加入20 m L质量分数为12%的三氯乙酸，将干酪肽粉充分磨碎，再用20 m L的12%的三氯乙酸溶液充分冲洗，悬浮液在4 000 r/min条件下离心20 min，取上清液定量的移入凯氏消化瓶，进行微量凯氏定氮。

1.2.3单因素试验设计

 以自然成熟干酪为研究对象，多肽提取率为测定指标。以料液质量比(1：4，1:6，1：8和1：10)、提取时间（0，30，60，120和180 min）、提取温度（25℃．50℃，75℃和100℃）为条件进行单因素试验。

1.2.4正交试验设计

  根据L9(34)正交试验表，设计三因素三水平的正交试验，见表1。

1.2.5数据分析

  用SPSS软件进行数据分析。

2结果与分析

2.1料液质量比对干酪中多肽提取率的影响

 由图1可知随着料液质量比的增加，多肽的提取率越高，综合考虑原料及能耗，考虑在1：8～1：10的范围内进行提取。

  结果见表2。根据料液质量比提取率的方差分析得出组间内p<0.05，所以提取率为显著。

2.2提取时间对多肽提取率的影响

 由图2可知随着时间的增加，多肽提取率也增加，前期30～120 min多肽提取率增加不显著，在1 80min后，提取率显著提高，但提高量有限，因此可将提取时间控制在30 min左右。

  结果见表3。根据不同提取时间提取率的方差分析得出组间内p>0.05，所以提取率不显著。

2.3提取温度对多肽提取率的影响

 由图3可知随着提取温度的升高，多肽提取率降低，主要是因为温度过高，会引起酪蛋白及乳清蛋白变性、包埋一部分活性肽，同时酪蛋白及乳清蛋白沉淀会影响过滤效果，增加过滤时间及能耗。宜在25℃左右进行提取，并控制在50℃以内。

  结果见表4。根据不同温度的提取率方差分析组间内p<0.05，所以提取率为显著。

2.4正交试验条件优化

  在单因素试验的基础上，根据L9(34)正交试验设计表来研究各因素水平对干酪中多肽提取的影响率，筛选出最佳的工艺条件。其结果见表5。

 正交试验结果可知各因素对提取率的影响为：C>B>A。方差分析显示，正交试验各因素对多肽提取率的影响不显著，这可能是因为提取率受到多个因素的交互作用的影响。考虑到提取时间30 min与50 min的提取率差异小，提取率增加值不显著，本着节约能耗的原则，最佳条件确定为：A3B2C2。即，料液质量比1: 10，提取温度30 ℃，提取时间30 min。

2.5三种干酪的提取率的验证试验

 采用正交试验得出的最佳优化条件即料液质量比1：10，提取温度30℃，提取时间30 min，对霉菌干酪、外源酶促熟干酪、自然成熟三种干酪进行多肽提取，提取率均能达到95%以上，提取效果良好，其结果见表6。

3结论

 1)由单因素试验得出料液质量比在1：10，提取时间在30 min，提取温度控制在25℃左右，其干酪多肽提取率比较高，根据单因素试验结果，进行正交试验得出的最佳优化条件为：料液质量比1：10，提取时间30 min，提取温度30℃。

  2)对提取干酪多肽的方法进行验证，三种干酪多肽提取率均达到95%以上，证明正交试验得出的最优条件合理，可以采取此试验方法。