中国乳业 ›› 2024, Vol. 0 ›› Issue (9): 97-104.doi: 10.12377/1671-4393.24.09.17
黄娟1,2, 吴思翰3, 廖高锋4, 彭小霞1
HUANG Juan1,2, WU Sihan3, LIAO Gaofeng4, PENG Xiaoxia1
摘要: [目的] 复原奶调制乳受奶粉产地、营养指标、使用比例、乳化稳定剂、工艺参数等影响,易出现灭菌生产工艺过程中保温管结垢过多,导致蒸汽压力骤升超出安全阈值、终产品沉淀过多等不稳定现象。[方法] 本研究通过单因素试验初步探究复配乳化稳定剂、缓冲盐、奶粉品牌、奶粉复水温度和时长对产品稳定性、风味影响。在单因素试验基础上,设计响应面法 Box-Behnken组合试验,优化复配乳化稳定剂应用比例、奶粉复水比例及温度。[结果] 单因素试验结果显示,新西兰产地的某品牌全脂奶粉优于澳大利亚优于美国;奶粉复水比例1︰7.5且复水30 min条件下,45 ℃复水温度优于50 ℃,优于40 ℃;奶粉复水比例1︰7.5且复水1 h条件下,40 ℃复水温度优于45 ℃,优于50 ℃。(单,双甘油脂肪酸酯+三聚磷酸钠+FH)复配乳化稳定剂优于(单,双甘油脂肪酸酯+三聚磷酸钠+六偏磷酸钠+FH)复配乳化稳定剂,优于(单,双甘油脂肪酸酯+六偏磷酸钠+FH)复配乳化稳定剂,优于(单,双甘油脂肪酸酯+FH)复配乳化稳定剂。结合生产实际建立响应面模型最优解结果表明,全脂复原奶调制乳最佳乳化稳定体系及关键工艺参数:(单,双甘油脂肪酸酯+三聚磷酸钠+FH)复配乳化稳定剂添加比例0.26%,新西兰产地的某品牌全脂奶粉复水比例1︰7.2,奶粉复水温度45 ℃,复水时长30 min,预测感官评分9.273,TSI顶部和底部平均值0.171,离心沉淀率0.31%。3 个模型的P值均<0.001,对应R2为 0.948~0.981,说明3 个响应方程吻合程度较高。在该条件下进行中试试验验证,对应复原奶调制乳的综合感官评分9.14,上机24 h的TSI顶部和底部平均值仅为0.182,3 000 rpm、30 min条件下的离心沉淀率仅为0.35%,与预测值接近,证明模型有效。测得其粘壁率0.25%,均质指数5.70%,终产品pH值6.42,变化较小,接近于中性,证明产品稳定性较好。工业化生产条件下验证结果显示连续生产90 吨过程中,试产优化后的配方及工艺参数对应中间段的压力上升幅度较(单,双甘油脂肪酸酯+FH)复配乳化稳定剂生产方案(原始配方)有明显改善,感官风味结果与实验室一致。[结论] 响应面法可有效拟合该调制乳的复配稳定剂添加比例,奶粉复水比例、温度和时长关系,为工业化生产中奶粉过度热循环处理等特殊生产状况提供基础依据,有助于实际操作中快速准确响应相应的对策。
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