文/楊飛艷 孫術(shù)國(guó)* 羅 章 謝司偉 黃文陽(yáng)
(1 中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院;2 西藏農(nóng)牧學(xué)院食品科學(xué)學(xué)院)
西藏由于生產(chǎn)技術(shù)的限制,曲拉生產(chǎn)基本以作坊式生產(chǎn)為主,生產(chǎn)規(guī)模小、產(chǎn)量低。西藏傳統(tǒng)牦牛曲拉的生產(chǎn)工藝,首先是對(duì)采集的生牦牛乳用紗布過(guò)濾,接著利用手搖式奶油分離機(jī)脫脂,再將脫脂乳置于專用木桶中,混入少量含有發(fā)酵菌種的曲拉成品于木桶中進(jìn)行發(fā)酵。此后,將發(fā)酵混合乳加熱,采用紗布取凝固乳,采用吊掛的方式除去乳清液,然后攤開晾曬干燥,即獲得曲拉成品[3]。該方法生產(chǎn)的曲拉產(chǎn)品中品質(zhì)差、品質(zhì)不穩(wěn)定及貯藏過(guò)程中品質(zhì)極易變差。因此,制定牦牛曲拉標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程顯得十分必要。
牦牛曲拉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,富含蛋白質(zhì)(含量達(dá)75.0%以上)、氨基酸、脂肪(含量為4.0%~7.0%)及鈣元素(15.7g/kg)。其具有增強(qiáng)人體免疫力,促進(jìn)機(jī)體代謝,護(hù)眼美膚,補(bǔ)充鈣,維持人體腸道正常菌群的穩(wěn)定和平衡,預(yù)防便秘和腹瀉,抑制齲齒發(fā)生等功效[4]。西藏農(nóng)牧民一般直接食用或者添加到糌粑中,用于改善糌粑口感和營(yíng)養(yǎng)。目前,已經(jīng)利用曲拉的獨(dú)特功效開發(fā)干酪素[3]。
牦牛曲拉生產(chǎn)工藝流程為:原料乳檢驗(yàn)—原料乳預(yù)處理—乳脂分離及標(biāo)準(zhǔn)化—?dú)⒕臃N發(fā)酵—加熱—擠壓脫水—干燥—包裝—冷藏貯存。
2.2.1 原料乳的檢驗(yàn)及質(zhì)量要求
在無(wú)疫情地區(qū)收購(gòu)健康、安全的牦牛原料乳,要求其色澤、滋味、氣味、組織狀態(tài)、相對(duì)密度、蛋白質(zhì)含量、脂肪含量和非脂乳固體含量符合國(guó)家乳品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)《GB 19301—2010 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)生乳》。入庫(kù)前須對(duì)感官指標(biāo)、理化指標(biāo)、體細(xì)胞數(shù)、污染物限量、真菌毒素限量、微生物指標(biāo)、獸藥殘留等方面進(jìn)行檢驗(yàn),要求其各項(xiàng)指標(biāo)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB 19301—2010 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 生乳》。
2.2.2 原料乳預(yù)處理
將收購(gòu)的原料乳進(jìn)行均質(zhì),經(jīng)四層紗布過(guò)濾除雜,然后采用巴氏殺菌,殺菌溫度65 °C,殺菌時(shí)間15 min,用于抑制嗜冷菌等有害微生物繁殖[5],然后3 min內(nèi)急速冷卻到4 °C,在4 °C貯藏條件下24 h內(nèi)用于曲拉生產(chǎn)。
2.2.3 乳脂分離及標(biāo)準(zhǔn)化
將牦牛乳注入真空高效攪打破乳機(jī)中,破乳腔溫度控制在40 °C,真空度控制0.1 MPa,剪切速率控制10 000~15 000 r/min,剪切破乳時(shí)間10~15 min。再將剪切破乳的混合液注入到高速離心機(jī)中,離心轉(zhuǎn)速控制在6 000 r/min,離心10~15 min,獲得脫脂牦牛乳和稀奶油,脫脂牦牛乳的脂肪含量應(yīng)低于1.0%[6]。其中脫脂牦牛乳用于曲拉加工,牦牛稀奶油用于酥油加工。
為了更好地評(píng)測(cè)本文算法提出的框架的性能,構(gòu)建一個(gè)與本文算法框架具有相同網(wǎng)絡(luò)層數(shù)的CNN框架進(jìn)行對(duì)比。在網(wǎng)絡(luò)的前4個(gè)卷積層,對(duì)比框架與本文算法框架具有相同的卷積核尺寸和數(shù)量;為了對(duì)比不同結(jié)構(gòu)作為網(wǎng)絡(luò)輸出層的效果,對(duì)比框架的輸出層設(shè)置為全連接層。兩個(gè)CNN框架具體參數(shù)如表4所示,其中CNN-1為本文算法的框架,CNN-2為對(duì)比框架,加粗?jǐn)?shù)字指網(wǎng)絡(luò)中的訓(xùn)練參數(shù)。
2.2.4 脫脂牦牛乳的殺菌、發(fā)酵和加熱
將脫脂牦牛乳采用巴氏殺菌,殺菌溫度85 °C,殺菌時(shí)間12 min,進(jìn)行滅菌和鈍化脂肪氧化酶及過(guò)氧化物酶。待殺菌結(jié)束,冷卻至30~35 °C,接種乳球菌和乳桿菌復(fù)配菌種凍干粉0.2%~0.4%[7],發(fā)酵時(shí)間10~15 h。當(dāng)發(fā)酵脫脂牦牛乳pH值接近4.6時(shí),終止發(fā)酵,即將發(fā)酵脫脂牦牛乳加熱100 °C,殺菌時(shí)間5 min,接著迅速冷卻至常溫,獲得牦牛乳發(fā)酵凝固物。
2.2.5 擠壓脫水
擠壓脫水的目的是脫去曲拉中水分含量,降低后續(xù)干燥能耗,使蛋白顆粒變?yōu)橹旅芙Y(jié)構(gòu),便于成型和美觀,同時(shí)避免曲拉在貯藏過(guò)程中因空氣進(jìn)入而導(dǎo)致曲拉蛋白和脂肪氧化變質(zhì)。通常將牦牛乳發(fā)酵凝固物導(dǎo)入曲拉加工專用擠壓模具,在4 °C條件下,采用800 N擠壓力[3],擠壓時(shí)間為16~20 h,獲得具有各種形狀的曲拉初制品。
2.2.6 干燥
將獲得的曲拉初制品置于真空干燥箱內(nèi),溫度控制40 ℃,真空度控制0.1 MPa,干燥時(shí)間10~12 h,將曲拉水分干燥至10.0%~12.0%。
2.2.7 包裝和冷藏
將干燥后的曲拉在無(wú)菌包裝室真空包裝,包裝袋規(guī)格50~500 g,包裝材料需防水、防油、不透氣、不透光[8]。為了保持曲拉的品質(zhì),將其置于4 ℃貯藏。如需要長(zhǎng)期貯藏,將其置于-25 ℃的冷庫(kù)中冷凍貯藏。
用于曲拉加工的牦牛乳須符合《GB 19301—2010 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 生乳》,按照上述工藝流程加工獲得的曲拉產(chǎn)品質(zhì)量需滿足pH值為4.6,水分含量10.0%~12.0%,蛋白質(zhì)含量大于70.0%,脂肪含量大于3.0%。按照此技術(shù)規(guī)程,可一定程度克服傳統(tǒng)加工工藝弊端,為實(shí)現(xiàn)曲拉標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化、規(guī)?;a(chǎn)奠定理論基礎(chǔ)。