CN101467562B - 一种含有ω-3不饱和脂肪酸的液态乳制品及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含有ω-3不饱和脂肪酸的液态乳制品，每100重量份中包含0.01-10份ω-3不饱和脂肪酸，由于ω-3不饱和脂肪酸被合理添加到可供人们日常饮用的乳品中，在提供其免疫活性功效的同时，所得到的乳品具有良好的稳定性和可接受的良好口味。本发明还涉及上述液态乳制品的生产方法，通过无菌常温后段添加ω-3不饱和脂肪酸，确保ω-3不饱和脂肪酸的所有的功能组分不会损失，利于充分发挥ω-3不饱和脂肪酸的保健功能。

Description

一种含有ω-3不饱和脂肪酸的液态乳制品及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种液态乳制品，尤其是一种含有ω-3不饱和脂肪酸的液态乳制品及其生产方法，属于液态乳制品制造领域。

背景技术

当今社会人们的工作和生活节奏日益加快，与此同时，工作压力和心理压力也不断增加，在这种情况下，通过科学健身和均衡饮食来保证身体的营养均衡，预防和改善亚健康状态，已经日益成为现代人所接受和努力达到的目标。

通过摄入一些添加了特定免疫营养素(或称免疫调节因子)的功能强化食品或药品，不仅可以为机体提供能量和底物，还可以调控机体的炎症反应、增强免疫功能。近年来，随着对脓毒症发生机制的深入认识，已经被普遍接受的观点是，当免疫功能下降时，机体存在免疫炎症反应失衡，表现为高代谢反应和自身相食，糖、脂肪和蛋白质大量分解，导致机体特异性和非特异性免疫活性细胞功能下降，此时至少已经是亚健康状态，此时，免疫营养素的应用尤为重要。ω-3多不饱和脂肪酸(PUFAs)是人体必需脂肪酸之一，也是免疫营养的重要组成部分，可以通过多种分子机制对机体具有营养、调控炎症和免疫功能的药理作用，在临床多种疾病中有很好的应用前景。

平衡膳食中脂肪的摄入准则应为：减少总的脂肪摄入量，而选择富含多不饱和脂肪酸的脂肪。随着人们对健康问题和营养问题的关注，ω-3长链多不饱和脂肪酸作为一种重要的免疫因子，其对人体的营养价值越来越受到人们的广泛关注。ω-3长链多不饱和脂肪酸包括：二十碳五烯酸(EPA，n-3)和二十二碳六烯酸(DHA，n-3)等。最新研究表明，在婴幼儿时期提供含有足量长链多不饱和脂肪酸的饮食，不仅能使婴幼儿更聪明，同时还能保护其在长大后少受高血压的危害。

大量科学研究证明，ω-3不饱和脂肪酸和人体的生理功能密切相关。FDA批准ω-3产品可作如下标识：食用ω-3脂肪酸会降低冠心病的危险。

表1：ω-3不饱和脂肪酸生理功效及参考文献

鉴于ω-3不饱和脂肪酸多方面的作用，世界各国都通过不同的方式来补充本国国民ω-3脂肪酸的摄入量。中国属于ω-3脂肪酸摄入严重不足的国家之一，有效地补充ω-3脂肪酸成为了提高国民健康的重要手段之一。

ω-3长链多不饱和脂肪酸包含DHA和EPA，属于热敏性物质，如果直接添加到一些需要高温处理的液体原料中，其免疫活性会在加工中损失甚至失活，而且这种免疫因子由于稳定性差，受热易氧化生成对人体有害的产物，同时产生令人难以接受的鱼腥气和/或臭味。目前对补充ω-3长链多不饱和脂肪酸的产品研发结果保护有采用制胶丸或微胶囊包埋产物、充氮气保护以及加入抗氧化剂等手段，目的在于提高其稳定性。而更多的是将这种不饱和脂肪酸与例如亚油酸等配制成各种健康调和油。

中国专利申请200580011428.5公开了一种包含来源于鱼油的必需脂肪酸乙酯，特别是(20∶5ω3)二十碳五烯酸(EPA)和(22∶6ω3)二十二碳六烯酸(DHA)的乙酯的高浓度混合物的药物组合物在预防和/或治疗心血管疾病，例如冠心病和/或冠状动脉或血管疾病患者的抑郁中的应用。

中国专利申请200710036568.9、200710036569.3、200710036570.6和200710036571.0分别公开了一种亚油酸与亚麻酸之比为4∶1的调和油以及通过调配亚麻油的含量，成为不同功能特点的调和油产品。

中国专利申请200580041071.5公开了一种包封各种不饱和脂肪酸的方法，并将由此得到的包合物，尤其是微囊添加到食品物中。

可以看到，目前对多不饱和脂肪酸的应用主要为油脂形式，即使如中国专利申请94110130.4公开的一种含多不饱和脂肪酸的强化牛奶，其中记载这种强化牛奶的制备也是将含有ω-PUFA的鱼油首先进行乳化，再将乳化鱼油按比例加到牛奶液中。

所以，目前对ω-3长链多不饱和脂肪酸的应用范围仍受到限制，在我国液态乳制品市场上，还没有发现一款添加ω-3长链多不饱和脂肪酸的产品，因为这类产品加工过程中需要经过均质和高温灭菌处理，均质工艺会使该免疫因子因保护层破坏被再次暴露而发生氧化反应，引入异味；高温处理也会导致活性因子的损失；另一方面，引入这种功能因子时，不适当的加工技术也会对乳饮产品本身的性质产生影响。液态乳饮产品已经是人们日常生活补充蛋白质等营养成分的重要来源。因此，研发能有效地利用ω-3长链多不饱和脂肪酸，最大限度发挥其功效，将其保健功效引入人们的日常活动，提供可满足大多数消费者需要的富含多不饱和脂肪酸的乳制饮品，具有非常广阔的应用前景。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种含有ω-3不饱和脂肪酸的液态乳制品，使ω-3不饱和脂肪酸被合理添加到可供人们日常饮用的乳品中，在提供其免疫活性功效的同时，所得到的乳品具有良好的稳定性和可接受的良好口味。

本发明还提供了制备上述液态乳制品的生产方法，通过无菌常温后段添加ω-3不饱和脂肪酸，确保ω-3不饱和脂肪酸的功能组分不会损失，利于充分发挥ω-3不饱和脂肪酸的保健功能。

为实现上述目的，本发明提供了一种含有ω-3不饱和脂肪酸的液态乳制品，每100重量份所述液态乳制品的组成中包括：

原料液奶             35-99.9份

ω-3不饱和脂肪酸     0.01-10份

稳定剂               0.05-1份。

本发明所提供的含有ω-3不饱和脂肪酸的液态乳制品中添加的稳定剂可以是本领域在制备液态乳制品时所采用的任何常规的稳定剂，具体可以包括：单硬脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、聚甘油酯、单双甘酯、二乙酰酒石酸单甘酯、琥珀酸单甘酯、羧甲基纤维素钠、结冷胶、变性淀粉、魔芋胶、卡拉胶、糊精、黄原胶、微晶纤维素、果胶、海藻酸丙二醇酯、琼脂、明胶、刺槐豆胶、海藻酸钠和瓜尔豆胶等中的一种或一种以上的组合。本发明中，所采用的原料液奶不能仅定义为常规意义上的牛奶，而应该理解为：普通的牛乳，包括全脂、脱脂或半脱脂奶；或用奶粉、奶油、水解蛋白、乳清粉或牛奶的其他组分配制而成的还原奶。

本发明所提供的含有ω-3不饱和脂肪酸的乳饮产品，是考虑了ω-3不饱和脂肪酸在乳饮中所能发挥的功效和饮用者对口感和口味的接受情况，在本发明的组成范围内，调整ω-3不饱和脂肪酸的含量可以制成不同规格的产品，例如高浓度饮品或低浓度饮品，以适应不同人群的需要。ω-3不饱和脂肪酸的含量为每100份乳饮中0.01-10份，优选是每100份乳饮中0.1-10份。口感实验结果显示，本发明的乳饮基本上可以被绝大多数受试者接受。

本发明乳饮配方中还可以加入适当调味物以进一步改善和调节乳饮的口味，例如可以添加蔗糖或甜味物质，酸度剂等。这些调味物的选择和添加在满足本领域相关标准的前提下没有特殊要求。

本发明使用的ω-3不饱和脂肪酸为可满足食品添加标准的工业产品，可以是单纯的ω-3不饱和脂肪酸，也可以是以ω-3不饱和脂肪酸为主的亚麻酸产品。

本发明提供了制备所述的液态乳制品的方法，其步骤包括：

对净化后的原料液奶在70-90℃进行5-15s巴氏杀菌并冷却；

将该巴氏灭菌后的原料液奶与除ω-3不饱和脂肪酸外的配方料混合成为配制奶组合物，并进行均质；

对均质后的配制奶组合物进行高温灭菌并冷却到室温以下，成为无菌液奶；

无菌条件下向无菌液奶中添加经无菌处理后的ω-3不饱和脂肪酸，低温下无菌灌装。

上述方法中，对最初的原奶需要在低温(通常是8℃以下)通过净乳工艺除去机械杂质，得到原料液奶，然后进行所述巴氏杀菌，冷却(最好仍于8℃以下)备用(本发明称巴氏原料奶)；

制成配制奶组合物时，可向该经巴氏灭菌后的原料液奶中加入除ω-3不饱和脂肪酸外的所有配料，根据具体配方，包括稳定剂和所确定的糖、甜味剂、酸度调节剂等，例如可以按照原料液奶与稳定剂重量比例350-999∶0.5-10添加稳定剂，搅拌混合均匀，可以根据配料的性质适当加热以利于混合；而所述糖、甜味剂、酸度调节剂(酸味剂)的选择和添加则根据对饮品的口味需要而确定，本发明不做特殊限定。

对该配制奶组合物实施均质时，优选地，均质压力为约180bar-250bar，均质温度为约40-75℃；均质后的物料还需进行高温灭菌，灭菌条件为121-150℃，4-15秒，可以采用高温瞬时灭菌(UHT)，冷却到室温(25℃)以下备用；

为确保所制备出的乳饮具有良好稳定性和长保质期，本发明的方法要求所加入的ω-3不饱和脂肪酸先经过了无菌处理，将上述经过高温灭菌的配制奶组合物与ω-3不饱和脂肪酸在无菌条件下混合和灌装。

因此根据本发明的具体技术方案，在添加ω-3不饱和脂肪酸之前对其实施无菌处理，处理方法包括对ω-3不饱和脂肪酸进行膜过滤除菌、超声波杀菌、电离辐射杀菌、电磁辐射杀菌和超渗透压除菌等中的至少一种。优选的，可以首先利用膜过滤对ω-3不饱和脂肪酸进行除菌，然后利用超声波、电离辐射、电磁辐射杀菌和超渗透压除菌等中的至少一种进行杀菌处理。

其中，所述膜过滤除菌所使用的过滤膜的孔径可以为0.2-0.3μm；所述电磁辐射可以采用紫外线照射，优选紫外线波长为200-300nm，照射时间20-30秒；所述电离辐射可以采用高速电子、X线和r线中的至少一种，照射剂量为6-10kGy，优选8kGy。

本发明利用高温灭菌(例如UHT)后段无菌常温添加ω-3长链多不饱和脂肪酸，不仅能保证ω-3长链多不饱和脂肪酸的所有功能组分不会丢失，同时还可以在尽可能长的时间内防止ω-3长链多不饱和脂肪酸发生氧化而产生异味。

与现有技术相比，本发明的优势和显著效果在于：

1、通过合理的配方和生产工艺，有效延长了产品的货架期，在确保功能因子的活性前提下，常温保质期可以长达六个月以上，利于扩大销售范围和销售周期。

2、本发明工艺采用UHT后段无菌添加ω-3长链多不饱和脂肪酸，大大节约了生产成本和管理成本；解决了产品在产品货架期内的沉淀问题、乳化问题和产生异味问题。

3、在液态乳制品中合理添加了ω-3长链多不饱和脂肪酸，消费者在日常饮用乳饮过程中就能摄入所需的不饱和脂肪酸(免疫功能因子)，利于有效促进人体心血管健康，补脑益智和改善亚健康状态。

具体实施方式

以下通过具体实施例详细说明本发明方案的实施和所具有的有益效果，但不能对本发明的可实施范围形成任何限定。

实施例1

配方：牛奶994份，ω-3不饱和脂肪酸5份，单甘酯1份；

制备步骤：

(1)将净化后的原料液奶在72℃，进行10秒的巴氏杀菌；再将该巴氏杀菌后的原料液奶冷却至8℃以下，得到巴氏原料奶；

(2)取部分冷却后的巴氏原料奶，加入单甘酯，混合搅拌均匀后，将混合奶加入到剩余巴氏原料奶中成为配制奶组合物，升温至65℃，在200bar的均质压力下进行均质；将均质后的配制奶组合物在121℃秒进行4s左右的灭菌处理，然后冷却到25℃以下，制成无菌液奶；

(3)利用孔径0.2-0.3μm的过滤膜对ω-3不饱和脂肪酸进行除菌，然后利用紫外线照射20-30s对ω-3不饱和脂肪酸再次杀菌处理，

(4)通过受高温高压蒸汽保护的输送管道，在线向冷却后无菌液奶中加入无菌ω-3不饱和脂肪酸，最后在低于20℃的温度下进行无菌灌装，制成利乐包包装的成品，得到含有ω-3不饱和脂肪酸的液态乳制品。

实施例2

配方：牛奶600份，ω-3不饱和脂肪酸2份，蔗糖脂肪酸酯2份，配料水396份；

制备步骤：

(1)取温度不超过8℃的原奶，通过净乳工艺除去原奶中的机械杂质，得到原料液奶；然后将净乳后的原料液奶在85℃，进行5秒的巴氏杀菌；再将巴氏杀菌后的原料液奶冷却至8℃以下，得到巴氏原料奶；

(2)取部分冷却后的巴氏原料奶，加入蔗糖脂肪酸酯，混合搅拌均匀后，将混合奶加入到剩余巴氏原料奶中成为配制奶组合物，升温至70℃，在220bar的均质压力下进行均质；将均质后的配制奶组合物在137℃进行4s左右的灭菌处理，然后冷却到25℃以下，制成无菌液奶；

(3)首先利用孔径0.2-0.3μm的膜对ω-3不饱和脂肪酸进行除菌，然后利用r线照射对ω-3不饱和脂肪酸再次杀菌处理，辐射剂量为8kGy，制成无菌ω-3不饱和脂肪酸。

(4)通过受高温高压蒸汽保护的输送管道，在线向无菌液奶中加入无菌ω-3不饱和脂肪酸，最后在低于20℃的温度下进行无菌灌装，制成康美包包装的成品，得到含有ω-3不饱和脂肪酸的液态乳制品。

实施例3

配方：牛奶350份，ω-3不饱和脂肪酸10份，羧甲基纤维素钠1.2份，乳酸1份，柠檬酸2.5份，香精0.5份，白砂糖50份，配料水584.8份；

制备步骤：

(1)取温度不超过8℃的原奶，通过净乳工艺除去原奶中的机械杂质，得到原料液奶；然后将净化后的原料液奶在85℃，进行5秒的巴氏杀菌；再将巴氏杀菌后的原料液奶冷却至8℃以下，得到巴氏原料奶；

(2)制备无菌液奶：

(I)将白砂糖和羧甲基纤维素钠(CMC)混合均匀，取适量的配料水加热至80℃，缓慢加入该白砂糖和CMC的混合物，不断搅拌溶解25分钟，冷却至35℃，打入配料罐，与巴氏原料奶充分混匀；

(II)将乳酸和柠檬酸与配料用水按1∶50的重量比例混匀得到酸液，并在搅拌均匀状态下，将该酸液缓慢加入到维持搅拌的配料罐的料液中，得到配制奶组合物；

将该配制奶组合物升温至60℃，在200bar的均质压力下进行均质；然后将均质后的配制奶组合物在121℃进行4秒左右的高温灭菌，然后冷却至25℃以下，得到无菌液奶；

(3)对ω-3不饱和脂肪酸进行无菌处理，具体操作与实施例1相同；

(4)在低于20℃的温度下，在线向无菌液奶中加入无菌ω-3不饱和脂肪酸，然后进行无菌灌装，得到含有ω-3不饱和脂肪酸的液态乳制品。

实施例4：含有ω-3不饱和脂肪酸液态乳制品的口感评价

以实施例1、实施例2和实施例3的液态乳制品为口味测试样品，测试人数为200人，采用不记名方式分别从产品的风味、口感、色泽、营养价值、喜好度来评价产品并打分(括号中的分数为满分标准)。

表2：实施例1、实施例2和实施例3产品口感评价

从表3中可以看出，产品无论从风味、口感、色泽还是从营养价值来看，都深受测试者的青睐。

实施例5：含有ω-3不饱和脂肪酸液态乳制品的异味考察

以实施例1、实施例2和实施例3的产品为试验样品，20℃的常温下放置，每隔一段时间，对产品的风味进行考察，主要考察有无鱼腥味和/或异味。

表3：实施例1、实施例2和实施例3产品风味考察

从表3可以看出，随着ω-3不饱和脂肪酸添加量的增加，产品的鱼腥味会加重，但在六个月的保质期内，即使添加量达到10份时，产品的鱼腥味也不会很重，完全能达到消费者可接受的程度。

实施例6：含有ω-3不饱和脂肪酸液态乳制品的临床试验

选取102名年龄在8-12岁之间的儿童，分成两组，即安慰剂组和试验组，分别服用安慰剂(未添加ω-3不饱和脂肪酸的普通液态奶)和ω-3不饱和脂肪酸液态乳制品(实施例3的产品)，为期六个月(每天1-2次正常饮用)。后三个月让服用安慰剂的儿童，转为服用不饱和脂肪酸。在试验开始、随后每隔三个月对儿童的一般能力、阅读和拼写、工作记忆和语言技巧进行评估。

六个月内不饱和脂肪酸试验组中儿童平均阅读能力进展显著高于安慰剂组。在转换阶段，前阶段服用安慰剂的改为服用不饱和脂肪酸后，阅读能力基本赶上来了。不饱和脂肪酸缺乏症状和/或阅读时视觉症状、和/或ADHD症状(注意力缺陷过动症)最为严重的儿童服用不饱和脂肪酸产品后阅读能力方面进步最大。有些人的改善是相当显著的：六个多月的阅读能力的进步要超过没有服用不饱和脂肪酸儿童需要用两年时间达到的阅读能力。

Claims (6)

1.制备含有ω-3不饱和脂肪酸的液态乳制品的方法，其步骤包括：

对净化后的原料液奶在70-90℃进行5-15s巴氏杀菌并冷却；

将该巴氏灭菌后的原料液奶与除ω-3不饱和脂肪酸外的配方料混合成为配制奶组合物，并进行均质；

对均质后的配制奶组合物进行高温灭菌并冷却到室温以下，成为无菌液奶；

无菌条件下向该无菌液奶中添加经无菌处理后的ω-3不饱和脂肪酸，低温下无菌灌装，对ω-3不饱和脂肪酸无菌处理方法为：首先利用膜过滤对ω-3不饱和脂肪酸进行除菌，然后利用超声波、电离辐射、电磁辐射杀菌和超渗透压除菌中的至少一种进行杀菌处理；

其中，所述液态乳制品中，每100重量份的组成包括：

原料液奶            35-99.9份

ω-3不饱和脂肪酸    0.01-10份

稳定剂              0.05-1份。

2.如权利要求1所述的制备方法，其中，所述稳定剂包括：单硬脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、聚甘油酯、单双甘酯、二乙酰酒石酸单甘酯、琥珀酸单甘酯、羧甲基纤维素钠、结冷胶、变性淀粉、魔芋胶、卡拉胶、糊精、黄原胶、微晶纤维素、果胶、海藻酸丙二醇酯、琼脂、明胶、刺槐豆胶、海藻酸钠和瓜尔豆胶中的一种或一种以上的组合。

3.如权利要求1所述的制备方法，其中，每100重量份的组成中包括ω-3不饱和脂肪酸0.1-10份。

4.如权利要求1所述的制备方法，其中，膜过滤除菌所使用的过滤膜的孔径为0.2-0.3μm；所述电磁辐射杀菌是采用紫外线照射20-30秒；所述电离辐射的照射剂量为6-10kGy。

5.如权利要求1所述的制备方法，其中，对配制奶组合物进行均质时，均质压力为180bar-250bar，均质温度为40-75℃。

6.如权利要求1所述的制备方法，其中，对配制奶组合物均质后高温灭菌条件为121-150℃，4-15秒。