CN102511565A - 一种含有l-肉碱的发酵乳清饮料及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种含有L-肉碱的发酵乳清饮料及其制作方法，所述发酵乳清饮料的制作方法包括：将乳清粉加入水中，并加入L-肉碱、脱脂奶粉、氯化钾、六偏磷酸钠和单硬脂酸甘油酯，溶解后于35～40℃静置水合20～40分钟，接种乳酸菌发酵剂，发酵，制作得到发酵乳清基料，并经稀释制得含有L-肉碱的发酵乳清饮料。本发明通过合理的工艺，能改善乳清蛋白过度变性带来饮料口感的粗糙感，提高了产品的稳定性及营养价值，充分发挥乳清蛋白的运动恢复功能和L-肉碱的减肥美体功能。

Description

一种含有L-肉碱的发酵乳清饮料及其制作方法

技术领域

本发明是关于一种发酵乳清饮料及其制作方法，具体是指一种含有L-肉碱的发酵乳清饮料及其制作方法，属于发酵乳品加工技术领域。

背景技术

乳清为加工干酪或干酪素的副产品，其中含有大量的乳清蛋白、乳糖、维生素及矿物质等营养成分，其中乳清蛋白为其主要成分。乳清蛋白营养价值高，易消化吸收，含有多种活性成分，是公认的人体优质蛋白质补充剂之一。乳清蛋白因为具有容易消化吸收的特性，能作为机体快速合成蛋白质的原料；同时，乳清蛋白浓缩物比目前研究过的任何一种蛋白质具有更高的生物价，所以乳清蛋白理所当然地成为运动员训练必备的营养食品。适量增加乳清蛋白的摄入，对补充运动时蛋白质的损耗、增加肌肉力量、促进血红蛋白的合成、消除疲劳等都具有重要作用。由于乳清蛋白富含支链氨基酸，能促进肌肉蛋白质的合成，更加适合运动健身人士的需要。将乳清通过发酵，调配成饮料产品，可以改善乳清粉的不良风味，赋予产品特别的发酵风味，而且还便于食用，更利于人体消化吸收；特别的，活菌性的发酵乳清饮料还能提供一些益生菌的功效，提高产品的营养价值和市场价值。

关于发酵乳清饮料的制作技术，现有技术中已有相关报道。CN1068710A公开了一种发酵乳清饮料的生产方法，其中是将乳清粉复水溶解后杀菌冷却、接种发酵培养，然后再经调制、杀菌等制作得到发酵乳清饮料。李云等人(“益生菌发酵乳清饮料的工艺研究”，实验报告与理论研究，2010年第13卷第5期)以乳清粉为原料研制出益生菌发酵乳清饮料，优化了包括菌种配比、发酵条件和稳定性在内的工艺与配方，使得到的益生菌发酵乳清饮料风味最好。杨君等人(“固定化乳酸菌发酵乳清饮料的研究”，中国乳品工业，2007年06期)对应用海藻酸钠-壳聚糖固定化乳酸菌生产发酵乳清饮料进行了研究。

现有的发酵乳清饮料的研究中，仅是将乳清粉简单地进行复水溶解，没有考虑过复水还原工艺对乳清粉还原程度的影响，而本案发明人在研究中发现，乳清粉的复水工艺对乳清饮料产品的稳定性会产生了很大的影响；此外，对复水后乳清的灭菌条件对乳清蛋白的营养成分破坏较为严重，影响了产品的营养价值。

另一方面，L-肉碱是存在于动物组织、植物和微生物中一种类似维生素的营养物质。1905年，俄国科学家Krimberg和Gulewitsch首先从牛肉浸汁中发现了肉碱。1927年Tomita和Sendju证实其分子结构为L-β-羟-γ-三甲铵丁酸(Haeckel等，1990)。在20世纪50年代末，Irving Fritz第一次证实了L-肉碱在心脏和其它肌肉中的长链脂肪酸β-氧化中起着重要作用(Fritz IB，1959)。由于大多数健康动物能产生足够的L-肉碱，所以其重要性长期被忽略。直到20世纪80年代，L-肉毒碱才被认为是机体必需的营养物质。1993年，L-肉毒碱获得美国食品、药品管理局(FDA)和世界卫生组织(WHO)认可，美国专家委员会确认L-肉毒碱为“公认安全、无毒物质”。1995年，欧共体批准在各种动物饲料中使用左旋肉毒碱及左旋肉毒碱盐酸盐。肉碱是最佳的减肥营养素，缺乏肉碱就缺少脂肪燃烧，要达到理想的脂肪燃烧程度，身体便需要有一个理想的肉碱含量水平。现在市面有大量的L-肉碱的减肥美体产品，L-肉碱的减肥美体功效正在被人们所关注。目前未见将L-肉碱添加到发酵乳清饮料中的技术报道。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种含有L-肉碱的发酵乳清饮料及其制作方法，通过合理的工艺设置将乳清粉复水还原，进一步添加L-肉碱，并改善乳清蛋白过度变性带来饮料口感的粗糙感，提高了产品的稳定性及营养价值，制作出状态稳定、具有良好风味的含有L-肉碱的发酵乳清饮料产品，充分发挥乳清蛋白的运动恢复功能和L-肉碱的减肥美体功能，满足消费者需求。

一方面，本发明提供了一种含有L-肉碱的发酵乳清饮料的制作方法，该方法包括：

(1)将乳清粉加入至35～40℃水中，800rpm～1000rpm高速搅拌化粉，并加入L-肉碱、脱脂奶粉、氯化钾、六偏磷酸钠和单硬脂酸甘油酯，搅拌溶解后于35～40℃静置水合20～40分钟，得到发酵底物料液；其中，控制该发酵底物料液中，乳清粉的添加量为12％～14％，所述L-肉碱的量为0.1％～0.5％，所述脱脂奶粉的量为乳清粉重量的2％～5％，所述氯化钾的量为0.5g～1.0g/kg(即，每kg发酵底物料液中氯化钾的添加量为0.5g～1.0g)，所述六偏磷酸钠的量为0.2g～0.5g/kg，所述单硬脂酸甘油酯的量为0.5g～2g/kg；

(2)上述发酵底物料液接种乳酸菌发酵剂，发酵，制作得到发酵乳清基料；

(3)所述发酵乳清基料经稀释制得含有L-肉碱的发酵乳清饮料。

本发明中，除特别注明外，所述比例和含量均为重量比例和含量。本发明所用各原料均可通过商购获得，应符合相关标准的要求。例如，其中所添加的L-肉碱原料为白色结晶或结晶性粉末，有轻微特殊气味，本发明中所述的L-肉碱含量0.1％～0.5％是以原料粉末中L-肉碱和/或左旋肉毒碱盐酸盐的实际含量计。

本发明的制作含有L-肉碱的发酵乳清饮料的方法中，在配制发酵底物料液时，除本发明所提倡的具有运动恢复功能的乳清蛋白和具有减肥美体功能的L-肉碱外，主要是通过在乳清复水溶液中添加少量的脱脂奶粉(脱脂乳粉)，同时添加氯化钾(KCl)、六偏磷酸钠、单硬脂酸甘油酯，模拟一个类似天然牛乳的稳定体系，然后在通过水合将乳清粉复水还原，能够有效避免传统乳清蛋白在热处理过程中由于变性带来饮料口感的粗糙感，从而改善了产品的口感，提高了产品的稳定性及营养价值。

根据本发明的具体实施方案，本发明的含有L-肉碱的发酵乳清饮料的制作方法中，所述发酵底物料液静置水合后，在50～55℃、15～18MPa条件下均质，再于95℃±5℃、300s杀菌，之后冷却至40～43℃接种进行发酵。

根据本发明的具体实施方案，本发明的含有L-肉碱的发酵乳清饮料的制作方法中，所述乳酸菌发酵剂包括嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、双歧杆菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、唾液乳杆菌、乳链球菌、乳酸乳球菌乳酸亚种、乳酸乳球菌乳脂亚种、肠膜明串珠菌乳脂亚种中的一种或多种。各菌种的具体接种量可参照所属领域的常规操作或按照供应厂商的推荐量进行。

根据本发明的具体实施方案，本发明的含有L-肉碱的发酵乳清饮料的制作方法中，所述发酵条件为：40～43℃保温发酵4.5～5h，至发酵酸度达到65°T～75°T后结束发酵。

根据本发明的具体实施方案，本发明的含有L-肉碱的发酵乳清饮料的制作方法中，所述发酵乳清基料经稀释制得含有L-肉碱的发酵乳清饮料中，所述发酵乳清基料的含量为10％～40％，且该发酵乳清饮料的甜度为折合成其中含有9％～14％的蔗糖的甜度，pH值3.5～4.0。所述甜度可以用甜味料调节，所述甜味料可以选自蔗糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖、木糖醇、安赛蜜、阿斯巴甜和甜蜜素中的一种或多种。所述产品pH值可以用酸味调节剂调节，例如可以是苹果酸、柠檬酸、乳酸等。

根据本发明的具体实施方案，本发明的含有L-肉碱的发酵乳清饮料的制作方法中，在所述发酵乳清基料经稀释制得含有L-肉碱的发酵乳清饮料的过程中，还加入了饮料总重量0.1％～0.5％的稳定剂，所述稳定剂选自CMC、大豆多糖体、果胶、PGA、结冷胶、黄原胶、海藻酸钠等中的一种或多种。优选稳定剂为饮料总重量0.1％～0.3％的果胶，且该饮料中还含有0.05％～0.1％的柠檬酸钠。

据本发明的具体实施方案，本发明的含有L-肉碱的发酵乳清饮料的制作方法中，在所述发酵乳清基料经稀释制得含有L-肉碱的发酵乳清饮料的过程中，根据产品的口味需求，还可添加适量的果汁、香精香料，具体操作可以按照所属领域的现有技术进行。

在所述发酵乳清基料经稀释制得含有L-肉碱的发酵乳清饮料的过程中，饮料配方中还应包括适量的水，以补足各组分之和为100％。

在本发明的一具体实施方案中，本发明中所述含有L-肉碱的发酵乳清饮料的配方包括：发酵乳清基料10％～40％(优选为20％～40％)，白砂糖10％～14％，果胶0.1％～0.3％，柠檬酸钠0.05％～0.1％，酸味剂≤3.0％(调节饮料产品pH3.5～4.0)，配料用水适量。

本发明的含有L-肉碱的发酵乳清饮料的制作方法，可以制作活菌型或灭菌型的发酵乳清饮料。

在本发明的一具体实施方案中，本发明是制作活菌型的含有L-肉碱的发酵乳清饮料，该方法中，是将配方中除发酵乳清基料外的其他物料混合后杀菌并降温，再与乳清发酵基料混合，混合后的物料在20～30℃、15～30MP压力下均质后灌装，制备活菌型的含有L-肉碱的发酵乳清饮料。

在本发明的另一具体实施方案中，本发明是制作灭菌型的含有L-肉碱的发酵乳清饮料，该方法中，是将配方中各物料混合均匀后经均质、灭菌，制备灭菌型的含有L-肉碱的发酵乳清饮料。

另一方面，本发明还提供了按照上述方法制备得到的含有L-肉碱的发酵乳清饮料。具体地，该含有L-肉碱的发酵乳清饮料，可以为活菌型发酵乳清饮料，或者是灭菌型发酵乳清饮料。

本发明中对产品的包装形式没有特定要求，可以采用目前市场上常见的饮料的包装形式。例如，本发明可以采用屋顶盒包装，或者采用PET、HDPE、BOPP等塑瓶包装。活菌型的产品应在低温下保存。

本发明的生产工艺中所用的设备均可采用本领域中的公知设备和相关技术，在此不再对具体的生产设备和灌装工艺进行赘述。

综上所述，本发明以乳清粉为原料，通过发酵乳清，添加L-肉碱，调配成一种营养丰富，风味独特的功能性乳制品，本发明的产品将乳清蛋白的功能和L-肉碱的功能有机结合起来，适合各年龄段的人群饮用，而且特别适合对减肥美体有需求的人群。而且，本发明通过合理的工艺和恰当的配方，能够避免传统乳清蛋白过度变性带来饮料口感的粗糙感，尽可能的减小乳清蛋白和L-肉碱在制作过程中的损失，提高了产品的稳定性及营养价值，制作出状态稳定、具有良好风味的含有L-肉碱的发酵乳清饮料产品。

具体实施方式

以下通过具体实施例详细说明本发明的技术及特点，但这些实施例并非用以限定本发明的保护范围。

实施例1、灭菌型发酵乳清饮料

本实施例中，是制作一种灭菌型的添加有L-肉碱的发酵乳清饮料。其具体工艺如下：

(1)将乳清粉(蛋白含量约45％)加入至40℃水中，800rpm高速搅拌化粉，并加入L-肉碱、脱脂奶粉、氯化钾、六偏磷酸钠和单硬脂酸甘油酯(L-肉碱、脱脂奶粉和单硬脂酸甘油酯可事先干混均匀)，搅拌等物料完全溶解后于40℃静置水合20分钟，以提高乳清蛋白的热稳定性，得到发酵底物料液；其中，控制该发酵底物料液中，乳清粉的添加量为13％，所述L-肉碱的量为0.5％(以粉末原料中L-肉碱实际含量计，以下相同)，所述脱脂奶粉的量为乳清粉重量的3％，所述氯化钾的量为0.5g/kg，所述六偏磷酸钠的量为0.2g/kg，所述单硬脂酸甘油酯的量为0.5g/kg；

将上述复水还原的乳清粉料液加热至50℃、16MPa条件均质；之后经杀菌(杀菌条件为95℃±5℃/300s)后降温至42℃，加入干酪乳杆菌，保温发酵4.5～5h，当发酵酸度达到70°T后即可降温至15～20℃破乳停止发酵，得到发酵乳清基料A；

(2)按照如下饮料配方，将所述发酵乳清基料稀释制得含有L-肉碱的发酵乳清饮料：

饮料配方(以1吨计算)：

按照上述配方，将白砂糖、柠檬酸钠和果胶干混，加入水中，再加入大部分乳酸，加入乙酰磺胺酸钠，在60℃条件下搅拌约25min，得B液，降温至15℃备用；

将发酵乳清基料A与上述B液混合，搅拌20min，加入剩下的乳酸以调节配料的最终pH值约3.7，搅拌10min混匀；将调配好的物料升温至55℃，20MPa条件下均质；均质后的物料进行杀菌，杀菌条件为121℃/4s，然后灌装，得到本实施例的添加有L-肉碱的灭菌型发酵乳清饮料产品。

实施例2、灭菌型发酵乳清饮料

本实施例中，是制作一种灭菌型的添加有L-肉碱的发酵乳清饮料。其具体制备工艺如下：

(1)将乳清粉(蛋白含量约45％)加入至35℃水中，1000rpm高速搅拌化粉，并加入L-肉碱、脱脂奶粉、氯化钾、六偏磷酸钠和单硬脂酸甘油酯，搅拌等物料完全溶解后于35℃静置水合30分钟，以提高乳清蛋白的热稳定性，得到发酵底物料液；其中，控制该发酵底物料液中，乳清粉的添加量为12％，所述L-肉碱的量为0.2％，所述脱脂奶粉的量为乳清粉重量的5％，所述氯化钾的量为0.8g/kg，所述六偏磷酸钠的量为0.35g/kg，所述单硬脂酸甘油酯的量为1g/kg；

将上述复水还原的乳清粉料液加热至55℃、16MPa条件均质；之后经杀菌(杀菌条件为95℃±5℃/300s)后降温至42℃，加入嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、植物乳杆菌的混合菌种，保温发酵4.5～5h，当发酵酸度达到75°T后即可破乳降温，得到发酵乳清基料A；

(2)按照如下饮料配方，将所述发酵乳清基料稀释制得含有L-肉碱的发酵乳清饮料：

饮料配方(以1吨计算)：

按照上述配方，将白砂糖、柠檬酸钠和果胶干混，加入水中，再加入大部分乳酸，在60℃条件下搅拌约20min，得B液，降温至15℃备用；

将发酵乳清基料A与上述B液混合，搅拌20min，加入剩下的乳酸以调节配料的最终pH值约3.6，搅拌10min混匀；将调配好的物料升温至60℃，18MPa条件下均质；均质后的物料进行杀菌，杀菌条件为121℃/4s，然后灌装，得到本实施例的添加有L-肉碱的灭菌型发酵乳清饮料产品。

实施例3、活菌型发酵乳清饮料

本实施例中，是制作一种活菌型的添加有L-肉碱的发酵乳清饮料。其具体制备工艺如下：

(1)将乳清粉(蛋白含量约45％)加入至40℃水中，800rpm高速搅拌化粉，并加入L-肉碱、脱脂奶粉、氯化钾、六偏磷酸钠和单硬脂酸甘油酯，搅拌等物料完全溶解后于35℃静置水合40分钟，以提高乳清蛋白的热稳定性，得到发酵底物料液；其中，控制该发酵底物料液中，乳清粉的添加量为14％，所述L-肉碱的量为0.5％，所述脱脂奶粉的量为乳清粉重量的3％，所述氯化钾的量为0.5g/kg，所述六偏磷酸钠的量为0.2g/kg，所述单硬脂酸甘油酯的量为1.5g/kg；

将上述复水还原的乳清粉料液加热至50℃、16MPa条件均质；之后经杀菌(杀菌条件为95℃±5℃/300s)后降温至42℃，加入干酪乳杆菌，保温发酵4.5～5h，当发酵酸度达到70°T后即可破乳并降温至15～20℃，得到发酵乳清基料A；

(2)按照如下饮料配方，将所述发酵乳清基料稀释制得含有L-肉碱的发酵乳清饮料：

饮料配方(以1吨计算)：

按照上述配方，将白砂糖、柠檬酸钠和果胶干混，加入水中，加入配方量的果葡糖浆、柠檬酸，搅拌均匀，经121℃/4s杀菌，降温至25℃，得B液；

无菌条件下，将发酵乳清基料A与上述B液混合，混合后的物料在25℃、25MP压力下均质后无菌灌装，得到本实施例的添加有L-肉碱的活菌型发酵乳清饮料产品。

实施例4、香橙风味的活菌型乳清饮料

本实施例中，是制作一种香橙风味的添加有L-肉碱的活菌型发酵乳清饮料。其具体工艺如下：

(1)乳清粉复水还原并发酵制备发酵乳清基料A的过程同实施例1；

(2)该饮料的配方如下(以1吨计算)：

将白砂糖、柠檬酸钠和果胶干混，加入水中，再加入浓缩橙汁和大部分柠檬酸，在85℃条件下搅拌25min，降温至10℃，与发酵乳清基料A混合，添加香精，搅拌15min，加入剩下的酸液以调整配料的最终酸度，搅拌10min混匀；

将调配好的物料升温至30℃，20MPa条件下均质，之后降温至2～10℃打入缓冲罐中，搅拌10min即可无菌灌装，得到本实施例的香橙风味的含有L-肉碱的活菌型发酵乳清饮料产品。

对比例1

为考察本发明的乳清粉复水工艺对提高乳清蛋白耐热稳定性的有益效果，本对比例是发明人在研究过程中直接将乳清粉复水还原的实验例，该对比例与实施例1相比，在乳清粉溶于水后、静置水合前，未添加脱脂奶粉、氯化钾、六偏磷酸钠和单硬脂酸甘油酯，而是加入L-肉碱溶解后静置水合，其他工艺条件同实施例1，制备得到作为对比样的含有L-肉碱的灭菌型发酵乳清饮料产品。

本发明各实施例和对比例产品的理化指标见表一

表一、产品的理化指标

	蛋白质，g/100g	酸度，°T	L-肉碱，mg/100ml
				实施例1	1.15	67	98
实施例2	1.61	66.5	57.5
				实施例3	1.26	68	97.4
实施例4	0.85	65	74.1
				对比例1	1.14	67	97

本发明各实施例和对比例产品的品尝测试效果

以本发明各实施例和对比例的刚下线产品作样品进行品尝测试。测试人数42人，其中有效测试人数39人。品尝方式：采用不记名打分的方式进行品尝；分别对各实施例和对比例的样品的色泽、酸甜比、粗糙度、风味进行单独打分，每一项的满分是25分，统计总分，计算平均分；平均分数越高，代表效果越好；并对产品的整体喜好程度(满分100分)给出意见，统计对每个单品的喜好人数；统计结果记录于表二。

表二、产品的品尝结果

从表中可以看出本发明中对乳清粉和L-肉碱的复水(化料)工艺，在改善产品口感粗糙度、提升产品风味方面具有显著的有益效果。

本发明各实施例和对比例的产品体系的稳定性观察实验

将各实施例和对比例的产品样品做稳定性观察记录，置于2～10℃静置观察，记录相同间隔时间内样品的析水及沉淀情况，上层析水越多、底部沉淀越多表示产品稳定性越差，可凭肉眼确定；通过稳定性观察实验，看乳清粉不同的水合温度对稳定性的影响，结果见表三及表四。

表三

表四

通过上述稳定性观察实验结果可以看出，本发明中对乳清粉和L-肉碱的复水(化料)工艺，对于维持产品在货架期内的稳定性非常好。

Claims (10)

1.一种含有L-肉碱的发酵乳清饮料的制作方法，该方法包括步骤：

(1)将乳清粉加入至35～40℃水中，800rpm～1000rpm高速搅拌化粉，并加入L-肉碱、脱脂奶粉、氯化钾、六偏磷酸钠和单硬脂酸甘油酯，搅拌溶解后于35～40℃静置水合20～40分钟，得到发酵底物料液；其中，控制该发酵底物料液中，乳清粉的添加量为12％～14％，所述L-肉碱的量为0.1％～0.5％，所述脱脂奶粉的量为乳清粉重量的2％～5％，所述氯化钾的量为0.5g～1.0g/kg，所述六偏磷酸钠的量为0.2g～0.5g/kg，所述单硬脂酸甘油酯的量为0.5g～2g/kg；

(2)上述发酵底物料液接种乳酸菌发酵剂，发酵，制作得到发酵乳清基料；

(3)所述发酵乳清基料经稀释制得含有L-肉碱的发酵乳清饮料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发酵底物料液静置水合后，在50～55℃、15～18MPa条件下均质，再于95℃±5℃、300s杀菌，之后冷却至40～43℃接种乳酸菌进行发酵。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述乳酸菌发酵剂包括嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、双歧杆菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、唾液乳杆菌、乳链球菌、乳酸乳球菌乳酸亚种、乳酸乳球菌乳脂亚种、肠膜明串珠菌乳脂亚种中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发酵条件为：40～43℃保温发酵4.5～5h，至发酵酸度达到65°T～75°T后结束发酵。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发酵乳清基料经稀释制得含有L-肉碱的发酵乳清饮料中，所述发酵乳清基料的含量为10％～40％，且该发酵乳清饮料的甜度为折合成其中含有9％～14％的蔗糖的甜度，pH值3.5～4.0。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其中，在所述发酵乳清基料经稀释制得含有L-肉碱的发酵乳清饮料的过程中，还加入了饮料总重量0.1％～0.5％的稳定剂，所述稳定剂选自CMC、大豆多糖体、果胶、PGA、结冷胶、黄原胶、海藻酸钠等中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述稳定剂为饮料总重量0.1％～0.3％的果胶，且该饮料中还含有0.05％～0.1％的柠檬酸钠。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，是将配方中除发酵乳清基料外的其他物料混合后杀菌并降温，再与酸奶基料混合，混合后的物料在20～30℃、15～30MP压力下均质后灌装，制备活菌型的含有L-肉碱的发酵乳清饮料。

9.按照权利要求1～8任一项所述方法制备得到的含有L-肉碱的发酵乳清饮料。

10.根据权利要求9所述的含有L-肉碱的发酵乳清饮料，其为活菌型或灭菌型发酵乳清饮料。