一种焦糖炼乳及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于食品领域,特别涉及一种焦糖炼乳及其制备方法和应用。
背景技术
炼乳是经过减压浓缩的全乳。一般是把牛乳消毒后,在真空蒸发器中浓缩装罐、杀菌而制成。用制奶油时的副产品酪乳或制干酷时的副产品乳清等,也可以制成炼乳。也有以山羊乳为原料的。炼乳产品的生产始于17世纪,我国的炼乳事业,最早开始于1924年。现在,主要是浙江地区的乳品加工厂,以熊猫乳品有限公司为代表的企业在生产炼乳。其部分产品销往港澳、东南亚等国家和地区。炼乳产品深受消费者欢迎,因为它能满足消费者的基本营养需求——含有人体生长发育和日常生活所必须的六大营养素,具有浓郁的奶香风味,状态浓稠、滑顺,满足消费者多口感的需求,小型马口铁灌装,使用和食用都很方便。可常温储存,保质期长1年以上
按照国标GB13102—2010食品安全国家标准,炼乳的分类有三种,淡炼乳:以生乳和(或)乳制品为原料,添加或不添加食品添加剂和营养强化剂,经加工制成的粘稠状产品;加糖炼乳:以生乳和(或)乳制品、食糖为原料,添加或不添加食品添加剂和营养强化剂,经加工制成的粘稠状产品;调制炼乳:以生乳和(或)乳制品为主料,添加或不添加食糖、食品添加剂和营养强化剂,添加辅料,经加工制成的粘稠状产品。
市场上的炼乳种类较多。主要分为全脂加糖炼乳(甜炼乳),全脂无糖炼乳(淡炼乳)和脱脂加糖炼乳(脱脂炼乳)三种。甜炼乳∶用鲜牛乳按2.5∶1的比例浓缩,并加白砂糖或少许葡萄糖而制成,加糖量约占成品40%~45%;淡炼乳:也叫淡奶,亦叫不加糖炼乳。它是用纯粹鲜乳在真空锅中浓缩而成。原料对成品的比例为2.5~2.55∶1;成品密度象稀奶油一样,装于密封罐中出售;脱脂炼乳:用脱脂乳在真空锅中加糖浓缩而成。该产品我国生产量不大,质量规格多样化。
炼乳常用的生产制造方法主要有甜炼乳:将检验合格的原乳,经净化,标准化,添加白砂糖浆后,采用不同的预热方法进行预热杀菌;杀菌后,浓缩;再进行冷却结晶,最后装罐封罐、包装出厂;淡炼乳:原乳经标准化,预热杀菌后,于经浓缩,均质,冷却(快速冷却);然后装罐,封罐,灭菌和冷却;最后进行振荡成品;脱脂加糖炼乳:脱脂加糖炼乳的生产方法同甜炼乳基本相似,也是在真空锅中加糖浓缩而成。
在此以淡炼乳为例,详细介绍炼乳常用的生产方法和工艺参数。
1)原料乳验收、预处理、标准化
淡炼乳在生产工艺中需经过高温灭菌,故原料乳的选择特别是原料乳中的要用75%的乙醇检验,并做添加磷酸盐热稳定性试验。
2)原料奶预热
淡炼乳生产一般采用95~100℃、10~15min使乳中的钙离子成为磷酸三钙,而不溶。另外采用UHT灭菌技术可提高乳的热稳定性,如120℃、15s的预热条件。为了提高乳蛋白质的热稳定性,在淡炼乳生产中允许添加少量稳定剂。常作稳定剂使用的有柠檬酸钠、磷酸氢二钠或磷酸二氢钠,添加量为:100kg原料乳中添加磷酸氢二钠(Na2HPO4·12H2O)或柠檬酸钠(C6H5O7Na3·2H2O)5~25g,或者100kg淡炼乳添加12~62g。
3)浓缩
浓缩乳温度为50℃左右,波美度为6.27~8.24Brix即可。
4)均质
淡炼乳在长时间放置后会发生脂肪上浮现象,表现为其上部形成稀奶油层,严重时一经震荡还会形成奶油粒,这大大影响了产品的质量。因此必须均质处理。目的:(1)破碎脂肪球,防止脂肪上浮;(2)使吸附于脂肪球表面的酪蛋白量增加,进而增加制品的粘度,缓和变稠现象;(3)使产品易于消化、吸收;(4)改善产品感观质量。
在炼乳生产中视具体情况可以采用一次或二次均质;如采用二次均质,第一次在预热之前进行,第二次应在浓缩之后。均质压力第一段为14~16Mpa,第二段为3.5Mpa左右;均质温度以50~60℃为宜。为了确保均质效果,可以对均质后的物料进行显微镜检视,如果有80%以上的脂肪球直径在2μm以下,就可以认为均质充分了。
5)冷却
均质后的炼乳温度一般为50℃左右,在这样的温度下停留时间过长,可能出现耐热性细菌繁殖或酸度上升的现象,从而使灭菌效果及热稳定性降低。淡炼乳冷却温度与装罐时间有关,当日装罐需冷却到10℃以下,次日装罐应冷却至4℃以下。
6)灌装
包装规格有马口铁罐小包装和大包装两种。包装淡炼乳的铁罐直径、高度和容量有多种不同的规定,我国一般采用大罐净重410g,直径7.5cm,高10.8cm;小罐净重170g,直径6.6cm,高6.35cm。装淡乳用的铁罐必须坚固;密封良好;并能耐灭菌工段中的压力变化。
7)灭菌
8)冷却
冷却至30℃以下。在此温度下,成品的变稠和褐变倾向也会加剧。因此,要及时且迅速的使物料的温度降下来,目的是防止发生上述产品质量问题。
早在十九世纪三十年代,一名叫Newton的英国人通过研究证明了牛乳加糖、浓缩可延长保存期的可行性。到1866年一家叫Anglo—Swiss的炼乳公司在瑞士开设了第一家甜炼乳工厂,而这家公司就是如今闻名世界的“雀巢”公司的前身之一。普通甜炼乳含有大量的糖,因而渗透压很高,这就抑制了有害微生物的生长,并赋予成品以很好的保存性,即使开罐后在常温下也能贮较长的时间。同时炼乳的营养价值及用途极其广泛。甜炼乳:一般主要为饮用,以代替消毒牛乳,或添加于红茶、咖啡中饮用;大罐包装型则用于食品工业,如冰淇淋、糖果、糕点等的配料。淡炼乳:食用后蛋白质在胃中容易消化,且因脂肪经过均质处理,故比普通牛乳容易消化,适合于喂养婴儿。但经过高温灭菌,降低了牛奶的芳香风味,对维生素B1和维生素C有破坏。而且开罐后不能久存。淡炼乳大量用于制造冰淇淋和糕点。
炼乳的发展趋势是经济的发展,社会的进步,一定会出现新产品。
A.细分市场必然带来产品的分类,不同的产品适用于不同的领域;
B.应用范围将会越来越广,不限于抹面包、冲咖啡、调奶茶、调制西式甜品等;
C.伴随着新的包装形式和新包装材料的出现,各种新产品在市场上已经出现;
D.伴随着技术的进步和口味的创新,产品会更多;
E.新工艺和新技术的创新,新产品必将在市场上出现。
在这样的背景下,本发明致力于研制新型炼乳——焦糖炼乳、开发新的生产方法和工艺技术参数、设计制作专用生产设备。研究国内至今没有的新型炼乳产品;开发新的生产方法和工艺技术参数,完全不同于传统的炼乳生产工艺和技术;在生产工艺中连续进行乳糖分解反应和美拉德反应,最大程度地保留了乳中的营养成分,杀灭有害微生物保证食品安全,同时产生浓郁的焦香味,赋予新产品独特的特性。能够满足消费者的口感需求—浓稠、滑顺口感、使用和食用都很方便。可常温储存,保质期长。
美拉德反应是法国化学家Maillard于1912年发现甘氨酸与葡萄糖混合加热时形成褐色的物质。后来人们发现这类反应不仅影响食品的颜色,而且对其香味也有重要作用,并将此反应称为非酶褐变反应。1953年Hodge对美拉德反应的机理提出了系统的解释,大致可以分为3阶段。起始阶段是席夫碱的生成:氨基酸与还原糖加热,氨基与羰基缩合生成席夫碱,N-取代糖基胺经Amadori重排形成Amadori化合物(1-氨基-1-脱氧-2-酮糖)。中间阶段:Amadori化合物通过三条路线进行反应。在酸性条件下,经1,2—烯醇化反应,生成羰基甲呋喃醛,在碱性条件下,经2,3-烯醇化反应,产生还原酮类褐脱氢还原酮类。有利于Amadori重排产物形成Deoxysome。它是许多食品香味的前驱体。Strecker聚解反应,继续进行裂解反应,形成含羰基和双羰基化合物,以进行最后阶段反应或与氨基进行分解反应,产生Strecker醛类。最终阶段机制尚不清楚,中间阶段的产物与氨基化合物进行醛基—氨基反应,最终生成类黑精。美拉德反应产物除类黑精外,还有一系列中间体还原酮及挥发性杂环化合物,所以并非美拉德反应的产物都是呈香成分。反应经过复杂的历程,最终生成棕色甚至是黑色的大分子物质类黑素。
目前研究发现其与机体的生理和病理过程密切相关。越来越多的研究结果显示出美拉德反应作为与人类自身密切相关的研究具有重要的意义,目前研究焦点在蛋白质交联、类黑素、动力学以及丙烯酰胺,而这些方面在中药炮制、制剂、药理作用中处处可见。因此,随着现代科技的不断进步,相信美拉德反应的研究将可能成为中药和食品研究的新领域。
美拉德反应最初应用于食品香精生产中。国外研究比较多,国内的研究应用很少,该技术在肉类香精及烟草香精中有非常好的应用。所形成的香精具天然肉类香精的逼真效果,具有调配技术无法比拟的作用。经过检索至今还没有发现美拉德反应用于炼乳产品生产的研究和报道。影响美拉德反应的因素很多,主要有如下
A.糖氨基结构还原糖是美拉德反应的主要物质,五碳糖褐变速度是六碳糖的10倍,还原性单糖中五碳糖褐变速度排序为:核糖>阿拉伯糖>木糖,六碳糖则:半乳糖>甘露糖>葡萄糖。还原性双糖分子量大,反应速度也慢。在羰基化合物中,α-乙烯醛褐变最慢,其次是α-双糖基化合物,酮类最慢。胺类褐变速度快于氨基酸。在氨基酸中,碱性氨基酸速度慢,氨基酸比蛋白质慢。
B.温度20~25℃氧化即可发生美拉德反应。一般每相差10℃,反应速度相差3~5倍。30℃以上速度加快,高于80℃时,反应速度受温度和氧气影响小。
C.水分含量在10%~15%时,反应易发生,完全干燥的食品难以发生。
D.pH值在3以上时,反应随pH值增加而加快。
E.酸式亚硫酸盐可抑制褐变,钙盐与氨基酸结合成不溶性化合物可抑制反应。
牛奶中的乳糖分解成单糖,对美拉德反应具有促进作用。乳糖分解反应主要是乳糖在乳糖酶(β-galactosidase,EC3.2.1.23)的作用下分解为葡萄糖和半乳糖。乳糖酶学名β-半乳糖苷半乳糖水解酶,是一种白色粉末,无味无嗅,溶解后是一种浅棕色液体。β-半乳糖苷酶在特定条件水解半乳糖苷键,能够将乳糖水解成容易被小肠吸收的葡萄糖和半乳糖。同时β-半乳糖苷酶还具有转半乳糖苷的作用,将半乳糖转移到乳糖的半乳糖基上生成的一类含有2~5个单糖分子的低聚半乳糖,分子式为(Gal)n-Glu,n=2~4。β-半乳糖苷酶水解乳糖和转糖苷作用如下所示。
β-半乳糖苷酶水解乳糖的作用机理
中国专利CN1253750公开一种核桃炼乳及其制造工艺,核桃炼乳组分为核桃非脂固形物10~30%,核桃油10~30%,碳水化合物10~43%,余量为水。制造工艺为:核桃仁→去皮→磨浆→过滤→脱油→浓缩→加糖调配→均质、罐装和杀菌→核桃炼乳制品。
中国专利CN1227061公开一种淡炼乳的生产工艺,包括将选定的原料牛乳第一次标准化预热处理,再浓缩基本达到浓缩要求,用冰水冷却,第二次标准化后,预热灭菌;均质后的炼乳超高温瞬时灭菌;迅速降温后灌装在无菌包装容器内。
中国专利申请201010589927.5公开一种配制甜炼乳及其制备方法,其原料组成为全脂奶粉5.0%~7.5%,大豆粉1.0%~3.0%,白糖14%~18%,麦芽糊精1%~5%,植物奶精1.0%~2.5%,大豆油0.6%~1.0%,六偏磷酸钠0.001%~0.1%,碳酸氢钠0.001%~0.1%,食用香精0.02%~0.06%,余为水。将全脂奶粉、大豆粉、麦芽糊精、植物奶精、大豆油、六偏磷酸钠、碳酸氢钠溶解于水中,过滤、水合、脱气、均质后预热得浆液A;将白糖溶解,过滤得浆液B;将浆液A与B注入浓缩罐浓缩;在浓缩将近结束时加入食用香精,将浓缩液均质、脱气。
但是以上技术的具体产品和生产工艺都不涉及焦糖炼乳,目前还缺乏焦糖炼乳这样的产品及其生产工艺。
发明内容
本发明要解决的技术问题是焦糖炼乳配方的研制,使用不同的乳制品为原料——鲜牛奶、全脂奶粉、脱脂奶粉、无水奶油和棕榈油为主要原料,加上适当的辅料,白砂糖、葡萄糖浆、碳酸氢钠、乳化剂、使用香精、乳糖酶、许可使用的防腐剂和酸度调节剂合理搭配构成新型焦糖炼乳产品配方。开发的产品必须符合产品设计要求,同时保持生产的连续性,降低生产成本。
本发明要解决的另一技术问题是如何设计合理的生产工艺和技术参数,使生产连续高效地运行,避免微生物污染,生产出来的产品符合产品设计要求,最大程度地保留了乳中的营养成分,杀灭有害微生物,保证食品安全。同时焦糖炼乳产品要与其他炼乳产品一样具有浓郁的奶香味,同时具有纯正的焦香味。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
本发明的技术方案之一是:一种焦糖炼乳,其所含的成分包括脂肪≥1.5%,蛋白≥4.6%,水分含量<30%,酸度≤48°T,糖度68.5-69.5Brix,并且呈均匀的乳黄色,为有光泽的粘稠半固体,组织细腻,质地均匀,具有乳香味和焦香味。
优选的,所述的焦糖炼乳所含的成分中脂肪为1.5-10%,蛋白为4.6-10%。
优选的,其由以下原料制备而成:乳固体含量不超过70%的液态乳原料,白砂糖和碳酸氢钠。
其中,优选的,所述的液态乳原料的乳固体含量不超过60%。所述的液态乳原料优选鲜奶、复原乳和浓缩复原乳中的一种或多种。
其中,白砂糖的用量与液态乳原料中乳固体总质量的比优选1︰1-3︰1,更优选1.5︰1-2︰1。碳酸氢钠的用量与液态乳原料中乳固体总质量的比优选0.1︰100-2︰100,更优选0.5︰100-1︰100。
优选的,还包括以下原料中的任何一种或多种:无水奶油,棕榈油,葡萄糖浆,乳化剂、香精和乳糖酶。其中,所述乳糖酶的用量与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的比优选0.05︰100-0.1︰100。植物油的用量与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的比优选20︰100-40︰100,更优选30︰100。无水奶油的加入量与乳固体总质量的比优选10︰100-30︰100,更优选20︰100。葡萄糖浆的用量与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的比优选1︰100-30︰100,更优选11︰100-18︰100。
乳化剂的用量与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的比优选0.1︰100-2︰100,更优选0.5︰100-1︰100。香精的用量与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的比优选0.01︰100-1︰100,更优选0.4︰100-0.6︰100。
进一步优选的,可以加入许可使用的防腐剂和酸度调节剂。
本发明的技术方案之二是:一种焦糖炼乳的制备方法,包括以下步骤:
1)取在乳固体含量不超过70%的液态乳原料;
2)在步骤1)所得的体系中加入白砂糖和碳酸氢钠;
3)将步骤1)所得的体系加热至95-105℃沸腾,持续沸腾以进行美拉德反应和蒸发水分,直至糖度达到68.5-69.5Brix,停止加热,冷却;
4)将步骤2)所得的产品灌装,封罐,高压灭菌,冷却,即得。
优选的,步骤1)所述的液态乳原料的乳固体含量不超过60%。
优选的,步骤1)所述的液态乳原料优选鲜奶、复原乳和浓缩复原乳中的一种或多种。所述的复原乳是本领域常规。复原乳又称“还原乳”或“还原奶”,是指把牛奶浓缩、干燥成为浓缩乳或乳粉,再添加适量水,制成与原乳中水、固体物比例相当的乳液。而浓缩复原乳是复原乳中水含量减少的浓缩乳。
优选的,步骤1)中,在所述的液态乳原料中加入乳糖酶室温反应50-60分钟。乳糖酶的加入量是与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的比优选0.06︰100–0.1︰100。
优选的,步骤1)中,在所述的液态乳原料中加入植物油和/或无水奶油。所述的植物油可以是任何来源于植物的油,优选棕榈油、大豆油、菜籽油中的一种或多种。植物油的加入量是与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的比优选10︰100-30︰100,更优选20︰100。无水奶油的加入量是与乳固体总质量的比优选10︰100-30︰100,更优选20︰100。
优选的,步骤2)在搅拌速度50-60rpm/分钟下进行。
优选的,步骤2)所述的白砂糖的加入量是与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的比优选1︰1-3︰1,更优选1.5︰1-2︰1。
步骤2)中,碳酸氢钠的加入量是与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的比优选0.1︰100-2︰100,更优选0.5︰100-1︰100。
优选的,步骤2)中,还在步骤1)所得的体系中加入葡萄糖浆。葡萄糖浆的加入量是与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的比优选1︰100-30︰100,更优选11︰100-18︰100。
优选的,步骤3)中,持续沸腾时还加入预热至50-60℃的水、鲜奶和复原乳中的一种或多种;加入速度为50-500kg/小时,优选100kg/小时。所加入的水、鲜奶和复原乳的量较佳的是步骤1)所用液态乳原料质量的3倍或十分之一。
优选的,步骤3)中,还在停止加热后冷却前加入乳化剂;本发明中所述的乳化剂是食品中常规乳化剂,例如单硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯等。更优选的,在体系温度达到50-60℃时加入乳化剂。优选的,在50-60rpm搅拌下加入乳化剂。乳化剂的加入量是与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的比优选0.1︰100-2︰100,更优选0.5︰100-1︰100。
优选的,步骤3)中,还在冷却后加入香精。本发明中所述的香精是食品中常规香精,比如奶油香精、炼奶香精等。优选的,在50-60rpm搅拌下加入香精。香精的加入量是与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的比优选0.01︰100-1︰100,更优选0.4︰100-0.6︰100。
优选的,步骤3)中,所述的冷却是翻缸冷却。优选的,步骤3)中,所述的冷却是冷却至24-26℃;
优选的,步骤4)中,灌装封口压力真空度为0.035-0.04Mpa。
优选的,步骤4)中,所述的高压灭菌是常规的灭菌方法,一般的在高温下保持一定时间即可达到杀菌的效果,一般为110-140℃,15-30分钟,本发明优选117-121℃,18分钟。更优选在转速4-5rpm,压力0.21Mpa下灭菌。
优选的,步骤4)中,所述的冷却是冷却至35-37℃;
本发明的一较佳实例为,一种焦糖炼乳的制备方法,包括以下步骤:
1)取鲜奶,加入乳糖酶室温反应50-60分钟,乳糖酶的加入量是与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的比是0.05︰100-0.08︰100;
2)在步骤1)所得的体系中加入白砂糖和碳酸氢钠溶解混合均匀,白砂糖和碳酸氢钠的加入量是与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的分别比是150︰100-170︰100和0.8︰100-1︰100。
3)将步骤1)所得的体系加热至95-105℃沸腾,加入不超过步骤1)所取鲜奶量4倍,更优选3倍的预热至50-60℃的鲜奶,持续沸腾以进行美拉德反应和蒸发水分,直至糖度达到68.5-69.5Brix,停止加热,翻缸冷却,其中鲜奶的加入速度优选50-200kg/小时,更优选100kg/小时;
4)将步骤2)所得的产品灌装,封罐,高压灭菌,冷却,即得。
本发明的另一较佳实例为,一种焦糖炼乳的制备方法,包括以下步骤:
1)取在乳固体含量不超过70%,优选不超过60%的全脂奶粉浓缩复原乳;
2)在步骤1)所得的体系中加入白砂糖和碳酸氢钠溶解混合均匀,加入量是与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的分别比是150︰100-170︰100和0.5︰100-1︰100。
3)将步骤1)所得的体系加热至95-105℃沸腾,持续沸腾以进行美拉德反应和蒸发水分,直至糖度达到68.5-69.5Brix,停止加热,在体系温度达到50-60℃时在50-60rpm搅拌下加入乳化剂溶解混合均匀,翻缸冷却,加入香精溶解混合均匀,乳化剂和香精的加入量是与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的分别比是0.6︰100-0.8︰100和0.05︰100-0.06︰100。
4)将步骤2)所得的产品灌装,封罐,高压灭菌,冷却,即得。
其中,优选的,步骤2)中还加入不超过步骤1)所取浓缩复原乳量6倍,更优选为1/20至1/5,最优选1/10倍的水。加入速度优选50-200kg/小时,更优选100kg/小时。
本发明的又一较佳实例为,一种焦糖炼乳的制备方法,包括以下步骤:
1)取在乳固体含量不超过70%,优选不超过60%的奶粉浓缩复原乳,其中所述的奶粉包括全脂奶粉和脱脂奶粉;
2)在步骤1)所得的体系中加入白砂糖、葡萄糖浆和碳酸氢钠溶解混合均匀,加入量是与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的分别比是165︰100-185︰100、10︰100-12︰100和0.8︰100–1.2︰100。
3)将步骤1)所得的体系加热至95-105℃沸腾,持续沸腾以进行美拉德反应和蒸发水分,直至糖度达到68.5-69.5Brix,停止加热,翻缸冷却;
4)将步骤2)所得的产品灌装,封罐,高压灭菌,冷却,即得。
其中,优选的,步骤1)全脂奶粉和脱脂奶粉的用量比为1∶2-2︰1,更优选7︰10。优选的,步骤2)中还加入不超过步骤1)所取浓缩复原乳量6倍,更优选为1/20至1/5,最优选1/10倍的水。加入速度优选50-200kg/小时,更优选100kg/小时。
本发明的又一较佳实例为,一种焦糖炼乳的制备方法,包括以下步骤:
1)取在乳固体含量不超过70%,优选不超过60%的奶粉浓缩复原乳,其中所述的奶粉为脱脂奶粉,加入无水奶油混合均匀,加入乳糖酶室温反应50-60分钟;无水奶油的加入量是与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的比是10︰100-30︰100;乳糖酶的用量与所加的所有乳原料中的乳糖总质量的比是0.1︰100-0.2︰100。
2)在步骤1)所得的体系中加入白砂糖、葡萄糖浆和碳酸氢钠溶解混合均匀,加入量是与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的分别比是160︰100-170︰100、10︰100-12︰100和0.8︰100-1.2︰100。
3)将步骤1)所得的体系加热至95-105℃沸腾,持续沸腾以进行美拉德反应和蒸发水分,直至糖度达到68.5-69.5Brix,停止加热,在体系温度达到50-60℃时在50-60rpm搅拌下加入乳化剂溶解混合均匀,翻缸冷却;,乳化剂的加入量是与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的比是0.5︰100-0.6︰100。
4)将步骤2)所得的产品灌装,封罐,高压灭菌,冷却,即得。
其中,优选的,步骤2)中还加入不超过步骤1)所取浓缩复原乳量6倍,更优选为1/20至1/5,最优选1/10倍的水。加入速度优选50-200kg/小时,更优选100kg/小时。
本发明的又一较佳实例为,一种焦糖炼乳的制备方法,包括以下步骤:
1)取在乳固体含量不超过70%,优选不超过60%的奶粉浓缩复原乳,其中所述的奶粉为脱脂奶粉,加入植物油混合均匀,加入量是与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的比是25︰100-30︰100。
2)在步骤1)所得的体系中加入白砂糖、葡萄糖浆和碳酸氢钠溶解混合均匀,加入量是与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的分别比是200︰100-220︰100、17︰100-18︰100和1︰100–1.5︰100。
3)将步骤1)所得的体系加热至95-105℃沸腾,持续沸腾以进行美拉德反应和蒸发水分,直至糖度达到68.5-69.5Brix,停止加热,在体系温度达到50-60℃时在50-60rpm搅拌下加入乳化剂溶解混合均匀,翻缸冷却后加入香精混合均匀;乳化剂和香精的加入量是与所加的所有乳原料中的乳固体总质量的分别比是1︰100–1.2︰100和0.07︰100–0.08︰100。
4)将步骤2)所得的产品灌装,封罐,高压灭菌,冷却,即得。
其中,优选的,步骤2)中还加入不超过步骤1)所取浓缩复原乳量6倍,更优选为1/20至1/5,最优选1/10倍的水。加入速度优选50-200kg/小时,更优选100kg/小时。
根据使用的乳品原料不同,本发明的较佳的焦糖炼乳配料及其用量见表1。
表1焦糖炼乳生产用配料及其用量
备注a.饮用水用量是根据理论计算值,为了减少水蒸发量,节约能源,括号内是实际用水量;
b.无水奶油的脂肪含量为99.9%;
c.棕榈油的脂肪含量为99.9%;
d.葡萄糖浆的糖度范围是42-44Brix;
e.碳酸氢钠的用量根据美拉德反应程度调整用量;
f.乳化剂的型号为E-471;
g.香精型号为108318;
h.乳糖酶的用量根据乳糖分解反应程度调整用量。本发明较佳的焦糖炼乳生产方法和工艺参数具体见表2。
表2焦糖炼乳生产方法及工艺参数
生产方法 |
工艺参数 |
鲜牛奶/浓缩奶 |
鲜牛奶要求见备注a |
↓ |
加入无水奶油、棕榈油、葡萄糖浆等 |
注入立式高压搅拌蒸煮锅 |
蒸煮锅工作参数见备注b |
↓ |
|
加入乳糖酶 |
50-60rpm/分钟 |
↓ |
|
乳糖分解反应 |
室温,50-60分钟 |
↓ |
|
添加白砂糖和碳酸氢钠 |
50-60rpm |
↓ |
|
加热至沸腾,美拉德反应 |
95-105℃ |
↓ |
加入乳化剂等 |
加入牛奶/水,保持沸腾,持续反应 |
预热50-60℃,100-200kg/小时, |
↓ |
|
持续蒸发水分,测定糖度 |
68.5-69.5Brix |
↓ |
加入香精、防腐剂和酸度调节剂等 |
停止加热,冷却翻缸 |
24-26℃ |
↓ |
|
灌装,封罐 |
真空度0.035-0.04Mpa |
↓ |
升温30分钟达到121℃ |
二次高压灭菌 |
117-121℃,保温18分钟4-5rpm,0.21Mpa |
↓ |
|
冷却 |
35-37℃ |
↓ |
|
检验、成品 |
糖度范围68.5-69.5Brix |
备注a.鲜奶要求蛋白质≥3.2%;脂肪≥3.0%;非脂乳固体≥8.1%;体细胞<400,000个/ml;细菌总数<100,000CFU/ml;致病菌不得检出;抗生素检测阴性;冰点-0.518℃;酸度14-17°T;pH值6.55-6.75。
本发明的技术方案之三是:本发明所述焦糖炼乳在食品中的应用。所述焦糖炼乳可以用于制作西点、涂抹面包和馒头;可以冲调咖啡和红茶、奶茶;作为食品配料是制作各种菜肴、汤羹和点心。
上述技术方案的任意组合即得到本发明的各优选技术方案。
本发明所用的原料或试剂除特别说明之外,均市售可得。
相比于现有技术,本发明的有益效果如下:
本发明的优点之一是产品创新,开发的焦糖炼乳产品属于国内首创,至今还没有报道和生产。新型焦糖炼乳产品最大程度地保留了乳中的营养成分,具有与其他炼乳产品一样浓郁的奶香味,同时具有纯正的焦香味。能够满足消费者的口感需求——浓稠、滑顺口感、使用和食用都很方便。可常温储存,保质期长。
本发明的优点之二是开发的焦糖炼乳生产方法合理,工技术参数有效,使生产连续高效地运行,能够杀灭有害微生物,保证食品安全,生产出来的产品符合产品设计要求。
本发明的优点之三是设计的设计、制作一种高压搅拌蒸煮设备,能够使原料得到充分乳化,发生乳糖分解反应和美拉德反应,最大程度地保留了乳中的营养成分,杀灭有害微生物保证食品安全,同时产生浓郁的焦香味,赋予新产品独特的特性。使生产能够连续进行机械化进行,提高了生产效率,降低了生产成本。
具体实施方式
本发明人经过长期而广泛的研究,发现在炼乳生产中,通过加入在鲜奶中加入白砂糖并利用美拉德反应,经过蒸发浓缩可以得到具有焦香味的炼乳,即焦糖炼乳,进而本发明人用奶粉还原奶代替鲜奶制备具有焦糖香味的炼乳,通过对原料配方的删选和优选,以及生产工艺中与美拉德反应相关因素的优化,终于得到了奶香浓郁,同时具有纯正焦香味的焦糖炼乳,从而完成了本发明。
本发明中所述的“室温”是指室内气温,可以为4-37℃,一般为15-33℃,优选25-30℃。
本发明人对炼乳生产中的原料配方以及生产工艺中的大量参数进行了大量的试验,包括单因素试验,两因素交互试验以及多因素试验,采用“正交试验设计”数学方法来确定配方和生产工艺,通过方差分析,确定影响较大的因素。从而得到了焦糖炼乳的配方和制备工艺。
本发明包括使用鲜牛奶、全脂奶粉、全脂奶粉加脱脂奶粉、脱脂奶粉加无水奶油和脱脂奶粉加棕榈油为主要原料,加上适当的辅料,白砂糖、葡萄糖浆、碳酸氢钠、乳化剂、使用香精、乳糖酶、许可使用的防腐剂和酸度调节剂而制成的新型炼乳产品,与其他炼乳产品一样具有浓郁的奶香味,同时增加了纯正的焦香味。
本发明的焦糖炼乳使用的原料:鲜牛奶、全脂奶粉、脱脂奶粉、无水奶油、棕榈油、白砂糖、葡萄糖浆、碳酸氢钠、乳化剂(E-471)、使用香精(108318)、乳糖酶、许可使用的防腐剂和酸度调节剂。
本发明的焦糖炼乳的生产方法主要是取部分鲜奶→加入乳糖酶乳糖分解→加白砂糖和加碳酸氢钠→加热美拉德反应→沸腾蒸发水分,加入牛奶持续反应→测定糖度→冷却翻缸→灌装。主要生产工艺参数是乳糖分解反应条件为室温,时间50-60分钟;牛奶预热到50-60℃加入到立式高压搅拌蒸煮锅中进行美拉德反应,温度95-105℃,反应时间由牛奶的加入速度和生产量决定的;最终产品的糖度控制范围是68.5-69.5Brix;反应完成后翻缸,冷却温度为24-26℃。
本发明的焦糖炼乳生产工艺参数:乳糖分解反应条件为室温,时间50-60分钟;牛奶预热到50-60℃加入到立式高压搅拌蒸煮锅中进行美拉德反应,搅拌速度50-60rpm/分钟,反应温度95-105℃,反应时间由牛奶的加入速度(100-200kg/小时)和生产量决定的;最终产品的糖度控制范围是68.5-69.5Brix;反应完成后翻缸冷却,温度为24-26℃;灌装封口压力真空度0.035-0.04Mpa,二次灭菌117-121℃,保温18分钟,转速4-5rpm,压力0.21Mpa。
本发明焦糖炼乳的生产工艺要求高压搅拌蒸煮,使原料得到充分乳化,发生乳糖分解反应和美拉德反应,最大程度地保留了乳中的营养成分,同时产生浓郁的焦香味,赋予新产品独特的特性。使生产能够连续机械化进行,从而提高了生产效率,降低了生产成本。
本发明焦糖炼乳特点是呈均匀的乳黄色;有光泽的粘稠半固体,组织状态细腻,质地均匀,粘度适中;与其他炼乳产品一样具有浓郁的奶香味,色泽加深同时增加了纯正的焦香味,选用优质的原料精制而成易涂抹,亦可稀释冲调饮用采用铁听包装,方便使用、保质。
本发明的焦糖炼乳产品标准是脂肪≥1.5%;蛋白≥4.6%;水分含量<30%;酸度≤48°T;细菌总数<100,000CFU/ml;大肠菌群<100CFU/ml;霉菌酵母<0/25g;致病菌不得检出;糖度范围68.5-69.5Brix。
本发明的五种焦糖炼乳属于调制炼乳(formulated condensed milk):以生乳和(或)乳制品为主料,添加或不添加食糖、食品添加剂和营养强化剂,添加辅料,经加工制成的粘稠状产品。对于原料的预处理方法是遵照国标GB 12693-2010食品安全国家标准《乳制品良好生产规范》,对于鲜牛奶先进行冷却离心处理,去掉体细胞、部分细菌和杂质。对于所有使用的奶粉都是先还原制成浓缩奶,冷却,测定测定蛋白质、脂肪和碳水化合物,待用。
本发明的一些较佳的实施方式如下。
本发明中,所述的型号为E-471的乳化剂是指蔗糖脂肪酸酯。所述的型号为108318的香精是指炼奶香精。
1.以鲜牛奶为主要原料的焦糖炼乳产品开发及其生产工艺的设计
1.1鲜牛奶为主要原料的焦糖炼乳产品的开发
使用的主要原料及其实验用量见表3。
表3鲜牛奶为主要原料的焦糖炼乳产品用原料和用量
备注a.碳酸氢钠的用量根据美拉德反应程度调整用量;
b.乳化剂的型号为E-471;
c.香精型号为108318;
d.乳糖酶的用量根据乳糖分解反应程度调整用量;
根据焦糖炼乳成品的理化指标和微生物检测结果,说明上述三组配料生产的产品都符合焦糖炼乳成品的理化和卫生指标要求。焦糖炼乳成品的感官指标评定结果表明三组实验的效果差异不显著(见本实验焦糖炼乳成品的感官指标和评定方法),说明采用鲜牛奶为主要原料的焦糖炼乳时,因为产品新鲜度好,状态稳定,不需要添加香精和乳化剂。另外,乳糖含量比较多,为了加速美拉德反应,乳糖酶的用量定为0.07-0.09kg/吨。因此选择实验三的组合作为较佳的焦糖炼乳的原料和用量。
1.2使用的主要设备
生产过程中使用的主要设备是收奶与原料预处理设备、化糖缸、储奶缸和配料缸、管式杀菌剂、离心分离净乳机、均质机、高压搅拌蒸煮锅、马口铁灌装机、空罐清洗消毒设备、旋转式高压灭菌釜、糖度计和酸度滴定仪。
1.3生产方法和工艺技术参数的设计
在设计使用鲜牛奶为主要原料生产焦糖炼乳产品的方法和工艺技术参数时,主要考察乳糖酶分解乳糖时转速和反应时间对美拉德反应的影响,美拉德反应的温度对焦香味的影响,牛奶的加入速度对美拉德反应的持续影响,二次高压灭菌时的时间和温度对产品卫生指标(安全性)和感官指标的影响。具体设计参数和方法见表4。
表4鲜牛奶为主要原料的焦糖炼乳生产方法及工艺参数的设计
备注a.乳糖酶分解乳糖为室温(25-30℃);
b.二次高压灭菌时的转速4-5rpm,压力是0.21Mpa。
实验结果表明通过测定乳糖含量的变化,在转速为50-60rpm和反应时间50-60min乳糖分解率最高,对美拉德反应的促进影响最佳。在压力不变的的条件下,美拉德反应的温度在95-105℃范围内水分蒸发速度快,生产效率高。根据感官测试结果,美拉德反应的温度在95-105℃范围及其以上时,最终产品的焦香味与100℃以下产品的区别明显。为了保证美拉德反应在持续高温条件下进行,牛奶在加入蒸煮锅之前要加热到50-60℃,在此条件下,当加入速度控制在200kg/h,均可以保证美拉德反应在高温条件下持续进行。为了保证产品安全性,杀灭全部为微生物,对二次高压灭菌的时间和温度强度要求很高。根据对产品卫生指标的检验结果和生产经验,本实验选择二次高压灭菌的时间18min和温度117-121℃组合。
1.4焦糖炼乳成品的感官指标和评定方法
本实验对焦糖炼乳成品的感官指标评定按照GB13102—2010食品安全国家标准《炼乳》有关调制炼乳(见表5)的要求进行。具体的评定方法也是参照GB13102—2010的要求:取适量试样置于50mL烧杯中,在自然光下观察色泽和组织状态。闻其气味,用温开水漱口,品尝滋味。
表5焦糖炼乳的感官指标评定要求
对于焦糖炼乳的感官评定的主要方面有色泽、组织状态、滋味气味以及焦香味。根据初步感官评定结果,两种炼乳产品的都具有灭菌炼乳固有的纯香味,无其它异味,组织状态上呈均匀的流体,无沉淀、凝块、机械杂质、粘稠现象。但是在色泽焦糖炼乳比全脂甜炼乳黄色深。
本实验采用9分制的评分方法,邀请20位食品科学专业人员对市售熊猫全脂甜炼乳和本实验用鲜牛奶制作的焦糖炼乳进行综合感官评分,结果统计表6。全脂甜炼乳各项感官评定指标值分别为色泽8.3±0.78、滋味气味7.6±1.28、组织状态8.5±0.74、焦香味5.2±2.02、总分29.6±2.73;焦糖炼乳的色泽7±1.14、滋味气味7.6±0.74、组织状态8.05±1.07、焦香味6.35±2.13、总分29±3.89。因此,焦糖炼乳与全脂甜炼乳在色泽、焦香味上差异较大,在滋味气味、组织状态、总分上差异较小。
表6全脂甜炼乳和焦糖炼乳感官指标评定指标平均分统计
项目 |
色泽 |
RSD |
滋味气味 |
RSD |
组织状态 |
RSD |
焦香味 |
RSD |
总分 |
RSD |
全脂甜炼乳 |
8.3 |
0.78 |
7.6 |
1.28 |
8.5 |
0.74 |
5.2 |
2.02 |
30 |
2.73 |
焦糖炼乳 |
7.0 |
1.14 |
7.6 |
0.74 |
8.05 |
1.07 |
6.35 |
2.13 |
29 |
3.89 |
采用显著性检验的方法,利用配对数据的t检验比较全脂甜炼乳和焦糖炼乳的感官指标上的差异。计算全脂甜炼乳和焦糖炼乳中各个感官指标的t值,将感官评定结果进行统计分析,结果见表7。
表7全脂甜炼乳和焦糖炼乳的感官指标统计分析表
检测项目 |
T值 |
显著性水平 |
差异显著性 |
色泽 |
5.15 |
>2.861(t0.01) |
显著 |
滋味气味 |
0 |
<2.861(t0.01) |
不显著 |
组织状态 |
2.02 |
<2.861(t0.01) |
不显著 |
焦香味 |
3.09 |
>2.861(t0.01) |
显著 |
总分 |
1.01 |
<2.861(t0.01) |
不显著 |
根据表7结果,焦糖炼乳与全脂甜炼乳在滋味气味及组织状态没有显著性差异,而色泽及焦香味差异极显著(p<0.01)。因此可推断,经过美拉德反应制备出来的焦糖炼乳在口感、风味上与普通炼乳没有显著性差异,消费者在食用焦糖炼乳时能感受到与其他炼乳相同的醇厚口感与牛乳香气,其生产过程不会对牛奶食用品质产生消极影响,适合投入市场销售。焦糖炼乳与全脂甜炼乳的色泽差异主要体现在经美拉德反应后的焦糖炼乳黄色加深,从乳白色转变为乳黄色,与色差分析结果相似,此差异的产生是源于美拉德反应导致的褐变。
1.5焦糖炼乳成品的理化和卫生指标及其检验方法
经过采用国家标准检测方法,检测本发明的焦糖炼乳。
脂肪≥1.5%:GB13102—2010食品安全国家标《炼乳》规定的方法测定。
蛋白≥4.6%:GB13102—2010食品安全国家标准《炼乳》规定的方法测定。
水分含量<30%:GB13102-2010食品安全国家标准《炼乳》规定的方法测定。
酸度≤48°T:GB 5413.34-2010食品安全国家标准《乳和乳制品》酸度的测定。
细菌总数<100000CFU/mL:GB 4789.2-2010食品安全国家标准《食品微生物学检验》菌落总数测定。
大肠菌群<100CFU/mL:GB 4789.3-2010食品安全国家标准《食品微生物学检验》大肠菌群计数。
霉菌酵母<0/25g:GB 4789.15-2010食品安全国家标准《食品微生物学检验》霉菌和酵母计数。
致病菌不检出。
糖度范围68.5-69.5Brix:见下文糖度的检测。
1.6糖度的检测
设备:手持式糖度检测仪,是一种用于测量液体糖度的精密光学仪器,具有操作简单、携带方便、使用便捷、测量液少、准确迅速等特点。产品结构有折光棱镜、盖板、校准螺栓、光学系统管路和目镜。
检测方法:
A.将折光棱镜对准光亮方向,调节目镜视度环,直到标线清晰为止。
B.调整基准:测定前首先使用标准液(有零刻度的为纯净水,量程起点不是零刻度的,得使用对应的标准液)、仪器及待测液体基于同一温度。掀开盖板,然后取2-3滴标准液滴于折光棱镜上,并用手轻轻按压平盖板,通过目镜看到一条蓝白分界线。旋转校准螺栓使目镜视场中的蓝白分界线与基准线重合,完成调校。
C.测量:用柔软绒布擦净棱镜表面及盖板,掀开盖板,取2-3滴被测溶液滴于折光棱镜上,盖上盖板轻轻按压平,里面不要有气泡,然后通过目镜读取蓝白分界线的相对刻度,即为被测液体的糖含量(Brix)。
D.测量完毕后,直接用潮湿绒布擦干净棱镜表面及盖板上的附着物,待干燥后,妥善保存。
2.以全脂奶粉为主要原料的焦糖炼乳产品开发及其生产工艺的设计
2.1全脂奶粉为主要原料的焦糖炼乳产品的开发
使用的主要原料及其实验用量见表8。因为使用了全脂奶粉替代鲜牛奶,因此必须使用水还原奶粉。因为考虑奶粉还原效果和杂质的影响,探索使用乳化剂和香精来调整焦糖炼乳的状态和气味。同时添加了白砂糖,降低乳糖酶的使用量,考察乳糖分解对美拉德反应的影响。
表8全脂奶粉为主要原料的焦糖炼乳产品用原料和用量
备注a.为了减少水蒸发量,节约能源,括号内是实际用水量;
b.奶粉用量是根据最终产品理化指标计算值;
c.乳化剂的型号为E-471;
d.香精型号为108318。
根据制得的焦糖炼乳成品理化和卫生指标检测结果,上述三组种配料生产的产品都符合焦糖炼乳成品的理化和卫生指标要求。焦糖炼乳成品的感官指标评定结果表明实验三与其他两组相比在色泽、组织状态、滋气味和焦香味上差异显著。较深的暗褐色和苦味说明美拉德反应过度,不需要使用乳糖酶分解乳糖。奶香味不足,组织状态不够顺滑,可能是受奶粉中杂质的影响,加上还原效果不好。为了提高奶香味、改善组织状态需要添加香精(0.04kg/吨)和乳化剂(0.5kg/吨)。
2.2使用的主要设备
与1.2相同。
2.3生产方法和工艺技术参数的设计
在设计使用全脂奶粉替代鲜牛奶生产焦糖炼乳产品的方法和工艺技术参数时,主要考察制作浓缩还原奶用水量。为了提高设备的使用率和生产效率乳,降低吨产品能耗,减少水分蒸发,理论上是用水量越少越好。但是过低的用水量会导致奶粉还原效果不佳,影响美拉德反应和最终产品的组织状态。美拉德反应的时间和温度对产品的组织状态和焦香味的影响以及反应过程中加入水量对美拉德反应也是重要的影响因素。还有就是乳化剂和香精的加入时间对产品组织状态和感官指标的影响。具体设计参数和生产方法见表9。
表9全脂奶粉为主要原料的焦糖炼乳生产方法及工艺参数的设计
实验结果表明制作浓缩还原奶用水量和奶粉比例1∶1.5比较合适,奶粉还原效果好;美拉德反应过程中再加入水25kg,总用量控制在150-170kg范围内,美拉德反应进行的充分,最终产品的色泽加深同时增加了纯正的焦香味,组织状态细腻,质地均匀,粘度适中。同时减少了水分蒸发量,提高了设备的使用率和生产效率乳,降低吨产品能耗。根据焦糖炼乳成品的感官指标评定结果,表明实验三与其他两组相比在出现较深的暗褐色和苦味,说明由于总用水量少,反应时间短,反应为温度高,造成美拉德反应过度,美拉德反应的时间和温度最佳组合是60min,95-105℃。乳化剂适合在美拉德反应结束前、冷却翻缸前加入,这样乳化效果最好,形成质地均匀,组织细腻的炼乳状态。根据实际经验防止香精受热挥发,香精选在冷却翻缸后、灌装二次灭菌前加入效果最好。
2.4焦糖炼乳成品的感官指标和评定方法
具体的感官评定指标和评定方法与1.4相同。
根据初步感官评定结果,焦糖炼乳与全脂甜炼乳在色泽、焦香味上差异较大,在滋味气味、组织状态、总分上差异较小。两种炼乳产品的都具有灭菌炼乳固有的纯香味,无其它异味,组织状态上呈均匀的流体,无沉淀、凝块、机械杂质。但是在色泽上焦糖炼乳比全脂甜炼乳黄色深,有突出的焦香味。对数据进行统计分析(t检验),结果表明焦糖炼乳与全脂甜炼乳在滋味气味及组织状态没有显著性差异,而色泽及焦香味差异极显著(p<0.01)。因此,用全脂奶粉为原料、经过美拉德反应制备的焦糖炼乳在口感、风味上与普通炼乳没有显著性差异,消费者在食用焦糖炼乳时能感受到与其他炼乳相同的醇厚口感与牛乳香气,还具有突出的焦香味,其生产过程不会对牛奶食用品质产生消极影响,适合投入市场销售。
2.5焦糖炼乳成品的理化和卫生指标及其检验方法
理化和卫生指标及其检验方法与1.5相同。检验结果符合产品设计要求。
2.6糖度的检测
检测方法与1.6相同。检验结果符合产品设计要求。
3.以全脂奶粉和脱脂奶粉为主要原料的焦糖炼乳产品开发及其生产工艺的设计
3.1全脂奶粉和脱脂奶粉为主要原料的焦糖炼乳产品的开发
使用的主要原料及其实验用量见表10
表10全脂奶粉和脱脂奶粉为主要原料的焦糖炼乳产品用原料和用量
备注a.为了减少水蒸发量,节约能源,括号内是实际用水量;
b.奶粉用量是根据最终产品理化指标计算值;
c.乳化剂的型号为E-471;
d.香精型号为108318;
参考了全脂奶粉的实验结果,总用水量控制在170-200kg范围内。因为使用了脱脂奶粉替代部分全脂奶粉,考虑奶粉量较多和还原效果差,水的用量略有增加,探索使用乳化剂和香精来调整焦糖炼乳的状态和气味。使用脱脂奶粉增加了蛋白质和乳糖,考虑对美拉德反应的影响,增加了碳酸氢钠、白砂糖和葡萄糖浆的使用量。
根据焦糖炼乳成品的理化和微生物指标检验结果,使用上述组合配料生产的产品都符合焦糖炼乳成品的理化和卫生指标要求。焦糖炼乳成品的感官指标评定结果表明实验二比实验一的效果好,说明采用脱脂奶粉替代部分全脂奶粉为主要原料生产焦糖炼乳时,增加了蛋白质和乳糖,必须增加碳酸氢钠(0.8-1.0kg/吨)、白砂糖(150kg/吨)和葡萄糖浆(10kg/吨)的使用量。因为增加了蛋白质含量高同时降低了脂肪含量,在不添加香精和乳化剂的情况下产品具有良好的奶香味和均匀的组织状态。另外,因为糖含量多。为了加速美拉德反应,使反应充分进行,乳糖酶的用量定为0.07-0.09kg/吨。
3.2使用的主要设备
与1.2相同。
3.3生产方法和工艺技术参数的设计
在设计使用全脂奶粉和脱脂奶粉为主要原料生产焦糖炼乳产品的方法和工艺技术参数时,主要影响因素与实验2、使用全脂奶粉替代鲜牛奶为主要原料生产焦糖炼乳产品的影响因素相同(见表9)。葡萄糖浆在乳糖分解后、美拉德反应前加入,其余步骤和参数相同。
实验结果表明制作浓缩还原奶用水量和总奶粉比例1∶1.5比较合适,奶粉还原效果好;美拉德反应过程中再加入水25kg,总用量控制在170-200kg范围内,这样减少水分蒸发量,提高了设备的使用率和生产效率乳,降低吨产品能耗。乳糖酶在美拉德反应前加入,反应时间为1小时。美拉德反应的时间和温度最佳组合是60min,95-105℃。这样美拉德反应进行的充分,最终产品的色泽加深同时增加了纯正的焦香味,组织状态细腻,质地均匀,粘度适中。
3.4焦糖炼乳成品的感官指标和评定方法
具体的感官评定指标和评定方法1.4相同。
对于使用全脂奶粉和脱脂奶粉制作的焦糖炼乳的感官评定结果与使用全脂奶粉实验的结构类似。用全脂奶粉和脱脂奶为原料、经过美拉德反应制备的焦糖炼乳在口感、风味上与普通炼乳没有显著性差异,消费者在食用焦糖炼乳时能感受到与其他炼乳相同的醇厚口感与牛乳香气,还具有突出的焦香味,其生产过程不会对牛奶食用品质产生消极影响,适合投入市场销售。
3.5焦糖炼乳成品的理化和卫生指标及其检验方法
理化和卫生指标及其检验方法与1.5相同。检验结果符合产品设计要求。
3.6糖度的检测
检测方法与1.6相同。检验结果符合产品设计要求。
4、以脱脂奶粉加无水奶油主要原料的焦糖炼乳产品开发及其生产工艺的设计
4.1脱脂奶粉加无水奶油为主要原料的焦糖炼乳产品的开发
使用的主要原料及其实验用量见表11。参考了全脂奶粉的实验结果,因为使用了无水奶油替代部分奶粉,水的用量略有减少,总用水量控制在140-160kg范围内。考虑添加了无水奶油,脂肪含量较高,需要增加乳化效果,探索使用乳化剂和香精来调整焦糖炼乳的状态和气味。使用白砂糖和葡萄糖浆增加了糖含量,考虑对美拉德反应的影响,增加了乳糖酶的使用量。
表11脱脂奶粉加无水奶油为主要原料的焦糖炼乳产品用原料和用量
备注a.为了减少水蒸发量,节约能源,括号内是实际用水量;
b.奶粉和奶油用量是根据最终产品理化指标计算值;
c.乳化剂的型号为E-471;
d.香精型号为108318;
e.乳糖酶的用量根据乳糖分解反应程度调整用量;
根据焦糖炼乳成品的理化和微生物指标检验结果,使用上述组合配料生产的产品都符合焦糖炼乳成品的理化和卫生指标要求。焦糖炼乳成品的感官指标评定结果表明实验二比实验一的效果好,说明采用无水奶油替代部分奶粉为主要原料生产焦糖炼乳时,增加了脂肪含量,为了保证乳化效果和组织状态,必须增加乳化剂的使用量(0.5kg/吨)。因为增加了白砂糖和葡萄糖浆的使用量,为了加速美拉德反应,使反应充分进行,需要增加碳酸氢钠(0.8-1.0kg/吨)的使用量和乳糖酶的用量(0.07-0.09kg/吨)。因为两组实验制得的焦糖炼乳滋气味差异不大,说明香精效果不明显,因此没有使用。
4.2使用的主要设备
与1.2相同。
4.3生产方法和工艺技术参数的设计
在设计使用脱脂奶粉和无水奶油为主要原料制备焦糖炼乳产品的生产方法和工艺技术参数时,主要影响因素与实验2、使用全脂奶粉替代鲜牛奶为主要原料生产焦糖炼乳产品的影响因素相同(见表9)。葡萄糖浆和无水奶油在乳糖分解后、美拉德反应前加入,其余步骤相同。
实验结果表明制作浓缩还原奶用水量控制在120kg比较合适,奶粉还原效果好;美拉德反应过程中再加入水25kg,总用量控制在140-160kg范围内,这样减少水分蒸发量,提高了设备的使用率和生产效率乳,降低吨产品能耗。乳糖酶在美拉德反应前加入,反应时间为1小时。美拉德反应的时间和温度最佳组合是60min,95-105℃。因为使用了白砂糖和葡萄糖浆,总糖量高,为了使美拉德反应进行的充分,需要增加碳酸氢钠和乳糖酶的使用量。
4.4焦糖炼乳成品的感官指标和评定方法
具体的感官评定指标和评定方法1.4相同。
根据初步感官评定结果,焦糖炼乳与全脂甜炼乳在色泽、焦香味上差异较大,在滋味气味、组织状态、总分上差异较小。两种炼乳产品的都具有灭菌炼乳固有的纯香味,无其它异味,组织状态上呈均匀的流体,无沉淀、凝块、机械杂质、粘稠现象。但是在色泽上焦糖炼乳比全脂甜炼乳黄色深,有突出的焦香味。因此,用脱脂奶粉和无水奶油为原料、经过美拉德反应制备的焦糖炼乳在口感、风味上与普通炼乳没有显著性差异,消费者在食用焦糖炼乳时能感受到与其他炼乳相同的醇厚口感与牛乳香气,还具有突出的焦香味,其生产过程不会对牛奶食用品质产生消极影响,适合投入市场销售。
4.5焦糖炼乳成品的理化和卫生指标及其检验方法
理化和卫生指标及其检验方法与1.5相同。检验结果符合产品设计要求。
4.6糖度的检测
检测方法与1.6相同。检验结果符合产品设计要求。
5、以脱脂奶粉加棕榈油主要原料的焦糖炼乳产品开发及其生产工艺的设计
5.1脱脂奶粉加棕榈油为主要原料的焦糖炼乳产品的开发
使用脱脂奶粉加棕榈油为主要原料制作焦糖炼乳产品时的配方设计与实验4、使用脱脂奶粉加无水奶油为主要原料制作焦糖炼乳产品时的配方设计相同(见表11),只是用棕榈油取代无水黄油,不需要添加乳糖酶,其他项目相同。
实验结果表明制作浓缩还原奶用水量控制在120kg比较合适,奶粉还原效果好;美拉德反应过程中再加入水25kg,总用量控制在140-160kg范围内,这样减少水分蒸发量,提高了设备的使用率和生产效率乳,降低吨产品能耗。美拉德反应的时间和温度最佳组合是60min,95-105℃。因为使用了棕榈油,需要使用香精增加焦糖炼乳产品的奶香味,香精的使用量为0.04kg/吨。因为添加了棕榈油,增加了脂肪量,需要添加乳化剂,提高乳化效果,改善产品质量,乳化剂的用量为0.60.04kg/吨。
5.2使用的主要设备
与1.2相同。
5.3生产方法和工艺技术参数的设计
在设计使用脱脂奶粉和无水奶油为主要原料制备焦糖炼乳产品的生产方法和工艺技术参数时,主要影响因素与实验2、使用全脂奶粉替代鲜牛奶为主要原料生产焦糖炼乳产品的影响因素相同(见表9)。葡萄糖浆和棕榈油美拉德反应前加入,其余步骤和参数相同。实验结果表明制作浓缩还原奶用水量控制在120kg比较合适,奶粉还原效果好;美拉德反应过程中再加入水25kg,总用量控制在140-160kg范围内,这样减少水分蒸发量,提高了设备的使用率和生产效率乳,降低吨产品能耗。美拉德反应的时间和温度最佳组合是60min,95-105℃。
5.4焦糖炼乳成品的感官指标和评定方法
具体的感官评定指标和评定方法1.4相同。
5.5焦糖炼乳成品的理化和卫生指标及其检验方法
理化和卫生指标及其检验方法与1.5相同。检验结果符合产品设计要求。
5.6糖度的检测
检测方法与1.6相同。检验结果符合产品设计要求。
下面用实施例来进一步说明本发明,但本发明并不受其限制。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。所有的原料都要符合相应的国家标准。采用新鲜牛奶,鲜牛奶应符合GB/T6914生鲜牛乳收购标准。如果使用奶粉应该符合国家奶粉标准。
实施例1:以鲜牛奶为主要原料的焦糖炼乳的生产及其在西点制作中的应用
1、生产用原料及其用量用量
鲜牛奶839kg、白砂糖160kg、碳酸氢钠0.8-1.0kg、乳糖酶0.07-0.09kg。
2、生产方法和工艺技术参数
鲜牛奶冷却离心,去掉体细胞、部分细菌和杂质,检验,备用。鲜奶要求:蛋白质≥3.2%;脂肪≥3.0%;非脂乳固体≥8.1%;体细胞<400,000个/ml;细菌总数<100,000CFU/ml;致病菌不得检出;抗生素检测阴性;冰点-0.518℃;酸度14-17°T;pH值6.55-6.75。
取1/4鲜奶注入高压搅拌蒸煮锅,加入乳糖酶,在搅拌速度50-60rpm/分钟下室温反应50-60分钟,在搅拌速度50-60rpm/分钟下加入白砂糖和碳酸氢钠溶解混合均匀,加热至95-105℃沸腾,以100kg/小时的速度加入余量的预热至50-60℃的鲜奶持续沸腾反应以进行美拉德反应和蒸发水分,直至糖度达到68.5-69.5Brix停止加热,翻缸冷却至24-26℃。然后灌装,封罐,灌装封口压力真空度0.035-0.04Mpa;二次高压灭菌,117-121℃,18分钟,转速4-5rpm,压力0.21Mpa;冷却至35-37℃;成品检验;出厂。
经过采用国家标准检测方法,检测证明用鲜牛奶为原料制作的焦糖炼乳产品符合产品设计要求:脂肪≥1.5%;蛋白≥4.6%;水分含量<30%;度≤48°T;细菌总数<100000CFU/mL;大肠菌群<100CFU/mL;霉菌酵母<0/25g;致病菌无;糖度范围68.5-69.5Brix。根据感官评定结果,焦糖炼乳产品的具有灭菌炼乳固有的浓郁奶香味,无其它异味,组织状态上呈均匀的流体,无沉淀、凝块、机械杂质、粘稠现象。与全脂甜炼乳比较,焦糖炼乳在滋味气味及组织状态没有显著性差异,而色泽及焦香味差异极显著(p<0.01)。因此用鲜牛奶为主要原料制备出来的焦糖炼乳在口感上与普通炼乳没有显著性差异,消费者在食用焦糖炼乳时能感受到与其他炼乳相同的醇厚口感与牛乳香气加上纯正的焦香味,完全可以食用或者作为食品原料食用。
3、用于制作巧克力乳酪蛋糕
材料:饼干100克、黄油50克、奶油奶酪250克、鸡蛋2个、白砂50克、香草香精1克(没有可不用)、黑巧克力70克、焦糖炼乳60克、奶油60克。
方法:准备好材料→制作蛋糕底→压成碎末备用→黄油切成小块加热溶化→将饼干碎末倒进黄油里→用手将消化饼干碎末和黄油搅匀→倒进蛋糕模→放进冰箱冷藏备用→打开奶油奶酪的包装→加热至奶油奶酪软化→加入白砂糖→用电动打蛋器把奶油奶酪和糖搅匀→将鸡蛋打入奶酪糊里搅打均匀→将奶酪糊倒入焦糖炼乳和香草香精→搅拌均匀,成奶酪蛋糕胚→倒入蛋糕模里→蛋糕模放在烤盘里→在烤盘里注入清水→烤箱预热到160℃→把蛋糕模连同烤盘一起放入烤箱中层→上下火烤1个小时→烤好的乳酪蛋糕取出→冷却到室温→将黑巧克力和黄油切小块→倒入60克奶油→加热搅拌直到完全融化→把巧克力奶油混合液倒在乳酪蛋糕上→静置一会儿,待巧克力混合液变得平整→将蛋糕模放入冰箱,冷藏4个小时→脱模→品尝巧克力乳酪蛋糕。
实施例2:以全脂奶粉为主要原料的焦糖炼乳的生产及其应用冲调咖啡和红茶
1、生产用原料
饮用水140-160kg、全脂奶粉100kg、白砂糖100kg、碳酸氢钠0.8-1.0kg、乳化剂(型号为E-471)0.5kg、香精(型号为108318)0.04kg。
2、生产方法和工艺技术参数
水加热至45-55℃,加入全脂奶粉混合均匀制成浓缩奶。取浓缩奶注入高压搅拌蒸煮锅,在搅拌速度50-60rpm/分钟下加入白砂糖和碳酸氢钠溶解混合均匀,加热至95-105℃沸腾,持续沸腾以进行美拉德反应和蒸发水分直至糖度达到68.5-69.5Brix,停止加热,在体系温度达到50-60℃时在50-60rpm搅拌下加入乳化剂溶解混合均匀,翻缸冷却至24-26℃,加入香精,然后灌装,封罐,灌装封口压力真空度0.035-0.04Mpa;二次高压灭菌,117-121℃,保温18分钟,转速4-5rpm,压力0.21Mpa;冷却至35-37℃;成品检验;出厂。
经过采用国家标准检测方法,检测结果证明开发的焦糖炼乳产品符合产品设计要求:脂肪≥7.5%;蛋白≥4.6%;水分含量<30%;度≤48°T;细菌总数<100000CFU/mL;大肠菌群<100CFU/mL;霉菌酵母<0/25g;致病菌无;糖度范围68.5-69.5Brix。根据初步感官评定结果,焦糖炼乳产品的具有灭菌炼乳固有的纯香味,无其它异味,组织状态上呈均匀的流体,无沉淀、凝块、机械杂质、粘稠现象。与全脂甜炼乳比较,焦糖炼乳在组织状态没有显著性差异,而色泽及焦香味差异极显著(p<0.01)。因此用全脂奶粉为主要原料制备出来的焦糖炼乳在口感上与普通炼乳没有显著性差异,消费者在食用焦糖炼乳时能感受到与其他炼乳相同的醇厚口感与牛乳香气和焦香味,完全可以食用或者作为原料制作各种食品。
3、用于冲调奶茶
材料:饮用500克、红茶8-10克、白砂糖20克、焦糖炼乳50克、茶叶过滤袋一个。
方法:将饮用水烧开→泡红茶15-20分钟→茶叶过滤袋过滤→加入适量白砂糖→搅拌均匀→加入焦糖炼乳(茶和奶最佳比例是1:2)→搅拌冷却至室温(25-30)→丝滑奶茶→细品慢饮。
实施例3:以全脂奶粉加脱脂奶粉主要原料的焦糖炼乳的生产及其应用
1、生产用原料
饮用水170-200kg、全脂奶粉34kg、脱脂奶粉50kg、白砂糖150kg、葡萄糖浆(糖度42-44Brix)10kg、碳酸氢钠0.8-1.0kg、乳糖酶0.04-0.06kg。
2、生产方法和工艺技术参数
水加热至45-55℃,加入全脂奶粉和脱脂奶粉混合均匀制成浓缩奶。取浓缩奶注入高压搅拌蒸煮锅,添加乳糖酶,在搅拌速度50-60rpm/分钟下室温进行分解反应50-60分钟,搅拌分解反应同时加入白砂糖和葡萄糖浆溶解混合均匀,在50-60rpm搅拌下加入碳酸氢钠溶解混合均匀,加热至95-105℃沸腾,持续沸腾以进行美拉德反应和蒸发水分直至糖度达到68.5-69.5Brix,停止加热,翻缸冷却至24-26℃,灌装,封罐,灌装封口压力真空度0.035-0.04Mpa;二次高压灭菌,117-121℃,保温18分钟,转速4-5rpm,压力0.21Mpa;冷却;成品检验;出厂。
经过采用国家标准检测方法,检测结果证明焦糖炼乳产品符合产品设计要求:脂肪≥7.5%;蛋白≥4.6%;水分含量<30%;度≤48°T;细菌总数<100000CFU/mL;大肠菌群<100CFU/mL;霉菌酵母<0/25g;致病菌无;糖度范围68.5-69.5Brix。根据初步感官评定结果,焦糖炼乳产品的具有灭菌炼乳固有的奶香味,无其它异味,组织状态上呈均匀的流体,无沉淀、凝块、机械杂质、粘稠现象。与全脂甜炼乳比较,焦糖炼乳在组织状态没有显著性差异,而色泽及焦香味差异极显著(p<0.01)。因此用全脂奶粉和脱脂奶粉为主要原料制备出来的焦糖炼乳在口感上与普通炼乳没有显著性差异,消费者在食用焦糖炼乳时能感受到与其他炼乳相同的醇厚口感与牛乳香气和焦香味,可以直接食用或者作为原料制作各种食品。
3、用于制作炼乳鸡蛋饼
材料:饮用水1000克、面粉250克、焦糖炼乳50克、白砂糖20克、黄油20克、鸡蛋二个。
方法:绞打鸡蛋→加入白糖→搅匀→加入炼乳→再搅拌均匀→加入面粉→加水搅匀→调成糊状→锅预热→加黄油→完全化开→倒入鸡蛋糊→均匀摊开→小火煎→至金黄色后→翻面同样煎成金黄色→炼乳鸡蛋饼→慢慢享用。
效果实施例1用鲜牛奶为主要原料制作的焦糖炼乳感官评定结果
本实验对用鲜牛奶为主要原料制作的焦糖炼乳成品的感官指标按照GB13102—2010食品安全国家标准《炼乳》有关调制炼乳(见表5)的要求进行评定。具体的评定方法也是参照GB13102—2010的要求:取适量试样置于50mL烧杯中,在自然光下观察色泽和组织状态。闻其气味,用温开水漱口,品尝滋味。评定的主要方面有色泽、组织状态、滋味气味以及焦香味。
本实验采用9分制的评分方法,邀请20位食品科学专业人员对市售熊猫牌全脂甜炼乳(生产批号为P20110311)和本发明实施例1用鲜牛奶制作的焦糖炼乳进行综合感官评分,两组原始评分结果如下:
市售熊猫牌全脂甜炼乳的感官评定得分
用鲜牛奶为主要原料制作的焦糖炼乳的感官评定得分
全脂甜炼乳各项感官评定指标值分别为色泽8.3±0.78、滋味气味7.6±1.28、组织状态8.5±0.74、焦香味5.2±2.02、总分29.6±2.73;焦糖炼乳的色泽7±1.14、滋味气味7.6±0.74、组织状态8.05±1.07、焦香味6.35±2.13、总分29±3.89。因此,焦糖炼乳与全脂甜炼乳在色泽、焦香味上差异较大,在滋味气味、组织状态、总分上差异较小。根据初步感官评定结果,两种炼乳产品的都具有灭菌炼乳固有的纯香味,无其它异味,组织状态上呈均匀的流体,无沉淀、凝块、机械杂质、粘稠现象。但是在色泽焦糖炼乳比全脂甜炼乳黄色深。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。