CN102919356A - 乳酸菌羊奶粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种乳酸菌羊奶粉的制备方法，包括原料羊奶的净化、添加耐热保护剂、均质、制备发酵奶、制备乳酸菌羊奶粉步骤。在乳酸菌羊奶粉的原料配比中，羊奶中添加了海藻糖、葡萄糖和谷氨酸钠作为耐热保护剂，将发酵奶加工成活性乳酸菌奶粉，由于耐热保护剂的存在，在喷雾干燥过程乳酸菌存活率高，使乳酸菌羊奶粉具有保健作用，解决了发酵奶喷雾干燥过程中乳酸菌易死亡的缺陷，提高了乳酸菌的存活率。所制备的乳酸菌羊奶粉经测试，符合GB5413.29-2010婴幼儿食品标准。
Description
技术领域
本发明涉及食品技术领域，特别是一种具有保健作用的活性乳酸菌羊奶粉的制备方法。
背景技术
羊奶营养丰富，富含蛋白质、乳糖、脂肪、矿物质及多种维生素，易于消化吸收，其理化成分接近人乳，被誉为“乳中精品”。羊奶中富含乳糖，适宜生产多种发酵奶制品，其中酸奶为常见制品之一。保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌是酸奶生产中最常用的乳酸菌菌种，发酵过程中，乳酸菌分解乳中的乳糖产生乳酸，降低乳的pH，可有效抑制肠道中的有害微生物生长繁殖，而且发酵奶中含有的大量活性乳酸菌对人体具有很好的营养保健作用。同时经乳酸菌发酵后可有效消除羊奶的膻味，提高羊奶产品的品质。
但是目前酸奶产品在贮运、销售、食用前，乳酸菌仍会继续缓慢生长繁殖，发生后酸化现象，导致感官质量下降，限制了货架期。有人采用喷雾干燥法，可将发酵奶加工成活性乳酸菌奶粉，能够有效延长货架期，但是在喷雾干燥过程中，由于喷雾干燥高温较高，会降低乳酸菌的存活率。
发明内容
本发明为了克服现有技术中的活性乳酸菌羊奶粉在喷雾干燥过程中乳酸菌易死亡的缺陷，提供了一种能够制备出乳酸菌存活率高、冲调性良好的乳酸菌羊奶粉的方法。
解决上述技术问题所采用的技术方案是该乳酸菌羊奶粉的制备方法包括以下步骤：
1、原料羊奶的净化
将酸度小于13°T、非脂乳固体含量不小于8.1%的新鲜无抗鲜羊奶用净乳机或100目筛网过滤，备用。
2、添加耐热保护剂
在净化后的羊奶中添加海藻糖、谷氨酸钠、葡萄糖混匀，添加量是100kg的鲜羊奶中添加海藻糖、谷氨酸钠、葡萄糖分别为400～600g，搅拌均匀。
3、均质
将添加耐热保护剂的羊奶溶液加热到50～60℃，10～15MPa均质处理。
4、制备发酵奶
将均质后的羊奶溶液90～95℃保温15～20分钟进行杀菌，冷却至40～45℃，加入酸奶发酵剂，添加量是100kg的鲜羊奶中添加0.1g,搅拌均匀，40～45℃发酵至凝乳，制备成发酵奶。
5、制备乳酸菌羊奶粉
将步骤4制备的发酵奶用常规奶粉制备方法进行喷雾干燥，制备成乳酸菌羊奶粉。
在本发明的添加耐热保护剂步骤2中，在净化后的羊奶中添加海藻糖、谷氨酸钠、葡萄糖混匀，添加量是100kg的鲜羊奶中最佳添加海藻糖400g、谷氨酸钠500g、葡萄糖600g，搅拌均匀。
在本发明的制备发酵奶步骤4的发酵奶中，加入乳固形物质量浓度为45%的浓缩奶，发酵奶与浓缩奶的体积比1：0.5～2，混匀，制成混合奶，用常规奶粉制备方法进行喷雾干燥，制备成乳酸菌羊奶粉。
在本发明制备发酵奶步骤4的发酵奶中，加入乳固形物质量浓度为45%的浓缩奶，发酵奶与浓缩奶的优选体积比1：0.5～1，混匀，制成混合奶，用常规奶粉制备方法进行喷雾干燥，制备成乳酸菌羊奶粉。
在本发明的制备发酵奶步骤4的发酵奶中，加入乳固形物质量浓度为45%的浓缩奶，发酵奶与浓缩奶的最佳体积比1：0.5，混匀，制成混合奶，用常规奶粉制备方法进行喷雾干燥，制备成乳酸菌羊奶粉。
上述浓缩奶的制备方法为：将酸度小于13°T，非脂乳固体不小于8.1%的无抗鲜羊奶用净化机或100目筛网过滤，加热到50～60℃，10～15MPa均质处理，85℃杀菌10～15秒钟，用常规奶粉制备方法进行真空浓缩，直到乳固形物质量浓度达到45%，制成浓缩奶。
上述的酸奶发酵剂是型号为YO-MIX300的酸奶发酵剂，剂型为冻干粉剂，由丹尼斯克公司生产。
采用本发明制备的乳酸菌羊奶粉，在发酵奶中添加海藻糖、葡萄糖和谷氨酸钠作为耐热保护剂，将发酵奶加工成活性乳酸菌奶粉，由于耐热保护剂的存在，能够保证在喷雾干燥过程乳酸菌存活率高，使乳酸菌羊奶粉具有保健作用，解决了发酵奶喷雾干燥过程中乳酸菌易死亡的缺陷，提高了乳酸菌的存活率。采用本发明制备的乳酸菌羊奶粉，经测试符合GB5413.29-2010婴幼儿食品标准。
附图说明
图1为糖类保护剂对乳酸菌存活率的影响对比图。
图2为多元醇类保护剂对总菌数存活率的影响对比图。
图3为蛋白及氨基酸类保护剂对乳酸菌存活率的影响对比图。
具体实施方式
现结合附图和实施例对本发明的技术方案进一步说明，但是本发明不仅限于下述的实施例。
实施例1
以制备乳酸菌羊奶粉所用鲜羊奶100kg为例，所用的其他原料和配比及其制备方法如下：
1、原料羊奶的净化
将酸度小于13°T、非脂乳固体含量不小于8.1%的新鲜无抗鲜羊奶用净乳机或100目筛网过滤，备用。
2、添加耐热保护剂
在净化后的羊奶中添加400g海藻糖、500g谷氨酸钠、600g葡萄糖搅拌均匀。
3、均质
将添加耐热保护剂的羊奶溶液加热到50～60℃，10～15MPa均质处理。
4、制备发酵奶
将均质后的羊奶溶液90～95℃保温15～20分钟进行杀菌，冷却至40～45℃，加入型号为YO-MIX300的酸奶发酵剂，YO-MIX300酸奶发酵剂是冻干粉剂，由丹尼斯克公司生产，添加量是100kg的鲜羊奶中添加0.1g,搅拌均匀，40～45℃发酵至凝乳，制备成发酵奶。
5、制备乳酸菌羊奶粉
将步骤4制备的发酵奶用常规奶粉制备方法进行喷雾干燥，制备成乳酸菌羊奶粉。
实施例2
以制备乳酸菌羊奶粉所用鲜羊奶100kg为例，所用的其他原料和配比及其制备方法如下：
在添加耐热保护剂步骤2中，在净化后的羊奶中添加400g海藻糖、400g谷氨酸钠、400g葡萄糖混匀。
其它的步骤与实施例1相同，制备成乳酸菌羊奶粉。
实施例3
以制备乳酸菌羊奶粉所用鲜羊奶100kg为例，所用的其他原料和配比及其制备方法如下：
在添加耐热保护剂步骤2中，在净化后的羊奶中添加500g海藻糖、500g谷氨酸钠、500g葡萄糖混匀。
其它的步骤与实施例1相同，制备成乳酸菌羊奶粉。
实施例4
以制备乳酸菌羊奶粉所用鲜羊奶100kg为例，所用的其他原料和配比及其制备方法如下：
在添加耐热保护剂步骤2中，在净化后的羊奶中添加600g海藻糖、600g谷氨酸钠、600g葡萄糖混匀。
其它的步骤与实施例1相同，制备成乳酸菌羊奶粉。
实施例5
在上述实施例1～4的制备发酵奶步骤4中，发酵奶中加入乳固形物质量浓度为45%的浓缩奶，发酵奶与浓缩奶的体积比1：0.5，混匀，制成混合乳，再用常规奶粉生产工艺进行喷雾干燥，制得乳酸菌羊奶粉。
上述乳固形物质量浓度为45%的浓缩奶可以采用以下的方法制备：将步骤3均质处理后的羊奶用管式热交换器在85℃杀菌15秒钟，用常规奶粉生产工艺进行真空浓缩，直到乳固形物浓度达到45%，制成浓缩奶。
实施例6
在上述实施例1～4的制备发酵奶步骤4中，发酵奶中加入乳固形物质量浓度为45%的浓缩奶，发酵奶与浓缩奶的体积比1：1，混匀，制成混合乳，再用常规奶粉生产工艺进行喷雾干燥，制得乳酸菌羊奶粉。
浓缩奶的制备方法与实施例5的制备方法相同。
实施例7
在上述实施例1～4的制备发酵奶步骤4中，发酵奶中加入乳固形物质量浓度为45%的浓缩奶，发酵奶与浓缩奶的体积比1：2，混匀，制成混合乳，再用常规奶粉生产工艺进行喷雾干燥，制得乳酸菌羊奶粉。
浓缩奶的制备方法与实施例5的制备方法相同。
为了筛选出最佳耐热保护剂及其用量并证明其效果，发明人进行了大量的实验室试验，各种试验情况如下：
实验材料：羊奶，符合GB19301—2010食品安全国家标准《生乳》的要求；海藻糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、葡萄糖、β-环糊精、可溶性淀粉、谷氨酸钠均为食品级；甘油、甘露醇、聚乙二醇、蛋白胨、胰蛋白胨、大豆蛋白胨为生化试剂。
1、糖类保护剂对乳酸菌的保护作用
将100kg新鲜无抗羊奶净化后，分别添加海藻糖、蔗糖、乳糖、麦芽糖、葡萄糖、β-环糊精、可溶性淀粉作为乳酸菌耐热保护剂，每种耐热保护剂添加量分别为100g、500g、1000g，不添加耐热保护剂为空白对照组。将添加耐热保护剂的羊奶加热到50～60℃，10～15MPa均质处理后，在95℃杀菌20分钟，冷却至45℃，加入0.1g型号为YO-MIX300的酸奶发酵剂，搅拌均匀后在43℃发酵至凝乳。吸取5mL凝乳于试管中，置于80℃的恒温水浴锅中热处理5分钟，按照GB 19302—2010《发酵奶》中乳酸菌的测定方法测定热处理前后乳酸菌的活菌数，按下式计算乳酸菌存活率：
乳酸菌存活率（%）=（热处理前的活菌数/热处理后的活菌数）×100（1）
实验结果见图1。由图1可以看出，在加热条件下，同一保护剂因添加量不同对乳酸菌保护效果不同。海藻糖和葡萄糖对乳酸菌数的保护效果较好，当添加量为500g时，其保护效果优于添加量为100g的保护效果，而当保护剂添加量为100g时，保护效果不明显。总体来看，在添加量为500g时的存活率显著高于添加量为100g和1000g的存活率（P＜0.05）。
2、多元醇类保护剂对乳酸菌的保护作用
将100kg新鲜无抗羊奶净化后，分别添加甘油、甘露醇、聚乙二醇作为乳酸菌耐热保护剂，每种耐热保护剂添加量分别为100g、500g、1000g，不添加耐热保护剂为空白对照组。将添加耐热保护剂的羊奶加热到50～60℃，10～15MPa均质处理后，在95℃杀菌20分钟，冷却至45℃，加入0.1g YO-MIX300酸奶发酵剂，搅拌均匀后在43℃发酵至凝乳。吸取5mL凝乳于试管中，置于80℃的恒温水浴锅中热处理5分钟，按照GB 19302—2010《发酵奶》中乳酸菌的测定方法测定热处理前后乳酸菌的活菌数，按（1）式计算乳酸菌存活率。
实验结果见图2，由图2可知，在加热条件下，同一保护剂因添加量不同对乳酸菌保护效果不同。保护剂添加量为500g～1000g时的保护效果均优于添加量为100g的保护效果（P＜0.05），其中甘油对乳酸菌保护效果较好。虽然甘油、聚乙二醇和甘露醇对乳酸菌均具有保护效果，但由于其具有较强的吸湿性，在奶粉中存在时可造成奶粉的结块现象，使其应用受到一定的影响。
3、蛋白及氨基酸类保护剂对乳酸菌的保护作用
将100kg新鲜无抗羊奶净化后，分别添加蛋白胨、胰蛋白胨、大豆蛋白胨、谷氨酸钠作为乳酸菌耐热保护剂，每种耐热保护剂添加量分别为100g、500g、1000g，不添加耐热保护剂为空白对照组。将添加耐热保护剂的羊奶加热到50～60℃，10～15MPa均质处理后，在95℃杀菌20分钟，冷却至45℃，加入0.1g型号的YO-MIX300酸奶发酵剂，搅拌均匀后在43℃发酵至凝乳。吸取5mL凝乳于试管中，置于80℃的恒温水浴锅中热处理5分钟，按照GB19302—2010《发酵奶》中乳酸菌的测定方法测定热处理前后乳酸菌的活菌数，按（1）式计算乳酸菌存活率。
实验结果见图3，由图3可知，在加热条件下，同一保护剂因添加量不同对乳酸菌保护效果不同。在羊奶中添加谷氨酸钠、大豆蛋白胨、蛋白胨和胰蛋白胨后，乳酸菌的存活率明显高于没有添加保护剂的空白对照组（P＜0.05）。3种保护剂相比较，谷氨酸钠的保护效果较好，尤其是添加量为500g时乳酸菌的存活率显著高于添加量为100g和1000g的存活率（P＜0.05）。
4、复合保护剂对乳酸菌的保护作用
从上述实验1～3可以看出，多元醇类保护剂对乳酸菌的保护效果比糖类和氨基酸类差，且由于醇类保护剂具有较强吸湿性，易使产品结块，不适宜作为乳酸菌保护剂。因此将筛选保护效果较好的海藻糖、谷氨酸钠和葡萄糖3种保护剂按不同比例复合，进行正交实验。
结果如表1所示。
表1乳酸菌耐热保护剂的优化
注：表中乳酸菌耐热保护剂是100kg新鲜无抗羊奶中的添加量；热处理条件：80℃、5分钟；空白为样品中不添加保护剂；
由表1可以看出，海藻糖、谷氨酸钠和葡萄糖对乳酸菌存活率有一定的影响。对乳酸菌存活率：谷氨酸钠的影响最大，其次为海藻糖，葡萄糖影响最小。方差分析表明，乳酸菌存活率最高的组合为A1B2C3，即海藻糖添加量400g、谷氨酸钠添加量500g、葡萄糖添加量600g。
取正交试验最优组合（A1B2C3）进行验证试验，分别重复3次，求乳酸菌存活率的平均值。结果见表2。
表2乳酸菌保护作用的验证试验
| 组合 | 乳酸菌存活率（%） |
| A1B2C3 | 92.01 |
由表2可见，当按照最优组合（A1B2C3）添加保护剂时，乳酸菌的存活率为92.01%。
5、喷雾干燥对乳酸菌活性的影响
将发酵奶分别与乳固形物质量浓度为45%的浓缩奶按照1：0、1：1、1：2、1：0.5的体积比混合，按照常规奶粉生产工艺中的喷雾干燥方法进行喷雾干燥。测定喷雾干燥前后保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌的活菌数，按（1）式计算乳酸菌的存活率，结果见表3。
表3发酵奶与浓缩奶配比对乳酸菌存活率的影响
注：空白为未添加保护剂的发酵奶与浓缩乳以1：1配比混合。
由表3可以看出，发酵奶与浓缩奶按照不同比例混合时，乳酸菌存活率为2：1＞1：1＞1：2＞1：0，且明显高于未添加保护剂的空白组（P＜0.05）。喷雾干燥后，空白乳酸菌存活率为0，而添加保护剂后所制备的奶粉中乳酸菌活菌数仍能达到108cfu/g以上，其中发酵奶与浓缩奶按1：0.5配比时，乳酸菌存活率达到32.93%，喷雾干燥后的奶粉中乳酸菌活菌数达到9.53×108cfu/g。
为了验证本发明的有益效果，发明人对本发明实施例5中发酵奶与浓缩乳按1：0.5的体积比混合所制备的乳酸菌羊奶粉进行了检验，各种检验情况如下：
1、乳酸菌羊奶粉感官质量
按照食品安全国家标准GB19644-2010《乳粉》中感官要求检验方法对乳酸菌羊奶粉感官质量检验，结果见表4。
表4乳酸菌羊奶粉感官质量
| 项目 | 乳酸菌羊奶粉 | GB19644-2010《乳粉》 |
| 色泽 | 均匀一致，乳白色 | 具有应有的色泽 |
| 滋味、气味 | 有典型酸奶香味 | 具有应有的滋味、气味 |
| 组织状态 | 粉状、疏松，无结块 | 干燥均匀的粉末 |
由表4可以看出，用发酵奶与浓缩乳按1：0.5的体积比混合制备的乳酸菌羊奶粉，色泽均匀一致、乳白色、稍带黄色，有典型的酸奶香味，产品呈疏松粉状、无结块。
2、乳酸菌羊奶粉理化指标
按照GB5009.3—2010食品中水分的测定方法，测定乳酸菌羊奶粉中的水分含量；按照GB5413.29-2010婴幼儿食品的测定方法，测定乳酸菌羊奶粉的溶解度及冲调性，结果见5。
表5乳酸菌羊奶粉理化指标
由表5可以看出，乳酸菌羊奶粉的水分含量、溶解度均符合国家标准。产品冲调性良好、无团块、杯底无沉淀、体系均一稳定。
3、凝乳试验
将乳酸菌羊奶粉用灭菌蒸馏水配制成乳固形物浓度为12%的复原乳，43℃培养发酵，记录凝乳时间，结果见表6。
表6乳酸菌羊奶粉的凝乳时间
| 样品 | 凝乳时间（小时） |
| 乳酸菌羊奶粉 | 5.0 |
由表6可以看出，乳酸菌羊奶粉复原成12%的复原乳后，仍能在5小时凝乳，表明乳酸菌羊奶粉中含有大量的活性乳酸菌。
4、乳酸菌羊奶粉的保存试验
将发酵奶与浓缩乳按照1：0.5比例混合通过喷雾干燥制得的乳酸菌羊奶粉，分别在10℃、25℃、35℃保存，在1、2、4、6、8、10、12个月按照GB19302-2010《发酵奶》中乳酸菌的测定方法测定乳酸菌羊奶粉中活性乳酸菌，结果见表7。
表7乳酸菌羊奶粉保存期间乳酸菌的变化（106cfu/g）
由表7可以看出，乳酸菌羊奶粉在保存期间，随着保存温度的提高和保存时间的延长，活性乳酸菌逐渐下降。但10℃保存12个月时，活性乳酸菌仍能达到108cfu/g以上；25℃保存12个月时，活性乳酸菌可达到107cfu/g以上；35℃保存12个月时，活性乳酸菌仍能达到106cfu/g以上。
Claims (7)
1.一种乳酸菌羊奶粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）原料羊奶的净化
将酸度小于13°T、非脂乳固体含量不小于8.1%的新鲜无抗鲜羊奶用净乳机或100目筛网过滤，备用；
（2）添加耐热保护剂
在净化后的羊奶中添加海藻糖、谷氨酸钠、葡萄糖混匀，添加量是100kg的鲜羊奶中添加海藻糖、谷氨酸钠、葡萄糖分别为400～600g，搅拌均匀；
（3）均质
将添加耐热保护剂的羊奶溶液加热到50～60℃，10～15MPa均质处理；
（4）制备发酵奶
将均质后的羊奶溶液90～95℃保温15～20分钟进行杀菌，冷却至40～45℃，加入酸奶发酵剂，添加量是100kg的鲜羊奶中添加0.1g,搅拌均匀，40～45℃发酵至凝乳，制备成发酵奶；
（5）制备乳酸菌羊奶粉
将步骤（4）制备的发酵奶用常规奶粉制备方法进行喷雾干燥，制备成乳酸菌羊奶粉。
2.根据权利要求1所述的乳酸菌羊奶粉的制备方法，其特征在于：在添加耐热保护剂步骤（2）中，在净化后的羊奶中添加海藻糖、谷氨酸钠、葡萄糖混匀，添加量是100kg的鲜羊奶中添加海藻糖400g、谷氨酸钠500g、葡萄糖600g，搅拌均匀。
3.根据权利要求1所述的乳酸菌羊奶粉的制备方法，其特征在于：在制备发酵奶步骤（4）的发酵奶中，加入乳固形物质量浓度为45%的浓缩奶，发酵奶与浓缩奶的体积比1：0.5～2，混匀，制成混合奶，用常规奶粉制备方法进行喷雾干燥，制备成乳酸菌羊奶粉。
4.根据权利要求3所述的乳酸菌羊奶粉的制备方法，其特征在于：在制备发酵奶步骤（4）的发酵奶中，加入乳固形物质量浓度为45%的浓缩奶，发酵奶与浓缩奶的体积比1：0.5～1，混匀，制成混合奶，用常规奶粉制备方法进行喷雾干燥，制备成乳酸菌羊奶粉。
5.根据权利要求3所述的乳酸菌羊奶粉的制备方法，其特征在于：在制备发酵奶步骤（4）的发酵奶中，加入乳固形物质量浓度为45%的浓缩奶，发酵奶与浓缩奶的体积比1：0.5，混匀，制成混合奶，用常规奶粉制备方法进行喷雾干燥，制备成乳酸菌羊奶粉。
6.根据权利要求3或4或5所述的乳酸菌羊奶粉的制备方法，其特征在于所述的浓缩奶的制备方法是：将酸度小于13°T，非脂乳固体不小于8.1%的无抗鲜羊奶用净化机或100目筛网过滤，加热到50～60℃，10～15MPa均质处理，85℃杀菌10～15秒钟，用常规奶粉制备方法进行真空浓缩，直到乳固形物质量浓度达到45％，制成浓缩奶。
7.根据权利要求1所述的乳酸菌羊奶粉的制备方法，其特征在于：所述的酸奶发酵剂是型号为YO-MIX300的酸奶发酵剂，剂型为冻干粉剂。
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