CN103583692B - 以聚合乳清蛋白为主要增稠剂共生希腊酸奶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明的以聚合乳清蛋白为主要增稠剂共生高蛋白希腊酸奶及其制备方法,属于功能保健食品领域。共生高蛋白希腊酸奶的主要成分有：液态原料乳、糖、菊粉、聚合乳清蛋白、果胶和蛋白提高物。共生高蛋白希腊酸奶制备有聚合乳清蛋白的制备和希腊酸奶的制备两个过程，所用的益生菌发酵剂为保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌两种基本菌，外加双歧杆菌以及嗜酸乳杆菌两种益生菌。本发明产品具有营养价值高，蛋白含量高、脂肪含量低、质地细腻、结构均一、口感好的特点；产品中含有益生菌、膳食纤维等，促进肠道消化系统健康；本发明中聚合乳清蛋白以及共生高蛋白希腊酸奶的加工方法易于操作、生产成本低、节省能源、无环境污染、产量高。

Description

以聚合乳清蛋白为主要增稠剂共生希腊酸奶及其制备方法

技术领域：

本发明属于功能保健食品的技术领域，特别是涉及一种共生高蛋白希腊酸奶及其制备方法。

背景技术：

希腊酸奶（Greek yoghurt）因其细腻爽滑口感、天然发酵香气、蛋白含量高越来越受消费者的欢迎。在土耳其、希腊、中东、埃及、亚洲中部、北欧、美国和加拿大，大部分的希腊酸奶都是通过传统工艺得到，即通过尼龙袋或者过滤膜将乳清过滤后得到。但传统工艺生产的希腊酸奶生产率低，原料奶与成品的比例约为4:1，并且过滤出的乳清会造成一定的环境污染，过滤过程中也会造成诸如维生素B1、核黄素、钾等物质的损失。

希腊酸奶的营养价值远远超过新鲜牛奶，它含有多种乳酸、乳糖、氨基酸、矿物质、维生素、酶等。在国内，希腊酸奶（老酸奶）主要是在普通酸奶的基础上，添加果胶、琼脂、明胶等增稠剂或通过超滤得到干物质含量高的凝固型酸奶。酸乳的发酵过程是优质鲜牛乳经过检验、过滤、均质、杀菌、冷却、接种乳酸菌发酵剂，立刻灌装入包装容器中，在发酵室内发酵，从而使成品凝固型酸乳因发酵而产生凝乳状态。它在生产过程中，既要消灭有害菌，又要保持乳酸菌活力，还要克服蛋白质酸化凝固、沉淀等难关。例如国内某知名品牌的老酸奶的配方为生牛乳、白砂糖、奶油、乳清蛋白粉、食品添加剂（明胶和琼脂）、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌。但果胶的高价格和明胶等食品添加剂的质量安全问题促使生产者寻求营养价值高、使用安全性高的增稠剂全部或者部分替代现有增稠剂。

乳清蛋白是由干酪或干酪素生产过程中所产生的副产品乳清经过特殊工艺浓缩精制而得的一类蛋白质。其中主要的蛋白质成分为β-乳球蛋白48%、α-乳白蛋白19%、蛋白酶-胨20%、牛血清白蛋白5%和免疫球蛋白8%（均为质量分数）；少量存在的其他组分，如乳铁蛋白和乳过氧化物酶等，也能从乳清蛋白中分离出来，同样是高价值的食品配料。此外，乳清蛋白胆固醇和钠含量很低，钙和其它矿物质很高，是生产各种强化型食品较为理想的蛋白质来源。

乳清蛋白含有组成蛋白质的全部20种氨基酸，属于全价蛋白，生物价为88。其必需氨基酸的含量高于普通的食用蛋白质。乳清蛋白氨基酸组成的特点是：（1）含支链氨基酸（如亮氨酸、异亮氨酸缬氨酸）26%，能作为能源物质提供能量，并且是谷氨酸盐的前体物质之一；（2）是含硫氨基酸（半胱氨酸蛋氨酸）的良好来源，能维持体内的谷胱甘肽水平，发挥抗氧化作用；（3）是苏氨酸的极好来源，对肠细胞及肠道屏障连贯性提供保护；（4）含大量的赖氨酸和精氨酸，能刺激代谢激素的分泌，促进肌肉生长。

乳清蛋白制品主要有浓缩乳清蛋白（WPC）和乳清蛋白分离体（WPI）。浓缩乳清蛋白依据蛋白质含量的不同，主要有4种产品，为WPC34、WPC50、WPC75、WPC80。WPI是蛋白质含量高于90%的乳清蛋白产品。乳清蛋白容易消化，具有有很高的代谢效率和生物利用价值。分离乳清蛋白拥更优质高含量的蛋白，能为某些特定需要的人群比如婴儿和住院病人提供所需优质蛋白。

在功能性质方面，乳清蛋白除持水性较好外，其它性能都比较差，这严重限制了它在食品工业中的应用。所以通过化学法、酶法和物理法改性从而加强乳清蛋白的功能性质，扩大它在食品中的应用范围，是乳品工业急待解决的问题。乳清蛋白中的主要蛋白质β-乳球蛋白，因其球状结构将官能团包裹在分子结构内以及小分子量限制了它的功能特性。物理法中的加热可以使β-乳球蛋白球状结构打开，并增大其分子量，从而提高其功能特性。

益生菌可以抑制有害菌在肠内的繁殖，减少毒素，促进肠道蠕动，从而提高肠道机能，改善排便状况，促进肠道消化系统健康等。因此，人体肠道内益生菌的比例越高，微生态环境就越好，肠道就越显得年轻有活力。双歧杆菌和嗜酸乳杆菌是酸奶生产中常用的两种益生菌菌株，这两种菌株在肠道发酵后，不仅能够抑制各种有害菌，减少肝脏解毒的负担，还可产生乳酸和醋酸，提高钙、磷、铁的利用率，促进铁和维生素D的吸收，产生维生素K及维生素B，还可以减少胆固醇的吸收，并能降低辐射对人体的伤害。含有益生菌素和益生菌的食品成为共生食品。菊粉属于一种益生菌素，在人的肠道菌群内可选择性地发酵,引起双歧菌数量增加。乳制品是菊粉理想的食品载体，能够有效的模拟脂肪的口感，提高食品中膳食纤维的含量。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是提供一种共生高蛋白希腊酸奶。该酸奶蛋白含量高，采用聚合乳清蛋白作为主要增稠剂，并含有益生菌素（菊粉）和益生菌，是一种具有共生功能的高蛋白食品。

本发明中另一个要解决的技术问题是提供增稠剂聚合乳清蛋白和共生高蛋白希腊酸奶的制备方法，聚合乳清蛋白制备技术相对简单，可成为希腊酸奶增稠剂的的一种健康选择。

本发明解决问题的技术方案是：

一种共生高蛋白希腊酸奶，包括下列成份及各成份按占液态原料乳重量百分比：液态原料乳、糖6%～7%、菊粉1%～2%、聚合乳清蛋白0.1%～1.0%、果胶0.1%～0.6%、蛋白提高物为浓缩乳清蛋白0.1%～10%、或者脱脂乳粉0.5%～6%、或者全脂乳粉3%～4%；益生菌包括嗜酸乳杆菌和双歧杆菌。

本发明的共生高蛋白希腊酸奶，应用低酯果胶和聚合乳清蛋白作为增稠剂，其固形物含量在20%以上，蛋白质含量在3.88%～15%，乳清几乎无析出，硬度在200～400g之间，粘度在1500mPas以上，益生菌为嗜酸乳杆菌107LogCFU/mL和双歧杆菌109LogCFU/mL。

本发明的共生高蛋白希腊酸奶，所述的聚合乳清蛋白，是乳清蛋白分离体（蛋白含量90%以上）在pH=7～8，温度80～90℃的条件下保温20～30min，后冷却得到的。

所述的糖，是白砂糖和/或白绵糖；所述的果胶，最好是低酯果胶，酯化度为50%以下；所述的益生菌发酵剂，是嗜热链球菌、德式保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌和双歧杆菌混合菌株，可以选用嗜酸乳杆菌LA-5和双歧杆菌BB-12；所述浓缩乳清蛋白中蛋白质含量按质量计为34%、50%、75%或者80%，脱脂乳粉中蛋白含量按质量计为33%～35%，全脂乳粉中蛋白含量按质量计为23%～25%。

聚合乳清蛋白是经过以下步骤制得的：

所述的聚合乳清蛋白的制备过程，是将乳清蛋白分离体溶解于水中，乳清蛋白分离体与水的质量比10.6～11.1∶100，磁力搅拌30～60min，4℃条件下放置8～10h，使其充分溶解；使用1～2M的氢氧化钠溶液将乳清蛋白分离体溶液调至pH=7～8，水浴升温至80～90℃保温20～30min，使其充分变性，冰浴冷却，并在2～6℃下贮藏待用。制得的聚合乳清蛋白溶液中按质量计含聚合乳清蛋白约为10%～11%。

共生高蛋白老酸奶是经过以下步骤制得的：

将浓缩乳清蛋白0.1%～10%、或者脱脂乳粉0.5%～6%、或者全脂乳粉3%～4%溶于液态原料乳中，磁力搅拌30～60min，2～6℃条件下放置8～10h，使其充分水合，将糖6%～7%、菊粉1%～2%、果胶0.1%～0.6%预先混合，然后常温条件下添加到液态原料乳中，搅拌加热至80～90℃，保温10～20min杀菌，冰浴冷却至42℃以下，加入0.03%～0.1%的益生菌发酵剂和含聚合乳清蛋白0.1%～1.0%的聚合乳清蛋白溶液，搅拌均匀于42～45℃发酵4～5h，得老酸奶成品，2～6℃条件下贮藏；各成分的百分数是指占液态原料乳重量的百分数。

a所述益生菌发酵剂是嗜热链球菌、德式保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌和双歧杆菌混合菌株。

b所述果胶为低酯果胶，酯化度为50%以下。

c所述的乳清蛋白分离体中蛋白质含量按质量计为90%～95%。

d所述浓缩乳清蛋白中蛋白质含量按质量计为34%、50%、75%或者80%。

e所述脱脂乳粉中蛋白质含量按质量计为33%～35%，全脂乳粉中蛋白质含量按质量计为23%～25%。

本发明的食用方法及食用量同食用通常的希腊酸奶。

本发明产品共生高蛋白希腊酸奶作为一种以聚合乳清蛋白为主要增稠剂并含益生菌素（菊粉）和益生菌的新型功能性保健食品，具有蛋白质含量高、容易消化、代谢效率高、生物利用价值高的特点，同时酸奶具有防止乳糖不耐症、降低胆固醇吸收及预防心血管疾病、抗癌症抗衰老、提高机体免疫力和促进钙的吸收等作用。能为某些特定需要的人群比如婴儿和住院病人提供所需优质蛋白。此外，产品中含有益生菌包括嗜酸乳杆菌、双歧杆菌，能抑制有害菌在肠内的繁殖，减少毒素，促进肠道蠕动，从而提高肠道机能，改善排便状况，促进肠道消化系统健康。

本发明产品具有营养价值高、蛋白含量高、脂肪含量低和食用安全性高的特点，此外产品质地细腻、结构均一、口感好，产品中含有益生菌素（菊粉）和益生菌等，促进肠道消化系统健康。

本发明为共生高蛋白希腊酸奶产品及其聚合乳清蛋白增稠剂生产提供了一种相对简单的加工方式，加工方法易于操作，节省能源。与传统的希腊酸奶生产工艺比较，具有无环境污染、无营养物质损失、产率高的特点，与国内希腊酸奶产品比较具有蛋白含量高、生产成本低、产品质构好的特点。

具体实施方式：

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

共生高蛋白希腊酸奶将液态原料乳、蔗糖、果胶、菊粉、聚合乳清蛋白、浓缩乳清蛋白(蛋白含量为80%)混合后，再经发酵后制得。

聚合乳清蛋白是经过以下步骤制得的：是将10.8g的乳清蛋白分离体（蛋白质含量为92%）溶解于100mL水中，磁力搅拌60min，4℃条件下放置8～10h，使其充分水合。使用1M的氢氧化钠溶液将乳清蛋白悬浮液调至pH=7，85℃水浴加热30min，冰浴冷却，并在4℃下贮藏待用；

本实施例共生高蛋白希腊酸奶的制备方法是按下列工艺步骤制得：

浓缩乳清蛋白(蛋白含量为80%)加入液态原料乳中混合搅拌溶解→水合8～10h→加入预先混合物→加热→80℃保温10min→冷却→添加发酵剂以及聚合乳清蛋白→分装→发酵→成品4℃贮藏。

具体的，浓缩乳清蛋白(蛋白含量为80%)2%（4g）加入液态原料乳（200mL）中混合搅拌溶解，4℃条件下水合8～10h使其充分溶解，将6.5%（13g）白砂糖、1%（2g）菊粉、0.3%（0.6g）果胶预先混合，缓慢加入到原料乳混合液中，加热至80℃保温10min，之后冷却到42℃，添加0.3%（0.6g）益生菌发酵剂和本实施例制备的聚合乳清蛋白溶液8mL（其中所含的聚合乳清蛋白占液态原料乳的0.4%），搅拌均匀，分装，在42℃发酵4.5h，既得成品，4℃条件下贮藏。

实施例2

共生高蛋白希腊酸奶将液态原料乳、蔗糖、果胶、菊粉、聚合乳清蛋白、脱脂乳粉混合后，再经发酵后制得。

聚合乳清蛋白是经过以下步骤制得的：是将10份（10.6g）的乳清蛋白分离体（蛋白质含量94%）溶解于100份（100mL）水中，磁力搅拌约60min，4℃条件下放置8～10h，使其充分水合。使用1M的氢氧化钠溶液将乳清蛋白悬浮液调至pH=7，85℃水浴加热30min，冰浴冷却，并在4℃下贮藏待用；

本实施例共生高蛋白希腊酸奶的制备方法是按下列工艺步骤制得：

脱脂乳粉（蛋白质含量为34%）加入液态原料乳中混合搅拌溶解→水合8～10h→加入预先混合物→加热→85℃保温10min→冷却→添加发酵剂以及聚合乳清蛋白→分装→发酵→成品→成品4℃贮藏。

具体的，脱脂乳粉（蛋白质含量为34%）2%（4g）加入液态原料乳（200mL）中混合搅拌溶解，2℃条件下水合8～10h使其充分溶解，将7%（14g）蔗糖、2%（4g）菊粉、0.3%（0.6g）果胶预先混合，缓慢加入到原料乳混合液中，加热至80℃保温10min，之后冷却到40℃，添加0.06%（0.12g）益生菌发酵剂和本实施例制备的聚合乳清蛋白溶液8mL（其中所含的聚合乳清蛋白占液态原料乳的0.4%），搅拌均匀，分装，在42℃发酵5h，既得成品，4℃条件下贮藏。

实施例3

共生高蛋白希腊酸奶将液态原料乳、蔗糖、果胶、菊粉、聚合乳清蛋白、全脂乳粉混合后，再经发酵后制得。

聚合乳清蛋白是经过以下步骤制得的：是将10份（11.1g）的乳清蛋白分离体（蛋白质含量90%）溶解于100份（100mL）水中，磁力搅拌约30min，4℃条件下放置8～10h，使其充分水合。使用1M的氢氧化钠溶液将乳清蛋白悬浮液调至pH=8，90℃水浴加热30min，冰浴冷却，并在4℃下贮藏待用；

本实施例共生高蛋白希腊老酸奶的制备方法是按下列工艺步骤制得：

全脂乳粉（蛋白质含量为25%）加入液态原料乳中混合搅拌溶解→水合8～10h→加入预先混合物→加热→90℃保温10min→冷却→添加发酵剂以及聚合乳清蛋白→分装→发酵→成品6℃贮藏。

具体的，全脂乳粉（蛋白质含量为25%）4%（8g）加入液态原料乳（200mL）中混合搅拌溶解，2℃条件下水合8～10h使其充分溶解，将7%（14g）蔗糖、2%（4g）菊粉、0.1%（0.2g）果胶预先混合，缓慢加入到原料乳混合液中，加热至80℃保温10min，之后冷却到40℃，添加0.06%（0.12g）益生菌发酵剂和本实施例制备的聚合乳清蛋白溶液20mL，其中所含的聚合乳清蛋白占液态原料乳的1.0%，搅拌均匀，分装，在42℃发酵5h，既得成品，6℃条件下贮藏。

对实施例的产品的分析项目及方法如下：

（1）化学性质：化学组成—采用AOAC方法，分析其总固形物含量、灰分、蛋白质、脂肪、碳水化合物。

（2）稳定性：分析其粘度（Brookfield粘度计）、pH、观察其性状；

（3）益生菌发酵剂：来源于制造商（科汉森公司）；

（4）质构分析：分析其硬度、黏性、内聚性、胶着性；

（5）感官分析：本发明产品在可接受程度和喜爱度方面进行测试；同时对本发明产品进行描述性分析，按照外观和颜色、味道、风味、组织状态及总体接受性来确定产品的主要特点；所有感官分析是由食品科学专业的12名学生组成的经过训练的专业小组完成；通过使用SPSS11.5版进行方差分析和卡方检验来进行数据分析。

产品经分析得到的技术指标结果如表1、表2、表3。

表1产品特性：理化和微生物特性

表2质构分析

	实施例1样品	实施例2样品	实施例3样品	市面上某商品
					硬度（g）	316.73±31.85	350.7±27.57	390.76±34.90	193.73±8.18
黏性（mJ）	25.08±2.13	27.86±2.98	36.98±3.57	11.01±1.34
					弹力	0.01±0.00	0.01±0	0.01±0	0.013±0.005
内聚性	0.42±0.04	0.40±0.03	0.43±0.10	0.59±0.04
					胶着性（g）	135.1±9.92	139.32±13.6	140.1±17.4	114.83±4.67

表3产品特点（5分制）

	实施例1样品	实施例2样品	实施例3样品	市面上某商品
					总体接受性	3.79±0.72	3.76±0.86	3.66±0.76	3.66±0.96
外观和颜色	4±0.65	4.17±0.88	3.75±0.89	3.58±0.97
					味道	3.54±0.88	3.76±0.88	3.77±1.02	3.71±0.82
风味	3.59±0.66	3.73±0.86	3.58±0.88	3.37±0.96
					组织状态	3.83±0.81	3.60±0.78	3.70±0.95	3.58±1.05

理化和微生物特性分析结果表明：共生高蛋白希腊酸奶蛋白质含量高于市面商品，脂肪含量低，粘度远远大于市面商品。最终产品中双歧杆菌含量高达10⁹LogCFU/mL，嗜酸乳杆菌含量高达10⁷LogCFU/mL。

质构分析结果表明：共生高蛋白希腊酸奶硬度值高于市面商品，具有较好的质构特性。

感官评定结果表明：共生高蛋白希腊酸奶各项得分均在3.5以上，最高分是外观和颜色（4±0.65），总体接受度和外观评价良好，具有较好的感官特性。

Claims (4)

1.一种以聚合乳清蛋白为主要增稠剂共生希腊酸奶，包括下列成份及各成份按占液态原料乳重量百分比：糖6％～7％、果胶0.1％～0.6％、蛋白提高物为浓缩乳清蛋白0.1％～10％、或者脱脂乳粉0.5％～6％、或者全脂乳粉3％～4％，其特征在于，成份还有菊粉1％～2％、聚合乳清蛋白0.1％～1.0％、益生菌发酵剂0.03％～0.1％；所述的益生菌发酵剂，是嗜热链球菌、 德氏保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌和双歧杆菌的混合菌种；所述的果胶，酯化度为50％以下。

2.根据权利要求1所述的以聚合乳清蛋白为主要增稠剂共生希腊酸奶，其特征在于，所述的聚合乳清蛋白，是乳清蛋白分离体在pH＝7～8、温度80～90℃的条件下保温20～30min后冷却得到的。

3.根据权利要求1或2所述的以聚合乳清蛋白为主要增稠剂共生希腊酸奶，其特征在于，所述的糖，是白砂糖和/或白绵糖；所述的浓缩乳清蛋白中蛋白质含量按质量计为34％、50％、75％或80％，脱脂乳粉中蛋白含量按质量计为33％～35％，全脂乳粉中蛋白含量按质量计为23％～25％。

4.一种权利要求1的以聚合乳清蛋白为主要增稠剂共生希腊酸奶的制备方法，有聚合乳清蛋白的制备和希腊酸奶的制备两个过程；

所述的聚合乳清蛋白的制备过程，是将乳清蛋白分离体溶解于水中，乳清蛋白分离体与水的质量比10.6～11.1∶100，磁力搅拌30～60min，4℃条件下放置8～10h，使其充分溶解；使用1～2M的氢氧化钠溶液将乳清蛋白分离体溶液调至pH＝7～8，水浴升温至80～90℃保温20～30min，使其充分变性，冰浴冷却，并在2～6℃下贮藏待用；

所述的希腊酸奶的制备过程，是将浓缩乳清蛋白0.1％～10％、或者脱脂乳粉0.5％～6％、或者全脂乳粉3％～4％溶于液态原料乳中，磁力搅拌30～60min，2～6℃条件下放置8～10h，使其充分水合，将糖6％～7％、菊粉1％～2％、果胶0.1％～0.6％预先混合，然后常温条件下添加到液态原料乳中，搅拌加热至80～90℃，保温10～20min杀菌，冰浴冷却至42℃以下，加入0.03％～0.1％的益生菌发酵剂和聚合乳清蛋白溶液，所加的聚合乳清蛋白溶液中所含的聚合乳清蛋白量占液态原料乳质量的0.1％～1.0％，搅拌均匀于42～45℃发酵4～5h，得希腊酸奶成品；各成分的百分数是指占液态原料乳质量的百分数。