CN104222270B - 一种无乳糖发酵乳制品的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无乳糖发酵乳制品的制备方法。该方法包括以下步骤：使各原料依次经过混料、均质、杀菌、酶解以及发酵、灌装以及冷藏，得到无乳糖发酵乳制品，其中酶解以及发酵的步骤包括：在35‑40℃下加入乳糖酶水解至水解度80％以上时添加菌种，或者在41‑45℃下加入乳糖酶水解至水解度95％以上时添加菌种，发酵至料液pH值5.5时乳糖酶开始失活，料液pH值4.3‑4.5时发酵结束；或者在30‑35℃下添加乳糖酶及中温菌种，发酵至料液pH值5.5时升温至40‑45℃添加嗜热菌种，料液pH值4.3‑4.5时发酵结束。本发明通过乳糖酶的添加以及对发酵乳制备工艺的改进，能够高效地制备得到无乳糖发酵乳制品。
Description
技术领域
本发明涉及一种无乳糖发酵乳制品的制备方法，属于乳制品技术领域。
背景技术
牛奶作为一种高营养价值的饮食资源被广大消费者所接受，但是，患有乳糖酶不耐症的人群却不能饮用牛奶，针对这样的状况，市面上也出现了许多低乳糖或无乳糖的牛奶产品。
发酵乳制品的营养价值越来越被人关注，乳酸菌产生的活性物质可提高人体免疫力，发酵乳制品中各类益生菌的添加，能够抑制肠道有害菌的生长繁殖。但是如果发酵乳制品中的乳糖并没有完全被分解和利用，患有乳糖不耐症的人群同样不能饮用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种无乳糖发酵乳制品的制备方法。本发明通过乳糖酶的添加以及对发酵乳制备工艺的改进，能够制备得到无乳糖发酵乳制品。
为达到上述目的，本发明提供一种无乳糖发酵乳制品的制备方法，其包括以下步骤：
(1)混料：将除菌种以及乳糖酶以外的制备发酵乳的各原料混合；
(2)均质：将混合后的料液进行均质；
(3)杀菌：将均质后的料液进行杀菌；
(4)酶解以及发酵：
方案一：将杀菌后的料液降温至35-40℃，向其中加入乳糖酶进行酶解35-40分钟后乳糖水解度达到80％以上时，在35-40℃下添加菌种进行发酵3-4小时后料液的pH值达到5.5时，乳糖酶开始失活，继续发酵至料液的pH值达到4.3-4.5时，发酵结束；
方案二：或者，将杀菌后的料液降温至30-35℃，向其中加入乳糖酶进行酶解同时加入中温菌种进行发酵，3-4小时后当乳糖水解度达到95％以上时，升温至40-45℃添加嗜热菌种进行发酵1-1.5小时后料液的pH值达到5.5时，乳糖酶开始失活，继续发酵至料液的pH值达到4.3-4.5时，发酵结束；
方案三：或者，将杀菌后的料液降温至41-45℃，向其中加入乳糖酶进行酶解35-40分钟后乳糖水解度达到95％以上时，在41-45℃下添加菌种进行发酵1-1.5小时后料液的pH值达到5.5时，乳糖酶开始失活，继续发酵至料液的pH值达到4.3-4.5时，发酵结束；
其中，以牛奶的体积计，乳糖酶的添加量为800-1500NLU/L；
(5)灌装以及冷藏：将发酵后的乳制品冷却后进行无菌灌装，在4-6℃冷藏。
在本领域中，一般而言，乳糖水解度达到95％以上的产品可宣称为无乳糖产品。
在本发明的制备方法中，酶解以及发酵的方式之一为在35-40℃下酶解35-40分钟后乳糖水解度达到80％以上时，在35-40℃下添加菌种进行发酵，乳糖酶在发酵过程中继续酶解，发酵3-4小时后料液的pH值达到5.5时，乳糖酶开始失活且将乳糖水解度提升至95％以上，而后发酵继续进行，待料液的pH值达到4.3-4.5时，发酵结束。该方式采用乳糖酶及发酵菌种分开添加，控制乳糖酶的添加量，在特定酶解时间内使乳糖水解度达到特定值后再进行发酵，然后使酶解及发酵同时进行一段时间，能够节约时间、提高工艺效率，并使制备得到的发酵乳制品中无乳糖。而且，乳糖在经乳糖酶水解后，提高了产品中葡萄糖的浓度，能够加速发酵剂利用葡萄糖转化成乳酸的速率，蛋白凝胶加快，这是一种新的凝固型酸奶的制备工艺。此外，在35-40℃下添加菌种，能促进风味物质的释放，脂肪乳化促进产品状态更细腻，脂肪分解释放更多风味，酸度释放缓慢几乎不会使蛋白质短时间内凝结，而是随着发酵的延续逐渐凝结，更适合制备搅拌型酸奶。
酶解以及发酵的另一种方式为在30-35℃下进行酶解同时加入中温菌种进行发酵，3-4小时后乳糖水解度达到95％以上，然后升温至40-45℃添加嗜热菌种进行发酵1-1.5小时后料液的pH值达到5.5时，乳糖酶开始失活，而后发酵继续进行，3-4小时后待料液的pH值达到4.3-4.5时，发酵结束。中温菌种在30-35℃条件下分解蛋白质和脂肪形成风味物质，由于中温菌种的产酸速度相对比较慢，在此段发酵过程中，不会引起蛋白质变性而引起组织状态变化，只是增加风味物质的释放，同时乳糖酶在30-35℃分解乳糖使乳糖水解度达到95％以上，而后在40-45℃添加嗜热菌种，产酸较快加速了蛋白质变性，促进酸奶组织状态的形成。
本发明的酶解以及发酵方式还可以为：在41-45℃下酶解35-40分钟后乳糖水解度达到95％以上时，在41-45℃下添加菌种进行发酵1-1.5小时后料液的pH值达到5.5时，乳糖酶开始失活，而后发酵继续进行，待料液的pH值达到4.3-4.5时，发酵结束。采用这种酶解以及发酵方式控制乳糖酶的添加量，在一定酶解时间内使乳糖水解度达到95％后再进行发酵，能够使发酵和酶解的过程互不影响，同时采用较大用量的乳糖酶保证酶解的效率，并且确保乳糖酶水解完全，使制备得到的发酵乳制品适合于患有严重乳糖不耐受症的消费者。此外，在41-45℃下添加菌种，酸度释放速度较快，短时间内蛋白质凝聚，发酵风味比较淡，适合制备凝固型酸奶。
本发明的酶解以及发酵的工艺使乳糖酶在发酵过程中灭活，无需增加特定的乳糖酶灭活工艺，相较于现有技术更具高效、快速的优点。
在本发明中，乳糖水解度的测试方法是采用《Maxilact在低乳糖酸奶中的新应用》(徐雅琴.中国食品添加剂.000.(0z1)：259-261)中所介绍的乳糖水解度测试方法。
在上述的制备方法中，优选地，所述混料步骤中，以重量百分比计，除菌种以及乳糖酶以外的制备发酵乳的各原料包括：白砂糖5-8％、浓缩乳清蛋白粉和浓缩牛奶蛋白粉的总共1-3％、变性淀粉3-5％、琼脂0.1-0.5％、果胶0.1-0.5％以及牛奶余量。
在上述的制备方法中，优选地，所述混料的温度为50-55℃，将除菌种以及乳糖酶以外的制备发酵乳的各原料混合后的循环时间为30-35分钟。
在上述的制备方法中，优选地，所述均质的温度为60-65℃，压力为25Mpa，其中一级压力占总压力的50％至60％。
在上述的制备方法中，优选地，所述杀菌的温度为95℃，时间为5分钟。
在上述的制备方法中，优选地，在酶解以及发酵步骤中，在35℃以上添加的菌种为保加利亚乳杆菌和/或嗜热链球菌，其添加量为100-150DCU；在35℃以下添加的菌种为乳酸乳球菌乳脂亚种和/或乳酸乳球菌双乙酰亚种，其添加量为200-250DCU。在35℃进行发酵时，所添加的菌种可以是保加利亚乳杆菌和/或嗜热链球菌，或者乳酸乳球菌乳脂亚种和/或乳酸乳球菌双乙酰亚种；优选为乳酸乳球菌乳脂亚种和/或乳酸乳球菌双乙酰亚种。若同时添加两种菌种，其以任意比例混合添加。
本发明的无乳糖乳制品的制备方法采用乳糖酶与发酵菌种分步添加的工艺，分别控制酶解速度和发酵速度，能够提高酶解以及发酵的效率。相较于现有技术中将乳糖酶和发酵剂同时添加的工艺，本发明的制备方法能够避免发酵速度和乳糖酶酶解速度不易控制，而使乳糖水解度在未达到所需要求时，乳糖酶就由于料液pH值过低而失活的问题。本发明采用特定的酶解及发酵工艺，使发酵及酶解协同作用，无需增加独立的乳糖酶灭活工艺，能够高效地制备得到无乳糖发酵乳制品。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供一种无乳糖发酵乳制品的制备方法，其包括以下步骤：
(1)混料：在50-55℃下，将牛奶以及白砂糖、浓缩乳清蛋白粉、浓缩牛奶蛋白粉、变性淀粉、琼脂和果胶混合，循环30-35分钟，其中，以重量百分比计，各原料的添加量为：白砂糖7.5％、浓缩乳清蛋白粉和浓缩牛奶蛋白粉的总量2％(比例1:1)、变性淀粉4％、琼脂0.3％、果胶0.1％以及牛奶余量；
(2)均质：将混合后的料液进行均质，均质的温度为60-65℃，压力为25Mpa，其中一级压力占总压力的50％至60％；
(3)杀菌：将均质后的料液进行杀菌，杀菌的温度为95℃，时间为5分钟；
(4)酶解以及发酵：将杀菌后的料液降温至35℃，然后向其中加入乳糖酶进行酶解，以牛奶的体积计，乳糖酶的添加量为800NLU/L；
酶解35分钟后当乳糖水解度达到80％时，在35℃下添加乳酸乳球菌乳脂亚种和乳酸乳球菌双乙酰亚种共220DCU(比例2:1)进行发酵，4小时后料液的pH值达到5.5时，乳糖酶开始失活，此时乳糖水解度达到95％；
而后继续发酵4小时后料液的pH值达到4.3-4.5时，发酵结束，此时的发酵乳中的乳糖水解度为96％；
(5)灌装以及冷藏：将发酵后的乳制品冷却后进行无菌灌装，在4-6℃冷藏。
实施例2
本实施例提供一种无乳糖发酵乳制品的制备方法，该制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于酶解以及发酵的步骤。本实施例的制备方法中酶解以及发酵的步骤为：
将杀菌后的料液降温至40℃，然后向其中加入乳糖酶进行酶解，以牛奶的体积计，乳糖酶的添加量为850NLU/L；
酶解35分钟后当乳糖水解度达到84％时，在40℃下添加保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌共120DCU(比例1:2)进行发酵，3小时后料液的pH值达到5.5时，乳糖酶开始失活，此时乳糖水解度达到95％；
而后继续发酵3小时后料液的pH值达到4.3-4.5时，发酵结束，此时的发酵乳中的乳糖水解度为97％。
实施例3
本实施例提供一种无乳糖发酵乳制品的制备方法，该制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于酶解以及发酵的步骤。本实施例的制备方法中酶解以及发酵的步骤为：
将杀菌后的料液降温至43℃，然后向其中加入乳糖酶进行酶解，以牛奶的体积计，乳糖酶的添加量为900NLU/L；
酶解40分钟后当乳糖水解度达到96％时，在43℃下添加保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌共150DCU(比例1:1)进行发酵，1.5小时后料液的pH值达到5.5时，乳糖酶开始失活，此时乳糖水解度达到97％；
而后继续发酵3小时后料液的pH值达到4.3-4.5时，发酵结束，此时的发酵乳中的乳糖水解度为98％。
实施例4
本实施例提供一种无乳糖发酵乳制品的制备方法，该制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于酶解以及发酵的步骤。本实施例的制备方法中酶解以及发酵的步骤为：
将杀菌后的料液降温至45℃，然后向其中加入乳糖酶进行酶解，以牛奶的体积计，乳糖酶的添加量为1000NLU/L；
酶解35分钟后当乳糖水解度达到95％时，在45℃下保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌共150DCU(比例2:1)进行发酵，1小时后料液的pH值达到5.5时，乳糖酶开始失活，此时乳糖水解度达到96％；
而后继续发酵3小时后料液的pH值达到4.3-4.5时，发酵结束，此时的发酵乳中的乳糖水解度为98％。
实施例5
本实施例提供一种无乳糖发酵乳制品的制备方法，该制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于酶解以及发酵的步骤。本实施例的制备方法中酶解以及发酵的步骤为：
将杀菌后的料液降温至45℃，然后向其中加入乳糖酶进行酶解，以牛奶的体积计，乳糖酶的添加量为1500NLU/L；
酶解35分钟后当乳糖水解度达到97％时，在45℃下添加保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌共150DCU(比例2:1)进行发酵，1小时后料液的pH值达到5.5时，乳糖酶开始失活，此时乳糖水解度达到98％；
而后继续发酵3小时后料液的pH值达到4.3-4.5时，发酵结束，此时的发酵乳中的乳糖水解度为99％。
实施例6
本实施例提供一种无乳糖发酵乳制品的制备方法，该制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于酶解以及发酵的步骤。本实施例的制备方法中酶解以及发酵的步骤为：
将杀菌后的料液降温至35℃，然后向其中加入乳糖酶进行酶解，以牛奶的体积计，乳糖酶的添加量为1000NLU/L，分散均匀后添加乳酸乳球菌乳脂亚种和乳酸乳球菌双乙酰亚种共200DCU(比例2:1)；
同时进行发酵及乳糖水解4小时后，当乳糖水解度达到95％时，升温至45℃，添加保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌共100DCU(比例2:1)进行发酵，1小时后料液的pH值达到5.5时，乳糖酶开始失活，此时乳糖水解度达到98％；
而后继续发酵3小时后料液的pH值达到4.3-4.5时，发酵结束，此时的发酵乳中的乳糖水解度为99％。
实施例7
本实施例提供一种无乳糖发酵乳制品的制备方法，该制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于酶解以及发酵的步骤。本实施例的制备方法中酶解以及发酵的步骤为：
将杀菌后的料液降温至35℃，然后向其中加入乳糖酶进行酶解，以牛奶的体积计，乳糖酶的添加量为1000NLU/L，分散均匀后添加乳酸乳球菌乳脂亚种和乳酸乳球菌双乙酰亚种共250DCU(比例1:2)；
同时进行发酵及乳糖水解3小时后，当乳糖水解度达到96％时，升温至45℃，添加保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌共150DCU(比例1:1)进行发酵，1小时后料液的pH值达到5.5时，乳糖酶开始失活，此时乳糖水解度达到98％；
而后继续发酵3小时后料液的pH值达到4.3-4.5时，发酵结束，此时的发酵乳中的乳糖水解度为99％。
对比例1
本对比例提供一种低乳糖发酵乳制品的制备方法，该制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于酶解以及发酵的步骤。本对比例的制备方法中酶解以及发酵的步骤为：
将杀菌后的料液降温至35℃，然后向其中加入乳糖酶进行酶解，以牛奶的体积计，乳糖酶的添加量为700NLU/L；
酶解35分钟后当乳糖水解度达到65％时，在35℃下添加乳酸乳球菌乳脂亚种和乳酸乳球菌双乙酰亚种共200DCU(比例2:1)进行发酵，4小时后料液的pH值达到5.5时，乳糖酶开始失活，此时乳糖水解度达到70％；
而后继续发酵4小时后料液的pH值达到4.3-4.5时，发酵结束，此时的发酵乳中的乳糖水解度为75％。
对比例2
本对比例提供一种低乳糖发酵乳制品的制备方法，该制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于酶解以及发酵的步骤。本对比例的制备方法中酶解以及发酵的步骤为：
将杀菌后的料液降温至35℃，然后向其中加入乳糖酶进行酶解，以牛奶的体积计，乳糖酶的添加量为700NLU/L；
酶解40分钟后当乳糖水解度达到70％时，在35℃下添加乳酸乳球菌乳脂亚种和乳酸乳球菌双乙酰亚种共200DCU(比例2:1)进行发酵，4小时后料液的pH值达到5.5时，乳糖酶开始失活，此时乳糖水解度达到83％；
而后继续发酵4小时后料液的pH值达到4.3-4.5时，发酵结束，此时的发酵乳中的乳糖水解度为85％。
对比例3
本对比例提供一种低乳糖发酵乳制品的制备方法，该制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于酶解以及发酵的步骤。本对比例的制备方法中酶解以及发酵的步骤为：
将杀菌后的料液降温至40℃，然后向其中加入乳糖酶进行酶解，以牛奶的体积计，乳糖酶的添加量为700NLU/L；
酶解40分钟后当乳糖水解度达到73％时，在35℃下添加乳酸乳球菌乳脂亚种和乳酸乳球菌双乙酰亚种共200DCU(比例2:1)进行发酵，4小时后料液的pH值达到5.5时，乳糖酶开始失活，此时乳糖水解度达到85％；
而后继续发酵4小时后料液的pH值达到4.3-4.5时，发酵结束，此时的发酵乳中的乳糖水解度为88％。
对比例4
本对比例提供一种低乳糖发酵乳制品的制备方法，该制备方法与实施例1的制备方法基本相同，不同之处在于酶解以及发酵的步骤。本对比例的制备方法中酶解以及发酵的步骤为：
将杀菌后的料液降温至45℃，然后向其中加入乳糖酶进行酶解，以牛奶的体积计，乳糖酶的添加量为700NLU/L；
酶解40分钟后当乳糖水解度达到75％时，在35℃下添加乳酸乳球菌乳脂亚种和乳酸乳球菌双乙酰亚种共200DCU(比例2:1)进行发酵，4小时后料液的pH值达到5.5时，乳糖酶开始失活，此时乳糖水解度达到87％；
而后继续发酵4小时后料液的pH值达到4.3-4.5时，发酵结束，此时的发酵乳中的乳糖水解度为93％。
对比例1-4以及实施例1-7的酶解和发酵工艺中的各项参数如表1和表2所示。
表1
表2
由表1和表2可以看出，当乳糖酶的添加量为700NLU/L时，在最适酶解的温度条件下，酶解40分钟后乳糖水解度达到70％，达到低乳糖的宣称限量，但是最终产品未能达到无乳糖的宣称限量。乳糖酶添加量在800-1500NLU/L时，通过调整发酵的时机，能够使最终产品的乳糖水解度达到95％以上，该产品可宣称无乳糖。
Claims (1)
1.一种无乳糖发酵乳制品的制备方法，其包括以下步骤：
(1)混料：将除菌种以及乳糖酶以外的制备发酵乳的各原料混合；以重量百分比计，除菌种以及乳糖酶以外的制备发酵乳的各原料包括：白砂糖5-8％、浓缩乳清蛋白粉和浓缩牛奶蛋白粉的总共1-3％、变性淀粉3-5％、琼脂0.1-0.5％、果胶0.1-0.5％以及牛奶余量；其中，所述混料的温度为50-55℃，将除菌种以及乳糖酶以外的制备发酵乳的各原料混合后的循环时间为30-35分钟；
(2)均质：将混合后的料液进行均质，均质的温度为60-65℃，压力为25Mpa，其中一级压力占总压力的50％至60％；
(3)杀菌：将均质后的料液进行杀菌，杀菌的温度为95℃，时间为5分钟；
(4)酶解以及发酵：
将杀菌后的料液降温至30-35℃，向其中加入乳糖酶进行酶解同时加入中温菌种进行发酵，3-4小时后当乳糖水解度达到95％以上时，升温至40-45℃添加嗜热菌种进行发酵1-1.5小时后料液的pH值达到5.5时，乳糖酶开始失活，继续发酵至料液的pH值达到4.3-4.5时，发酵结束；
其中，以牛奶的体积计，乳糖酶的添加量为800-1500NLU/L；
并且，所述嗜热菌种为保加利亚乳杆菌和/或嗜热链球菌，其添加量为100-150DCU；所述中温菌种为乳酸乳球菌乳脂亚种和/或乳酸乳球菌双乙酰亚种，其添加量为200-250DCU；
(5)灌装以及冷藏：将发酵后的乳制品冷却后进行无菌灌装，在4-6℃冷藏。
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