CN104642537A - 一种牛奶的浓缩方法、一种乳制品的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及牛奶浓缩生产乳及相关乳制品的加工生产领域，特别涉及一种牛奶的浓缩方法、一种乳制品的制备方法。该方法采取在0-7℃下低温浓缩，可以防止牛奶当中热敏性营养物质及香味成分的损失，牛奶的颜色也不发生变化，最大限度的保持牛奶的自然状态；该发明无需升温、降温过程，利用标准化后的低温牛奶进行生产，能耗低；浓缩过程中排出的水其电导率稳定在小于15μs/cm，并且除去普通微生物可直接饮用或作为生产直接用水。根据不同的生产要求，选择相应规格的反渗透膜可以生产高品质的牛奶、炼乳等乳制品。

Description

一种牛奶的浓缩方法、一种乳制品的制备方法

技术领域

本发明涉及牛奶浓缩生产乳及相关乳制品的加工生产领域，特别涉及一种牛奶的浓缩方法、一种乳制品的制备方法。

背景技术

牛奶是最古老的天然饮料之一，被誉为“白色血液”，对人体的重要性可想而知。牛奶含有丰富的矿物质、钙、磷、铁、锌、铜、锰、钼。最难得的是，牛奶是人体钙的最佳来源，而且钙磷比例非常适当，利于钙的吸收。牛奶所含物质种类复杂，至少有100多种，主要成份有水、脂肪、磷脂、蛋白质、乳糖、无机盐等。组成人体蛋白质的氨基酸有20种，其中有8种是人体本身不能合成的(婴儿为9种，比成人多的是组氨酸)，这些氨基酸称为必需氨基酸。我们进食的蛋白质中如果包含了所有的必需氨基酸，这种蛋白质便叫作全蛋白。牛奶中的蛋白质便是全蛋白。牛奶中的无机盐也称矿物质。牛奶中含有Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺、Fe³⁺等阳离子和PO₄ ^3-、SO₄ ^2-、Cl^-等阴离子；此外还有微量元素I、Cu、Zn、Mn等。大自然中的钙是以化合态存在的，只有被动、植物吸收后形成具有生物活性的钙，才能更好地被人体所吸收利用。牛奶中含有丰富的活性钙，是人类最好的钙源之一，1升新鲜牛奶所含活性钙约1250毫克，居众多食物之首，约是大米的101倍、瘦牛肉的75倍、瘦猪肉的110倍，它不但含量高，而且其中的乳糖能促进人体肠壁对钙的吸收，吸收率高达98％，从而调节体内钙的代谢，维持血清钙浓度，增进骨骼的钙化。吸收好对于补钙是尤其关键的。

相应的乳制品由于营养丰富，易消化吸收，也成为大众喜爱的营养食品。随着生活水平的提高，国内消费者对乳制品的口味和品质要求越来越高。但是目前牛奶浓缩过程及相关乳制品生产过程中需要的浓缩奶普遍采用蒸发器进行浓缩，该方法的主要缺点是：能耗高、浓缩温度高。因为温度相对较高，浓缩过程中不仅产生物理变化，而且有较大的化学变化，不能很好的保留牛乳原本的风味和营养。

因此，提供一种牛奶浓缩方法，最大限度地保持牛奶的自然状态，提高乳及乳制品的品质，具有重要的现实意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种牛奶的浓缩方法、一种乳制品的制备方法。该方法采取在0-7℃下低温浓缩，牛乳在此过程中几乎只有物理变化，最大限度的保持牛奶的自然状态。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种牛奶的浓缩方法，取牛奶在0～7℃下经反渗透膜浓缩，获得浓缩牛奶。

在本发明的一些具体实施方案中，牛奶的浓缩方法中取牛奶经预处理(标准化处理)，在0～7℃下经反渗透膜浓缩，获得浓缩牛奶。

反渗透是将溶液在压力作用下，通过反渗透膜，利用反渗透膜的选择透过性使溶液得到浓缩及得到纯水的过程。在牛奶浓缩当中的原理图如图1。牛奶的反渗透膜浓缩技术的应用发明，可以使浓缩过程在低温下进行，营养物质和风味物质得以充分保存，从而可以得到高品质的牛奶及炼乳等乳制品。浓缩过程产生的水可以不经处理加以生产利用，或杀菌灌装也符合了国家倡导的低碳的理念。

维生素B₁,维生素B₆,维生素B₁₂,叶酸和维生素C对热不稳定，因此，加热很容易损失。牛乳中含有很多种具有生物活性的蛋白质，如结合维生素的蛋白质、免疫球蛋白、结合金属离子的蛋白质、抗菌蛋白质(乳转铁蛋白质、溶菌酶、乳过氧化物酶)、各种生长因子和激素。这些蛋白质在婴儿期会发挥重要营养和生理功能。所有这些蛋白质相对是热敏性的。反渗透膜技术在本专利中采取0-7℃低温浓缩，较大限度得保留了维生素B₁,维生素B₆,维生素B₁₂,叶酸和维生素C及结合维生素的蛋白质、免疫球蛋白、结合金属离子的蛋白质、抗菌蛋白质(乳转铁蛋白质、溶菌酶、乳过氧化物酶)、各种生长因子和激素。以上为该技术带来的效果。

在本发明的一些实施例中，本发明提供的牛奶的浓缩方法中浓缩牛奶中脂肪的质量百分含量为0.2～10％。

在本发明的一些实施例中，本发明提供的牛奶的浓缩方法中浓缩牛奶中脂肪的质量百分含量为4～9％。

在本发明的一些实施例中，本发明提供的牛奶的浓缩方法中所述浓缩牛奶中脂肪的质量百分含量为4.0％、4.1％、7.8％或9％。

在本发明的另一些实施例中，本发明提供的牛奶的浓缩方法中所述反渗透膜浓缩的温度为4～6℃。

在本发明的一些实施例中，本发明提供的牛奶的浓缩方法中所述浓缩牛奶中可溶性固形物的质量百分含量为12～32％。

在本发明的一些实施例中，本发明提供的牛奶的浓缩方法中所述浓缩牛奶中可溶性固形物的质量百分含量为14.1％、14.5％、28％或32％。

在本发明的另一些实施例中，本发明提供的牛奶的浓缩方法中所述浓缩牛奶中可溶性固形物的质量百分含量至少为25％。

在本发明的一些实施例中，本发明提供的牛奶的浓缩方法中所述浓缩牛奶中蛋白质的质量百分含量至少为3.3％。

在本发明的一些实施例中，本发明提供的牛奶的浓缩方法中所述浓缩牛奶中蛋白质的质量百分含量为3.8％、7％或8.3％。

在本发明的一些实施例中，本发明提供的牛奶的浓缩方法中所述经过反渗透膜浓缩后，收集浓缩过程中的水，符合GB5749-2009《生活饮用水卫生标准》，获得生活用水。

本发明还提供了一种乳制品的制备方法，如上述的浓缩方法制得的浓缩牛奶，经调配、杀菌，分装，获得乳制品。

在本发明的一些实施例中，本发明提供的乳制品的制备方法中所述浓缩牛奶在调配前还包括反渗透膜浓缩的步骤。

在本发明的一些实施例中，本发明提供的乳制品的制备方法中所述调配包括加糖或添加营养强化剂。

经过上述方法制得乳制品可以为高品质的脱脂、半脱脂、全脂等牛奶产品以及脱脂、半脱脂、全脂，加糖或不加糖的炼乳。浓缩过程中产生的水经杀菌灌装处理，可以完全达到生活饮用水的国家标准。

经过上述方法制得的乳制品可以为淡炼乳和加糖炼乳，还可在淡炼乳和加糖炼乳中添加营养强化剂等得到调制淡炼乳和调制加糖炼乳等营养附加值更高的产品。

在本发明的一些实施例中，本发明提供的乳制品的制备方法中所述杀菌包括巴氏杀菌或超高温灭菌。

经过巴氏杀菌得到冷链保存的巴氏杀菌乳，按不同包装规格进行包装销售即可。

经过超高温灭菌机得到可常温保存的灭菌乳，按不同的包装要求进行包装销售即可。

本发明提供了一种牛奶的浓缩方法，取牛奶经标准化处理，在0～7℃下经反渗透膜浓缩，获得浓缩牛奶。本发明公开了反渗透膜浓缩技术在乳及乳制品生产当中的应用。与传统蒸发器浓缩的方法相比，该方法采取在0-7℃下低温浓缩，几乎可以认为只发生一些物理变化，可以防止牛奶当中热敏性营养物质及香味成分的损失，牛奶的颜色也不发生变化，最大限度的保持牛奶的自然状态；该发明无需升温、降温过程，利用标准化后的低温牛奶进行生产，能耗低；浓缩过程中排出的水其电导率稳定在小于15μs/cm，并且除去普通微生物可直接饮用或作为生产直接用水。根据不同的生产要求，选择相应规格的反渗透膜可以生产高品质的牛奶、炼乳等乳制品。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1示牛奶反渗透原理图；牛奶导流网、纯水导流网、RO膜按顺序固定在一定空间内形成受控流道空间；牛奶在压力作用下通过流道空间，水分子透过半透膜在纯水导流网的作用下流向中央集水管；被浓缩的牛奶通过牛奶导流网流出得到浓缩奶；

图2示浓缩单元具体流程简图；流程说明：牛奶经标准化后存放于牛奶储罐经缓冲罐后通过多级增压泵增压，使牛奶通过RO膜集合的设备得到纯水和浓缩奶；纯水和浓缩奶分别进入纯水储罐及浓缩奶储罐；纯水供生产调配，浓缩奶供产品生产；具体生产线可以根据牛奶的特性(脱脂、全脂)、生产产能进行RO膜的选型配置；

图3示牛奶浓缩方法及乳制品制备方法流程。

具体实施方式

本发明公开了一种牛奶的浓缩方法、一种乳制品的制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

本发明提供的牛奶的浓缩方法、乳制品的制备方法中所用原料及试剂均可由市场购得。

下面结合实施例，进一步阐述本发明：

实施例1：

生乳经检测，蛋白质≥2.8％、脂肪≥3.1％。经过净乳机处理后进入标准化设备，按照生产成品要求控制脂肪范围至(0.2％-4.5％)得到标准化奶，标准化奶再进入反渗透膜处理系统，得到符合成品要求的高品质(主要指蛋白质含量≥3.3％)牛奶，脂肪范围为0.2％-4.5％的浓缩奶，浓缩奶在再经过巴氏杀菌机得到冷链保存的巴氏杀菌乳，按不同包装规格进行包装销售。

实施例2：

生乳经检测，蛋白质≥2.8％、脂肪≥3.1％。经过净乳机处理后进入标准化设备，按照生产成品要求控制脂肪范围至(0.2％-4.5％)得到标准化奶，标准化奶再进入反渗透膜处理系统，得到符合成品要求的高品质(主要指蛋白质含量≥3.3％)牛奶，脂肪范围为0.2％-4.5％的浓缩奶，浓缩奶在再经过超高温灭菌机得到可常温保存的灭菌乳，按不同的包装要求进行包装销售。

实施例3：

生乳经检测，蛋白质≥2.8％、脂肪≥3.1％。经过净乳机处理后进入标准化设备，按照生产成品要求控制脂肪范围至(0.2％-4.5％)得到标准化奶，标准化奶再进入反渗透膜处理系统，得到乳固形物含量≥25％的淡炼乳，按不同包装规格进行灌装销售。

实施例4：

生乳经检测，蛋白质≥2.8％、脂肪≥3.1％。经过净乳机处理后进入标准化设备，按照生产成品要求控制脂肪范围至(0.2％-4.5％)得到标准化奶，标准化奶再进入反渗透膜处理系统，得到乳固形物含量≥25％的淡炼乳，淡炼乳中加入白砂糖得到加糖炼乳，按不同包装规格进行灌装销售。

同法得到淡炼乳和加糖炼乳后可在进行添加营养强化剂等得到调制淡炼乳和调制加糖炼乳等营养附加值更高的产品。

实施例5理化指标和微生物指标的测定

取实施例1～4制得的灭菌乳或炼乳，进行各项理化指标及微生物指标的测定，检测方法和标准参见国家标准GB13102-2010中规定的方法和标准。其中，GB13102-2010中有关炼乳的理化指标及微生物限量标准见表1、表2，灭菌乳理化指标见表3，检测结果如表4、表5所示。

表1炼乳理化指标标准

表2炼乳的微生物限量标准

注：CFU即菌落形成单位，指单位重量中的活菌个数；^a样品的分析及处理按GB 4789.1和GB 4789.18执行。n：同一批次产品应采集的样品件数；c：最大可允许超出m值的样品数；m指微生物指标可接受水平的限量值；M指微生物指标的最高安全限量值。

表3灭菌乳理化指标

表4理化指标检测结果

表5炼乳中微生物检测结果

且根据GB5408.2-1999灭菌乳产品标准，实施例1提供的巴氏杀菌乳符合国标，实施例2提供的灭菌乳经检测为商业无菌。其中，商业无菌是指不含有在通常温度下能在其中繁殖的微生物。

由上述检测结果可知，实施例1～4提供的灭菌乳或炼乳的各项理化指标及微生物指标均符合GB13102-2010的要求。

实施例6

对照组：传统蒸发器浓缩：原奶、净乳机、标准化、蒸发浓缩、蛋白3.8％。

实验组：实施例1制备的浓缩奶；

取实施例1制备的蛋白3.8％膜浓缩奶和对照组制备的蛋白3.8％传统蒸发器浓缩的奶进行感官评定实验，由30名专业感官评定员进行感官评定，感官评定评分标准见表6，感官评定结果如表7所示。

表6浓缩奶感官评定评分标准

表7浓缩奶感官评定结果

由上述实验结果可知，30名专业感官评定员对膜浓缩奶的色泽、香味、口感、挂杯的分数分别是93.7，93.2，94.6，91.4，均极显著(P＜0.01)高于蒸发浓缩奶的分数。

取实施例2至4提供的膜浓缩奶进行上述风味评价，评价结果与实施例1提供的膜浓缩奶的评价结果一致，均极显著(P＜0.01)高于蒸发浓缩奶的分数。

结果显示，本发明生产的高品质浓缩奶在风味和口感上有很大的改进，使其保留更多原始的风味，香气更醇恬。

实施例7膜浓缩排出水的质量检测

膜浓缩排出的水进行检测，参考标准见GB5749-2006，检测结果见表8。

表8水质检测

按照GBT 5750.4-2006生活饮用水标准检验方法感官性状和物理指标，浓缩过程中排出的水其电导率稳定在小于15μs/cm。

膜浓缩排出的水符合生活饮用水的标准要求，可直接饮用，更加环保、生态。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种牛奶的浓缩方法，其特征在于，取牛奶在0～7℃下经反渗透膜浓缩，获得浓缩牛奶。

2.根据权利要求1所述的浓缩方法，其特征在于，所述浓缩牛奶中脂肪的质量百分含量为0.2～10％。

3.根据权利要求1所述的浓缩方法，其特征在于，所述反渗透膜浓缩的温度为4～6℃。

4.根据权利要求1所述的浓缩方法，其特征在于，所述浓缩牛奶中脂肪的质量百分含量为4～9％。

5.根据权利要求1所述的浓缩方法，其特征在于，所述浓缩牛奶中可溶性固形物的质量百分含量为12～32％。

6.根据权利要求1所述的浓缩方法，其特征在于，所述浓缩牛奶中蛋白质的质量百分含量至少为3.3％。

7.根据权利要求1所述的浓缩方法，其特征在于，所述经过反渗透膜浓缩后，收集浓缩过程中的水，获得生活饮用水。

8.一种乳制品的制备方法，其特征在于，如权利要求1至6任一项所述的浓缩方法制得的浓缩牛奶，经调配、杀菌，分装，获得乳制品。

9.根据权利要求8所述的浓缩方法，其特征在于，所述浓缩牛奶在调配前还包括反渗透膜浓缩的步骤。

10.根据权利要求8或9所述的浓缩方法，其特征在于，所述调配包括加糖或添加营养强化剂；所述杀菌包括巴氏杀菌或超高温灭菌。