CN105410178A - 一种采用酶工艺技术水解牛奶蛋白制备酸奶的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用酶工艺技术水解牛奶蛋白制备酸奶的方法。该方法采用在酸奶配料时直接加入微量的蛋白酶对原料奶进行短时间水解，然后再加入发酵剂发酵制备酸奶。该方法适合于工业化生产酸奶产品，不仅可以降低发酵剂的用量或减少发酵时间，节约生产成本，而且利用该方法生产的酸奶口感好，风味佳，营养丰富。

Description

一种采用酶工艺技术水解牛奶蛋白制备酸奶的方法
技术领域
本发明涉及乳制品加工技术领域。更具体地，涉及一种采用酶工艺技术水解牛奶蛋白制备酸奶的方法。
背景技术
蛋白水解产物主要是以多肽或者短肽的形式存在，大量研究表明多肽和短肽有利于机体对蛋白质的消化吸收，因此这种水解产物不仅有利于人体对蛋白的快速消化吸收，同样对于微生物的生长繁殖也起着至关重要的作用。微生物在生长繁殖的过程中不同形式的氮源对其生长情况的影响很大，一般而言，水解后的氮源由于其以多肽的形式存在，从而加速了微生物的生长繁殖，利用这一特点可以在酸奶生产过程中添加一定量的蛋白水解产物，以降低发酵剂的用量或减少发酵时间。
目前工业化的酸奶生产过程中，主要是将牛奶中酪蛋白与乳清蛋白分别水解后得到的水解产物在酸奶生产时作为配料加入到牛奶中。但这样大大增加了酸奶生产过程中的成本。首先，在水解产物的制备过程中要使用大量的酶制剂对底物进行水解；其次，所制备的水解产物要经过喷雾干燥或者冷冻干燥的方式制成粉剂进行保存，以利于后面的添加。近几年还有人在研究利用蛋白酶进行酸奶加工，中国专利公开号CN101006802A的专利申请公开了一种无抗乳经蛋白酶水解处理后，直接制备凝固型酸奶的方法，该方法主要是针对凝固型酸奶，而且该方法并没有进行大规模中试实验，仅仅是在实验室里完成的。实际上，虽然本领域对蛋白水解技术研究的很多，但对于是否可以获得高品质的产品，及符合食品加工工业质量要求还没有特别的信心，因此，目前还没有相关的酸奶产品销售。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种采用酶工艺技术水解牛奶蛋白制备酸奶的方法。该方法适合于工业化生产酸奶产品，不仅可以降低发酵剂的用量或减少发酵时间，节约生产成本，而且利用该方法生产的酸奶口感好，风味佳，营养丰富。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
一种采用酶工艺技术水解牛奶蛋白制备酸奶的方法，该方法包括步骤：
(1)原料奶巴氏杀菌，杀菌后将原料奶温度降至2℃-12℃；在实际生产中由于原料奶用量较大，不可能一次性全部进入下一道工序，需要暂存，暂存时通过将温度降低，可有效防止微生物繁殖。
(2)配料：将蛋白酶加入到部分步骤(1)所得原料奶中，50℃-55℃搅拌混匀，得到预混合料液，然后将预混合料液与剩余的步骤|(1)所得原料奶混合，50℃-55℃搅拌10-20min，再将温度降低至2-12℃继续搅拌10-20min，得到混合料液；其中，蛋白酶与混合料液中蛋白质的质量比值为0.1-0.5％；本发明在该步骤中也进行了降温处理，以防止料液中的微生物在均质前大量繁殖，影响后期产品的品质。
(3)将步骤(2)所得混合料预热到55℃-60℃，进行均质、脱气；
(4)灭菌；
(5)接入发酵剂，42℃发酵至酸度为70°T时，停止发酵，即得。
在本发明中，术语“牛奶蛋白”指的是牛奶中很多种蛋白质混合物总称。本发明的方法是通过配料时添加蛋白酶，将混合料中的所有蛋白质物质水解，使得水解产物多肽的种类更多，氨基酸组成更加丰富，从而达到本发明的目的。优选地，在本发明中，所述蛋白酶包括碱性蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、风味蛋白酶、肽酶和中性蛋白酶中的一种或多种。
在上述方法中，所述原料奶为生鲜牛奶，生鲜羊奶，或由奶粉、炼奶、乳清蛋白、酪蛋白或牛奶的其他成分还原制成的还原产品。通常情况下，为了保证产品质量，原料奶在巴氏杀菌前要经过净化，去除原料奶中的杂质等。
进一步地，步骤(1)中，巴氏杀菌的条件为：85℃-90℃巴氏杀菌15s。
步骤(4)中，灭菌条件为：95℃灭菌300s。本发明在灭菌的同时将酶灭活，简化了工艺步骤。
进一步地，本发明使用的发酵剂均为本领域常规发酵剂，例如，所述发酵剂包括嗜热链球菌(Streptococcusthermophilus)、德氏乳杆菌(Lactobacillusdelbrueckii)、瑞士乳杆菌(Lactobacillushelveticus)、植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)、双歧杆菌(Bifidobacterium)、乳酸乳球菌(Lactococcuslactis)和酵母菌(Yeast)中的一种或多种。
此外，在配料时，还可以加入制备酸奶的常用辅料，例如蔗糖、稳定剂等，本发明对此不做特别要求。本发明通过在酸奶配料过程中加入蛋白酶，配料的同时完成了水解牛奶蛋白，简化了生产工艺，并获得了高品质的产品。本发明也不对均质和脱气的条件做特别要求，例如，均质时一级压力1.6Mpa，二级压力1.7Mpa；脱气压力为0.07Mpa。脱气主要目的是为除去异味，及生产中出现的一些白色颗粒。
本发明生产工艺中所用的设备均可采用本领域中的公知设备和相关技术，未详细提及的工序，例如灌装、包装、后熟等操作也可按照现有技术进行，在此不再进行具体描述。
本发明的有益效果如下：
本发明采用在酸奶生产时直接加入微量的蛋白酶对牛奶进行短时间水解，这样可以减少制备水解产物的工艺过程，使得酸奶的生产成本大大降低，同时，由于牛奶中即含有酪蛋白又含有乳清蛋白，因此，对牛奶水解所得的水解产物，多肽的种类更多，氨基酸组成更加丰富，从而更加有利于发酵剂菌种的生长，本发明的方法可以节约1/3的发酵剂使用量，或者在相同发酵剂使用量的条件下，可以节省约1h左右的酸奶发酵时间。此外，本发明的方法适合于大规模生产酸奶产品，并且该方法制得的酸奶口感好、风味佳，营养丰富。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
采用酶工艺技术水解牛奶蛋白制备酸奶的方法：
1、收奶：对牛奶进行理化、微生物以及抗生素等指标的检测。
2、净乳：将符合检测标准的牛奶经过5mn和2mn孔径的滤网过滤，去除原奶中的杂质等。
3、通过制冷将牛奶温度控制在3℃，并将牛奶打入储奶罐中。
4、巴氏杀菌：对牛奶进行巴氏杀菌，巴杀温度85℃-90℃，时间15s，巴氏杀菌后温度降至6℃。
5、配料：在配料过程中，将蛋白酶ProteaseM加入到部分牛奶中混合搅拌15min，温度为50℃-55℃。然后将混合料液与剩余牛奶一起打入配料罐内混合搅拌15min，温度为50℃-55℃，然后将罐内温度降低至8℃继续搅拌20min。蛋白酶与牛奶中蛋白质的质量比值为0.5％。
6、将混料预热到55℃-60℃，然后进行均质，均质一级压力1.6Mpa，二级压力1.7Mpa。
7、脱气：主要目的为除去异味，及生产中出现的一些白色颗粒，脱气压力0.07Mpa，温度47.5℃。
8、灭菌：灭菌温度95℃，灭菌时间300s。该步骤同时将酶灭活，灭酶活后原料的水解度为7％。
9、发酵：接入发酵剂，发酵时间4-5h，发酵温度42℃，当酸度为70°T时，酸奶发酵结束。
10、冷却：发酵后将酸奶打入待装罐内，温度控制在22℃以下。
11、灌装：将酸奶进行灌装。
12、后熟：灌装后的产品放入冷库中(2℃-6℃左右)12h进行后熟处理，以使酸奶的口感更加。
实施例2
采用酶工艺技术水解牛奶蛋白制备酸奶的方法：
1、收奶：对牛奶进行理化、微生物以及抗生素等指标的检测。
2、净乳：将符合检测标准的牛奶经过5mn和2mn孔径的滤网过滤，去除原奶中的杂质等。
3、通过制冷将牛奶温度控制在3℃，并将牛奶打入储奶罐中。
4、巴氏杀菌：对牛奶进行巴氏杀菌，巴杀温度85℃-90℃，时间15s，巴氏杀菌后温度降至2℃。
5、配料：在配料过程中，将蛋白酶加入到部分巴氏杀菌后的牛奶中混合搅拌20min，温度为50℃-55℃。然后将混合料液与剩余牛奶一起打入配料罐内混合搅拌20min，温度为50℃-55℃，然后将罐内温度降低至8℃继续搅拌20min。蛋白酶与牛奶中蛋白质的质量比值为0.1％。
6、将混料预热到55℃-60℃，然后进行均质，均质一级压力1.6Mpa，二级压力1.7Mpa。
7、脱气：主要目的为除去异味，及生产中出现的一些白色颗粒，脱气压力0.07Mpa，温度47.5℃。
8、灭菌：灭菌温度95℃，灭菌时间300s。该步骤同时将酶灭活，灭酶活后原料的水解度为7％。
9、发酵：接入发酵剂0.5U/吨，发酵时间4-5h，发酵温度42℃，当酸度为70°T时，酸奶发酵结束。
10、冷却：发酵后将酸奶打入待装罐内，温度控制在22℃以下。
11、灌装：将酸奶进行灌装。
12、后熟：灌装后的产品放入冷库中(2℃-6℃左右)12h进行后熟处理，以使酸奶的口感更加。
对比例1产品风味物质比对
设备：GC/MS(带电子鼻)；内标法进行定量。
采用本工艺获得的产品主要风味物质组成见表1；普通酸奶产品主要风味物质组成见表2。从表中结果可以发现，通过本发明工艺获得的产品风味更佳。
表1采用本工艺获得的产品的风味物质组成
序号 气味 分子式 物质名称
1. 奶香味 C4H6O2 2，3-丁二酮
2. 青草味 C6H12O 正己醛
3. 甜香味 C8H8O 苯乙酮
4. 奶香 C5H8O2 2，3-戊二酮
5. 青草味道 C6H12O 叶醇
6. 面粉味 C11H16O 2,4-壬二烯醛
7. 橡胶味 C4H10 2-甲基-1-丙醇
8. 蘑菇味 C8H16O 1-辛烯-3-醇
9. 水果香气 C6H12O2 异戊酸甲酯
10. 苹果香味 C8H16O2 丁酸丁酯
11. 酸味 C3H6O3 甲氧基乙酸
12. 水果香味 C8H16O2 己酸乙酯
13. 香蕉香味 C9H18O2 丁酸异戊酯
14. 苹果香味 C10H20O2 异戊酸异戊酯
15. 柠檬香味 C10H18O 芳樟醇
16. 茉莉花香 C9H10O2 乙酸苄酯
17. 干甜花香 C10H12O2 丁香酚
18. 水果香气 C6H10O3 乙酰乙酸乙酯
19. 丁香香气 C15H24 反式石竹烯
20. 芳香气味 C7H8O 苯甲醇
21. 百合花香气 C10H20O2 羟基香茅醛
22. 水果香味 C6H12O2 乙酸异丁酯
表2普通酸奶的主要风味物质组成
序号 气味 分子式 物质名称
1. 奶香味 C4H6O2 2，3-丁二酮4 -->
2. 青草味 C6H12O 正己醛
3. 甜香味 C8H8O 苯乙酮
4. 强烈特殊香气 C4H10O 仲丁醇
5. 类似羊的气味 C6H12O2 己酸
6. 青草香气 C7H14O 3-庚酮
7. 奶香 C5H8O2 2，3-戊二酮
8. 青草味道 C6H12O 叶醇
9. 面粉味 C11H16O 2,4-壬二烯醛
10. 橡胶味 C4H10 2-甲基-1-丙醇
11. 蘑菇味 C8H16O 1-辛烯-3-醇
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (6)

1.一种采用酶工艺技术水解牛奶蛋白制备酸奶的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)原料奶巴氏杀菌，杀菌后将原料奶温度降至2℃-12℃；
(2)配料：将蛋白酶加入到部分步骤(1)所得原料奶中，50℃-55℃搅拌混匀，得到预混合料液，然后将预混合料液与剩余的步骤|(1)所得原料奶混合，50℃-55℃搅拌10-20min，再将温度降低至2-12℃继续搅拌10-20min，得到混合料液；其中，蛋白酶与混合料液中蛋白质的质量比值为0.1-0.5％；
(3)将步骤(2)所得混合料液预热到55℃-60℃，进行均质、脱气；
(4)灭菌；
(5)接入发酵剂，42℃发酵至酸度为70°T时，停止发酵，即得。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蛋白酶包括碱性蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、风味蛋白酶、肽酶和中性蛋白酶中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原料奶为生鲜牛奶，生鲜羊奶，或由奶粉、炼奶、乳清蛋白、酪蛋白或牛奶的其他成分还原制成的还原产品。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，巴氏杀菌的条件为：85℃-90℃巴氏杀菌15s。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，灭菌条件为：95℃灭菌300s。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发酵剂包括嗜热链球菌、德氏乳杆菌、瑞士乳杆菌、植物乳杆菌、双歧杆菌、乳酸乳球菌和酵母菌中的一种或多种。
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