CN105941627A - 一种共生营养型酸乳冻干片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的共生营养型酸乳冻干片及其制备方法，属于功能食品的技术领域。共生营养型酸乳冻干片制备有共生酸奶的制备和冻干片的制备两个过程。共生酸奶以液态牛乳、木糖醇、菊粉、浓缩乳清蛋白、低酯果胶为原料，经益生菌发酵剂发酵而成；冻干片以共生酸奶为主料、混以脱脂乳粉、木薯淀粉、羧甲基纤维素钠、维生素、微量元素等，经真空冷冻干燥而成。本发明冻干片解决了液态酸乳不易冻干成片技术难题，最大程度保留了酸奶中的营养成分和益生菌活菌数量；本发明产品蛋白含量高、益生菌活菌数量高，营养成分吸收效率高；产品中含有益生菌、膳食纤维、优质乳清蛋白、维生素和微量元素等，可增强人体免疫力，促进肠道消化系统健康。

Description

一种共生营养型酸乳冻干片及其制备方法
技术领域：
本发明属于功能食品的技术领域，特别是涉及一种共生营养型酸乳冻干片及其制备方法。
背景技术：
奶片，是乳品深加工的产品，是以奶粉为主要原料，混以其他辅料后压片制成的一种片形乳制品。奶片具有休闲、营养、方便等特点，已成为深受消费者喜爱的乳制品之一。目前，我国奶片生产标准不同，生产配方不固定，其产品指标视消费者喜好或企业的工艺需要而定。目前，国内市场上奶片种类繁多，如益生菌奶片、营养泡腾奶片、果味奶片、DHA奶片、低乳糖营养奶片、酸奶片等，其加工方法大多采用压膜法、直接压片法、湿法压片法和湿法制粒压片法等技术制品，而这些加工技术会导致营养成分的损失、益生菌活菌数量的降低、产品感官指标的下降。因此，随着加工技术的发展，冻干法制片技术越来越受到广泛关注。液态酸乳直接冻干成片的专利及文献报到较少，大多专利技术中采用物料冻干后粉末混料直接压片形成；或者是添加含量较高的辅料后形成固形物含量较高的物料直接冻干而成。而液态酸乳中固形物含量低，大概在20％-30％之间，冻干过程中在冰结晶升华过程容易导致预冻物料的蜂窝状、不易形成内质结构细密均匀，断面组织紧密，组织均匀一致的冻干片。
目前，市面上采用冻干法制得的酸奶片或酸奶产品尚未见到。中国专利CN103109930B公开了一种添加丝胶抗冻肽的果味益生菌酸奶片，是以脱脂乳粉、蔗糖、丝胶肽、果料、冻干的活性益生菌和硬脂酸镁为原料，通过将发酵乳真空冷冻干燥后粉末混合压片制得。中国专利CN103931766A公开了一种真空冷冻干燥酸奶及其制备方法，是以酸奶、冻干果蔬粉末、黄油和奶粉为原料制得的果蔬粉酸奶。中国专利CN105123949A公开了一种含活菌的酸奶片及其制备方法，是以牛乳、果蔬、蔗糖、发芽糙米、中草药提取液、发酵剂、益生因子、保护剂、稳定剂为原料，经冷冻干燥制得的一种含活菌的酸奶片。
上述已经公开的专利中酸奶片或酸奶产品中的单一的主料和辅料选择，不能实现营养共生和益生菌增殖作用；发酵菌种过于常规，功能性较差；单独冻干原料再次混料压片使得能源和时间消耗大；原料复杂的预处理过程会导致营养物质损失大；传统的压片技术会降低酸奶片或酸奶产品质量和益生菌活菌数量。因此，制备一种营养价值高、蛋白含量高、益生菌数量高的酸乳冻干片，并解决液态酸乳不易冻干成片技术难题对本领域技术人员是一种新的挑战。
乳清蛋白作为食品原辅料已经有40多年的历史，是重要的优质食物蛋白质资源之一。乳清蛋白生物价(BV)高，属于全价蛋白，含有组成蛋白质的全部20种氨基酸，且含量高于普通的食用蛋白质，与FAO规定的氨基酸标准模式相比，其氨基酸模式与人体相似，均能满足人体AA平衡的需要。随着乳清蛋白生物学功能的研究及其衍生产品开发的兴起，已证实乳清蛋白中含有具有免疫调节、降血压、降血糖、降胆固醇、抗氧化、抗菌和抗病毒等生物活性的潜在肽段，这对进一步提升乳清蛋白产品的营养保健功能，提高乳清蛋白产品的附加值及开发利用具有重大意义。
益生菌(Probiotics)是一类改变肠内菌群生态平衡，对宿主起有益作用的活的微生物制剂。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。其中动物双歧杆菌(Bifidobacterium)也称乳双歧杆菌，是人和动物肠道中重要的生理性细菌，参与免疫、营养、消化和保护等一系列的生理过程，发挥着重要的功能。其中能在人体肠道内定植并能用于制备保健食品的动物双歧杆菌主要有两歧双歧杆菌、青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、短双歧杆菌和长双歧杆菌五种。动物双歧杆菌具有抑制腐败菌生长、调理胃肠功能、降低胆固醇、抗癌抗衰老、保护肝脏等作用。而嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)是人和动物体内胃肠道中一个重要的微生物菌种，属于乳杆菌属，革兰氏阳性，兼性厌氧菌，无氧或较低的氧分压环境下在固态基质表面生长。嗜酸乳杆菌具有抗菌作用、抗癌活性，对病原体和降胆固醇活性也有拮抗作用。嗜酸乳杆菌常见的食物来源包括酸奶和发酵豆制品，如豆酱、豆豉。从乳制品到人体胃肠道都发现有不同种类的嗜酸乳杆菌存在。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是提供一种共生营养型酸乳冻干片。该酸乳冻干片蛋白含量高、益生菌数量高，并含有益生菌素、维生素、微量元素等，是一种具有共生功能的高蛋白食品。
本发明解决问题的技术方案是：
一种共生营养型酸乳冻干片，制备原料有共生酸奶、脱脂乳粉、木薯淀粉、羧甲基纤维素钠、维生素、微量元素；各成分按质量份数计，共生酸奶100、脱脂乳粉10～35、木薯淀粉1～25、羧甲基纤维素钠0.1～5、维生素E 0.01～0.5、维生素C 0.01～0.5、微量元素0.001～0.05；所述的共生酸奶，成分及按质量份数计有液态牛乳100份、木糖醇1～10、菊粉0.1～5、浓缩乳清蛋白0.1～10、低酯果胶0.01～1、益生菌发酵剂0.001～0.3。
其中的益生菌发酵剂可以使用现有的产品，如中国专利ZL2013106362425公开的益生菌发酵剂，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。
优选的共生营养型酸乳冻干片，制备原料按质量份数的用量是：共生酸奶100、脱脂乳粉15～25、木薯淀粉10～20、羧甲基纤维素钠0.5～2、维生素E0.05～0.15、维生素C0.05～0.15、微量元素0.001～0.0012；所述的共生酸奶，成分及按质量份数计有液态牛乳100份、木糖醇6.5～10、菊粉0.5～3、浓缩乳清蛋白1～5、低酯果胶0.1～1、益生菌发酵剂0.05～0.3。
共生营养型酸乳冻干片制备原料中，所述的脱脂乳粉，是蛋白质不低于非脂乳固体的34％的牛脱脂乳粉；所述的木薯淀粉，是食品级直链与支链比例为80∶20木薯淀粉；所述的微量元素，是柠檬酸锌或硫酸锌或硫酸亚铁，属于营养强化剂；所述的羧甲基纤维素钠，是高粘型食品级的羧甲基纤维素钠。
所述的共生酸奶中含有的浓缩乳清蛋白，蛋白质含量在80％以上；所述的低酯果胶，酯化度低于50％。
本发明的共生营养型酸乳冻干片制备方法的技术方案如下所述。
一种共生营养型酸乳冻干片的制备方法，有如下步骤：
(1)共生酸奶制备：
a.水合：将浓缩乳清蛋白(0.1％～10％)加入液态牛乳中搅拌2h，4℃条件下水合8～10h使其充分溶解得到原料乳。
b.混合调配：将木糖醇(1％～10％)、菊粉(0.1％～5％)、低酯果胶(0.01％～1％)预先混合，缓慢加入到原料乳中，混合均匀得到原料混合液。
c.杀菌：将原料混合液进行杀菌，杀菌温度为80～90℃，时间为5～15min。
d.冷却接种：将杀菌的原料混合液冷却到40～50℃，添加益生菌发酵剂(0.001％～0.3％)，搅拌均匀后分装封膜。
e.发酵：将已接种的原料混合液在40～50℃条件下发酵，发酵时间为2～5h，恢复至室温后2～6℃后发酵6～12h，得到共生酸奶；
在共生酸奶制备中，各原料括号内的百分数是以液态牛乳为基数的质量含量。
(2)配料：取脱脂乳粉(10％～35％)和木薯淀粉(1％～25％)，与羧甲基纤维素钠(0.1％～5％)，维生素E(0.01％～0.5％)，维生素C(0.01％～0.5％)，微量元素(0.001％～0.05％)预先混匀后加入到共生酸奶中，搅拌均匀备用；配料中各原料括号内的百分数是以共生酸奶为基数的质量含量。
(3)注模冻结：将步骤(2)搅拌均匀得到的物料注模分装，于-40～-80℃预冻4～16h。
(4)真空冷冻干燥：将步骤(3)预冻得到的物料在温度-50～-80℃、真空度20～40Pa条件下冻干24～48h，制得共生营养型酸乳冻干片。
所述的脱脂乳粉，可以是80～120目筛下脱脂乳粉。
本发明的酸乳冻干片食用方法及食用量同食用通常的酸奶片。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)采用本发明冻干片配方和干燥工艺，解决了液态酸乳不易冻干成片技术难题，最大程度保留了酸奶中的营养成分和益生菌活菌数量。本发明所采用的冻干法制片，是将材料冻结后，先冷却到冻结温度以下，再在低温和真空条件下使材料中冻结成冰，水分直接升华成水汽，并冷凝除水，制得的高孔隙率固体制剂，是食品干燥新方法。即，本发明通过优化物料预冻时间、物料预冻温度、冻干时间、冻干温度等指标实现了液态酸乳冻干成片。同时在冰结晶升华为水蒸气逸出和冷凝去除的同时，形成了物料的多孔质结构，这种结构可实现崩解速度快、口感酥松、入口即化、可通过口腔和食道粘膜转运实现胃前吸收。同时，本发明由于添加脱脂乳粉、木薯淀粉等发挥了增稠作用及乳化作用，通过优化配方实现成型率较高、感官评定良好的酸乳冻干片。
(2)本发明共生营养型酸奶配方中添加益生菌素(菊粉)，在冻干过程中可作为益生菌冻干保护剂，有助于增强益生菌的生存能力及存活能力，实现益生菌活菌含量高的冻干片；添加的益生菌素(菊粉)和木薯淀粉——可提高产品中膳食纤维的含量；添加的益生菌发酵剂、益生菌素(菊粉)和脱脂乳粉相互作用——可促进体内益生菌的生长和定植；添加的益生菌素(菊粉)、微量元素、维生素相互作用——可促进微量元素的吸收及营养元素的吸收利用，提高钙、锌等微量元素的吸收率。
(3)本发明添加的浓缩乳清蛋白，具有免疫调节、降血压、降血糖、降胆固醇、抗氧化、抗菌和抗病毒等生物活性；添加的木糖醇、可以起到防龋齿和减肥的功效；添加的益生菌发酵剂，是德式保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、双歧杆菌和嗜酸乳杆菌的混合菌株；添加的维生素E、维生素C和微量元素，属于营养强化剂，能提机体高免疫力，延缓衰老。因此，本发明具有蛋白含量高、益生菌数量高、口感酥松、入口即化，可通过口腔和食道粘膜转运实现胃前吸收，从而提高营养成分吸收效率；产品中含有益生菌、膳食纤维和优质乳清蛋白、维生素、微量元素等，可增强人体免疫力，促进肠道消化系统健康。本发明添加的浓缩乳清蛋白与原料牛乳通过水合作用——浓缩乳清蛋白是优质蛋白质，来源于乳，应用于乳制品，生物相容性强，提高了共生营养型酸奶的蛋白质含量及感官品质，从而使共生营养型酸乳冻干片的蛋白质含量高达21％。此外乳清蛋白还具有免疫调节、降血压、降血糖、降胆固醇、抗氧化、抗菌和抗病毒等功能特性。
(4)本发明生产酸乳冻干片的设备、工艺简单，成本低，易推广，适合工业化生产。
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。
以下各实施例中的(5)产品分析，分析项目及方法如下：
a.成分分析：
水分测定：用水分测定仪直接测量。
蛋白质含量测定：采用凯氏定氮方法，定氮系数为6.38。
脂肪含量测定：采用盖博法，实验条件为离心5min。
灰分测定：采用马弗炉干燥法。
b.得率：得率＝冻干后产品质量/产品质量×100％。
c.色泽：
采用色彩色差计测定。用手持色差仪测定酸乳冻干片的L*、a*和b*值。
d.益生菌计数：
双歧杆菌以及嗜酸乳杆菌计数按照科汉森公司提供手册进行。
e.感官评价：
感官分析是由吉林大学食品科学专业10名学生组成的经过训练的专业小组完成，按照对某一性状的喜欢程度打分，实行100分制，考察指标有外观和颜色、口感、风味、质地及总体接受性，对照品为市面上某冻干酸乳片。
酸乳冻干片评价标准见表1。
表1
实施例1
(1)共生酸奶制备：
a.水合：将浓缩乳清蛋白(5g)加入液态牛乳(500g)中搅拌2h，4℃条件下水合8h，使其充分溶解得到原料乳。
b.混合调配：将木糖醇(32.5g)、菊粉(2.5g)、低酯果胶(0.5g)预先混合，缓慢加入到原料乳中，混合均匀得到原料混合液。
c.杀菌：将原料混合液进行杀菌，杀菌温度为85℃，时间为10min。
d.冷却接种：将杀菌的原料混合液冷却到40℃，添加益生菌发酵剂(0.25g)，搅拌均匀后分装封膜。
e.发酵：将已接种的原料混合液在43℃条件下发酵，发酵时间为4h，恢复至室温后4℃后发酵12h，得到共生酸奶成品(540.75g)。
(2)配料：取120目筛下脱脂乳粉(75g)和木薯淀粉(50g)，与羧甲基纤维素钠(2.5g)，维生素E(0.25g)，维生素C(0.25g)，微量元素锌(0.005g)预先混匀后加入到共生酸奶(500g)中，搅拌均匀备用。
(3)注模冻结：将步骤(2)搅拌均匀得到的物料注模分装，于-80℃预冻6h。
(4)真空冷冻干燥：将步骤(3)预冻得到的物料在温度-50℃，真空度34Pa，冻干时间24h条件下冻干制得共生营养型酸乳冻干片。
(5)产品分析，见表2
表2
实施例2
(1)共生酸奶制备：
a.水合：将浓缩乳清蛋白(5g)加入液态牛乳(500g)中搅拌2h，4℃条件下水合8h使其充分溶解得到原料乳。
b.混合调配：将木糖醇(32.5g)、菊粉(5g)、低酯果胶(1.5g)预先混合，缓慢加入到原料乳中，混合均匀得到原料混合液。
c.杀菌：将原料混合液进行杀菌，杀菌温度为85℃，时间为10min。
d.冷却接种：将杀菌的原料混合液冷却到40℃，添加(0.5g)益生菌发酵剂，搅拌均匀后分装封膜。
e.发酵：将已接种的原料混合液在43℃条件下发酵，发酵时间为4h，恢复至室温后4℃后发酵12h，得到共生酸奶成品(544.5g)。
(2)配料：取120目筛下脱脂乳粉(100g)和木薯淀粉(50g)，，与羧甲基纤维素钠(2.5g)，维生素E(0.5g)，维生素C(0.5g)，微量元素锌(0.006g))预先混匀后加入到共生酸奶(500g)中，搅拌均匀备用。
(3)注模冻结：将步骤(2)搅拌均匀得到的物料注模分装，于-80℃预冻12h。
(4)真空冷冻干燥：将步骤(3)预冻得到的物料在温度-50℃，真空度34Pa，冻干时间24h条件下冻干制得共生营养型酸乳冻干片。
(5)产品分析，见表3
表3
实施例3
(1)共生酸奶制备：
a.水合：将浓缩乳清蛋白(15g)加入液态牛乳(500g)中搅拌2h，4℃条件下水合10h使其充分溶解得到原料乳。
b.混合调配：将木糖醇(40g)、菊粉(10g)、低酯果胶(2.5g)预先混合，缓慢加入到原料乳中，混合均匀得到原料混合液。
c.杀菌：将原料混合液进行杀菌，杀菌温度为85℃，时间为10min。
d.冷却接种：将杀菌的原料混合液冷却到35℃，添加(1g)益生菌发酵剂，搅拌均匀后分装封膜。
e.发酵：将已接种的原料混合液在43℃条件下发酵，发酵时间为3.5h，恢复至室温后4℃后发酵24h，得到共生酸奶(568.5g)。
(2)配料：取120目筛下脱脂乳粉(100g)和木薯淀粉(75g)，与羧甲基纤维素钠(5g)，维生素E(0.5g)，维生素C(0.5g)，微量元素锌(0.006g)预先混匀后加入到共生酸奶(500g)中，搅拌均匀备用。
(3)注模冻结：将步骤(2)搅拌均匀得到的物料注模分装，于-80℃预冻12h。
(4)真空冷冻干燥：将步骤(3)预冻得到的物料在温度-70℃，真空度34Pa，冻干时间36h条件下冻干制得共生营养型酸乳冻干片。
(5)产品分析，见表4
表4
实施例4
(1)共生酸奶制备：
a.水合：将浓缩乳清蛋白(25g)加入液态牛乳(500g)中搅拌2h，4℃条件下水合10h使其充分溶解得到原料乳。
b.混合调配：将木糖醇(50g)、菊粉(15g)、低酯果胶(5g)预先混合，缓慢加入到原料乳中，混合均匀得到原料混合液。
c.杀菌：将原料混合液进行杀菌，杀菌温度为85℃，时间为15min。
d.冷却接种：将杀菌的原料混合液冷却到30℃，添加(1.5g)益生菌发酵剂，搅拌均匀后分装封膜。
e.发酵：将已接种的原料混合液在43℃条件下发酵，发酵时间为3h，恢复至室温后4℃后发酵24h，得到共生酸奶(596.5g)。
(2)配料：取120目筛下脱脂乳粉(125g)和木薯淀粉(100g)，与羧甲基纤维素钠(10g)，维生素E(0.75g)，维生素C(0.75g)，微量元素锌(0.006g)预先混匀后加入到共生酸奶(500g)中，搅拌均匀备用。
(3)注模冻结：将步骤(2)搅拌均匀得到的物料注模分装，于-80℃预冻24h。
(4)真空冷冻干燥：将步骤(3)预冻得到的物料在温度-70℃，真空度34Pa，冻干时间48h条件下冻干制得共生营养型酸乳冻干片。
(5)产品分析，见表5
表5
理化和微生物特性分析结果表明：共生营养型酸乳冻干片蛋白质含量高、活菌数量高、水分含量低，产品中双歧杆菌含量高达1010LogCFU/mL，嗜酸乳杆菌含量高达107LogCFU/mL。
感官评定结果表明：共生营养型酸乳冻干片色泽均匀一致，呈乳白色，保持原料天然色泽；内质结构细密均匀，断面组织紧密；口感酥松，入口即化，酸甜适口，总体接受度和外观评价良好，具有较好的感官特性。

Claims (6)

1.一种共生营养型酸乳冻干片，制备原料有共生酸奶、脱脂乳粉、木薯淀粉、羧甲基纤维素钠、维生素、微量元素；各成分按质量份数计，共生酸奶100，脱脂乳粉10～35、木薯淀粉1～25、羧甲基纤维素钠0.1～5、维生素E 0.01～0.5、维生素C 0.01～0.5、微量元素0.001～0.05；所述的共生酸奶，成分及按质量份数计有液态牛乳100份、木糖醇1～10、菊粉0.1～5、浓缩乳清蛋白0.1～10、低酯果胶0.01～1、益生菌发酵剂0.001～0.3。
2.根据权利要求1所述的共生营养型酸乳冻干片，其特征在于，制备原料按质量份数的用量是：共生酸奶100、脱脂乳粉15～25、木薯淀粉10～20、羧甲基纤维素钠0.5～2、维生素E0.05～0.15、维生素C 0.05～0.15、微量元素0.001～0.0012；所述的共生酸奶，成分及按质量份数计有液态牛乳100份、木糖醇6.5～10、菊粉0.5～3、浓缩乳清蛋白1～5、低酯果胶0.1～1、益生菌发酵剂0.05～0.3。
3.根据权利要求1或2所述的共生酸奶，其特征在于，所述的浓缩乳清蛋白，蛋白质含量在80％以上；所述的低酯果胶，酯化度低于50％。
4.根据权利要求1或2所述的共生营养型酸乳冻干片，其特征在于，所述的脱脂乳粉，是蛋白质不低于非脂乳固体的34％的牛脱脂乳粉；所述的木薯淀粉，是食品级直链与支链比例为80∶20木薯淀粉；所述的微量元素，是柠檬酸锌或硫酸锌或硫酸亚铁；所述的羧甲基纤维素钠，是高粘型食品级的羧甲基纤维素钠。
5.一种权利要求1的共生营养型酸乳冻干片的制备方法，有如下步骤：
(1)共生酸奶制备：
a.水合：将浓缩乳清蛋白加入液态牛乳中搅拌2h，4℃条件下水合8～10h使其充分溶解得到原料乳；
b.混合调配：将木糖醇、菊粉、低酯果胶预先混合，缓慢加入到原料乳中，混合均匀得到原料混合液；
c.杀菌：将原料混合液进行杀菌，杀菌温度为80～90℃，时间为5～15min。
d.冷却接种：将杀菌的原料混合液冷却到40～50℃，添加益生菌发酵剂，搅拌均匀后分装封膜；
e.发酵：将已接种的原料混合液在40～50℃条件下发酵2～5h，恢复至室温后2～6℃后发酵6～12h，得到共生酸奶；
(2)配料：取脱脂乳粉和木薯淀粉，与羧甲基纤维素钠，维生素E，维生素C，微量元素预先混匀后加入到共生酸奶中，搅拌均匀；
(3)注模冻结：将步骤(2)搅拌均匀得到的物料注模分装，于-40～-80℃预冻4～16h；
(4)真空冷冻干燥：将步骤(3)预冻得到的物料在温度-50～-80℃，真空度20～40Pa条件下冻干24～48h，制得共生营养型酸乳冻干片。
6.根据权利要求5所述的共生营养型酸乳冻干片的制备方法，其特征在于，所述的脱脂乳粉，是80～120目筛下脱脂乳粉。
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