CN106720333A - 含有dha和epa的发酵乳及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含有DHA和EPA的发酵乳及其制备方法，将牛奶配以海藻糖、白砂糖、稳定剂、乳清蛋白粉、鱼油或鱼油粉、抗氧化剂、乳化剂、甜味剂，经菌种发酵后灭菌，并使用不透光、不透氧包材灌装制得。本发明含有DHA和EPA的发酵乳，通过配料、制备工艺、包装的研究和设计，解决了发酵乳添加鱼油或鱼油粉产品风味不稳定的技术难题，保证了货架期产品稳定性，提供了一种风味良好的含DHA和EPA发酵乳。

Description

含有DHA和EPA的发酵乳及其制备方法
技术领域
本发明属于乳制品领域，具体涉及一种含有DHA和EPA的发酵乳；同时本发明还涉及一种该含有DHA和EPA的发酵乳的制备方法。
背景技术
1985年Kromhout等持续20年的追踪研究发现，每周摄食1～2次鱼对CHD(冠心病)有预防作用，随后20年里，证实了鱼类食物或鱼油中富含的EPA(二十碳五烯酸)和DHA(二十二碳六烯酸)对CVD(心血管疾病)的保护作用。2011年Musa-Veloso等发表了包括8项前瞻性研究的Meta分析，结果显示，每日摄入EPA和DHA大于250mg可使突发心脏病死亡率减少35.1％，总的致死性CVD减少16.6％，显示EPA和DHA对CVD具有保护作用。
鱼油是多种组分的混合物，其中EPA含量比DHA含量高。EPA可抑制血小板凝聚，降低血液粘稠度，而对心脑血管病有好处，但EPA过量可使出血现象加重，所以不适于有出血倾向的人食用。鱼油中DHA可以增强大脑及视网膜功能，在大脑和视网膜上，DHA等多不饱和脂肪酸可能通过生物物理特性或/和膜联蛋白(包括酶受体和运输系统)的活性对神经细胞膜和视网膜光感受器的结构和功能发生作用。欧盟国家规定，每日摄取250mg的DHA，有利于维护正常视力；孕产妇每日至少摄入200mg，有助于正常的胎儿大脑发育；研究证明每日摄入DHA+EPA＞250mg可降低心脏病死亡率及致死CVD的风险，FAO和EFSA将成年人和老人AMDR值(宏量营养素可接受范围)定为0.25-2g。
目前，少部分消费者通过鱼油胶囊补充DHA和EPA，大部分人群由于居住地域远离海岸，膳食EPA和DHA来源较少。中国居民平均摄入量37.6mg/天，是全球最低的国家之一。以发酵乳为载体强化DHA和EPA可弥补消费者日常摄入不足，对于预防心血管疾病和老年痴呆，保护视力具有重要意义。
DHA和EPA主要来源于鱼油，但DHA因其不饱和度高，生产过程中易氧化，稳定性受到影响，容易产生鱼腥味。DHA的氧化首先造成食品中含量降低，使其功效受到影响，食品风味变差；其次，氧化的产物有害健康，摄入体内会引起脂质过氧化，诱发各种生理异常而引起疾病的发生。因此，开发富含DHA和EPA的发酵乳首要解决的问题就是如何保护鱼油在发酵乳中添加生产过程和产品保质期不被氧化，从而保证其功效和产品口味，
现有技术中含有鱼油的产品较多，CN102613288A公开了一种含有鱼油的酸奶，由于在酸奶内部形成抗氧化体系和稳定剂体系，从而解决了因添加鱼油导致的不稳定性和酸奶风味的影响性，但其存在添加过程中鱼油分散不均匀、鱼油上浮后接触氧气而风味变差的问题。CN101258875A公开了一种有助于降血脂的酸牛奶，选用微型胶囊包埋鱼油，以组织鱼油与空气中的氧气接触而氧化产生的鱼腥味。但在乳制品工艺技术中加入微胶囊化的鱼油，经过均质工艺后，鱼油外层的微胶囊会在均质机的剪切作用下完全被破坏，使鱼油暴露出来，分散到整个液态乳体系中，发生氧化反应而产生鱼腥味，使产品产生鱼腥的不良风味。
发明内容
本发明的目的是提供一种含有DHA和EPA的发酵乳，以减缓原料中的鱼油或鱼油粉在产品中的氧化进程，保证产品的稳定性。
为实现上述目的，本发明的含有DHA和EPA的发酵乳，由以下重量份数的原料制成：
牛乳800～930份、海藻糖10～80份、白砂糖20～80份、乳清蛋白粉0.01～20份、稳定剂0.01～15份、鱼油或鱼油粉0.1～5份、抗氧化剂0.01～1份、乳化剂0.01～1份、甜味剂0.01～0.5份、发酵剂50～300U/t。
鱼油如果在牛乳中分散不均匀，在均质过程中可能会导致油滴粒径较大而产生油脂上浮现象，鱼油浮于发酵液表面会接触较多氧气而导致氧化，因此乳化剂对于产品中油脂的分散具有重要作用，防止油脂的进一步聚集。
在鱼油或鱼油粉处理过程中，添加乳化剂可使鱼油或鱼油粉分散均匀，保证了体系的稳定性。
白砂糖主要成分是蔗糖，蔗糖甜味持久、温和。海藻糖的甜度是蔗糖的45％，甜味自然而温和；海藻糖是非还原性糖，因此不会与蛋白质发生化学反应，对于发酵乳在常温条件存放下蔗糖与蛋白质发生美拉德反应而出现的缓慢褐变现象有抑制作用；另外，海藻糖能够抑制鱼油或鱼油粉产生三甲胺气体，减轻鱼腥味，从而对含DHA和EPA的发酵乳的风味稳定性有重要作用。
进一步的，所述鱼油粉为双层包埋处理的鱼油粉。鱼油粉的包埋层在制备过程中易因剪切力作用被破坏，与牛乳中含有的微量氧气或遇加热发生氧化反应，双包埋后的鱼油粉即使外层被破坏，也不会导致内部鱼油的暴露。即便在最大破坏下被暴露，添加的抗氧化剂也会抑制其氧化。因此，双层包埋鱼油粉、抗氧化剂的添加可起到三重保护内部鱼油作用。
进一步的，所述乳化剂为双乙酰酒石酸单双甘油酯或柠檬酸脂肪酸甘油酯中的一种或两种。进一步的，所述抗氧化剂由以下重量份数的原料构成：维生素C 0.01～0.5份、维生素E 0.001-0.2份、磷脂0.001-0.5份。本发明采用维生素C、维生素E、磷脂相结合，共同对产品生产和保质期中促进鱼油氧化的几个因素产生更好的抑制作用。不饱和脂肪酸的自动氧化可分为三个阶段：诱导期、链传播期和终止期。在诱导期，诱导剂如能量(光、热)、微量金属和过氧化物攻击底物(RH)、产生高度活性的自由基；链传播期：自由基与氧反应产生过氧化游离基，过氧化游离基能攻击其它脂肪酸，产生过氧化物和新的自由基，过氧化物是不稳定的化合物，会降解产生自由基、醛、酮和醇，这些可挥发的降解产物导致了异味的产生；终止期：高度活性的化合物的量持续上升，直到它们开始相互作用，然后自由基和过氧化物的浓度降低，形成了稳定的变败产物。在产品生产过程中，混料及发酵过程中不可避免接触到氧气，维生素C的添加可以消耗产品中的氧气，从而抑制氧气对鱼油的促进氧化作用；维生素E是由八种异构体组成的复杂混合物，按甲基位置不同分别为α、β、γ、δ生育酚及α、β、γ、δ三烯生育酚。它们都具有维生素E的活性，即生理功能和抗氧化功能。维生素E不但可以通过结合自由基而淬灭自由基中断链式反应，而且还能淬灭激发态氧分子。重金属是重要的诱导剂，即使在浓度为0.1-1ppm，它作为催化剂也可以影响脂肪的稳定性，因此采用磷脂与可能存在的重金属进行螯合而使其变为无害。
进一步的，所述的甜味剂为阿斯巴甜、安赛蜜、甜菊糖苷、罗汉果苷中的至少一种。碳水化合物作为人类膳食能量的主要来源，每日摄入量需要控制在总能量的60％。白砂糖属于碳水化合物中的双糖经常是发酵乳甜味来源的首选，但是部分消费者由于健康因素(肥胖、血糖偏高、体重控制等)需要控制碳水化合物的摄入，因此设计配方时有必要选择甜味剂代替白砂糖提供甜味，人工甜味剂阿斯巴甜、安赛蜜和天然甜味剂甜菊糖苷、罗汉果苷(罗汉果粉)成为产品中甜味的重要来源。通过白砂糖、海藻糖、甜味剂的搭配，即能给产品提供温和、愉悦的甜味，又能减少产品总能量，最终达到减少消费者碳水化合物提供能量及总能量每日摄入量的目的。
进一步的，所述的稳定剂为变性淀粉、果胶、琼脂、结冷胶中的至少一种。果胶来源于柑橘类水果，琼脂是海藻中提取的多糖体，结冷胶是由四种单糖为重复结构单元所组成的线形多聚糖，都具有良好的安全性，在发酵乳中形成稳定的网络结构，带给产品良好的保水性和入口即化的口感。变性淀粉或物理淀粉通过吸收水分膨胀，在发酵乳中提供光滑、细腻或稠厚的口感，能够保证发酵乳在保质期的稳定性。
进一步的，所述的发酵剂是保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、副干酪乳杆菌、双歧杆菌、乳酪链球菌等可以用于发酵乳的一种或几种菌种。
当原料含有鱼油粉时，上述含有DHA和EPA的发酵乳的制备方法包括以下步骤：
a、鱼油粉预处理：按顺序依次添加乳化剂、抗氧化剂、鱼油粉到40～70℃的含量10％牛乳中，采用剪切搅拌1-5分钟，使其均匀分散，得到预处理基料；
b、将10％的牛乳升温至50～70℃，加入乳清蛋白粉、稳定剂，分散均匀后与剩余牛乳混匀，后循环加入海藻糖、白砂糖、甜味剂，混合均匀后，降温至35℃以下，得到配料奶；
c、将预处理基料与配料奶混合均匀，经过均质、杀菌、发酵、降温、杀菌处理后，制备得到含DHA和EPA的发酵乳；
d、灌装：对所制备的含有DHA和EPA的发酵乳采用避光、不透氧包材灌装得到产品。
进一步的，步骤c中均质、杀菌、发酵、降温、杀菌工艺条件如下：
均质：均质温度为50-70℃，均质压力17-20MPa；
杀菌：95-100℃杀菌；
发酵：降温至发酵温度36-43℃接种发酵，pH达到4.6以下时终止发酵，开启搅拌破乳；
降温：降温至20-25℃等待杀菌；
杀菌：68-80℃杀菌并降温得发酵乳。
当原料含有鱼油时，上述含有DHA和EPA的发酵乳的制备方法包括以下步骤：
a、鱼油预乳化处理：按顺序依次添加乳化剂、抗氧化剂、鱼油到40～70℃的含量10％牛乳中，采用剪切搅拌1-5分钟，使其均匀分散，然后进行均质处理，均质温度58-70℃，均质压力10-20MPa，得到预乳化基料；
b、将10％的牛乳升温至50～70℃，加入乳清蛋白粉、稳定剂，分散均匀后与剩余牛乳混匀，后循环加入海藻糖、白砂糖、甜味剂，混合均匀后，降温至35℃以下，得到配料奶；
c、将预乳化基料与配料奶混合均匀，经过均质、杀菌、发酵、降温、杀菌处理后，制备得到含DHA和EPA的发酵乳；
d、灌装：对所制备的含DHA和EPA的发酵乳采用避光、不透氧包材灌装得到产品。
进一步的，步骤c中均质、杀菌、发酵、降温、杀菌工艺条件如下：
均质：均质温度为50-70℃，均质压力17-20MPa；
杀菌：95-100℃杀菌；
发酵：降温至发酵温度36-43℃接种发酵，pH达到4.6以下时终止发酵，开启搅拌破乳；
降温：降温至20-25℃等待杀菌；
杀菌：68-80℃杀菌并降温得发酵乳。
本发明将鱼油进行预乳化处理，在鱼油乳化过程中，添加乳化剂，有利于鱼油在牛乳中的分散，且在剪切作用下可使乳化粒径从10-20μm降至5μm左右，且对于鱼油下一步均质过程至关重要，而且在保质期过程也可以防止油脂的进一步聚集。
本发明按照乳化剂、抗氧化剂、鱼油或鱼油粉的顺序依次加入，抗氧化剂在添加鱼油或鱼油粉前添加到牛乳中，这样在一开始就能防止鱼油或鱼油粉在加工过程的氧化，该顺序有利于鱼油或鱼油粉的分散和阻止鱼油或鱼油粉的氧化进程，由于发酵乳在制备过程还会有均质、杀菌、发酵、灭菌、灌装过程以及在保质期的常温存放过程，因此，前处理对于鱼油或鱼油粉的保护显得尤为重要。
热会促进鱼油或鱼油粉的氧化，以上对鱼油或鱼油粉预处理过程，添加温度均需控制在≤70℃，采用该温度可使鱼油或鱼油粉、抗氧化剂完全溶解并分散保证乳化效果，也尽可能地减少高温对鱼油或鱼油粉的破坏作用。预处理通过乳化剂和抗氧化剂结合、添加顺序、温度和加工过程的设计都尽可能减少的鱼油或鱼油粉的氧化并促进其分散，对于提高鱼油或鱼油粉的稳定性有显著效果。
本发明的包装使用避光、不透氧包材。含鱼油或鱼油粉的产品即使在生产过程中控制了鱼油或鱼油粉的氧化进程，如果在保质期过程中由于接触氧气、光的作用，也会缓慢氧化，最终导致风味不可接受，尤其对于超过1个月保质期的产品来说，在常温条件存放主要是氧气、光促进鱼油或鱼油粉氧化，产品会因缓慢的氧化过程，最终产生腥味，甚至腥臭味。对于灭菌发酵乳，保质期一般为6个月，应采取措施避免氧气、光的破坏作用，本发明采用避光、不透氧包材保护鱼油或鱼油粉的稳定性。
本发明考虑了可能导致鱼油或鱼油粉氧化的各种因素，对乳化剂、抗氧化剂、工艺参数及步骤、包材各个环节进行研究和合理设计达到共同保护鱼油或鱼油粉的目的，从而解决了长保质期的发酵乳添加鱼油或鱼油粉的技术难题，使生产含DHA和EPA的发酵乳具有良好的风味。不仅为消费者带来更多健康功效，而且满足其对酸奶追求口感享受的需求。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，然而并非用以限制本发明的实施范围。
实施例1-3
各案例原材料含量信息如下表所示：
表1各实施例及对比例原料含量表
实施例1-3、对比例1-4中含有DHA和EPA的发酵乳的制备方法包括以下步骤：
a、鱼油预乳化处理：按顺序依次添加乳化剂、抗氧化剂、鱼油到40～70℃的含量10％牛乳中，采用剪切搅拌1-5分钟，使其均匀分散，然后进行均质处理，均质温度58-70℃，均质压力10-20MPa，得到预乳化基料；
b、将10％的牛乳升温至50～70℃，加入乳清蛋白粉、稳定剂，分散均匀后与剩余牛乳混匀，后循环加入海藻糖、白砂糖、甜味剂，混合均匀后，降温至35℃以下，得到配料奶；
c、将预乳化基料与配料奶混合均匀，经过均质、杀菌、发酵、降温、杀菌处理后，制备得到含DHA和EPA的发酵乳；
均质：均质温度为50-70℃，均质压力17-20MPa；
杀菌：95-100℃杀菌；
发酵：降温至发酵温度36-43℃接种接种副干酪乳杆菌、嗜热链球菌发酵，接种量为100U/t，pH达到4.6以下时终止发酵，开启搅拌破乳；
降温：降温至20-25℃等待杀菌；
杀菌：68-80℃杀菌并降温得发酵乳。
d、灌装：对所制备的含DHA和EPA发酵乳采用避光、不透氧包材灌装得到产品。
将各实施例与对比例所制备的发酵乳留样观察鱼油上浮情况及发酵乳风味，记录表格如下表2所示。
表2、各实施例与对比例灭菌发酵乳的观察记录表
实施例4
实施例4、对比例5-7含有DHA和EPA的发酵乳的制备方法包括以下步骤：
a、鱼油预乳化处理：添加0.4份乳化剂、0.3份维生素C、0.1份维生素E、0.2份磷脂、3份鱼油到温度t的含量90份牛乳中，采用剪切搅拌1-5分钟，使其均匀分散，然后进行均质处理，均质温度58-70℃，均质压力10-20MPa，得到预乳化基料；
b、将90份牛乳升温至50～70℃，加入乳清蛋白粉10份、果胶2份，分散均匀后与720份牛乳混匀，后循环加入70份海藻糖、30份白砂糖、0.1份甜味剂，使其混合均匀，降温至35℃以下，得到配料奶；
c、将预乳化基料与配料奶混合均匀，经过均质、杀菌、发酵、降温、杀菌处理后，制备得到含DHA和EPA的发酵乳。
均质：均质温度为50-70℃，均质压力17-20MPa；
杀菌：95-100℃杀菌；
发酵：降温至发酵温度36-43℃接种保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌发酵，接种量为300U/t，pH达到4.6以下时终止发酵，开启搅拌破乳；
降温：降温至20-25℃等待杀菌；
杀菌：68-80℃杀菌并降温得发酵乳。
d、灌装：对所制备的含DHA和EPA发酵乳灌装得到产品。
实施例4、对比例5-7不同工艺条件参数如下表3所示：
表3各案例不同工艺条件参数表
实施例5
一种含有DHA和EPA的灭菌发酵乳的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
a、鱼油粉预处理：按顺序依次添加0.5份乳化剂、0.3份维生素C、0.1份维生素E、0.2份磷脂、5份鱼油粉到90份的65±5℃牛乳中，维持65±5℃剪切搅拌1分钟，使其均匀分散，得到预处理基料；
b、将剩余量的90份牛乳升温至65±5℃中加入乳清蛋白粉10份、果胶2份，分散均匀后冷奶循环加入海藻糖60份、白砂糖40份、、甜味剂0.1份，使其混合均匀，降温至35℃以下，得到配料奶；
c、将预处理基料与配料奶混合均匀，经过均质、杀菌、发酵、降温、杀菌处理后，制备得到含DHA和EPA的发酵乳。
均质：均质温度为65-70℃，均质压力17-20MPa；
杀菌：95-100℃杀菌；
发酵：降温至发酵温度37-40℃接种保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、双歧杆菌、乳酪链球菌发酵，接种量为200U/t,pH达到4.6以下时终止发酵，开启搅拌破乳；
降温：降温至20-25℃等待杀菌；
杀菌：68-73℃杀菌并降温得发酵乳。
d、灌装：对所制备的含DHA和EPA发酵乳采用避光、不透氧包材灌装得到产品。
将各实施例与对比例所制备的发酵乳留样观察鱼油上浮情况及发酵乳风味，记录表格如下表4所示。
表4、各实施例与对比例灭菌发酵乳的观察记录表

Claims (10)

1.一种含有DHA和EPA的发酵乳，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：
牛乳800～930份、海藻糖10～80份、白砂糖20～80份、乳清蛋白粉0.01～20份、稳定剂0.01～15份、鱼油或鱼油粉0.1～5份、抗氧化剂0.01～1份、乳化剂0.01～1份、甜味剂0.01～0.5份、发酵剂50～300U/t。
2.根据权利要求1所述的含有DHA和EPA的发酵乳，其特征在于，
所述鱼油粉为双层包埋处理的鱼油粉。
3.根据权利要求1所述的含有DHA和EPA的发酵乳，其特征在于，所述乳化剂为双乙酰酒石酸单双甘油酯或柠檬酸脂肪酸甘油酯中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的含有DHA和EPA的发酵乳，其特征在于，所述抗氧化剂由以下重量份数的原料构成：维生素C 0.01～0.5份、维生素E 0.001-0.2份、磷脂0.001-0.5份。
5.根据权利要求1所述的含有DHA和EPA的发酵乳，其特征在于，所述的甜味剂为阿斯巴甜、安赛蜜、甜菊糖苷、罗汉果苷中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的含有DHA和EPA的发酵乳，其特征在于，所述的稳定剂为变性淀粉、物理淀粉、果胶、琼脂、结冷胶中的至少一种。
7.一种如权利要求1-6中任一项所述含有DHA和EPA的发酵乳的制备方法，其特征在于，当原料含有鱼油粉时，该方法包括以下步骤：
a、鱼油粉预处理：按顺序依次添加乳化剂、抗氧化剂、鱼油粉到40～70℃的含量10％牛乳中，采用剪切搅拌1-5分钟，使其均匀分散，得到预处理基料；
b、将10％的牛乳升温至50～70℃，加入乳清蛋白粉、稳定剂，分散均匀后与剩余牛乳混匀，后循环加入海藻糖、白砂糖、甜味剂，混合均匀后，降温至35℃以下，得到配料奶；
c、将预处理基料与配料奶混合均匀，经过均质、杀菌、发酵、降温、杀菌处理后，制备得到含DHA和EPA的发酵乳；
d、灌装：对所制备的含DHA和EPA的发酵乳采用避光、不透氧包材灌装得到产品。
8.根据权利要求7所述的含有DHA和EPA的发酵乳的制备方法，其特征在于，步骤c中均质、杀菌、发酵、降温、杀菌工艺条件如下：
均质：均质温度为50-70℃，均质压力17-20MPa；
杀菌：95-100℃杀菌；
发酵：降温至发酵温度36-43℃接种发酵，pH达到4.6以下时终止发酵，开启搅拌破乳；
降温：降温至20-25℃等待杀菌；
杀菌：68-80℃杀菌并降温得发酵乳。
9.一种如权利要求1-6中任一项所述含有DHA和EPA的发酵乳的制备方法，其特征在于，当原料含有鱼油时，该方法包括以下步骤：
a、鱼油预乳化处理：按顺序依次添加乳化剂、抗氧化剂、鱼油到40～70℃的含量10％牛乳中，采用剪切搅拌1-5分钟，使其均匀分散，然后进行均质处理，均质温度58-70℃，均质压力10-20MPa，得到预乳化基料；
b、将10％的牛乳升温至50～70℃，加入乳清蛋白粉、稳定剂，分散均匀后与剩余牛乳混匀，后循环加入海藻糖、白砂糖、甜味剂，混合均匀后，降温至35℃以下，得到配料奶；
c、将预乳化基料与配料奶混合均匀，经过均质、杀菌、发酵、降温、杀菌处理后，制备得到含DHA和EPA的发酵乳；
d、灌装：对所制备的含DHA和EPA的发酵乳采用避光、不透氧包材灌装得到产品。
10.根据权利要求9所述的含有DHA和EPA的发酵乳的制备方法，其特征在于，步骤c中均质、杀菌、发酵、降温、杀菌工艺条件如下：
均质：均质温度为50-70℃，均质压力17-20MPa；
杀菌：95-100℃杀菌；
发酵：降温至发酵温度36-43℃接种发酵，pH达到4.6以下时终止发酵，开启搅拌破乳；
降温：降温至20-25℃等待杀菌；
杀菌：68-80℃杀菌并降温得发酵乳。
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