CN106922834A - 一种植物型速溶酸奶粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种植物型速溶酸奶粉及其制备方法，制备方法包括玉米浆1份、植物蛋白4份、预糊化淀粉0.5‰、葡萄糖8%、发酵剂5.5%混匀，41℃、搅拌速率2 r/min厌氧发酵12 h，真空冻干，辅加2.8‰小料23℃研磨成粉，振动盘上45%湿度回潮15min，冷风干燥6min，制作的植物型速溶酸奶粉，每100g含脂肪3.45g，蛋白质31.32g，当天益生菌量达2.3×107个/g，可保存3月以上，解决了速溶植物蛋白发酵酸奶粉其制备方法及市场的空缺，采用本发明提供的方法制作的酸奶粉，具有营养良好便于携带，无兽乳且不含添加剂，适宜素食人士及多类人群，这种新型的速溶酸奶粉具有广泛的实用推广价值。
Description
技术领域：
本发明属于食品领域，具体的，本发明属于一种速溶食品粉剂及其制备的技术领域。
背景技术：
酸奶多是以新鲜的牛奶为原料，经过巴氏杀菌后再向牛奶中添加发酵剂，经发酵后，再冷却灌装的一种牛奶制品。目前市场上酸奶制品多以凝固型、搅拌型和添加各种果汁果酱等辅料的果味型为多。酸奶不仅营养丰富，而且口味独特，深受人们喜爱。但是在流通和储藏环节，酸奶都要求低温保存，这就限制了酸奶在许多地区的销售和消费，同时对于素食主义着来说，畜奶发酵的产品不能够被列入食谱，而无法品尝到美味的酸奶亦是一大遗憾。速溶饮料是最方便流通和保存的食品之一，具有携带饮用方便、风味好、速溶性好等特点，深受人们喜爱。
大豆蛋白质是一种植物性蛋白质，其氨基酸组成与牛奶蛋白质颇为相近，富含丰富的卵磷脂，在营养价值上，可与动物蛋白等同，在基因结构上也是最接近人体氨基酸，且比牛奶更易吸收，是一种高品质的植物性蛋白质；玉米是一种保健型粗粮，其维生素含量非常高，且植物纤维素含量丰富，同时富含多种对人体有益的微量元素，还具有一定的养颜保健的功效，现有的玉米产品以玉米饼、玉米面及玉米汁等为主。现有酸奶制品中未见将大豆蛋白有机的与鲜玉米结合应用在酸奶作为发酵主培养基的应用报道，也未见在植物固体饮料中的记载。
目前，在已公开的植物固体饮料专利中和市场上已有的植物固体饮料产品里，虽有将酸奶与固体饮料结合的例子，但多是畜乳制品，且多为配制类产品。而查阅酸奶粉相关的专利，多为配制型酸奶，虽添加有益生菌剂，且风味与酸奶类似，却未有蛋白的发酵处理步骤，而酸奶的本质并不仅仅在于其特殊的风味和含有大量益生菌，更在于发酵期间，微生物对于原料的降解以及多种代谢产物的产生。
发明内容：
针对目前的速溶植物蛋白发酵酸奶粉的市场空缺、现有配制型酸奶粉的发酵工艺缺失，本发明旨在于提供一种植物型速溶酸奶粉及其制备方法，通过将酸奶的概念有机地与植物蛋白进行结合，并将固体饮料的概念融入到速溶酸奶粉中，避免了常见酸奶由于货架期原因添加大量的增稠剂、保鲜剂等对于人体健康具有现实危害的添加剂，制备形成了一种新型的速溶酸奶型植物固体饮料，无论从口感和营养学角度都与传统的酸奶保持一致，让人们可以随时随地地冲调出一杯植物型的固型酸奶饮品，具有广泛的应用推广价值。
本发明具体提供一种植物型速溶酸奶粉，具体采用以下技术步骤制备获得：
(1)发酵剂的制备：分别用接种环接一环嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、植物乳杆菌于灭菌冷却后的大豆蛋白-玉米汁液体培养基中，于CO2培养箱中分别静置培养24h；菌种嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌和植物乳杆菌按重量份比配制成发酵剂。
(2)鲜玉米预处理：取鲜玉米为原料，首先将除去玉米苞叶及与玉米须的玉米棒清洗干净，放入沸水中灭酶6-8min，之后剔除玉米粒以外的杂物，将鲜玉米粒过胶体磨2-3次细磨为浆，80目筛过滤后所得玉米匀浆收集入消煮罐，100℃消煮15min-20min，消煮完全的玉米浆冷却65℃过滤备用。
(3)植物蛋白预处理：按重量份比计，取1份大豆蛋白粉、与5份纯净水混合加入消煮罐搅拌均匀，100℃消煮5min-10min，消煮完全的植物蛋白冷却至65℃过滤备用。
(4)混料：按体积份比计，将步骤(2)制备的1份加热消煮完全的玉米浆与步骤(3)制备的4份植物蛋白无菌操作加入发酵罐，辅加体积比为0.5‰的预糊化淀粉及8‰的葡萄糖，混合搅拌均匀，冷却至45℃。
(5)接菌：无菌条件下向发酵罐中按体积百分比添加步骤(1)制备的发酵剂5％-6％，之后密封发酵罐，排尽罐内氧气。
(6)发酵：控制发酵的温度在37℃-43℃、发酵时间控制在12h-14h，搅拌速率2r/min-4r/min，并在确保发酵罐的气密性后进行厌氧发酵。
(7)干燥：发酵后所得酸奶采用真空冻干机进行干燥，破碎成小块待用。
(8)成粉：按重量比计，将步骤(7)中制备的干燥后的酸奶粉中添加2.8‰的小料一起研磨，控制研磨温度23℃-25℃，振动盘上于湿度40-50％条件下回潮10min-15min后，冷风干燥5min-7min后制备获得植物型速溶酸奶粉。
在本发明中，上述步骤(1)的大豆蛋白-玉米汁液体培养基，其配方具体为：每100ml培养基中，大豆蛋白粉16g，玉米汁20ml，蒸馏水80ml，pH自然。
在本发明中，上述步骤(1)的嗜热链球菌的培养温度为39℃，保加利亚乳杆菌的培养温度为37℃，嗜酸乳杆菌的培养温度为35℃，双歧杆菌的培养温度为37℃，植物乳杆菌的培养温度为35℃。
在本发明中，上述步骤(8)的小料由预糊化淀粉15份、白糖粒粉10份、柠檬酸3份配制而成。
在本发明中，菌种按体积份比计，以嗜热链球菌：保加利亚乳杆菌：嗜酸乳杆菌：双歧杆菌：植物乳杆菌＝49:1:10:20:20比例配制成发酵剂。
本发明中选用的嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌和植物乳杆菌都是常见的公知菌种，可通过市场渠道购买获得，其嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌和植物乳杆菌的培养条件和培养基都是采用公知技术获得。
在本发明中，采用的大豆蛋白-玉米汁液体培养基，鲜玉米可替换为干燥玉米粒，并利用膨化设备使玉米粒膨化，后采用研磨机研磨1-2次，80目筛过滤制成膨化玉米粉。
本发明在一种植物型速溶酸奶粉的制备及其制备方法中，植物型酸奶的制备方法的优先采用的技术参数如下：
各单菌的种子液以嗜热链球菌：保加利亚乳杆菌：嗜酸乳杆菌：双歧杆菌：植物乳杆菌＝49:1:10:20:20比例配制成发酵剂；鲜玉米沸水中灭酶8min，剔除杂物后过胶体磨3次细磨为浆，80目筛过滤后收集入消煮罐，100℃消煮20min，冷却至65℃过滤备用；按重量份比计，取1份大豆蛋白粉、与5份纯净水混匀，100℃消煮5min-10min，冷却至65℃过滤备用；按体积份比计，将已制备的1份热消完全的玉米浆与已制备的4份植物蛋白无菌操作加入发酵罐，辅加体积比为0.5‰的预糊化淀粉及8‰的葡萄糖，混合搅拌均匀，冷却至45℃；无菌条件下向发酵罐中以体积比添加已制备的发酵剂5.5％，密封并排尽罐内氧气；控制发酵的温度在41℃、发酵时间控制在12h，搅拌速率2r/min，确保发酵罐气密性后进行厌氧发酵；发酵后所得酸奶采用真空冻干设备进行干燥，破碎成小块待用；干燥后的酸奶与2.8‰的小料一起研磨，控制研磨温度23℃，振动盘上于湿度45％条件下回潮15min后，冷风干燥6min后制备获得植物型速溶酸奶粉。
本发明采用上述提供的植物型速溶酸奶粉及其制备方法，与现有技术相比，具有以下效果：
(1)本发明中，所用原料均来自于植物，完全不含兽乳，提供了一种低脂且高蛋白的速溶酸奶粉，不仅能够满足素食主义者对酸奶的需要，更能够为需要减肥的人们提供一种更健康的饮食。
(2)本发明中，提供的一种植物型速溶风味酸奶粉固体饮料，相较于新鲜酸奶，在保证其营养成份和风味的同时，新鲜酸奶的保质期仅有5-10天，而本发明所提供的一种植物型速溶酸奶粉在不添加防腐剂的情况下，能够保存3月以上，因此，本发明所提供的一种植物型速溶酸奶粉更便于储存、运输和携带，使人们可以随时随地享受一杯健康且香醇的酸奶。
(3)本发明避免了常见酸奶由于货架期原因添加大量的增稠剂、保鲜剂等对于人体健康具有现实危害的添加剂，制备的植物型速溶酸奶粉所拥有的酸奶风味及营养物质更主要是来源于原料发酵所产生，本发明提供的植物型速溶算奶粉的脂肪含量仅为3.45g/100g，蛋白质含量高达31.32g/100g，且均来自于植物原料，而配制型酸奶粉其脂肪含量为16.17g/100g，蛋白质含量为16.62g/100g，相比较而言，本发明提供的植物型速溶算奶粉更为健康；本发明通过将酸奶的概念有机地与植物蛋白进行结合，并将固体饮料的概念融入到速溶酸奶粉中，在保留酸奶独特风味的同时，其益生菌含量更高达2.3×107个/g，让人们可以随时随地地冲调出一杯植物型的且富含益生菌的固型酸奶饮品，具有广泛的应用推广价值。
附图说明：
图1显示为一种植物型速溶酸奶粉的制备的生产工艺流程图。
图2显示为生产条件中时间和接菌量因素之间的响应面图。
图3显示为生产条件中温度和时间因素之间的响应面图。
图4显示为生产条件中温度和接菌量之间的响应面图。
具体实施方式：
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述，但本发明不限于下述实施例。
本发明中所用的仪器与设备:胶体磨(沈阳市香洋胶体磨厂)、发酵罐(江苏科海生物工程设备有限公司)、真空冻干机(大连乐乐家机械有限公司)。
本发明中所用的试剂：玉米(购自新疆塔城地区农户)、大豆蛋白粉(安阳奇天生物技术有限公司)；本发明中选用的嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌和植物乳杆菌都是常见的公知菌种，可通过市场渠道购买获得，其嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌和植物乳杆菌的培养条件和培养基都是采用公知技术获得。
另外，在下述的实施例中，如无特别说明，本发明中选用的所有试剂、原料和仪器都为本领域熟知选用的，但不限制本发明的实施，其他本领域熟知的一些试剂和设备都可适用于本发明以下实施方式的实施。
实施例一：植物型速溶酸奶粉的制备
植物型速溶酸奶粉具体采用以下技术步骤制备获得，其工艺流程请参见附图1：
(1)发酵剂的制备：分别用接种环接一环嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、植物乳杆菌于灭菌冷却后的大豆蛋白-玉米汁液体培养基中，于CO2培养箱中分别静置培养24h；菌种按重量份比计，以嗜热链球菌：保加利亚乳杆菌：嗜酸乳杆菌：双歧杆菌：植物乳杆菌＝49:1:10:20:20比例配制成发酵剂。
(2)鲜玉米预处理：取鲜玉米为原料，首先将除去玉米苞叶及与玉米须的玉米棒清洗干净，放入沸水中灭酶6-8min，之后剔除玉米粒以外的杂物，将鲜玉米粒过胶体磨2-3次细磨为浆，80目筛过滤后所得玉米匀浆收集入消煮罐，100℃消煮15min-20min，消煮完全的玉米浆冷却65℃过滤备用。
(3)植物蛋白预处理：按重量份比计，取1份大豆蛋白粉、与5份纯净水混合加入消煮罐搅拌均匀，100℃消煮5min-10min，消煮完全的大豆蛋白冷却至65℃过滤备用。
(4)混料：按体积份比计，将步骤(2)制备的1份加热消煮完全的玉米浆与步骤(3)制备的4份植物蛋白无菌操作加入发酵罐，辅加体积百分比为0.5‰的预糊化淀粉及8‰的葡萄糖，混合搅拌均匀，冷却至45℃。
(5)接菌：无菌条件下向发酵罐中按体积百分比添加步骤(1)制备的发酵剂5％-6％，之后密封发酵罐，排尽罐内氧气。
(6)发酵：控制发酵的温度在37℃-43℃、发酵时间控制在12h-14h，搅拌速率2r/min-4r/min，并在确保发酵罐的气密性后进行厌氧发酵。
(7)干燥：发酵后所得酸奶采用真空冻干机进行干燥，破碎成小块待用。
(8)成粉：按重量百分比计，将步骤(7)中制备的干燥后的酸奶粉与2.8‰的小料一起研磨，控制研磨温度23℃-25℃，振动盘上于湿度40％-50％条件下回潮10min-15min后，冷风干燥5min-7min后即得植物型速溶酸奶粉。
实施例二：植物型速溶酸奶粉的制备
分别用接种环接一环嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、植物乳杆菌于灭菌冷却后的大豆蛋白-玉米汁液体培养基中，于CO2培养箱中分别静置培养24h，制备各单菌的种子液；菌种按体积份比计，各单菌的种子液以嗜热链球菌：保加利亚乳杆菌：嗜酸乳杆菌：双歧杆菌：植物乳杆菌＝49:1:10:20:20比例配制成发酵剂；取鲜玉米为原料，除去玉米苞叶及与玉米须并清洗干净，沸水中灭酶6min，之后剔除玉米粒以外的杂物，将鲜玉米粒过胶体磨2次细磨为浆，80目筛过滤后所得玉米匀浆收集入消煮罐，100℃消煮15min，冷却65℃过滤备用；按重量份比计，取1份大豆蛋白粉、与5份纯净水混匀，100℃消煮5min，冷却至65℃过滤备用；按体积份比计，按体积份比计，将已制备的1份加热消煮完全的玉米浆与已制备的4份植物蛋白无菌操作加入发酵罐，辅加体积比为0.5‰的预糊化淀粉及8‰的葡萄糖，混合搅拌均匀，冷却至45℃；无菌条件下向发酵罐中以体积比添加已制备的发酵剂5％，密封并排尽罐内氧气；控制发酵的温度在37℃、发酵时间控制在12h，搅拌速率2r/min，并在确保发酵罐的气密性后进行厌氧发酵；发酵后所得酸奶采用真空冻干设备进行干燥，破碎成小块待用；干燥后的酸奶与2.8‰的小料一起研磨，控制研磨温度23℃，振动盘上于湿度40％条件下回潮10min后，冷风干燥5min后制备获得植物型速溶酸奶粉。
实施例三：植物型速溶酸奶粉的制备
分别用接种环接一环嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、植物乳杆菌于灭菌冷却后的大豆蛋白-玉米汁液体培养基中，于CO2培养箱中分别静置培养24h，制备各单菌的种子液；菌种按体积份比计，各单菌的种子液以嗜热链球菌：保加利亚乳杆菌：嗜酸乳杆菌：双歧杆菌：植物乳杆菌＝49:1:10:20:20比例配制成发酵剂；取鲜玉米为原料，除去玉米苞叶及与玉米须并清洗干净，沸水中灭酶8min，之后剔除玉米粒以外的杂物，将鲜玉米粒过胶体磨3次细磨为浆，80目筛过滤后所得玉米匀浆收集入消煮罐，100℃消煮20min，冷却65℃过滤备用；按重量份比计，取1份大豆蛋白粉、与5份纯净水混匀，100℃消煮10min，冷却至65℃过滤备用；按体积份比计，将已制备的1份加热消煮完全的玉米浆与已制备的4份植物蛋白无菌操作加入发酵罐，辅加体积比为0.5‰的预糊化淀粉及8‰的葡萄糖，混合搅拌均匀，冷却至45℃；无菌条件下向发酵罐中以体积比添加已制备的发酵剂6％，密封并排尽罐内氧气；控制发酵的温度在43℃、发酵时间控制在14h，搅拌速率4r/min，并在确保发酵罐的气密性后进行厌氧发酵；发酵后所得酸奶采用真空冻干设备进行干燥，破碎成小块待用；干燥后的酸奶与2.8‰的小料一起研磨，控制研磨温度25℃，振动盘上于湿度50％条件下回潮15min后，冷风干燥7min后制备获得植物型速溶酸奶粉。
实施例四：植物型速溶酸奶粉的制备
分别用接种环接一环嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、植物乳杆菌于灭菌冷却后的大豆蛋白-玉米汁液体培养基中，于CO2培养箱中分别静置培养24h，制备各单菌的种子液；菌种按体积份比计，各单菌的种子液以嗜热链球菌：保加利亚乳杆菌：嗜酸乳杆菌：双歧杆菌：植物乳杆菌＝49:1:10:20:20比例配制成发酵剂；取鲜玉米为原料，除去玉米苞叶及与玉米须并清洗干净，沸水中灭酶7min，之后剔除玉米粒以外的杂物，将鲜玉米粒过胶体磨3次细磨为浆，80目筛过滤后所得玉米匀浆收集入消煮罐，100℃消煮18min，冷却65℃过滤备用；按重量份比计，取1份大豆蛋白粉、与5份纯净水混匀，100℃消煮7min，冷却至65℃过滤备用；按体积份比计，将已制备的1份加热消煮完全的玉米浆与已制备的4份植物蛋白无菌操作加入发酵罐，辅加体积比为0.5‰的预糊化淀粉及8‰的葡萄糖，混合搅拌均匀，冷却至45℃；无菌条件下向发酵罐中以体积比添加已制备的发酵剂5.2％，密封并排尽罐内氧气；控制发酵的温度在38℃、发酵时间控制在13h，搅拌速率3r/min，并在确保发酵罐的气密性后进行厌氧发酵；发酵后所得酸奶采用真空冻干设备进行干燥，破碎成小块待用；干燥后的酸奶与2.8‰的小料一起研磨，控制研磨温度24.5℃，振动盘上于湿度43％条件下回潮14min后，冷风干燥7min后制备获得植物型速溶酸奶粉。
实施例五：植物型速溶酸奶粉的制备
分别用接种环接一环嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、植物乳杆菌于灭菌冷却后的大豆蛋白-玉米汁液体培养基中，于CO2培养箱中分别静置培养24h，制备各单菌的种子液；菌种按体积份比计，各单菌的种子液以嗜热链球菌：保加利亚乳杆菌：嗜酸乳杆菌：双歧杆菌：植物乳杆菌＝49:1:10:20:20比例配制成发酵剂；取鲜玉米为原料，除去玉米苞叶及与玉米须并清洗干净，沸水中灭酶7.5min，之后剔除玉米粒以外的杂物，将鲜玉米粒过胶体磨2次细磨为浆，80目筛过滤后所得玉米匀浆收集入消煮罐，100℃消煮16min，冷却65℃过滤备用；按重量份比计，取1份大豆蛋白粉、与5份纯净水混匀，100℃消煮9min，冷却至65℃过滤备用；按体积份比计，将已制备的1份加热消煮完全的玉米浆与已制备的4份植物蛋白无菌操作加入发酵罐，辅加体积比为0.5‰的预糊化淀粉及8‰的葡萄糖，混合搅拌均匀，冷却至45℃；无菌条件下向发酵罐中以体积比添加已制备的发酵剂5.7％，密封并排尽罐内氧气；控制发酵的温度在38℃、发酵时间控制在12.5h，搅拌速率2r/min，并在确保发酵罐的气密性后进行厌氧发酵；发酵后所得酸奶采用真空冻干设备进行干燥，破碎成小块待用；干燥后的酸奶与2.8‰的小料一起研磨，控制研磨温度24℃，振动盘上于湿度48％条件下回潮14min后，冷风干燥7min后制备获得植物型速溶酸奶粉。
实施例六：植物型速溶酸奶粉的制备
分别用接种环接一环嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、植物乳杆菌于灭菌冷却后的大豆蛋白-玉米汁液体培养基中，于CO2培养箱中分别静置培养24h，制备各单菌的种子液；菌种按体积份比计，各单菌的种子液以嗜热链球菌：保加利亚乳杆菌：嗜酸乳杆菌：双歧杆菌：植物乳杆菌＝49:1:10:20:20比例配制成发酵剂；取鲜玉米为原料，除去玉米苞叶及与玉米须并清洗干净，沸水中灭酶8min，之后剔除玉米粒以外的杂物，将鲜玉米粒过胶体磨3次细磨为浆，80目筛过滤后所得玉米匀浆收集入消煮罐，100℃消煮20min，冷却65℃过滤备用；按重量份比计，取1份大豆蛋白粉、与5份纯净水混匀，100℃消煮8min，冷却至65℃过滤备用；按体积份比计，将已制备的1份加热消煮完全的玉米浆与已制备的4份植物蛋白无菌操作加入发酵罐，辅加体积比为0.5‰的预糊化淀粉及8‰的葡萄糖，混合搅拌均匀，冷却至45℃；无菌条件下向发酵罐中以体积比添加已制备的发酵剂5.5％，密封并排尽罐内氧气；控制发酵的温度在41℃、发酵时间控制在12h，搅拌速率2r/min，并在确保发酵罐的气密性后进行厌氧发酵；发酵后所得酸奶采用真空冻干设备进行干燥，破碎成小块待用；干燥后的酸奶与2.8‰的小料一起研磨，控制研磨温度23℃，振动盘上于湿度45％条件下回潮15min后，冷风干燥6min后制备获得植物型速溶酸奶粉。
实施例七：植物型速溶酸奶粉制备工艺的优化
在上述系列实施例的实施情况下，进一步提供优化的酸奶生产方法：初步确定控制发酵的条件范围为温度在37℃-43℃、发酵时间控制在10h-14h，接菌量为3％-6％；通过单因素试验进一步确定温度的最适范围为39℃-41℃、发酵时间的最适范围为11h-13h、接菌量的最适范围为5％-6％。
1.正交试验优化
在单因素实验的基础上以L9(33)因素水平表，设计优化方案，具体参数设计请参见表1；对检测结果进行直观分析，以确定最佳条件，具体结果及数据分析请参见表2。再对直观分析所得出的最佳条件进行试验验证。
表1：L9(33)正交试验因素水平
表2：L9(33)极差分析表
通过表1极差分析，可得出各因素影响的主次关系和最佳配比，生产条件各因素影响主次关系为：温度＞时间＞接菌量；在酸奶的生产过程中，菌株能够利用糖类产生乳酸，逐步达到蛋白的等电点，从而增加了酸奶的酸度，也促成了酸奶的凝固，而在此过程中，温度的变化对结果的影响更为明显，因此尽可能的控制温度能够更好地达到生产目的；而达到一定的发酵程度时，随着时间的变化，菌株的数量和发酵产物的量都会趋于稳定，其变化情况相对缓慢，综合实际生产情况及经济角度考虑，尽可能的缩短生产时间更有利于生产实际；综合实际生产情况考虑，选取接菌量5.5％、温度40℃、时间11h，此条件下的酸度为77.8°T。
通过表1极差分析，可得出各因素影响的主次关系和最佳配比，生产条件各因素影响主次关系为：温度＞时间＞接菌量；在酸奶的生产过程中，菌株能够利用糖类产生乳酸，逐步达到蛋白的等电点，从而增加了酸奶的酸度，也促成了酸奶的凝固，而在此过程中，温度的变化对结果的影响更为明显，因此尽可能的控制温度能够更好地达到生产目的；而达到一定的发酵程度时，随着时间的变化，菌株的数量和发酵产物的量都会趋于稳定，其变化情况相对缓慢，综合实际生产情况及经济角度考虑，尽可能的缩短生产时间更有利于生产实际；综合实际生产情况考虑，选取接菌量5.5％、温度40℃、时间11h，此条件下的酸度为77.8°T。
2.响应面法优化试验及结果分析
在单因素试验的基础上，根据Box-Behnken实验设计原理，选取接菌量(A)、时间(B)、温度(C)进行三因素三水平的响应面分析方法，试验设计方案请参见表3，试验结果请参见表4。
采用Design Expert 8.0.6软件对试验数据进行回归分析，由此可求出影响因素的一次效应，二次效应及其交互效应的关联式，得到回归方程见式：
Y＝87.84+0.05*A-0.05*B-0.025*C+0.025*AB-0.15*AC+0.35*BC
-0.25A2-0.15B2-0.14C2
对该回归模型进行方差分析，结果请参见表5。
表3：响应面分析试验设计
表4：响应面试验结果
| 编号 | A | B | C | 酸度(°T) |
| 1 | -1 | -1 | 0 | 87.4 |
| 2 | 0 | 0 | 0 | 87.8 |
| 3 | 0 | -1 | -1 | 87.3 |
| 4 | 0 | 0 | 0 | 87.7 |
| 5 | 0 | -1 | 1 | 87.5 |
| 6 | 0 | 1 | 1 | 87.2 |
| 7 | 0 | 1 | -1 | 87.4 |
| 8 | 1 | 1 | 0 | 87.6 |
| 9 | -1 | 1 | 0 | 87.2 |
| 10 | 0 | 0 | 0 | 87.2 |
| 11 | 0 | 0 | 0 | 87.9 |
| 12 | 1 | 0 | 1 | 87.4 |
| 13 | -1 | 0 | -1 | 87.2 |
| 14 | 1 | 0 | -1 | 87.2 |
| 15 | 1 | -1 | 0 | 87.6 |
| 16 | 0 | 0 | 0 | 87.9 |
| 17 | -1 | 0 | 1 | 87.2 |
由表5分析结果可知，模型的P＜0.001，表示响应回归模型达到了极显著水平，失拟项P＝0.788＞0.05，差异为不显著，说明方程对试验对拟合情况较好，实验误差小；模型的校正系数R2＝96.72％，说明该方程拟合程度良好；模型的修正系数R2 Adj＝92.49％表明该模型较好地反应了各因素的关系。由回归模型的方差分析结果可知，各因素影响酸奶的酸度依次为时间＞接菌量＞温度，方程的一次项B和交互项BC对酸奶的酸度影响达到了显著水平，二次项A2、B2以及C2对酸奶的酸度影响达到了极显著的水平。
表5：响应面试验方差分析
注：*表示显著，**表示极显著。
根据上述回归方程及回归模型方差分析表绘出双因子效应分析图，请参见附图2至附图4。两因素之间的影响呈现抛物线型关系，且均有一个极大值点，变化趋势是先增大后减小。
通过上述分析得到酸奶生产的最佳工艺是：接菌量控制在5.57％，温度控制在40.62℃，发酵时间为11.85h，酸度的预测值为78.3355°T。考虑到实际操作必要，将接菌量控制在5.5％，温度控制在41℃，发酵时间控制为12h，此条件下的酸度为78.2，而正交试验的优化结果为接菌量5.5％、温度40℃、时间11h，该条件下的酸度为77.8°T；对比两种分析方法及优化结果，综合考虑实际需要，确定最优的条件为接菌量控制在5.5％，温度控制在41℃，发酵时间控制为12h。
实施例八：成分分析
通过上述实施例一至实施例五系列试验制备获得植物型速溶酸奶粉与常见配制型酸奶粉的理化指标及微生物检测结果请参见表6。
通过表6的检测结果可以看出，通过上述实施例一至实施例五系列试验制备获得植物型速溶酸奶粉的脂肪含量为3.45±0.14g/100g，显著低于配制型酸奶粉的16.17±0.03g/100g(P＜0.01)，而蛋白质的含量为31.32±0.68g/100g，显著高于配制型酸奶粉的16.62±0.01g/100g(P＜0.01)，这是由于本发明采用的为纯植物蛋白原料，在提供高蛋白的同时，低脂肪含量也为植物型酸奶的另一个特有优点；通过对比微生物检测的结果也可以看出，产品之中的致病菌数量及大肠杆菌数据均较低，两者无明显差异，但是通过对比益生菌的活菌数量可以看出，本发明提供的植物型速溶酸奶粉其初期的益生菌活菌量高达2.3×107个/g，3月后的益生菌活菌量亦达到了1.1×107个/g，活菌数量明显高于配置型酸奶粉的同时，菌株活力的保存效果与配置型酸奶粉均较为良好；同时，对比表6中的数据还可以明显看出，本发明制备获得植物型速溶酸奶粉的营养成分含量的浮动较之配置型酸奶粉范围更大，这是由于本发明制备获得植物型速溶酸奶粉的发酵步骤对于主要营养成分存在影响，多种益生因子均在此环节产生，而相对的，配制型酸奶粉的营养成分变化范围较小，因其在生产过程中，所有的营养物质均为人为添加，这样的产品，只能作为一种模仿酸奶风味的饮料，与本发明制备获得植物型速溶酸奶粉营养性和口感性相去甚远。
表6：检测结果
注:同行上标相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)，不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P<0.01).
如上所述，即可较好地实现本发明,上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种植物型速溶酸奶粉的制备方法，其特征在于，具体采用以下技术步骤制备：
（1）发酵剂的制备：分别用接种环接一环嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、植物乳杆菌于灭菌冷却后的大豆蛋白-玉米汁液体培养基中，于CO2培养箱中分别静置培养24h；菌种嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌和植物乳杆菌按重量份比配制成发酵剂；
（2）鲜玉米预处理：取鲜玉米为原料，首先将除去玉米苞叶及与玉米须的玉米棒清洗干净，放入沸水中灭酶6-8min，之后剔除玉米粒以外的杂物，将鲜玉米粒过胶体磨2-3次细磨为浆，80目筛过滤后所得玉米匀浆收集入消煮罐，100 ℃消煮15min -20min，消煮完全的玉米浆冷却65℃过滤备用；
（3）植物蛋白预处理：按重量份比计，取1份大豆蛋白粉、与5份纯净水混合加入消煮罐搅拌均匀，100℃消煮5min-10min，消煮完全的大豆蛋白冷却至65℃过滤备用；
（4）混料：按体积份比计，将步骤（2）制备的1份加热消煮完全的玉米浆与步骤（3）制备的4份植物蛋白无菌操作加入发酵罐，辅加体积比为0.5‰的预糊化淀粉及8‰的葡萄糖，混合搅拌均匀，冷却至45℃；
（5）接菌：无菌条件下向发酵罐中按体积比添加步骤（1）制备的发酵剂5%-6%，之后密封发酵罐，排尽罐内氧气；
（6）发酵：控制发酵的温度在37℃-43℃、发酵时间控制在12h -14h，搅拌速率2r/min-4r/min，并在确保发酵罐的气密性后进行厌氧发酵；
（7）干燥：发酵后所得酸奶采用真空冻干机进行干燥，破碎成小块待用；
（8）成粉：按重量百分比计，将步骤（7）中制备的干燥后的酸奶粉中添加2.8‰的小料一起研磨，控制研磨温度23℃-25℃，振动盘上于湿度40-50%条件下回潮10min-15min后，冷风干燥5min-7min。
2.如权利要求1提供的一种植物型速溶酸奶粉的制备方法，其特征在于，鲜玉米可替换为干燥玉米粒，并利用膨化设备使玉米粒膨化，后采用研磨机研磨1-2次，100目筛过滤制成膨化玉米粉。
3.如权利要求1提供的一种植物型速溶酸奶粉的制备方法，其特征在于，所述的发酵剂的制备步骤中，菌种按重量份比计，以嗜热链球菌：保加利亚乳杆菌：嗜酸乳杆菌：双歧杆菌：植物乳杆菌=49:1:10:20:20比例配制成发酵剂。
4.如权利要求1提供的一种植物型速溶酸奶粉的制备方法，其特征在于，所述混料步骤中，发酵基质的玉米汁与大豆蛋白的配制比例为1:4，辅加体积份比为0.5‰的预糊化淀粉及8‰的葡萄糖，混合搅拌均匀，冷却至45℃。
5.如权利要求1提供的一种植物型速溶酸奶粉的制备方法，其特征在于，所述发酵步骤中，控制发酵的温度在41℃、发酵时间控制在12h，搅拌速率2r/min，确保发酵罐气密性后进行厌氧发酵。
6.如权利要求1提供的一种植物型速溶酸奶粉的制备方法，其特征在于，所述干燥步骤中，发酵后所得酸奶采用真空冻干设备进行干燥。
7.如权利要求1提供的一种植物型速溶酸奶粉的制备方法，其特征在于，所述成粉步骤中，小料是由预糊化淀粉15份、白糖粒粉10份、柠檬酸3份配制而成。
8.如权利要求1提供的一种植物型速溶酸奶粉的制备方法，其特征在于，所述成粉步骤中，干燥后的酸奶与2.8‰的小料一起研磨，研磨温度23℃，振动盘上于湿度45%条件下回潮15min后，冷风干燥6min。
9.一种通过权利要求1至8任意一项提供的制备方法获得植物型速溶酸奶粉。
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