CN108094802A - 一种乳酸菌饮料用稳定剂、乳酸菌饮料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种乳酸菌饮料用稳定剂、乳酸菌饮料及其制备方法，所述稳定剂包括组分：10份‑50份羧甲基纤维素钠，10份‑50份低聚异麦芽糖，5份‑25份可溶性大豆多糖，3份‑15份三聚磷酸钠，2份‑10份六偏磷酸钠。本申请涉及的原料复配后具有协同作用，制得的稳定剂应用于乳酸菌饮料中，采用二次杀菌技术生产出常温的乳酸菌饮料，在保证产品稳定性的同时，常温下延长保质期，并增进其保健功效，具备较强的开发和应用潜力。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及一种乳酸菌饮料用稳定剂、乳酸菌饮料及其制备方法。
背景技术
乳酸菌饮料是以乳、复原乳或再制乳为原料，经乳酸菌发酵、调配和热处理等工艺制得的活菌型或非活菌型酸性饮品。近年来，国内外关于活性乳酸菌饮料的研究和产品开发非常活跃，与其它调配型乳饮料相比，乳酸菌饮料不仅在营养和风味上具有独特性，而且其发酵过程中累积的有机酸等发酵产物及乳酸菌本身饮用后能有效抑制肠道内有害微生物，调节肠道微生态平衡，但是其保质期短一直成为困扰人们的问题，加之运输、存储均需冷链跟踪，大大缩短了产品的销售半径，所以，灭菌型乳酸菌饮料应运而生，大量研究表明，由于乳酸菌发酵产物的存在、以及失活的乳酸菌菌体在胞外多糖的作用下仍然具有一定的肠道吸附和保护作用，因而其依然受到广泛重视。
但是灭菌型乳酸菌饮料是一种不稳定的混合体系，其质量难以控制，在生产和储存过程中容易出现析水、沉淀、絮凝、分层等质量问题，严重影响产品质量和商品外观，因此，在生产过程中，必须添加合适的稳定剂。
因此，需要开发一种可适用于低温或常温贮藏的乳酸菌饮料用稳定剂，延长乳酸菌饮料的保质期，避免其在保质期出现蛋白质沉淀等问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请提出一种乳酸菌饮料用稳定剂、乳酸菌饮料及其制备方法，以解决乳酸菌饮料稳定性保持困难，保质期内易出现上浮、沉淀、析水以及分层等质量问题。
为实现上述目的，第一方面本申请提供一种乳酸菌饮料用稳定剂，包括重量份如下的组分：
结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，乳酸菌饮料用稳定剂，包括重量份如下的组分：羧甲基纤维素钠20-45份，低聚异麦芽糖20-40份，可溶性大豆多糖10-20份，三聚磷酸钠4-10份，六偏磷酸钠3-8份；
优选为：羧甲基纤维素钠42份，低聚异麦芽糖32份，可溶性大豆多糖17份，三聚磷酸钠5份，六偏磷酸钠4份。
第二方面，本申请提供一种乳酸菌饮料用稳定剂的制备方法，步骤为：
分别按比例称取羧甲基纤维素钠，低聚异麦芽糖，可溶性大豆多糖，三聚磷酸钠，六偏磷酸钠各组分；
将各组分混合搅拌，搅拌速度为800-1000rmp、搅拌30-45min，混合后为稳定剂。
第三方面，本申请还提供一种乳酸菌饮料，包括乳清发酵乳和第一方面或第二方面所述的稳定剂，所述乳清发酵乳含量为10份-30份，所述稳定剂的含量为0.2份-1.0份。
结合第三方面，在第三方面第一种可能的实现方式中，所述的乳酸菌饮料还包括白砂糖5份-15份，甜味剂0.02份-0.07份，柠檬酸0.1份-0.4份。
第四方面，本申请提供一种乳酸菌饮料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：将乳清蛋白粉和菊粉加入预热的蒸馏水中，水合、第一次灭菌、冷却至常温得到原料料液；
步骤2：在所述原料料液中接入保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌和瑞士乳杆菌进行发酵，到达发酵终点后得到乳清发酵乳基料；
步骤3：将稳定剂、甜味剂加入预热的蒸馏水中，混匀，冷却后得到调配料液；
步骤4：将所述乳清发酵乳基料和所述调配料液混匀，均质，调酸，调香，第二次灭菌后得到乳酸菌饮料。
结合第四方面，在第四方面第一种可能的实现方式中，所述原料料液中接入的保加利亚乳杆菌含量为1×104-5×106cfu/g、嗜热链球菌的含量为1×104-5×106cfu/g、瑞士乳杆菌的含量为1×104-5×106cfu/g。
结合第四方面，在第四方面第二种可能的实现方式中，其特征在于，所述发酵的温度为35-45℃，发酵的终点酸度为150-200°T。
结合第四方面，在第四方面第三种可能的实现方式中，所述步骤4中还包括加入食用香精。
结合第四方面，在第四方面第四种可能的实现方式中，所述第二次灭菌的温度为80-90℃，杀菌时间为10-25min。
本申请的有益效果：
1、本申请提供一种稳定剂，其采用羧甲基纤维素钠，低聚异麦芽糖，可溶性大豆多糖，三聚磷酸钠，六偏磷酸钠等原料，按照一定的配比经混合复配而成，用于乳酸菌饮料的稳定剂，使用本发明稳定剂能有效地提高乳酸菌饮料产品的稳定性，可以防止蛋白质沉积，延长产品保质期。
2、本申请所述的稳定剂中各原料经复配产生协同作用，羧甲基纤维素钠(CMC)为主要稳定剂，与低聚糖及三聚磷酸钠等螯合剂进行复配，能够有效提高产品稳定性。
3、采用本申请所述的稳定剂生产的乳酸菌饮料在6个月的保质期内状态均匀稳定，无析水、分层及明显沉淀，产品口感酸甜适宜，清爽可口，风味独特。
具体实施方式
下面结合实施例解释本发明，实施案例仅用于说明本发明。除非特别说明，本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外，实施方案应理解为说明性的，而非限制本发明的范围，本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言，在不背离本发明实质和范围的前提下，对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。
本申请提供一种乳酸菌饮料用稳定剂，包括重量份如下的组分：
本申请还提供一种乳酸菌饮料，包括乳清发酵乳和上述的稳定剂，所述乳清发酵乳含量为10份-30份，所述稳定剂的含量为0.2份-1.0份。还包括白砂糖5份-15份，甜味剂0.02份-0.07份，柠檬酸0.1份-0.4份。
实施例
实施例1-实施例6：乳酸菌饮料用稳定剂的制备
表1各实施例稳定剂配方表
原料配方：见表1。
制备方法：
1、称量：分别按质量百分比称取羧甲基纤维素钠10份-50份、低聚异麦芽糖10份-50份、可溶性大豆多糖5份-25份、三聚磷酸钠3份-15份、六偏磷酸钠2份-10份各组分；依据国标要求确定稳定剂最大添加量，通过单因素正交优化试验获得稳定剂添加范围，所得稳定剂能够显著提高产品稳定性，使其状态均匀稳定，无析水、分层及明显沉淀。
2、将称量好的各组分加入混合机中混合搅拌，搅拌速度为800-1000rmp、搅拌30-45min，确保混合均匀形成粉末状态；所得混合均匀的粉末即为稳定剂；
3、称量包装：将混合好的稳定剂按规格要求称量、包装即为稳定剂成品。
实施例7-实施例11：乳酸菌饮料用的制备
用上述实施例1制备得到的稳定剂制备乳酸菌饮料，配方如下：
表2各实施例乳酸菌饮料配方表
原料配方：见表2，在国标允许的范围内，根据产品稳定性(酪蛋白粒径D50、离心沉降率)、感官确定上述稳定剂、甜味剂、乳清发酵乳基料等的重量份，所得乳酸菌饮料风味达到最佳。
柠檬酸用于调节pH，使pH值为3.7-3.9，使产品有较协调的口感。
乳酸菌饮料的制备方法如下：
步骤1：将乳清蛋白粉和菊粉加入预热的蒸馏水中，水合、第一次灭菌、冷却后得到原料料液；55℃-60℃(30min-40min)水合、85℃-90℃(5min-10min)一次灭菌、冷却至35℃-40℃得到原料料液。
本发明人发现在该工艺条件下，乳清蛋白粉、菊粉溶解完全，采用以上杀菌方式能够最大限度的杀死病原菌同时保持原料液中营养物质风味不变。
步骤2：在所述原料料液中接入保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌和瑞士乳杆菌进行发酵，发酵的温度为35-45℃，发酵的终点酸度为150-200°T，到达发酵终点后得到乳清发酵乳基料；保加利亚乳杆菌含量为1×104-5×106cfu/g、嗜热链球菌的含量为1×104-5×106cfu/g、瑞士乳杆菌的含量为1×104-5×106cfu/g。
依据国标要求、发酵剂产酸能力、基料质量(凝乳程度、风味)、乳饮料感官确定以上发酵剂接种量及发酵温度，在该条件下，所得产品口感酸甜适宜，清凉爽口。
步骤3：将稳定剂、甜味剂加入55-70℃预热的蒸馏水中，混匀，冷却至常温得到调配料液；
本发明人发现在该工艺条件下，稳定剂、甜味剂达到较好的溶解效果，使其在正常搅拌情况下充分均匀的分散在溶液里。
步骤4：将所述乳清发酵乳基料和所述调配料液混匀，20MPa-30MPa均质，用柠檬酸调酸，加入食用香精调香，第二次灭菌后得到乳酸菌饮料；所述第二次灭菌的温度为80-90℃，杀菌时间为10-25min。
依据国标要求、产品稳定性、产品感官确定以上具体工艺要求，在该条件下，所得产品口感酸甜适宜，状态均匀稳定，且能够最大限度的杀死病原菌，延长货架期。
表3常温乳酸菌饮料贮藏期间感官及稳定性评价
本申请所述乳酸菌饮料稳定剂中的羧甲基纤维素钠(CMC)、可溶性大豆多糖都是多糖类物质，属于增稠剂，这些增稠剂多为阴离子亲水胶，一方面可以通过增加体系的黏度来提高稳定性，另一方面通过防止蛋白的絮凝和沉淀，从而提高体系的稳定性。
羧甲基纤维素钠的增稠范围较大，一方面可有效改善乳酸菌饮料口感并延长保质期；另一方面，其来源广泛且价格低廉，使用可大大降低生产成本。
低聚糖是指单糖聚合度介于2-10之间的一类具有益生元功能的糖类。部分低聚糖形成的溶液黏度要高于同等浓度的蔗糖溶液，可通过添加低聚糖提高乳饮料的黏度来抑制体系中蛋白质颗粒的凝聚沉淀，从而提高产品的稳定性。
鳌合剂具有良好的乳化、缓冲以及鳌合金属阳离子的特性，在液态体系中添加K+、Na+可减少Ca2+、Mg2+等二价阳离子对蛋白质的聚集沉淀作用，其原理是K+、Na+与Ca2+、Mg2+相比，更容易与蛋白质产生结合。三聚磷酸钠，六偏磷酸钠中磷酸根离子可提高蛋白质的电负性，增强蛋白质胶束之间的静电斥力，使其在乳中更容易分散，进而增强乳酸菌饮料的稳定性。
本申请将羧甲基纤维素钠(CMC)、低聚异麦芽糖、可溶性大豆多糖与三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等螯合剂复配形成复合稳定剂应用于乳酸菌饮料，该稳定剂在保证产品口感清爽的同时，具有良好的预防上浮和产品分层的综合效果。
实施例12利用本申请所述稳定剂制备乳酸菌饮料
一、乳酸菌饮料配方：
乳清蛋白粉(蛋白质含量80％)：10g；
菊粉：3g；
发酵菌种：15×1012cfu的保加利亚乳杆菌、15×1012cfu的嗜热链球菌和15×1012cfu的瑞士乳杆菌；
稳定剂：羧甲基纤维素钠(CMC)2.1g，低聚异麦芽糖1.6g，可溶性大豆多糖0.85g，三聚磷酸钠0.25g，六偏磷酸钠0.2g；
甜味剂：阿斯巴甜0.4g；
白砂糖：100g；
水：882g；
酸度调节剂：柠檬酸；
食用香精：柠檬香精0.7g。
二、乳酸菌饮料的制备：
(1)将乳清蛋白粉和菊粉加入预热到55℃的蒸馏水中，搅拌均匀，充分溶解，水合40min后，再加热至90℃，保温10min进行杀菌，冷却至40℃，得到原料料液。
(2)在原料料液中接入保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌和瑞士乳杆菌40℃进行发酵，到达发酵终点150°T，得到乳清发酵乳基料。
(3)将稳定剂、甜味剂加入预热至60℃蒸馏水中，保温搅拌20min，至稳定剂充分溶解，冷却至常温，得到调配料液。
(4)将乳清发酵乳基料和调配料液混匀，加入酸度调节剂柠檬酸，调节pH至3.9，20MPa进行均质，然后按照配方添加食用香精，再加热至80℃，保温15min，冷却后得到乳酸菌饮料。
采用激光粒度仪测试其酪蛋白粒径D50为0.296μm，采用离心沉降法测定其离心沉降率为1.4％。
实施例12的对比实施例13利用现有稳定剂制备乳酸菌饮料
一、乳酸菌饮料配方：
乳清蛋白粉(蛋白质含量80％)：10g；
菊粉：3g；
发酵菌种：15×1012cfu的保加利亚乳杆菌、15×1012cfu的嗜热链球菌和15×1012cfu的瑞士乳杆菌；
稳定剂：羧甲基纤维素钠(CMC)2.25g，果胶1.7g，可溶性大豆多糖1.05g；
甜味剂：阿斯巴甜0.4g；
白砂糖：100g；
水：882g；
酸度调节剂：柠檬酸；
食用香精：柠檬香精0.7g。
二、乳酸菌饮料制备：
(1)将乳清蛋白粉和菊粉加入预热到55℃的蒸馏水中，搅拌均匀，充分溶解，水合40min后，再加热至90℃，保温10min进行杀菌，冷却至40℃，得到原料料液。
(2)在原料料液中接入保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌和瑞士乳杆菌40℃进行发酵，到达发酵终点150°T，得到发酵乳基料。
(3)将稳定剂、甜味剂加入预热至60℃的蒸馏水中，保温搅拌20min，冷却至常温，得到调配料液。
(4)将发酵乳基料和调配料液混匀，加入酸度调节剂柠檬酸，调节pH至3.9，20MPa进行均质，然后按照配方添加食用香精，再加热至80℃，保温15min，冷却后得到乳酸菌饮料。
采用激光粒度仪测试其酪蛋白粒径D50为0.315μm，采用离心沉降法测定其离心沉降率为2.78％。
实施例12采用本申请所述的稳定剂制备乳酸菌饮料，采用激光粒度仪测试其酪蛋白粒径D50为0.296μm，采用离心沉降法测定其离心沉降率为1.4％；而对比实施例13采用的稳定剂为羧甲基纤维素钠(CMC)、果胶、可溶性大豆多糖混合而成，制备的乳酸菌饮料，酪蛋白粒径D50为0.315μm，离心沉降率为2.78％；可以看出，由羧甲基纤维素钠(CMC)、低聚异麦芽糖、可溶性大豆多糖、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等复配形成的稳定剂制备的乳酸菌饮料，其酪蛋白粒径相对较小，离心沉降率较低，且产品口感清爽，状态均匀稳定。
利用本申请稳定剂生产的乳酸菌饮料在6个月的保质期内状态均匀稳定，无析水、分层及明显沉淀,产品口感酸甜适宜，清爽可口，风味独特。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种乳酸菌饮料用稳定剂，其特征在于，包括重量份如下的组分：
2.根据权利要求1所述的乳酸菌饮料用稳定剂，其特征在于，包括重量份如下的组分：羧甲基纤维素钠20-45份，低聚异麦芽糖20-40份，可溶性大豆多糖10-20份，三聚磷酸钠4-10份，六偏磷酸钠3-8份；
优选为：羧甲基纤维素钠42份，低聚异麦芽糖32份，可溶性大豆多糖17份，三聚磷酸钠5份，六偏磷酸钠4份。
3.权利要求1-2任一所述的乳酸菌饮料用稳定剂的制备方法，其特征在于，步骤为：
分别按比例称取羧甲基纤维素钠，低聚异麦芽糖，可溶性大豆多糖，三聚磷酸钠，六偏磷酸钠各组分；
将各组分混合搅拌，搅拌速度为800-1000rmp、搅拌30-45min，混合后为稳定剂。
4.一种乳酸菌饮料，包括乳清发酵乳和权利要求1-3任一所述的稳定剂，所述乳清发酵乳含量为10份-30份，所述稳定剂的含量为0.2份-1.0份。
5.根据权利要求4所述的乳酸菌饮料，其特征在于，还包括白砂糖5份-15份，甜味剂0.02份-0.07份，柠檬酸0.1份-0.4份。
6.权利要求5所述的乳酸菌饮料，其制备方法包括如下步骤：
步骤1：将乳清蛋白粉和菊粉加入预热的蒸馏水中，水合、第一次灭菌、冷却至常温得到原料料液；
步骤2：在所述原料料液中接入保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌和瑞士乳杆菌进行发酵，到达发酵终点后得到乳清发酵乳基料；
步骤3：将所述稳定剂、甜味剂加入预热的蒸馏水中，混匀，冷却后得到调配料液；
步骤4：将所述乳清发酵乳基料和所述调配料液混匀，均质，调酸，调香，第二次灭菌后得到乳酸菌饮料。
7.根据权利要求6所述的乳酸菌饮料的制备方法，其特征在于，所述原料料液中接入的保加利亚乳杆菌含量为1×104-5×106cfu/g、嗜热链球菌的含量为1×104-5×106cfu/g、瑞士乳杆菌的含量为1×104-5×106cfu/g。
8.根据权利要求6所述的乳酸菌饮料的制备方法，其特征在于，所述发酵的温度为35-45℃，发酵的终点酸度为150-200°T。
9.根据权利要求6所述的乳酸菌饮料的制备方法，其特征在于，所述步骤4中还包括加入食用香精。
10.根据权利要求6所述的乳酸菌饮料的制备方法，其特征在于，所述第二次灭菌的温度为80-90℃，杀菌时间为10-25min。
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