CN108124958A - 一种高蛋白发酵乳及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高蛋白发酵乳以及其生产方法，包括以下步骤：(1)将原料乳通过一次浓缩得到蛋白质含量为3.3‑12.0％、脂肪含量≤14.0％的浓缩乳；(2)将浓缩乳预热、均质、杀菌、冷却；(3)将冷却后的浓缩乳接种发酵剂发酵得到发酵乳，之后破乳处理；(4)将破乳后的发酵乳二次浓缩得到蛋白质含量为6.0‑12.0％、脂肪含量≤14.0％的高蛋白发酵乳；(5)将二次浓缩后的高蛋白发酵乳在平滑泵转速为0‑1000rpm下进行平滑处理；(6)冷却；(7)灌装。本发明通过发酵前浓缩和发酵后浓缩相结合的办法，一方面提高了乳固体的利用率，另一方面降低了酸乳清的产生，是一种环境友好型的生产方法。
Description
技术领域
本发明涉及乳制品加工技术领域，尤其涉及一种高蛋白发酵乳的生产方法及由该方法制得的产品。
背景技术
近十年，希腊酸奶、冰岛酸奶等一系列脱乳清型高蛋白发酵乳在欧美乳制品消费市场非常流行。以美国为例，脱乳清型高蛋白发酵乳已经占整体发酵乳市场一半以上。脱乳清型发酵乳的主要特点：高蛋白、高粘度，为了达到上述特点，工艺上会对普通酸奶进行脱乳清处理。
脱乳清工艺是牛奶发酵完成后，通过离心或膜过滤的手段将发酵乳中的干物质截留而排出部分乳清的过程。这种乳清也叫做酸乳清，pH一般低于4.6，这和制作奶酪过程得到的甜乳清有很大的区别。一般甜乳清深加工会得到乳糖、乳清蛋白粉、浓缩乳清蛋白粉、分离乳清蛋白粉等等原料。但至今，酸乳清仍没有合理的深加工处理办法，主要是因为酸乳清的蛋白含量、乳糖含量比较低，且酸度比较高，所以现阶段，对于酸乳清的处理一是直接排放，二是作为饲料处理，既不经济也不环保。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种高蛋白发酵乳的生产方法及由该方法制得的产品，该生产方法采用发酵前浓缩和发酵后浓缩相结合的方法,一方面提高了乳固体的利用率，另一方面大大降低了酸乳清的产生，是一种环境友好型的生产方法。
第一方面，本发明提供的高蛋白发酵乳的生产方法，包括以下步骤：
(1)将原料乳通过一次浓缩蒸发其内部的水分，得到蛋白质含量为3.3-12.0％、脂肪含量≤14.0％的浓缩乳，以上含量均为质量百分比含量；
(2)将浓缩乳预热、均质、杀菌、冷却；
(3)将冷却后的浓缩乳接种发酵剂发酵得到发酵乳，之后破乳处理；
(4)将破乳后的发酵乳二次浓缩得到蛋白质含量为6.0-12.0％、脂肪含量≤14.0％的高蛋白发酵乳，以上含量均为质量百分比含量；
(5)将二次浓缩后的高蛋白发酵乳在平滑泵转速为0-1000rpm下进行平滑处理；
(6)将平滑处理后的高蛋白发酵乳冷却；
(7)将冷却后的高蛋白发酵乳进行灌装。
本发明提供的技术方案采用两次浓缩的方法，即发酵前浓缩和发酵后浓缩相结合的方法，一次浓缩在发酵前，用于蒸发原料乳中的水分，蛋白质、脂肪等成分基本不变，二次浓缩是在发酵之后，浓缩的过程中水分、蛋白质、脂肪等成分都有不同程度的损失，两次浓缩后酸乳清的产量大大减少，对酸乳清的处理工作也相应减少，同时，原料乳的利用率也得到了大大的提高，该生产方法既经济又环保；二次浓缩之后可以通过调控平滑泵的转速进行平滑处理，使浓缩后的高蛋白发酵乳口感细腻顺滑。
优选地，步骤(1)中，原料乳为蛋白质含量≥2.9％、脂肪含量≤3.4％的脱脂乳、部分脱脂乳或全脂乳；
和/或，一次浓缩为蒸发浓缩或降膜浓缩，得到的浓缩乳蛋白质含量为4.0-6.0％、脂肪含量≤6.2％。
在上述技术方案中，浓缩乳的指标优选蛋白质含量为4.0-6.0％、脂肪含量≤6.2％，从而减少浓缩酸奶中的矿物质含量，因为浓缩酸奶中矿物质含量提高，一方面会影响乳酸菌的发酵，另一方面也会影响产品的口感滋味。
优选地，步骤(2)中，将浓缩乳预热至58-68℃，经过150-250bar的压力均质，在75-115℃下杀菌处理20s-20mi n，然后冷却至35-45℃。
优选地，步骤(2)中，浓缩乳预热至62-64℃；和/或，均质压力为180-220bar；和/或，杀菌处理的温度为85-95℃、时间为3mi n-8mi n。
优选地，步骤(3)中，发酵剂为嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌、乳酸乳球菌乳酸亚种、乳酸乳球菌乳脂亚种、瑞士乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和植物乳杆菌中的一种或多种；较优地选择保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌和其他一种及以上菌种，从而使产酸快，粘度低，有利于浓缩过程中成品的得率提高；发酵剂添加量为1*106-9*107cfu/mL，较优地选择3*106-1*107cfu/mL，上述cfu/mL为每毫升原料乳中的活菌数量；
优选地，步骤(3)中，在35-45℃下发酵至pH为4.40-4.80得到发酵乳，之后破乳处理；发酵终点较优地控制在pH为4.50-4.65。
优选地，步骤(4)中，二次浓缩为离心浓缩或膜过滤浓缩，二次浓缩的发酵乳蛋白质含量为7.5-10.0％、脂肪质量含量≤1.5-8.0％。这样既能保证浓缩过程的稳定运行，同时还可以保证产品的粘度合适。
优选地，步骤(5)中，平滑泵转速为300-700rpm。对平滑泵转速的控制非常重要，转速过低会导致产品质构粗糙，转速过高导致会导致产品粘度损失很大，同样影响口感，因此，经过试验总结，较优地的转速控制在300-700rpm。
步骤(6)中，将平滑处理后的高蛋白发酵乳冷却至6-20℃，冷却温度较优控制在8-14℃。
第二方面，本发明提供一种高蛋白发酵乳，其由上述任一所述的高蛋白发酵乳的生产方法制得。所述高蛋白发酵乳中蛋白质含量为6.0-12.0％、脂肪含量≤14.0％，营养价值高并且营养均衡，并且口感细腻顺滑、奶香浓郁。
本发明的有益效果是：通过发酵前浓缩和发酵后浓缩相结合的办法，一方面提高了乳固体的利用率，另一方面大大降低了酸乳清的产生，是一种环境友好型的生产方法。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
一种高蛋白发酵乳的生产方法，包括以下步骤：
(1)一次浓缩：以蛋白质含量≥2.9％、脂肪含量≤3.4％的脱脂乳、部分脱脂乳或全脂乳为原料乳，将原料乳通过蒸发浓缩或降膜浓缩蒸发其内部的水分，得到蛋白质含量为3.3-12.0％、脂肪含量≤14.0％的浓缩乳，以上含量均为质量百分比含量；
(2)预热、均质、杀菌、冷却：将浓缩乳预热至58-68℃，经过150-250bar的压力均质，再在75-115℃下杀菌处理20s-20mi n，然后冷却至35-45℃；
(3)接种、发酵、破乳：将冷却后的浓缩乳接种发酵剂，在35-45℃下发酵至pH为4.40-4.80得到发酵乳，之后破乳处理；
(4)二次浓缩：将破乳后的发酵乳经或不经过离心或膜过滤二次浓缩得到蛋白质含量为6.0-12.0％、脂肪含量≤14.0％的高蛋白发酵乳，以上含量均为质量百分比含量；
(5)平滑处理：将二次浓缩后的高蛋白发酵乳在平滑泵转速为0-1000rpm下进行细化处理；
(6)冷却：将平滑处理后的高蛋白发酵乳经冷却器冷却至6-20℃；
(7)灌装：将冷却后的高蛋白发酵乳经过洁净的灌装机灌装到特定的容器中即得产品。
步骤(1)中，浓缩乳的指标优选蛋白质含量为4.0-6.0％、脂肪含量≤6.2％，从而减少浓缩酸奶中的矿物质含量，提高发酵效率以及提升口感。
步骤(2)中，浓缩乳优选预热至62-64℃；均质压力优选为180-220bar；杀菌处理的温度优选为85-95℃、时间优选为3mi n-8mi n。
步骤(3)中，发酵剂为嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌、乳酸乳球菌乳酸亚种、乳酸乳球菌乳脂亚种、瑞士乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和植物乳杆菌中的一种或多种；较优地选择保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌和其他一种及以上菌种；发酵剂添加量为1*106-9*107cfu/mL，较优地选择3*106-1*107cfu/mL，上述cfu/mL为每毫升原料乳中的活菌数量。
步骤(3)中，发酵终点较优地控制在pH为4.50-4.65。
步骤(4)中，优选浓缩后发酵乳的蛋白含量为7.5-10.0％、脂肪含量1.5-8.0％，这样既能保证浓缩过程的稳定运行，同时保证产品粘度合适。
步骤(5)中，平滑泵转速优选为300-700rpm，在保证产品口感细腻的同时，还可以保证产品的粘度。
步骤(6)中，冷却温度较优控制在8-14℃。
本发明还提供一种高蛋白发酵乳，其由上述高蛋白发酵乳的生产方法制得。所述高蛋白发酵乳中蛋白质含量为6.0-12.0％、脂肪含量≤14.0％，营养价值高并且营养均衡。
实施例1
一种高蛋白发酵乳的生产方法1，包括以下步骤：
(1)一次浓缩：以蛋白质含量为3.3％、脂肪含量为1.0％的部分脱脂乳为原料乳，通过降膜浓缩蒸发其内部的水分，得到蛋白质含量为4.8％、脂肪含量为1.5％的浓缩乳；
(2)预热、均质、杀菌、冷却：将浓缩乳预热至63℃，经过200bar的压力均质，再在95℃下杀菌处理5mi n，然后冷却至42℃；
(3)接种、发酵、破乳：将冷却后的浓缩乳接种嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌，在42℃下发酵至pH为4.60得到发酵乳，之后破乳处理；
(4)二次浓缩：将破乳后的发酵乳经离心浓缩得到蛋白质含量为8.8％、脂肪含量为2.5％的高蛋白发酵乳；
(5)平滑处理：将二次浓缩后的高蛋白发酵乳在平滑泵转速为500rpm下进行细化处理；
(6)冷却：将平滑处理后的高蛋白发酵乳冷却至10℃；
(7)灌装：将冷却后的高蛋白发酵乳经过洁净的灌装机灌装到特定的容器中即得产品。
由上述高蛋白发酵乳的生产方法1制得高蛋白发酵乳1，其蛋白质含量为8.8％、脂肪含量为2.5％。
实施例2
一种高蛋白发酵乳的生产方法2，包括以下步骤：
(1)一次浓缩：以蛋白质含量为2.9％、脂肪含量为0.1％的脱脂乳为原料乳，通过蒸发浓缩蒸发其内部的水分，得到蛋白质含量为3.3％、脂肪含量为0.1％的浓缩乳；
(2)预热、均质、杀菌、冷却：将浓缩乳预热至58℃，经过150bar的压力均质，在75℃下杀菌处理20mi n，然后冷却至35℃；
(3)接种、发酵、破乳：将冷却后的浓缩乳接种乳酸乳球菌乳酸亚种、乳酸乳球菌乳脂亚种和嗜酸乳杆菌，在35℃下发酵至pH为4.80得到发酵乳，之后破乳处理；
(4)二次浓缩：将破乳后的发酵乳经膜过滤二次浓缩得到蛋白质含量为6.0％、脂肪含量为0.2％的高蛋白发酵乳；
(5)平滑处理：将二次浓缩后的高蛋白发酵乳在平滑泵转速为0rpm下进行细化处理，也即不进行平滑处理；
(6)冷却：将平滑处理后的高蛋白发酵乳冷却至6℃；
(7)灌装：将冷却后的高蛋白发酵乳经过洁净的灌装机灌装到特定的容器中即得产品。
由上述高蛋白发酵乳的生产方法2制得高蛋白发酵乳2，其蛋白质含量为6.0％、脂肪含量为0.2％。
实施例3
一种高蛋白发酵乳的生产方法3，包括以下步骤：
(1)一次浓缩：以蛋白质含量为3.0％、脂肪含量为3.3％的全脂乳为原料乳，通过降膜浓缩蒸发其内部的水分，得到蛋白质含量为5.0％、脂肪含量为5.5％的浓缩乳；
(2)预热、均质、杀菌、冷却：将浓缩乳预热至62℃，经过220bar的压力均质，再在115℃下杀菌处理20s，然后冷却至38℃；
(3)接种、发酵、破乳：将冷却后的浓缩乳接种嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、乳酸乳球菌乳酸亚种、乳酸乳球菌乳脂亚种和鼠李糖乳杆菌，在38℃下发酵至pH为4.65得到发酵乳，之后破乳处理；
(4)二次浓缩：将破乳后的发酵乳经膜过滤二次浓缩得到蛋白质含量为12.0％、脂肪含量为12.5％的高蛋白发酵乳；
(4)平滑处理：将二次浓缩后的高蛋白发酵乳在平滑泵转速为1000rpm下进行细化处理；
(5)冷却：将平滑处理后的高蛋白发酵乳冷却至14℃；
(6)灌装：将冷却后的高蛋白发酵乳经过洁净的灌装机灌装到特定的容器中即得产品。
由上述高蛋白发酵乳的生产方法3制得高蛋白发酵乳3，其蛋白质含量为12.0％、脂肪含量为12.5％。
对比例1
与实施例1相比，只经过第二次浓缩达到相同指标产品，其步骤如下：
(1)预热、均质、杀菌、冷却：将蛋白质含量为3.3％、脂肪含量为1.0％的部分脱脂乳预热至63℃，经过200bar的压力均质，再在95℃下杀菌处理5mi n，然后冷却至42℃；
(2)接种、发酵、破乳：将冷却后的浓缩乳接种嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌，在42℃下发酵至pH为4.60得到发酵乳，之后破乳处理；
(3)二次浓缩：将破乳后的发酵乳经离心浓缩得到蛋白质含量为8.8％、脂肪含量为2.5％的高蛋白发酵乳；
(4)平滑处理：将二次浓缩后的高蛋白发酵乳在平滑泵转速为500rpm下进行细化处理；
(5)冷却：将平滑处理后的高蛋白发酵乳冷却至10℃；
(6)灌装：将冷却后的高蛋白发酵乳经过洁净的灌装机灌装到特定的容器中即得产品。
实施例1-3的乳清排放量与对比例1的酸乳清排放量对比的表格如下表所示：
| 项目 | 每吨产品对应酸乳清排放量/t |
| 实施例1 | 0.929 |
| 实施例2 | 0.913 |
| 实施例3 | 1.526 |
| 对比例1 | 1.807 |
对比发现，实施例1相比于对比例1，降低了近50％的酸乳清排放量，是一种环境友好型的高蛋白发酵乳生产工艺。
以上所述实施方式仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种高蛋白发酵乳的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将原料乳通过一次浓缩蒸发其内部的水分，得到蛋白质含量为3.3-12.0％、脂肪含量≤14.0％的浓缩乳，以上含量均为质量百分比含量；
(2)将浓缩乳预热、均质、杀菌、冷却；
(3)将冷却后的浓缩乳接种发酵剂发酵得到发酵乳，之后破乳处理；
(4)将破乳后的发酵乳二次浓缩得到蛋白质含量为6.0-12.0％、脂肪含量≤14.0％的高蛋白发酵乳，以上含量均为质量百分比含量；
(5)将二次浓缩后的高蛋白发酵乳在平滑泵转速为0-1000rpm下进行平滑处理；
(6)将平滑处理后的高蛋白发酵乳冷却；
(7)将冷却后的高蛋白发酵乳进行灌装。
2.根据权利要求1所述的高蛋白发酵乳的生产方法，其特征在于，步骤(1)中，原料乳为蛋白质含量≥2.9％、脂肪含量≤3.4％的脱脂乳、部分脱脂乳或全脂乳；
和/或，一次浓缩为蒸发浓缩或降膜浓缩，得到的浓缩乳蛋白质含量为4.0-6.0％、脂肪含量≤6.2％。
3.根据权利要求1所述的高蛋白发酵乳的生产方法，其特征在于，步骤(2)中，将浓缩乳预热至58-68℃，经过150-250bar的压力均质，在75-115℃下杀菌处理20s-20mi n，然后冷却至35-45℃。
4.根据权利要求3所述的高蛋白发酵乳的生产方法，其特征在于，步骤(2)中，浓缩乳预热至62-64℃；
和/或，均质压力为180-220bar；
和/或，杀菌处理的温度为85-95℃、时间为3mi n-8mi n。
5.根据权利要求1所述的高蛋白发酵乳的生产方法，其特征在于，步骤(3)中，发酵剂为嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、双歧杆菌、干酪乳杆菌、副干酪乳杆菌、乳酸乳球菌乳酸亚种、乳酸乳球菌乳脂亚种、瑞士乳杆菌、鼠李糖乳杆菌和植物乳杆菌中的一种或多种；发酵剂添加量为1*106-9*107cfu/mL，上述cfu/mL为每毫升原料乳中的活菌数量；在35-45℃下发酵至pH为4.40-4.80得到发酵乳，之后破乳处理。
6.根据权利要求5所述的高蛋白发酵乳的生产方法，其特征在于，步骤(3)中，发酵剂包括保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌和其他一种及以上菌种，发酵剂添加量为3*106-1*107cfu/mL；
和/或，发酵终点pH为4.50-4.65。
7.根据权利要求1所述的高蛋白发酵乳的生产方法，其特征在于，步骤(4)中，二次浓缩为离心浓缩或膜过滤浓缩，二次浓缩的发酵乳蛋白质含量为7.5-10.0％、脂肪含量≤1.5-8.0％。
8.根据权利要求1所述的高蛋白发酵乳的生产方法，其特征在于，步骤(5)中，平滑泵转速为300-700rpm。
9.根据权利要求1所述的高蛋白发酵乳的生产方法，其特征在于，步骤(6)中，将平滑处理后的高蛋白发酵乳冷却至6-20℃。
10.一种高蛋白发酵乳，其特征在于，由权利要求1-9任一所述的高蛋白发酵乳的生产方法制得。
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