CN108684816A - 一种可控制后酸的发酵乳制品及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可控制后酸的发酵乳制品，其是通过在44～45℃温度下，用乳糖酶将标准化处理、定容后的原料奶酶解至乳糖水解率为40％～50％后，再接种发酵剂发酵至pH为4.5～4.6后得到；所述发酵剂选自干酪乳杆菌、瑞士乳杆菌中的一种或两种的混合。本发明还公开了该发酵乳制品的制备方法。该方法解决了发酵乳制品在贮藏期内易后酸化，从而口感较酸，品质较差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及乳制品领域。更具体地，涉及一种可控制后酸的发酵乳制品及其制备方法。
背景技术
发酵乳是指以生牛(羊)乳或乳粉为原料，经杀菌、发酵后制成的pH值降低的产品，其发酵通常添加的发酵剂为嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌(德氏乳杆菌保加利亚亚种)等，其主要代谢机制是乳糖经半乳糖苷透性酶或磷酸转移酶的作用进入乳酸菌微生物细胞，经β-半乳糖苷酶水解成葡萄糖和半乳糖，再经糖酵解等途径代谢产酸。发酵乳产品中发酵剂代谢产酸，分解代谢利用牛乳中的部分乳糖，由于产品在贮藏期间微生物不断利用糖代谢产酸，使得产品在保质期后酸(即发酵乳制品生产发酵过程停止后，产品内的菌种继续利用糖产酸而导致产品酸化)较为严重，影响产品品质。
目前市场上开发出的低乳糖产品，主要是在发酵乳产品中添加乳糖酶，在产品发酵过程中，乳糖酶将乳糖水解为单糖，在发酵过程中改变了微生物代谢产酸的路径，使得发酵乳产品组织状态细腻，风味浓郁。但由于乳糖酶的水解作用，使得微生物代谢底物单糖含量丰富，更容易代谢产酸，且由于水解产生的单糖含量远大于发酵剂代谢所需，这样，产品在贮藏期间，微生物将会利用更容易代谢的单糖继续产酸，使的产品在保质期口感较酸，品质较差。
因此，需要提供一种新的发酵乳制品的制备方法，以解决在保证产品口感的同时控制产品后酸。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种可控制后酸的发酵乳制品。以解决发酵乳制品在贮藏期内易后酸化，从而口感较酸，品质较差的问题。
本发明的第二个目的在于提供一种可控制后酸的发酵乳制品的制备方法。
为达到上述第一个目的，本发明采用下述技术方案：
一种可控制后酸的发酵乳制品，其是通过在44～45℃温度下，用乳糖酶将标准化处理、定容后的原料奶酶解至乳糖水解率为40％～50％后，再接种发酵剂发酵至pH为4.5～4.6后得到；所述发酵剂选自干酪乳杆菌、瑞士乳杆菌中的一种或两种的混合。
本发明中，通过对乳糖酶酶解温度的控制、酶解时机的选择、乳糖水解率的控制，以及对发酵剂菌种的选择，改变微生物糖代谢的路径，使得产品贮藏期间无可利用代谢糖产酸，从而解决了发酵乳制品在货架期内易后酸化的问题。本发明的主要构思为：首先，选择具有特异性糖代谢的发酵剂菌种，在发酵过程中只代谢单糖而不利用乳糖等二糖和多糖，以期使得产品在保质期内由于没有可代谢利用的糖而不产酸；其次，改变微生物糖代谢路径：提供微生物代谢产酸所需的单糖，且所提供的单糖恰好在微生物发酵过程中几乎全部被利用，以期使得产品贮藏期无可利用代谢单糖产酸。
本发明中，在44～45℃温度下，用乳糖酶将原料奶酶解至乳糖水解率为40％～50％，再用特定发酵剂进行发酵，获得可控制后酸的发酵乳制品。本发明技术方案中，这几个条件缺一不可，必须依赖于所有技术特征有机集成为一个不可拆分的整体。本发明在研究过程中发现，酶解温度需严格控制在44～45℃，此时，乳糖酶的水解及水解率最易于控制，此温度为原料奶适宜的循环温度且酶的水解温度适宜，过高或过低的温度影响化料和乳糖酶的水解活性，从而不能控制乳糖含量。
此外，发酵前，原料中单糖含量须控制在适量，以原料奶酶解至乳糖水解率为40％～50％为准。此时解决了防止乳糖酶水解乳糖产生的大量单糖使得微生物更容易代谢产酸的问题，且能保证最终产品的口感、风味、组织状态达到好的状态。为了保证乳糖酶水解条件的一致性，乳糖配水解过程必须在配料过程中进行，这样可有效避免杀菌后发酵前添加乳糖酶带来水解率不稳定的问题。同时，本发明的技术方案中，需严格控制乳糖酶水解率在40％～50％，此时能保证后续产品的酸度符合相关行业以及商业标准，同时还能保证后续乳糖水解后的单糖都代谢完全。乳糖水解率过高，则导致发酵前单糖含量过剩，在发酵终止后仍留有单糖存在，在保质期内乳酸菌进行代谢产酸；乳糖水解率过低，则在发酵过程中由于单糖含量不够，乳酸菌代谢产酸不够，产品达不到行业国标。
本发明的技术方案中，发酵剂选自干酪乳杆菌、瑞士乳杆菌中的一种或两种的混合。这两种菌种在发酵过程中只代谢单糖而不利用乳糖等二糖和多糖，且发酵剂发酵至pH稳定为4.5～4.6，此时获得的产品的pH满足相关行业标准以及商业需求，保证产品中乳糖水解后得到的单糖在发酵过程中都代谢完，以期使得产品在保质期内由于没有可代谢利用的糖而不产酸，同时还能保证最终产品的口感、风味、组织状态达到好的状态。示例的干酪乳杆菌和瑞士乳杆菌为来自科汉森菌种Lc-G-5和Lh-G-3，但不限于此菌株，包括相同功能的菌株。
根据本发明的优选实施方式，所述原料奶选自生牛乳或还原奶。
根据本发明的优选实施方式，所述乳糖酶活力为5200NLU/g。
根据本发明的优选实施方式，按发酵乳制品总量1000重量份计，其产品中包含800～900份原料奶、50～80份白砂糖、0～10份稳定剂、0.05～0.5份发酵剂、0.21～0.25份乳糖酶。在此配方条件下，通过对各组分添加量的控制，结合对酶解条件、发酵条件的限定，从而能更好的保证产品中乳糖水解后得到的单糖都代谢完，防止产品后酸化，且产品具有更好的口感、风味、组织状态。更优选地，按发酵乳制品总量1000重量份计，其产品中包含800～900份原料奶、50～80份白砂糖、0～10份稳定剂、0.2份发酵剂、0.21份乳糖酶。此时前述效果更佳。进一步地，所述发酵乳制品中，余量可为水；也可根据具体实际需要在乳制品中添加水果制品或谷物制品。
根据本发明的优选实施方式，所述发酵乳制品中蛋白质含量≥2.3，脂肪含量≥2.5。
根据本发明的优选实施方式，所述稳定剂选自琼脂、淀粉、果胶中的一种或几种的混合。
为达到上述第二个目的，本发明采用下述技术方案：
1)对原料奶进行标准化处理、定容；
2)将定容后的原料奶加热至44～45℃，加入乳糖酶酶解至乳糖水解率为40％～50％；
3)将步骤2)所得物料进行脱气、均质和杀菌；
4)将步骤3)所得料液降温至37℃，接种发酵剂发酵至pH为4.5～4.6，得可控制后酸的发酵乳制品。
本发明中，原料奶的标准化处理为本领域技术人员常规的对原料奶的处理方法，具体为将发酵乳产品指标调整为蛋白质含量≥2.3，脂肪含量≥2.5。
根据本发明的优选实施方式，步骤1)中，对原料奶进行标准化处理后，加入白砂糖、稳定剂后再定容。
根据本发明的优选实施方式，步骤2)中，加入乳糖酶酶解至乳糖水解率为40％～50％的具体方法为：加入乳糖酶，搅拌30～35min。搅拌完后迅速进行步骤3)的处理，以免出现水解率过高的情况。在一些优选地实施方式中，搅拌的方式为循环搅拌。
根据本发明的优选实施方式，步骤3)中，均质的压力为30～40/160～180bar；杀菌的条件为95±5℃/300s。
根据本发明的优选实施方式，步骤4)中，发酵的时间为6～7小时。此时，能保证酶解产生的单糖发酵完全。
本发明中，如无特殊说明，所用原料均可通过市售商购获得。
本发明的有益效果如下：
本发明中通过对制备条件中乳糖酶酶解温度的控制、酶解时机的选择、乳糖水解率的控制，以及对发酵剂菌种的选择，改变微生物糖代谢的路径，使得产品贮藏期间无可利用代谢糖产酸，从而解决了发酵乳制品在货架期内易后酸化的问题。本发明的技术方案中，这几个条件缺一不可，缺少或改变任何一个都无法很好的解决本发明的技术问题。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
1000kg发酵乳产品中含有以下成分：
制作工艺
1)配料：将生牛乳标准化处理后加热到44～45℃，加入白砂糖、淀粉、琼脂，水定容；
2)加入乳糖酶，循环搅拌30～35min，乳糖水解率为40％～50％；
为了保证乳糖酶的水解条件及水解率，需严格控制温度及时间，同时必须在配料定容后添加，而不是与发酵剂一起添加，避免发酵产酸使pH降低影响水解；
3)净化脱气：对步骤1)物料进行净化和脱气处理；
4)均质：将经过净化脱气处理的物料迅速加热到60～70℃，在160～180bar的压力下进行均质处理；
5)杀菌：杀菌要求90～100℃/300s；
6)冷却：将杀菌后的混合物料冷却至37℃；
7)发酵：添加发酵剂干酪乳杆菌，搅拌均匀后使物料在37℃下静置保温发酵6～7h，至pH为4.5～4.6，以保证单糖完全被利用以及保证产品口感风味；
由于单糖含量已确定，为了保证单糖完全被利用，同时保证产品口感风味，需确定在适当的温度及时间下发酵。
8)冷却、灌装：将发酵终点的发酵乳破乳，冷却至15～25℃下灌装；
9)冷藏：将灌装得到的产品置于0～5℃的环境冷藏。
实施例2
1000kg发酵乳产品中含有以下成分：
制作工艺
1)配料：将生牛乳标准化处理后加热到44～45℃，加入白砂糖、淀粉、琼脂，水定容；
2)加入乳糖酶，循环搅拌30～35min，乳糖水解率为40％～50％；
为了保证乳糖酶的水解条件及水解率，需严格控制温度及时间，同时必须在配料定容后添加，而不是与发酵剂一起添加，避免发酵产酸使pH降低影响水解。
3)净化脱气：对步骤1)物料进行净化和脱气处理；
4)均质：将经过净化脱气处理的物料加热到60～70℃，在160～180bar的压力下进行均质处理；
5)杀菌：杀菌要求90～100℃/300s；
6)冷却：将杀菌后的混合物料冷却至37℃；
7)发酵：添加发酵剂瑞士乳杆菌，搅拌均匀后使物料在37℃下静置保温发酵6～7h，至pH为4.5～4.6，以保证单糖完全被利用以及保证产品口感风味；
8)冷却、灌装：将发酵终点的发酵乳破乳，冷却至15～25℃下灌装；
9)冷藏：将灌装得到的产品置于0～5℃的环境冷藏。
实施例3
1000kg发酵乳产品中含有以下成分：
制作工艺
1)配料：将生牛乳标准化处理后加热到44～45℃，加入白砂糖、淀粉、琼脂，水定容；
2)加入乳糖酶，循环搅拌30～35min，乳糖水解率为40％～50％；
为了保证乳糖酶的水解条件及水解率，需严格控制温度及时间，同时必须在配料定容后添加，而不是与发酵剂一起添加，避免发酵产酸使pH降低影响水解。
3)净化脱气：对步骤1)物料进行净化和脱气处理；
4)均质：将经过净化脱气处理的物料加热到60～70℃，在160～180bar的压力下进行均质处理；
5)杀菌：杀菌要求90～100℃/300s；
6)冷却：将杀菌后的混合物料冷却至37℃；
7)发酵：添加发酵剂干酪乳杆菌与瑞士乳杆菌的混合，搅拌均匀后使物料在37℃下静置保温发酵6～7h，至pH为4.5～4.6，以保证单糖完全被利用以及保证产品口感风味；
8)冷却、灌装：将发酵终点的发酵乳破乳，冷却至15-25℃下灌装；
9)冷藏：将灌装得到的产品置于0～5℃的环境冷藏。
对比例1
1000kg发酵乳产品中含有以下成分：
制作工艺
1)配料：将生牛乳标准化处理后加热到44～45℃，加入白砂糖、淀粉、琼脂，水定容、加入乳糖酶，循环搅拌30～35min，乳糖水解率为40％～50％；
2)净化脱气：对步骤1)物料进行净化和脱气处理；
3)均质：将经过净化脱气处理的物料加热到60～70℃，在160～180bar的压力下进行均质处理；
4)杀菌：杀菌要求90～100℃/300s；
5)冷却：将杀菌后的混合物料冷却至40～43℃；
6)发酵：添加发酵剂嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌的混合，搅拌均匀后使物料在40～43℃下静置保温发酵4～8h；
7)冷却、灌装：将发酵终点的发酵乳破乳，冷却至15～25℃下灌装；
8)冷藏：将灌装得到的产品置于0～5℃的环境冷藏。
对比例2
重复实施例1，区别在于，将步骤1)中的加热温度改为42℃，其余条件不变，制备得到产品。
对比例3
重复实施例1，区别在于，将步骤1)中的加热温度改为47℃，其余条件不变，制备得到产品。
对比例4
重复实施例1，区别在于，将步骤2)中循环搅拌时间改为40～50min，同时乳糖酶添加量为0.5kg，使得乳糖水解率为80～90％，其余条件不变，制备得到产品。
对比例5
重复实施例1，区别在于，将步骤7)中的发酵时间改为9h，其余条件不变，制备得到产品。
对比例6
重复实施例1，区别在于，将步骤7)中的发酵时间改为4h，其余条件不变，制备得到产品。
对比例7
重复实施例1，区别在于，将步骤7)中的干酪乳杆菌换成副干酪乳杆菌，其余条件不变，制备得到产品。
实验例1实施例及对比例所得产品在贮藏期的稳定性
测试方法为：观察上述各实施例及对比例的产品在贮藏期内的组织状态、风味、酸甜度口感等。
测定结果如下表1所示。从表1中可看出，本发明实施例制备方法所得产品组织状态细腻，风味浓郁，在保质期内酸甜比均协调，而而改制备方法中的任一条件的对比例在保质期后期，产品口感酸，影响产品品质。
表1实施例及对比例所得产品在贮藏期的稳定性
实验例2实施例及对比例所得产品在贮藏期的酸度及后酸控制情况
测定方法：根据国标GB 5413.34-2010“食品安全国家标准乳和乳制品酸度的测定”中公开的方法测定产品贮藏期的酸度。
测定结果如下表2所示。从表2中可知，实施例在保质期pH和酸度几乎没有变化，酸度的保持率均在98％以上；而对比例1随着贮藏时间的变化，酸度在不断升高，pH保持率不到90％，酸度的保持率很低，这对于产品的口感影响很大，严重影响产品的酸甜比；对比例2、3由于乳糖酶水解温度不适宜，导致单糖含量不够而使产品酸度没有达到发酵乳要求(≥70°T)；对比例4由于水解时间增加和乳糖酶增多，导致单糖过量，酸度较低；对比例5增加发酵乳时间虽能保持酸度，但由于较差的发酵时间使得产品风味较差；对比例6发酵时间较短而使得产品酸度没有达到发酵乳要求(≥70°T)。
表2实施例及对比例所得产品在贮藏期酸度稳定性
实验例3测定产品贮藏期内乳糖、半乳糖、葡萄糖的含量
测定方法：根据GB/T 22221-2008的方法测定乳糖、葡糖糖。利用液相色谱法测定半乳糖。
测定结果如下表3所示。从表3中可知，实施例样品在发酵终止后，样品中单糖几乎全部被利用，且贮藏期间乳糖含量没有发生变化，样品中乳糖不再被代谢产酸，产品在保质期酸甜比协调；对比例样品在贮藏期间利用完单糖后，继续分解代谢乳糖产酸，导致产品在保质期口感较酸，影响产品品质。
表3实施例及对比例所得产品在贮藏期乳糖、半乳糖、葡萄糖含量
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (9)
1.一种可控制后酸的发酵乳制品，其特征在于，其是通过在44～45℃温度下，用乳糖酶将标准化处理、定容后的原料奶酶解至乳糖水解率为40％～50％后，再接种发酵剂发酵至pH为4.5～4.6后得到；所述发酵剂选自干酪乳杆菌、瑞士乳杆菌中的一种或两种的混合。
2.根据权利要求1所述的发酵乳制品，其特征在于，所述原料奶选自生牛乳或还原奶。
3.根据权利要求1所述的发酵乳制品，其特征在于，按发酵乳制品总量1000重量份计，其产品中包含800～900份原料奶、50～80份白砂糖、0～10份稳定剂、0.05～0.5份发酵剂、0.21～0.25份乳糖酶。
4.根据权利要求3所述的发酵乳制品，其特征在于，所述稳定剂选自淀粉、琼脂、果胶中的一种或几种的混合。
5.如权利要求1～4任一项所述的发酵乳制品的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)对原料奶进行标准化处理、定容；
2)将定容后的原料奶加热至44～45℃，加入乳糖酶酶解至乳糖水解率为40％～50％；
3)将步骤2)所得物料进行脱气、均质和杀菌；
4)将步骤3)所得料液降温至37℃，接种发酵剂发酵至pH为4.5～4.6，得可控制后酸的发酵乳制品。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，对原料奶进行标准化处理后，加入白砂糖、稳定剂后再定容。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，加入乳糖酶酶解至乳糖水解率为40％～50％的具体方法为：加入乳糖酶，搅拌30～35min。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，均质的压力为30～40/160～180bar；杀菌的条件为95±5℃/300s。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中，发酵的时间为6～7小时。
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