CN111248271A - 一种高蛋白巴氏杀菌搅拌型酸奶的制备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及乳品加工领域，特别涉及一种高蛋白巴氏杀菌搅拌型酸奶的制备。具体地，本发明涉及一种可用于制备酸奶的组合物，一种制备酸奶的方法，以及由所述组合物或方法制得的酸奶。

Description

一种高蛋白巴氏杀菌搅拌型酸奶的制备
技术领域
本发明涉及乳品加工领域，具体地涉及巴氏杀菌搅拌型酸奶的制备。
背景技术
巴氏杀菌酸奶以其长保质期、良好的口感，方便携带及存放等优势，受到越来越多消费人群的青睐，“安慕希”、“莫斯利安”、“纯甄”等产品的先后面世，为巴氏杀菌型酸奶产品打开了广阔的市场。
现有巴氏杀菌酸奶产品多添加乳清蛋白粉(例如普通热稳型WPC80)或牛奶蛋白粉，使得酸奶的蛋白含量可以达到3.1％。但是，3.1％的蛋白含量已经满足不了消费者对营养日益剧增的需求。理论上可以通过在酸奶中提高乳清蛋白粉的添加量来提高蛋白含量，但是，乳清蛋白(例如普通热稳型WPC80)添加量较大时在加热条件下可以形成凝胶，因此，如果乳清蛋白粉(例如普通热稳型WPC80)添加量较多时，容易在化料工序中形成凝胶，进而会影响后续的生产过程，影响产品稳定性。另外，现有的巴氏杀菌酸奶所使用的稳定剂体系无法满足工业化生产具备稳定货架期的巴氏杀菌高蛋白酸奶的需求。
发明内容
术语定义
在本发明中，除非另有说明，否则本文中使用的科学和技术名词具有本领域技术人员所通常理解的含义。并且，本文中所涉及的实验室操作步骤均为相应领域内广泛使用的常规步骤。同时，为了更好地理解本发明，下面提供相关术语的定义和解释。
如本文中使用的，术语“酸奶”又称“酸乳”，是指以生牛(羊)乳或乳粉为原料，经杀菌、接种嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌(德氏乳杆菌保加利亚亚种)发酵制成的产品，按照产品的组织状态，可以分为凝固性、搅拌型和搅拌型。凝固型酸奶的发酵是在包装容器中进行的，成品保留了凝乳状态。搅拌型酸奶的发酵是在发酵罐中进行的，发酵结束后得到凝乳状态的酸奶，通过搅拌变成糊状再进行包装。搅拌型酸奶与搅拌型酸奶的生产方式相近，但产品粘度更低，液体流畅、不挂壁、口感更爽。
如本文中使用的，术语“巴氏杀菌酸奶”是指发酵后经过巴氏杀菌处理的酸奶，属于常温酸奶，其相比于发酵后未经杀菌处理的酸奶(普通酸奶)，可以在常温下保存更长的时间。
如本文中使用的，术语“乳清蛋白”是指从乳清中将非蛋白成分除去而得到的蛋白制品，主要成分为α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、乳铁蛋白和其他微量蛋白，通常为粉状。乳清是从干酪或干酪素生产中得到的淡黄绿色、有轻微酸味的液体副产品。根据制备工艺不同，乳清蛋白制品包括乳清分离蛋白、乳清浓缩蛋白和乳清活性蛋白。乳清浓缩蛋白(又称“浓缩乳清蛋白”，WPC)是指从经过巴氏杀菌的乳清中充分除去非蛋白成分，再经过沉淀或过滤、渗析、喷雾干燥而制成的产品，根据产品中蛋白含量不同可分为WPC34、WPC50、WPC80等，蛋白含量依次为约34％、约50％、约80％。WPC80可分为热稳型和速溶型，前者在高温(水煮沸)情况下，蛋白不变性，其溶液状态良好；而速溶型在高温(水煮沸)情况下，蛋白变性，溶液出现絮状物。
如本文中使用的，术语“低粘热稳型80％乳清浓缩蛋白”(低粘热稳型WPC80)是指蛋白含量约80％并具有如下性质的乳清蛋白粉：将所述乳清蛋白粉以40‰-70‰的添加量加入约95℃的水中或牛奶中，5分钟内不产生凝胶。示例性的低粘热稳型WPC80可以为新西兰恒天然(NZMP)集团出品的Whey Protein Concentrate 515，产品性质可参见例如其产品说明书。
如本文中使用的，术语“高酯果胶”是指酯化度高于50％的果胶。术语“耐酸高酯果胶”是指参与酸奶发酵变化过程中，在pH6.8-pH4.2的范围内不发生性质改变的果胶。
如本文中使用的，术语“约”应该被本领域技术人员理解，并将随其所用之处的上下文而有一定程度的变化。如果根据术语应用的上下文，对于本领域技术人员而言，其使用不是清楚的，那么“约”的意思是不超过所述特定数值或范围的正负10％。
本发明的目的之一在于提供一种蛋白含量较高、产品稳定性好的巴氏杀菌搅拌型酸奶。本发明人通过创造性的劳动，得到了可用于制备上述酸奶的配方及工艺，得到的巴氏杀菌搅拌型酸奶相比于现有的同类产品，蛋白含量更高，具有良好的耐热能力、抗剪切能力及持水能力，并且粘度适宜，从而提供了下述发明。
在一个方面，本申请提供了一种可用于制备酸奶，特别是巴氏杀菌搅拌型酸奶的组合物，所述组合物包含原料乳、甜味物质、乳清蛋白粉、变性淀粉、耐酸高酯果胶、结冷胶、乳化剂和发酵剂；以重量比计算，各组分占所述组合物的比例如下：原料乳不低于80％，甜味物质70‰-95‰，乳清蛋白粉37‰-50‰，耐酸高酯果胶4‰-6‰，变性淀粉不超过10‰，结冷胶0.1‰-0.4‰，乳化剂0.5‰-2.0‰，发酵剂50DCU-100DCU/‰；其中，所述乳清蛋白粉为低粘热稳型WPC80。
作为制备酸奶的原料，组合物中的原料乳可以是牛奶或还原奶。所述牛奶可以是全脂牛奶或低脂牛奶。所述还原奶可以是由全脂奶粉或低脂奶粉制得的还原奶。原料乳应具有高的卫生质量，并且没有阻碍酸奶发酵的物质。在实际生产中，原料乳应当符合相关标准的要求，例如符合国家标准GB19302中的相关要求。在某些实施方案中，原料乳占所述组合物的比例为80％-85％、85％-90％或90％-95％。
在酸奶的配方中添加乳清蛋白粉可以提高酸奶的营养价值。但是，乳清蛋白粉的种类会对于酸奶的品质产生影响。本发明使用特殊的低粘热稳型乳清蛋白粉，其在高温情况下，蛋白不容易变性，溶液状态良好，粘度较低。本发明使用的乳清蛋白粉与其他种类的乳清蛋白粉相比，不容易使体系产生凝胶，乳清蛋白粉的添加量高至70‰也不会在化料时产生凝胶，而且发酵后也不会使酸奶特别粘稠。在某些实施方案中，所述组合物中的乳清蛋白粉为恒天然出品的Whey Protein Concentrate 515。在某些实施方案中，乳清蛋白粉占所述组合物的比例为50‰-55‰、55‰-60‰或60‰-70‰。
在酸奶配方中，稳定剂的作用主要是保持或增强酸奶的良好特性(例如质地、结构、粘度、稠度、外观、口感等)。稳定剂种类和添加量直接影响到产品的特性，并可能对生产工艺产生影响。本发明的组合物以耐酸高酯果胶、变性淀粉和结冷胶作为稳定剂体系，可以使发酵后形成的产品具有适宜的粘度，避免了粘度过高无法进行酸奶巴氏杀菌，满足搅拌型酸奶对适口性的要求，并且具有良好的稳定性，可以满足常温保存的需要。
在某些实施方案中，耐酸高酯果胶占所述组合物的比例为4‰-5‰或5‰-6‰。
在某些实施方案中，耐酸高酯果胶为斯比凯可公司出品的货号为YA-700的果胶。
在某些实施方案中，所述变性淀粉选自乙酰化淀粉和羟丙基淀粉中的一种或两种。在某些实施方案中，所述变性淀粉占所述组合物的比例为1‰-2‰、2‰-4‰、4‰-6‰、6‰-8‰或8‰-10‰。
在某些实施方案中，结冷胶占所述组合物的比例为0.1‰-0.2‰、0.2‰-0.3‰或0.3‰-0.4‰。
为了保持或增加酸奶的稳定性，本发明的组合物中还包含乳化剂。乳化剂可以是酸性乳体系中常用的乳化剂。在某些实施方案中，所述乳化剂为双乙酰酒石酸单双甘油酯。
本发明的组合物中，发酵剂可以是酸奶发酵常用的菌种。在某些实施方案中，所述发酵剂为保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合发酵剂。
为了改善酸奶的口感，本发明的组合物中包含甜味物质，例如白砂糖。在某些实施方案中，甜味物质占所述组合物的比例为70‰-75‰、75‰-80‰、80‰-85‰、85‰-90‰或90‰-95‰。
任选地，所述组合物还可以包含食用香精。
在某些实施方案中，所述酸奶为高蛋白(例如蛋白质含量高于6％，例如为6％-8％)的巴氏杀菌搅拌型酸奶。
在另一个方面，本申请提供了一种制备酸奶，特别是巴氏杀菌搅拌型酸奶的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：将本发明的组合物制成发酵液；
步骤2：对步骤2的发酵液进行杀菌和灌装。
在某些实施方案中，步骤1包括：化料、脱气、均质、杀菌、发酵。
化料是将物料进行混合、加热、搅拌、溶解，形成均匀分散的混合物。为了提高加热效率，可以采用分批投料的方式。在某些实施方案中，化料包括：将占总量50-55％的原料乳加热(例如加热至50-55℃)，将甜味剂、乳清蛋白粉、变性淀粉、耐酸高酯果胶、乳化剂加入原料乳中得到料液；采用化料设备，使料液成为均匀、分散的混合物，冷却后将所述混合物与其余的原料乳(以及任选的香精)进行混合。可以采用具有混合、分散、剪切、乳化效果的化料设备进行化料。化料时间可以是15-20分钟。
在化料之后，对物料进行脱气处理，以去除料液中的空气和挥发性异味物质、减少热处理过程中产生沉淀物、改善均质设备的工作条件、提高酸奶的稳定性。在某些实施方案中，脱气包括：将加热到一定温度的料液泵入真空脱气罐中，使料液在负压下沸腾，并通过真空泵吸出空气和挥发性异味物质。在某些实施方案中，脱气在温度60-65℃下进行。在某些实施方案中，脱气在压力-0.2MPa～-0.4MPa下进行。
脱气之后，对料液进行均质，以使料液中的脂肪球细化并均匀分散，保持脂肪均匀分布，避免脂肪上浮，达到改善酸奶的稳定性和稠度的目的。通常，料液在高压均质机中被强制通过一个狭缝，使料液中的脂肪球在强烈的机械作用下发生破碎。均质前通常需要对料液进行预热，例如使料液达到60-65℃。可以采用二段式，即第一段均质使用较高的压力(例如150-165bar)，目的是破碎脂肪球，第二段均质使用低压(例如30-35bar)，目的是分散已破碎的小脂肪球，防止粘连。
在加热条件下对均质后的料液进行杀菌，以杀灭微生物，为发酵提供无菌环境，同时，使乳清蛋白变性沉淀，增加蛋白的持水能力，改善酸奶的组织构造。在某些实施方案中，步骤1中的杀菌是巴氏杀菌。在某些实施方案中，加热温度为95-100℃。在某些实施方案中，加热时间为200s-300s。
向经过杀菌的料液中接入菌种进行发酵，得到发酵液。在某些实施方案中，发酵温度为40-42℃。在某些实施方案中，发酵时间为6-9小时。
为了实现常温下较长时间的保存，需要在灌装之前对发酵液进行杀菌处理，例如进行巴氏杀菌。在某些实施方案中，杀菌的温度为70-80℃。在某些实施方案中，杀菌的时间为25-35s。在杀菌之后进行灌装。在某些实施方案中，在15-30℃条件下进行灌装。
本申请还提供了一种酸奶，其由上述方法制得。通过使用本发明的组合物和制备方法得到的酸奶，蛋白含量可以达到6％，产品粘度6500-7500cp(测试条件布勒菲粘度计，LV4转子，10r/min，测量时间30s)，产品的组织状态具备搅拌型酸奶的基本特征，同时具备良好的货架期稳定性。
本发明涉及产品的包装形式不限，包括利乐砖、利乐枕、百利包、康美包、PET瓶、HDPE瓶等多种形式。
有益效果
通过本发明的制备方法和配方生产的巴氏杀菌高蛋白酸奶，大大提高了产品的蛋白含量，同时具备良好的货架期稳定性，粘度适中，口感顺滑，克服了现有巴氏杀菌高蛋白酸奶类产品常见的析水分层，组织状态粗糙，口感差、粘度过高等缺陷。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
实施例1
产品配方构成(每1000kg产品中含)
Figure BDA0001887333580000071
工艺：
1)发酵液制备：将占总量50％的牛奶加热至50-55℃，将白砂糖、乳清蛋白粉、变性淀粉、果胶、结冷胶、双乙酰酒石酸单双甘油酯加入牛奶中，采用具有混合、分散、剪切、乳化效果的化料设备，使料液成为均匀、分散的混合物，化料时间保持在15-20分钟，冷却后与其余牛奶混合，加入香精。
混合后对溶液进行：
脱气：温度60-65℃，压力-0.4Mpa
均质:温度60-65℃，30/150bar
杀菌:杀菌温度95℃，杀菌时间300s
发酵：接入菌种、发酵温度40-42℃，发酵时间9h
2)杀菌及灌装：对步骤1)制得的发酵液液进行杀菌处理，杀菌温度70-80℃，时间25s，灌装温度15-30℃。
3)产品粘度6500cp(布勒菲粘度计，LV4转子，10r/min，测量时间30s)。
对比例1
产品配方构成(每1000kg产品中含)
Figure BDA0001887333580000081
工艺：
1)发酵液制备：将占总量50％的牛奶加热至50-55℃，将白砂糖、乳清蛋白粉、变性淀粉、果胶、结冷胶、双乙酰酒石酸单双甘油酯加入牛奶中，采用具有混合、分散、剪切、乳化效果的化料设备，使料液成为均匀、分散的混合物，化料时间保持在15-20分钟，冷却后与其余牛奶混合，加入香精。
混合后对溶液进行：
脱气：温度60-65℃，压力-0.4Mpa
均质:温度60-65℃，30/150bar
杀菌:杀菌温度95℃，杀菌时间300s
发酵：接入菌种、发酵温度40-42℃，发酵时间9h
2)杀菌及灌装：对步骤1)制得的发酵液液进行杀菌处理，杀菌温度70-80℃，时间25s，灌装温度15-30℃。
3)产品粘度21000cp(布勒菲粘度计，LV4转子，10r/min，测量时间30s)。
对比例2
产品配方构成(每1000克产品中含)
Figure BDA0001887333580000082
Figure BDA0001887333580000091
工艺：
1)发酵液制备：将占总量50％的还原奶加热至50-55℃，将白砂糖、乳清蛋白粉、变性淀粉、果胶、结冷胶、琼脂、双乙酰酒石酸单双甘油酯加入牛奶中，采用具有混合、分散、剪切、乳化效果的化料设备，使料液成为均匀、分散的混合物，化料时间保持在15-20分钟，冷却后与其余牛奶混合，加入香精。
混合后对溶液进行：
脱气：温度60-65℃，压力-0.4Mpa
均质:温度60-65℃，30/150bar
杀菌:杀菌温度95℃，杀菌时间300s
发酵：接入菌种，发酵温度40-42℃，发酵时间9h，破乳，搅拌均匀。
2)杀菌及灌装：对步骤1)制得的发酵液液进行杀菌处理，杀菌参数温度70-80℃时间25s，灌装温度15-30℃。
3)产品粘度600cp(布勒菲粘度计，LV4转子，10r/min，测量时间30s)。
样品在货架期内稳定性考察结果对比
一、体系粘度
测量条件：布勒菲粘度计，LV4转子，10r/min，测量时间30s
结果参见表1。
表1粘度测量结果
样品 粘度cp
实施例一 6500
对比例一 21000
对比例二 600
二、酸奶的口感风味评价实验
取实施例1-2及对比例1-3的高蛋白常温酸奶作为口味测试样品，进行口感风味品尝实验，品尝人数共260人(22-35岁的男性和女性各130人)，采用不记名打分制，分别从产品的风味、口感、色泽、喜好度来评价产品并打分，每项满分10分，分数高则效果好，并对是否喜欢产品程度进行总体评价。实验结果记录于表2。
表2风味口感品尝实验结果
Figure BDA0001887333580000101
从表2中可以看出，实施例1的高蛋白常温酸奶的口感、风味、色泽和总体评价优于对比例1-2。
三、高蛋白常温酸奶稳定性考察实验
取实施例1、对比例1-2的酸奶为试验样品，置于常温(约25℃)中，每隔一段时间进行观察。主要观察不同储存期内样品的组织状态，包括蛋白凝絮和析水现象等，并通过目测测定样品的水析情况，以考察酸奶的稳定性。实验结果记录于下表3。
表3稳定性考察结果(25℃)
Figure BDA0001887333580000102
Figure BDA0001887333580000111
从表3中观察实验结果可以看出，本发明的巴氏杀菌高蛋白酸奶可于常温保存6个月以上，没有出现不可接受的析水和蛋白沉淀、组织结块等现象，具有较长的货架期，利于产品推广和销售，而对比例1的产品在60天的观察结果出现组织状态粗糙现象，90天出现严重析水，因此实施例1-2整体产品实施方案是可行的，完全满足市场需求。
采用凯氏定氮法检测实施例1制得的酸奶的蛋白质含量，为6.32g/100ml。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可用于制备酸奶的组合物，所述组合物包含原料乳、甜味物质、乳清蛋白粉、变性淀粉、耐酸高酯果胶、结冷胶、乳化剂和发酵剂；以重量比计算，各组分占所述组合物的比例如下：原料乳不低于80％，甜味物质70‰-95‰，乳清蛋白粉37‰-50‰，耐酸高酯果胶4‰-6‰，变性淀粉不超过10‰，结冷胶0.1‰-0.4‰，乳化剂0.5‰-2.0‰，发酵剂50DCU-100DCU/‰；其中，所述乳清蛋白粉为低粘热稳型WPC80。
2.权利要求1的组合物，其具有以下特征中的一个或多个：
(1)所述原料乳是牛奶或还原奶；
(2)所述变性淀粉选自乙酰化淀粉和羟丙基淀粉中的一种或两种；
(3)所述乳化剂为双乙酰酒石酸单双甘油酯；
(4)所述发酵剂为保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合发酵剂；
(5)所述组合物还包含食用香精；
(6)所述酸奶为巴氏杀菌搅拌型酸奶。
3.一种制备酸奶的方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：将权利要求1-2任一项的组合物制成发酵液；
步骤2：对步骤2的发酵液进行杀菌和灌装。
4.权利要求3的方法，所述步骤1包括：化料、脱气、均质、杀菌和发酵。
5.权利要求4的方法，所述化料包括：将占总量50-55％的原料乳加热，将甜味剂、乳清蛋白粉、变性淀粉、耐酸高酯果胶、结冷胶、乳化剂加入原料乳中得到料液；采用化料设备，使料液成为均匀、分散的混合物，冷却后将所述混合物与其余的原料乳以及任选的香精进行混合。
6.权利要求4或5的方法，其具有以下特征中的一个或多个：
(1)化料的温度为50-55℃；
(2)化料的时间为15-20分钟；
(3)脱气的温度为60-65℃；
(4)脱气的压力为-0.2～-0.4MPa；
(5)均质的温度为60-65℃；
(6)均质采用二段式，第一段的压力为150-165bar，第二段的压力为30-35bar；
(7)步骤1中的杀菌的温度为为95-100℃；
(8)步骤1中的杀菌的时间为200-300s；
(9)发酵的温度为40-42℃；
(10)发酵的时间为6-9小时；
(11)步骤2中的杀菌的温度为70-80℃；
(12)步骤2中的杀菌的时间为25-35s；
(13)灌装的温度为15-30℃。
7.一种酸奶，其由权利要求1或2的组合物或权利要求3-6任一项的方法制得。
8.权利要求7的酸奶，其包装形式选自利乐砖、利乐枕、百利包、康美包、PET瓶、HDPE瓶。
9.权利要求7或8的酸奶，所述酸奶为巴氏杀菌搅拌型酸奶，例如蛋白质含量高于6％的巴氏杀菌搅拌型酸奶。
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