CN112438313A - 一种酸奶及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酸奶的制备工艺。该制备工艺将破乳后的凝乳依次进行热激处理和膜浓缩，通过热激处理减少蛋白和脂肪在乳清相中含量，提升产品品质，减少料液损失，通过膜浓缩减少对生牛乳的脱脂处理或脂肪标准化处理这一工序，对于浓缩酸奶产品，可以将脂肪含量提高到9％以上，同时免去乳脂分离机等固资设备的投入和处理工序，缩短生产浓缩酸奶所需要的处理时间，提升产品品质的同时，提升生产效率，降低生产成本。最终解决了现有酸奶制备工艺繁琐、蛋白含量和脂肪含量提升有限的缺陷。
Description
技术领域
本发明属于酸奶制备技术领域，具体涉及一种酸奶及其制备工艺，特别涉及一种全脂高蛋白酸奶及其制备工艺。
背景技术
近5年来，酸奶市场非常流行希腊酸奶、冰岛酸奶等浓缩的高蛋白零脂肪产品，特别是高蛋白低脂的健康产品受到消费者热捧。同时，因带脂肪的希腊酸奶不仅具备希腊酸奶的全部营养价值，在口感方面要比传统希腊酸奶更加顺滑，故也是制备浓缩酸奶的另一方向。
现阶段，生产浓缩酸奶常用的方法有以下几种，其一是配料时，在生牛乳中加入蛋白类原料来提高蛋白质，然后再去发酵得来；其二是先对生牛乳先进行脱脂处理，再通过乳清分离机或者卷膜进行脱乳清得到脱脂型浓缩酸奶，最后再把稀奶油回填至浓缩酸奶中，制得带脂肪的浓缩酸奶；其三是将原奶中的脂肪含量进行分离或者标准化到一定含量，再去发酵浓缩，制得带脂肪的浓缩酸奶。
但是，上述制备浓缩酸奶的方法存在其局限性，具体来讲，通过添加蛋白粉的方法，由于添加量和发酵的原因，无法使产品中的蛋白质和脂肪含量进一步提高，通常蛋白质含量在7％以下，脂肪含量在6％以下；第二种方法和第三种方法都需要增加乳脂分离机设备来对生牛乳进行脱脂处理或者脂肪标准化处理，浓缩后又需要增加脂肪回填系统来制得带脂肪浓酸奶，而使用乳清分离机制得的浓缩酸奶因为质构的原因，需要在后端增加平滑设备对浓缩酸奶进行平滑处理，无论哪种方法，都需要增加很多配置设备，同时增加工艺会增加产品感染杂菌或带入异物的风险，增加生产成本的同时，又增加了食品安全的风险。
发明内容
为此，本发明所要解决的是现有酸奶制备工艺繁琐、蛋白含量和脂肪含量提升有限的缺陷，从而提供一种酸奶及其制备工艺。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
本发明所提供的酸奶的制备工艺，包括如下步骤：将破乳后的凝乳依次进行热激处理和膜浓缩，制得酸奶。
进一步地，所述热激处理的温度为40-68℃；
所述膜浓缩为板框膜浓缩。
进一步地，所述热激处理的温度为45-58℃、时间为120-350s；
所述板框膜浓缩的板框膜分子量为5000-25000道尔顿、板框膜入口流量为100-3000L/h、过膜压力为1-10bar、过膜温度为20-68℃、内循环时间为1-30min。取截留液即为浓缩发酵乳。通过板框膜浓缩步骤脱除凝乳中的乳清。
进一步地，所述板框膜浓缩的板框膜分子量15000-20000道尔顿、板框膜入口流量200-300L/h、过膜压力为1.5-2.5bar、过膜温度36-48℃、内循环时间3-7min。
进一步地，所述破乳后的凝乳的制备方法，包括如下步骤：
(1)对生牛乳进行升温预热，得到乳液；
(2)对所述乳液依次进行均质、巴氏杀菌、发酵和破乳，制得所述破乳后的凝乳。
进一步地，所述升温预热的温度为45-65℃；优选为60-65℃。
所述均质的温度为45-65℃、均质总压力为150-200bar，二级压力为20-50bar。优选为二级压力为25-45bar。
进一步地，所述巴氏杀菌的温度为85-97℃、时间为4-10min；优选为所述巴氏杀菌的温度为90-97℃、时间为250-350s。
所述巴氏杀菌之后，所述发酵之前，还包括将乳液冷却至35-45℃。
进一步地，所述发酵为向冷却后的乳液中加入占冷却后的乳液总质量0.002-0.01％的发酵菌，然后于35-45℃下发酵3-10h至pH为4.2-4.8。发酵温度优选为38-43℃，时间为4-5h。
进一步地，所述的发酵菌种为乳球菌属、乳杆菌属。例如可为乳酸乳球菌、格氏乳球菌、乳脂乳球菌、乳杆菌。
进一步地，所述破乳的搅拌转速为10-100rpm、搅拌时间为5-30min；搅拌转速优选为10-20rpm；
所述破乳的pH为4.3-4.8。
进一步地，生牛乳采用达到GB19301中要求的生牛乳作为原料乳。
进一步地，还包括对膜浓缩后的凝乳进行平滑处理的步骤，优选地，平滑处理使用动态平滑器，转速为100-5000rpm。优选为定子和转子组合平滑器，转速为600rpm。
进一步地，还包括对膜浓缩后的凝乳依次进行冷却、灌装冷藏的步骤，所述冷却的温度为10-22℃，优选为18±1℃，冷却过程中可以通过板式热交换器进行冷却。
此外，本发明还提供了一种酸奶，采用上述制备工艺制得。
进一步地，所述酸奶中蛋白质含量为9.00-9.80wt％，脂肪含量为9.00-12.1wt％。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明所提供的酸奶的制备工艺，将破乳后的凝乳依次进行热激处理和膜浓缩，通过热激处理减少蛋白和脂肪在乳清相中含量，提升产品品质，减少料液损失，通过膜浓缩减少对生牛乳的脱脂处理或脂肪标准化处理这一工序，对于浓缩酸奶产品，可以将脂肪含量提高到9％以上，同时免去乳脂分离机等固资设备的投入和处理工序，缩短生产浓缩酸奶所需要的处理时间，提升产品品质的同时，提升生产效率，降低生产成本。最终解决了现有酸奶制备工艺繁琐、蛋白含量和脂肪含量提升有限的缺陷。
(2)本发明所提供的酸奶的制备工艺，膜浓缩为板框膜浓缩，并通过优化板框膜分子量、板框膜入口流量、过膜压力、过膜温度、内循环时间，不但可以保证酸奶产品光滑，细腻，不需要再通过平滑泵进行平滑处理，即可得到全脂型高蛋白酸奶；而且可以很好的保护板框膜，使其经久耐用，易于清洗。
(3)本发明所提供的酸奶的制备工艺，通过优化热激处理的温度和时间，能进一步地减少蛋白和脂肪在乳清相中含量，最大限度的保留蛋白质和脂肪于浓缩酸奶中，确保全脂浓缩酸奶具备较好的口感，光滑度，风味和稠厚感。
(4)本发明所提供的酸奶的制备工艺，在不需增加额外乳脂分离机或脂肪回填系统工艺设备的基础上，也即无需脱脂或脂肪标准化处理，可以实现直接将原奶进行发酵和浓缩；酸奶破乳后进行热激处理，之后进行板框膜浓缩，后续不需要回填稀奶油，即降低生产成本，同时也降低产品感染杂菌和进异物的风险。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下述各实施例和对比例中采用GB19301中要求的生牛乳作为原料乳。
实施例1
本实施例提供了一种酸奶的制备工艺，包括如下步骤：
(1)生牛乳中蛋白质含量为3.3wt％、脂肪含量为3.6wt％、总固形物含量为12.1wt％，对该生牛乳进行升温预热，预热温度为45±1℃；
(2)对步骤(1)得到的乳液进行均质，均质的温度为45±1℃、均质总压力为200bar，二级压力为40bar；
(3)对步骤(2)得到的乳液进行巴氏杀菌，杀菌温度为88±1℃，杀菌保持时间为10min，巴氏杀菌后，将乳液冷却到发酵温度；
(4)将步骤(3)得到的乳液中加入占冷却后的乳液总质量0.005％的发酵菌，发酵菌为乳酸乳球菌，然后于43±1℃下发酵4h至pH为4.5，得到凝乳；
(5)对步骤(4)得到的凝乳进行破乳搅拌，搅拌转速为15rpm，破乳pH值为4.8，然后进行热激处理，热激处理的温度为48±1℃，时间为280s；
(6)对步骤(5)得到的乳液使用板框膜进行脱乳清，板框膜分子量为18000道尔顿，板框膜入口流量300L/h，过膜压力为1.8bar，过膜温度为46℃，内循环时间为3min，得到浓缩发酵乳；
(7)对步骤(6)得到的浓缩发酵乳进行冷却，冷却温度为15±1℃，暂存备用；
(8)对步骤(7)得到的发酵乳进行灌装冷藏，制得酸奶；
经测试，本实施例中产品在浓缩过程渗透液相清澈，无浑浊迹象，板框膜截流液产品有光泽，细腻，产品蛋白质含量为9.60-9.80％，脂肪含量为10.00-11.10％，终产品在2-6℃下冷藏21天后，产品组织结构致密、风味浓厚、色泽光亮、奶香味浓郁，无析水、分层和脂肪上浮现象出现，表明产品的稳定性较好。
实施例2
本实施例提供了一种酸奶的制备工艺，包括如下步骤：
(1)生牛乳中蛋白质含量为3.25wt％、脂肪含量为3.53wt％、总固形物含量为11.89wt％，对该生牛乳进行升温预热，预热温度为65±1℃；
(2)对步骤(1)得到的乳液进行均质，均质的温度为65±1℃、均质总压力为175bar，二级压力为35bar；
(3)对步骤(2)得到的乳液进行巴氏杀菌，杀菌温度为92±1℃，杀菌保持时间为6min，巴氏杀菌后，将乳液冷却到发酵温度；
(4)将步骤(3)得到的乳液中加入占冷却后的乳液总质量0.002％的发酵菌，发酵菌为乳杆菌，然后于40±1℃下发酵4.5h至pH为4.2，得到凝乳；
(5)对步骤(4)得到的凝乳进行破乳搅拌，搅拌转速为15rpm，破乳pH值为4.5，然后进行热激处理，热激处理的温度为58±1℃，时间为120s；
(6)对步骤(5)得到的乳液使用板框膜进行脱乳清，板框膜分子量为20000道尔顿，板框膜入口流量200-300L/h，过膜压力为1.5bar，过膜温度为42℃，内循环时间为5min，得到浓缩发酵乳；
(7)对步骤(6)得到的浓缩发酵乳进行冷却，冷却温度为18±1℃，暂存备用；
(8)对步骤(7)得到的发酵乳进行灌装冷藏，制得酸奶；
经测试，本实施例中产品在浓缩过程渗透液相清澈，无浑浊迹象，板框膜截流液产品有光泽，细腻，产品蛋白质含量为9.00-9.30％，脂肪含量为9.00-9.50％，终产品在2-6℃下冷藏21天后，产品组织结构致密、风味浓厚、色泽光亮、奶香味浓郁，无析水、分层和脂肪上浮现象出现，表明产品的稳定性较好。
实施例3
本实施例提供了一种酸奶的制备工艺，包括如下步骤：
(1)生牛乳中蛋白质含量为3.26wt％、脂肪含量为3.87wt％、总固形物含量为12.64wt％，对该生牛乳进行升温预热，预热温度为55±1℃；
(2)对步骤(1)得到的乳液进行均质，均质的温度为55±1℃、均质总压力为150bar，二级压力为30bar；
(3)对步骤(2)得到的乳液进行巴氏杀菌，杀菌温度为94±1℃，杀菌保持时间为7min，巴氏杀菌后，将乳液冷却到发酵温度；
(4)将步骤(3)得到的乳液中加入占冷却后的乳液总质量0.01％的发酵菌，发酵菌为乳酸乳球菌，然后于42±1℃下发酵4h至pH为4.8，得到凝乳；
(5)对步骤(4)得到的凝乳进行破乳搅拌，搅拌转速为15rpm，破乳pH值为4.7，然后进行热激处理，热激处理的温度为50±1℃，时间为300s；
(6)对步骤(5)得到的乳液使用板框膜进行脱乳清，板框膜分子量为15000道尔顿，板框膜入口流量250L/h，过膜压力为1.4bar，过膜温度为48℃，内循环时间为8min，得到浓缩发酵乳；
(7)对步骤(6)得到的浓缩发酵乳进行冷却，冷却温度为18±1℃，暂存备用；
(8)对步骤(7)得到的发酵乳进行灌装冷藏，制得酸奶；
经测试，本实施例中产品在浓缩过程渗透液相清澈，无浑浊迹象，板框膜截流液产品有光泽，细腻，产品蛋白质含量为9.70-10.00％，脂肪含量为11.00-12.10％，终产品在2-6℃下冷藏21天后，产品组织结构致密、风味浓厚、色泽光亮、奶香味浓郁，无析水、分层和脂肪上浮现象出现，表明产品的稳定性较好。
实施例4
本实施例提供了一种酸奶的制备工艺，包括如下步骤：
(1)生牛乳中蛋白质含量为3.11wt％、脂肪含量为3.52wt％、总固形物含量为11.79wt％，对该生牛乳进行升温预热，预热温度为65±1℃；
(2)对步骤(1)得到的乳液进行均质，均质的温度为65±1℃、均质总压力为200bar，二级压力为40bar；
(3)对步骤(2)得到的乳液进行巴氏杀菌，杀菌温度为95±1℃，杀菌保持时间为5min，巴氏杀菌后，将乳液冷却到发酵温度；
(4)将步骤(3)得到的乳液中加入占冷却后的乳液总质量0.004％的发酵菌，发酵菌为乳酸乳球菌，然后于42±1℃下发酵4.5h至pH为4.6，得到凝乳；
(5)对步骤(4)得到的凝乳进行破乳搅拌，搅拌转速为15rpm，破乳pH值为4.4，然后进行热激处理，热激处理的温度为60±1℃，时间为150s；
(6)对步骤(5)得到的乳液使用板框膜进行脱乳清，板框膜分子量为10000道尔顿，板框膜入口流量300L/h，过膜压力为6.0bar，过膜温度为49℃，内循环时间为10min，得到浓缩发酵乳；
(7)对步骤(6)得到的浓缩发酵乳进行冷却，冷却温度为18±1℃，暂存备用；
(8)对步骤(7)得到的发酵乳进行灌装冷藏，制得酸奶；
经测试，本实施例中产品板框膜截流液产品有光泽，细腻，产品蛋白质含量为9.08-9.20％，脂肪含量为9.04-9.12％，终产品在2-6℃下冷藏21天后，产品组织结构致密、风味浓厚、色泽光亮、奶香味浓郁，无析水、分层和脂肪上浮现象出现，表明产品的稳定性较好。但是在浓缩发酵乳过程中板框膜易出现堵塞，需停机进行设备清洗，清洗时间长，无法连续生产。
实施例5
本实施例提供了一种酸奶的制备工艺，包括如下步骤：
(1)生牛乳中蛋白质含量为3.29wt％、脂肪含量为3.75wt％、总固形物含量为12.21wt％，对该生牛乳进行升温预热，预热温度为50±1℃；
(2)对步骤(1)得到的乳液进行均质，均质的温度为50±1℃、均质总压力为150bar，二级压力为20bar；
(3)对步骤(2)得到的乳液进行巴氏杀菌，杀菌温度为86±1℃，杀菌保持时间为10min，巴氏杀菌后，将乳液冷却到发酵温度；
(4)将步骤(3)得到的乳液中加入占冷却后的乳液总质量0.006％的发酵菌，发酵菌为乳杆菌，然后于36±1℃下发酵3h至pH为4.8，得到凝乳；
(5)对步骤(4)得到的凝乳进行破乳搅拌，搅拌转速为20rpm，破乳pH值为4.3，然后进行热激处理，热激处理的温度为48±1℃，时间为350s；
(6)对步骤(5)得到的乳液使用板框膜进行脱乳清，板框膜分子量为5000道尔顿，板框膜入口流量1000L/h，过膜压力为3bar，过膜温度为52℃，内循环时间为6min，得到浓缩发酵乳；
(7)将步骤(6)得到的浓缩发酵乳使用动态平滑器进行平滑处理，转速为600rpm；
(8)对步骤(7)得到的浓缩发酵乳进行冷却，冷却温度为18±1℃，暂存备用；
(9)对步骤(8)得到的发酵乳进行灌装冷藏，制得酸奶；
经测试，本实施例中产品在浓缩过程渗透液相清澈，无浑浊迹象，板框膜截流液产品有光泽，细腻，产品蛋白质含量为9.21-9.25％，脂肪含量为9.13-9.21％，终产品在2-6℃下冷藏21天后，产品组织结构致密、风味浓厚、色泽光亮、奶香味浓郁，无析水、分层和脂肪上浮现象出现，表明产品的稳定性较好。
对比例1
本对比例提供了一种酸奶的制备工艺，同实施例3，唯一不同之处在于：本对比例中用如下步骤替代实施例3中的步骤(6)：
对步骤(5)得到的乳液使用乳清分离机进行脱乳清，乳清分离机的转速为8000rpm，进料量为750L/h，排乳清，得到浓缩发酵乳，并将浓缩发酵乳使用动态平滑器进行平滑处理，转速为600rpm。
经测试，本对比例中产品在浓缩过程乳清相出现白色浑浊现象，表明部分蛋白质和脂肪依然存留于乳清相，无法彻底分离带脂肪的酸奶，产品指标损失严重，产品蛋白质含量为7.61％，脂肪含量为5.47％，终产品在2-6℃下冷藏15天后，有析水、分层和脂肪上浮现象出现，表明产品的稳定性较差。
对比例2
本对比例提供了一种酸奶的制备工艺，同实施例2，唯一不同之处在于：本对比例中用如下步骤替代实施例2中的步骤(6)：
对步骤(5)得到的乳液使用高速离心机中，转速为4000rpm，离心时间5min，倒去乳清液。
经测试，本对比例中对生牛乳进行脱脂处理，处理后的脂肪回填部分，使其脂肪含量为1.54％，通过高速离心机，可以将带部分脂肪的酸奶进行离心浓缩，乳清相澄清，产品蛋白质含量为8.22％，脂肪含量为4.45％，但产品口感较粗糙，有较明显的颗粒感，产品不光滑，同时高速离心机无法连续生产。终产品在2-6℃下冷藏15天后，有析水、分层和脂肪上浮现象出现，表明产品的稳定性较差。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。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。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (11)
1.一种酸奶的制备工艺，包括如下步骤：将破乳后的凝乳依次进行热激处理和膜浓缩，制得酸奶。
2.根据权利要求1所述的制备工艺，所述热激处理的温度为40-68℃；
所述膜浓缩为板框膜浓缩。
3.根据权利要求2所述的制备工艺，所述热激处理的温度为45-58℃、时间为120-350s；
所述板框膜浓缩的板框膜分子量为5000-25000道尔顿、板框膜入口流量为100-3000L/h、过膜压力为1-10bar、过膜温度为20-68℃、内循环时间为1-30min。
4.根据权利要求3所述的制备工艺，其特征在于，所述板框膜浓缩的板框膜分子量15000-20000道尔顿、板框膜入口流量200-300L/h、过膜压力为1.5-2.5bar、过膜温度36-48℃、内循环时间3-7min。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备工艺，其特征在于，所述破乳后的凝乳的制备方法，包括如下步骤：
(1)对生牛乳进行升温预热，得到乳液；
(2)对所述乳液依次进行均质、巴氏杀菌、发酵和破乳，制得所述破乳后的凝乳。
6.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于，所述升温预热的温度为45-65℃；
所述均质的温度为45-65℃、均质总压力为150-200bar，二级压力为20-50bar。
7.根据权利要求5或6所述的制备工艺，其特征在于，所述巴氏杀菌的温度为85-97℃、时间为4-10min；
所述巴氏杀菌之后，所述发酵之前，还包括将乳液冷却至35-45℃。
8.根据权利要求7所述的制备工艺，其特征在于，所述发酵为向冷却后的乳液中加入占冷却后的乳液总质量0.002-0.01％的发酵菌，然后于35-45℃下发酵3-10h至pH为4.2-4.8。
9.根据权利要求5-8中任一项所述的制备工艺，其特征在于，所述破乳的搅拌转速为10-100rpm、搅拌时间为5-30min；
所述破乳的pH为4.3-4.8。
10.一种酸奶，其特征在于，采用权利要求1-9中任一项所述的制备工艺制得。
11.根据权利要求10所述的酸奶，其特征在于，所述酸奶中蛋白质含量为9.00-9.80wt％，脂肪含量为9.00-12.1wt％。
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