專利名稱：一種富含益生菌的凝固型發(fā)酵酸奶及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于食品領域，特別涉及一種富含益生菌凝固型發(fā)酵酸奶及其制備方法。
背景技術：
益生菌通常是指攝入一定數(shù)量，能以活菌狀態(tài)到達胃腸道，通過調(diào)節(jié)腸道菌群組成，發(fā)揮對人體或動物健康起促進作用的單一或特定微生物的混合物益生菌及其代謝產(chǎn)物，能調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡，達到防病、保健延年益壽的目的，與此同時益生菌對其他有害菌群的生長由較強的抑制作用。研究表明，益生菌對人體健康具有多種促進作用，能改善人體腸道微生物菌群的平衡、增強機體的免疫力、降低膽固醇水平、緩解乳糖不耐癥以及抑制腫瘤細胞的形成等。益生菌除了具有上述優(yōu)良的功能性質(zhì)外，還具有較強的耐胃酸、耐膽鹽的能力，目前，研究和運用較多的益生菌為雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌和干酪乳桿菌等，這些乳酸菌均為嗜溫菌，其適宜發(fā)酵溫度為30 37°C。由于益生菌具有優(yōu)良的功能特性，并且牛乳與益生菌具有良好的相容性而成為益生菌的最佳天然載體，因此益生菌乳制品成為世界各國科研機構和乳業(yè)公司的研究和產(chǎn)品開發(fā)熱點。酸奶具有豐富的營養(yǎng)價值和良好的保健功能，是國際衛(wèi)生組織推薦的六大健康飲品之一。從人體微環(huán)境角度來看對酸奶中益生菌活菌數(shù)量有含量要求，因此酸奶益生菌數(shù)是反映其營養(yǎng)價值的最主要指標。但為了延長保質(zhì)期進行后殺菌工作，可能會影響酸奶中的含菌量，因此傳統(tǒng)發(fā)酵工藝制備的發(fā)酵酸奶，所含的益生菌活菌數(shù)較低。傳統(tǒng)的發(fā)酵酸奶生產(chǎn)是采用德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌于42 45°C 發(fā)酵而成，但由于這兩株菌耐胃酸和膽汁的能力較弱，在胃腸道中的存活率低于O. 01%，使得發(fā)酵酸奶調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡這一保健功能大打折扣。據(jù)研究報道益生菌對人體的健康作用的前提是每天攝入IO8 IO9個益生菌，根據(jù)消費者日常攝入IOOg計算，相應的產(chǎn)品中益生菌含量必須大于IO6 107CFU/mL才能發(fā)揮對人體的益生作用。采用傳統(tǒng)的發(fā)酵酸奶的發(fā)酵溫度，益生菌的增殖勢必受到抑制，從而造成產(chǎn)品的益生菌活菌數(shù)不夠；或者為了提高產(chǎn)品中益生菌活菌數(shù)而不得不提高益生菌接種量，從而增加生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明針對由于常規(guī)發(fā)酵酸奶的發(fā)酵劑中德氏乳桿菌保加利亞亞種 (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)和嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)菌株與益生菌最適生長溫度不同,采用常規(guī)42 45°C發(fā)酵溫度,德氏乳桿菌保加利亞亞種(L. delbrueckii subsp. Bulgaricus)和嗜熱鏈球菌(St. thermophilus) 迅速增殖會抑制益生菌菌株的生長，進而造成產(chǎn)品中益生菌活菌數(shù)不夠，或為提高產(chǎn)品中益生菌活菌數(shù)不得不提高益生菌接種量，從而增加生產(chǎn)成本這一難題，提供一種制備凝固型酸奶的方法及其制備的酸奶。為解決上述技術問題，本發(fā)明采取如下技術方案。本發(fā)明采取的技術方案之一是一種制備凝固型酸奶的方法，該方法包括以下步驟(I)將原料乳、增稠劑和水混合攪拌均勻形成料液；(2)將步驟⑴所得的料液均質(zhì)、殺菌、冷卻，攪拌均勻；(3)向步驟⑵所得的料液接種發(fā)酵劑，攪拌均勻，分裝；(4)將步驟(3)所得的料液進行發(fā)酵；(5)將步驟(4)所得的產(chǎn)品冷卻后熟即可；其中步驟(4)所述的發(fā)酵采用二段組合發(fā)酵工藝，該二段組合發(fā)酵工藝由前段 3 6小時的30 37°C中溫發(fā)酵和后段I 3小時的42 45°C高溫發(fā)酵兩步驟組成；步驟(3)所述的發(fā)酵劑包括德氏乳桿菌保加利亞亞種(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)、嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)和益生菌。本發(fā)明所述技術方案步驟(I)是將原料乳、增稠劑和水混合攪拌均勻形成料液。 其中所述料液中較佳地含有80% 96. 5%的原料乳，所述的原料乳較佳地是無抗乳，符合國家標準GB19301-2010，所述的無抗乳較佳地為牛奶、羊奶或牛羊混合奶，更佳地為牛奶， 最佳地為生鮮牛乳，所述的生鮮牛乳是指從健康牛體正常乳房擠下的天然乳腺分泌物，僅經(jīng)過冷卻，可能經(jīng)過過濾，但未殺菌、加熱、凈乳，特別是未經(jīng)過巴氏殺菌，又可稱為生牛乳、 生鮮牛乳或原料乳。所述原料乳較佳的成分含量為脂肪(F)含量> 3. 1%，蛋白質(zhì)(P)含量彡2.8%，非脂乳固體(SNF)含量彡8.1%，上述百分比均為質(zhì)量百分比。其中所述的增稠劑較佳地包括卡拉膠、果膠、黃原膠、槐豆膠、明膠、瓊脂、羧甲基纖維素、海藻酸鈉、海藻酸丙二醇酯(PGA)、天然淀粉、馬鈴薯淀粉和交聯(lián)變性淀粉中的一種或幾種。所述增稠劑更佳地由果膠、明膠、瓊脂、天然淀粉和變性淀粉復配而成，其中果膠、明膠、瓊脂、天然淀粉和變性淀粉占復配組合物質(zhì)量百分比分別為30%、10%、20%、10%和30%。增稠劑較佳地添加量為料液中質(zhì)量百分比O. 5 I. 5%，更佳的添加量是O. 8%。其中所述的攪拌較佳地攪拌時間為15 30min，攪拌速度為900 1800rpm，攪拌溫度為40 55°C。所述料液中較佳地還含有質(zhì)量百分比O. 5% 11. 5%的水。其中所述料液較佳的還包括甜味劑，所述甜味劑是指賦予食品以甜味的食物添加劑，較佳地包括食糖和/或糖替代物中的一種或多種。所述的食糖是乳制品行業(yè)中常用的食糖，更佳地選自各種形式的蔗糖或甜菜糖產(chǎn)品，包括白砂糖、綿白糖、黃砂糖、赤砂糖、多晶體冰糖、單晶體冰糖、方糖和冰片糖中的一種或多種。其中本發(fā)明所述的糖替代物是指一類能產(chǎn)生甜味的或者強化甜味而熱量又遠比糖低的物質(zhì)，較佳地包括阿斯巴甜、安賽蜜、三氯蔗糖或紐甜中的一種或多種，更佳地包括三氯蔗糖、安賽蜜和紐甜中的一種或多種。所述的食糖在料液中的含量較佳的為< 8. 0%，更佳地為3. 0% 7. 0% ;所述的糖替代物在料液中的含量較佳地為O. 0005% O. 0205% ;百分比均為質(zhì)量百分比。其中所述料液較佳的還包括風味物質(zhì)，所述風味物質(zhì)是指使食物體現(xiàn)出特征風味的物質(zhì)，較佳的包括果汁濃縮汁和/或食用香精中的一種或幾種。所述的果汁濃縮汁為制備酸奶中常用的果汁濃縮汁，較佳地包括草莓濃縮汁、藍莓濃縮汁、紅棗濃縮汁、桃濃縮汁、甜橙濃縮汁、梨濃縮汁和蘋果濃縮汁種的一種或多種。所述的食用香精為制備酸奶中常用的食用香精，較佳地包括酸奶香精、草莓香精、黑加侖香精、香草香精、哈密瓜香精、香蕉香精、甜橙香精和蘋果香精中的一種或多種。所述的風味物質(zhì)在料液中的含量較佳地為
O.01 % 3. O %，更佳地為彡2. O %，百分比不包括O %，百分比均為質(zhì)量百分比。
本發(fā)明所述技術方案步驟(2)是將步驟(I)所得的料液均質(zhì)、殺菌、冷卻，攪拌均勻。其中所述均質(zhì)溫度較佳地為60°C 70°C，均質(zhì)壓力較佳地先后分別為15MPa 18MPa 和2MPa 5MPa。其中所述的殺菌條件較佳地為殺菌溫度85 95°C，殺菌時間5 10分鐘，冷卻溫度較佳地為40 50°C。其中所述的攪拌較佳地攪拌時間為I 5分鐘，攪拌速度為 100 200rpm。本發(fā)明所述技術方案步驟⑶是向步驟⑵所得的料液接種發(fā)酵劑，攪拌均勻，分裝。其中所述的發(fā)酵劑較佳地為直投式發(fā)酵劑，該發(fā)酵劑較佳地包括德氏乳桿菌保加利亞亞種(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)、嗜熱鏈球菌 (Streptococcus thermophilus)和益生菌。本發(fā)明所述的益生菌是指能以活菌狀態(tài)到達胃腸道，通過調(diào)節(jié)腸道菌群組成，發(fā)揮對人體或動物健康起促進作用的單一或特定微生物的混合型益生菌。所述益生菌較佳地包括嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)、 干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)、植物乳桿菌(Lactobacillus pi ant arum)和雙歧桿菌(Bifidobacterium)中的一種或幾種。其中所述雙歧桿菌較佳地包括青春雙歧桿菌(Bifidobacterium adolescentis)、嬰兒雙歧桿菌(Bifidobacterium infantis)、 長雙歧桿菌(Bifidobacterium longum)、短雙歧桿菌(Bifidobacterium breve)、動物雙歧桿菌(Bifidobacterium animal is Bifidobacterium lactis)和兩歧雙歧桿菌 (Bifidobacterium bifidum)中的一種或幾種所述接種發(fā)酵劑較佳地是將含有德氏乳桿菌保加利亞亞種、嗜熱鏈球菌和益生菌的發(fā)酵劑接種于料液中。其中所述德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌的總接種量在 1.0X106 9. 9X 106CFU/mL之間，其中德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌數(shù)量比例為 I 2 ;其余每種益生菌接種量在I. O X IO5 9. 9 X 105CFU/mL之間。所述發(fā)酵劑的總用量較佳地為0. 001 % 0. 050 %，更佳地為0. 015 %，百分比均為質(zhì)量百分比。其中所述接種發(fā)酵劑的溫度較佳地是30 37°C，攪拌時間較佳地是5 lOmin，攪拌速度較佳的是100 200rpm。本發(fā)明所述技術方案步驟(4)是將步驟(3)所得的料液進行發(fā)酵。其中所述的發(fā)酵采用二段組合發(fā)酵工藝，所述二段組合發(fā)酵工藝即首先在中溫下進行前段發(fā)酵，當發(fā)酵至發(fā)酵終點后，提高發(fā)酵溫度再進行后段發(fā)酵至發(fā)酵終點為止。該二段組合發(fā)酵工藝較佳地包括前段3 6小時的30 37°C中溫發(fā)酵以及后段I 3小時的42 45°C高溫發(fā)酵兩步驟。所述發(fā)酵的發(fā)酵終點的酸度較佳地為65 75° T。本發(fā)明中所述步驟(4)中的料液較佳地包括質(zhì)量百分比分別為80% 96. 5%原料乳、0. 5 I. 5%增稠劑、0. 001% 0. 050%發(fā)酵劑和0. 5%~ 11. 5%水。更佳地還包括本領域常規(guī)用量的甜味劑和風味物質(zhì)中的一種或多種，所述的料液優(yōu)選還包括0. 0005%
7.0%的甜味劑和0. 01 % 3. 0%的風味物質(zhì)。本發(fā)明所述技術方案步驟(5)是將步驟(4)所得的產(chǎn)品冷卻后熟即可。其中所述的冷卻溫度較佳地是2 10°C ;所述的后熟時間較佳地是10 16小時。本發(fā)明采取的技術方案之二是一種上述方法制得的發(fā)酵酸奶。本發(fā)明所述凝固型發(fā)酵酸奶，其各營養(yǎng)成分含量較佳地為脂肪> 2.5%，蛋白質(zhì) ^ 2.3%，非脂乳固體彡6.5%，上述百分比均為質(zhì)量百分比，所述酸奶中益生菌含量較佳地為 IO7 109CFU/mL。
相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明首創(chuàng)了分段發(fā)酵法，該發(fā)酵方法包括前段3 6小時的30 37°C中溫發(fā)酵以及當產(chǎn)品中的益生菌大量增殖后改用I 3 小時的42 45°C高溫發(fā)酵兩步驟。通過在酸奶發(fā)酵過程中引入二段組合發(fā)酵工藝，使益生菌與普通發(fā)酵菌種協(xié)同快速發(fā)酵，有利于產(chǎn)品具有更好的風味和質(zhì)地。在益生菌接種量相同的前提下，本發(fā)明所述技術方案可有效促進益生菌的增殖，大力提升產(chǎn)品中益生菌的數(shù)量，得到了比傳統(tǒng)方法發(fā)酵制備的酸奶中的益生菌含量提高I 3個數(shù)量級，達到了 IO7 109CFU/mL的凝固型發(fā)酵酸奶。
具體實施例方式下面通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。若無特別說明，其中所述百分比均為質(zhì)量百分比。所用原料的來源和設備的名稱規(guī)格為牛奶光明乳業(yè)股份有限公司荷斯坦分公司；白砂糖東方先導糖酒有限公司；安賽蜜、阿斯巴甜、三氯蔗糖、紐甜上海捷聰貿(mào)易有限公司；凝固型酸奶增稠劑丹尼斯克(中國)有限公司，成分為果膠、明膠、瓊脂、天然淀粉和變性淀粉復配而成，其中果膠、明膠、瓊脂、天然淀粉和變性淀粉占復配組合物質(zhì)量分數(shù)分別為 30%、10%、20%、10%和 30% ；德氏乳桿菌保加利亞亞種(Lactobacillusdelbrueckii subsp. bulgaricus)和嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)菌粉丹尼斯克(中國)有限公司，L99 ；嗜酸乳桿菌(Lactobacillusacidophilus)和雙歧桿菌(Bifidobacterium):丹麥漢森公司；干酪乳桿菌(Lactobacilluscasei LC2W,GMCC No. 0828或Lactobacillus casei BD-IIjCGMCC No. 0825)和植物乳桿菌(Lactobacillus pi ant arum, CGMCC No. 0847):光明乳業(yè)股份有限公司。實施例I凝固型發(fā)酵酸奶廣品配方(以每噸最終廣品計)
原料添加量牛奶(F^3.1%, P彡2.8%, SNF彡8.1%)800kg白砂糖70kg增稠劑15.0kg酸奶香精0.1kg直投式發(fā)酵劑 (德氏乳桿菌保加利亞亞種、嗜熱鏈球菌、雙歧桿菌)0.35kg水114.55kg 制備方法包括下列步驟:
(I)將脂肪不低于3. 1%，蛋白不低于2. 8%的無抗奶預殺菌后保存在經(jīng)清洗殺菌的貯奶缸中，使用前冷藏保存(儲存溫度2 6°C )；(2)將步驟⑴得到的料液加熱至40°C，加入水、增稠劑、甜味劑、風味物質(zhì)，攪拌 30min,攪拌的速度為900rpm,使之充分溶解均勻；(3)將步驟(2)得到的料液進行均質(zhì)，均質(zhì)溫度為60°C，進行壓力先后為15MPa和 2MPa的二級均質(zhì)；(4)將步驟(3)得到的料液進行殺菌，殺菌溫度為85°C，殺菌時間為5min，殺菌后冷卻至 40°C，IOOrpm 攬拌 5min ；(5)將步驟(4)得到的料液冷卻至30°C，接種含有德氏乳桿菌保加利亞亞種(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)和嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)的復合發(fā)酵劑(兩者菌量比例為I : 2,德氏乳桿菌保加利亞亞種接種量在3. 3X106CFU/mL,嗜熱鏈球菌接種量在6. 6X 106CFU/mL)，除此以外再接種雙歧桿菌 (Bifidobacterium),雙歧桿菌接種量是 9. 9 X 105CFU/mL ；(6)將步驟(5)得到的料液攪拌，時間為5min，攪拌速度為200rpm，攪拌均勻后進行分裝；(7)將步驟(6)得到的產(chǎn)品進行二段發(fā)酵，前段采用30°C中溫厭氧發(fā)酵，發(fā)酵時間 6h ;后段發(fā)酵溫度改用45°C，發(fā)酵時間lh，發(fā)酵終點酸度為75° T ；(8)將步驟(7)得到的產(chǎn)品冷卻至2°C，并后熟10h。實施例2凝固型發(fā)酵酸奶廣品配方(以每噸最終廣品計)
權利要求
1.一種富含益生菌的凝固型酸奶的制備方法，該方法包括以下步驟(1)將原料乳、增稠劑和水混合攪拌均勻形成料液；(2)將步驟(I)所得的料液均質(zhì)、殺菌、冷卻，攪拌均勻；(3)向步驟(2)所得的料液接種發(fā)酵劑，攪拌均勻，分裝；(4)將步驟(3)所得的料液進行發(fā)酵；(5)將步驟(4)所得的產(chǎn)品冷卻后熟即可；其特征在于，步驟(4)所述的發(fā)酵采用二段組合發(fā)酵工藝，該二段組合發(fā)酵工藝由前段3 6小時的30 37°C中溫發(fā)酵和后段I 3小時的42 45°C高溫發(fā)酵兩步驟組成； 步驟(3)所述的發(fā)酵劑包括德氏乳桿菌保加利亞亞種(Lactobacillus delbruecki subsp. bulgaricus)、嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)和益生菌。
2.如權利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中的原料乳是無抗乳，所述的攪拌時間為15 30min，攪拌速度為900 1800rpm，攪拌溫度為40 55°C。
3.如權利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中的料液還包括甜味劑和風味物質(zhì)中的一種或多種。
4.如權利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中的增稠劑包括卡拉膠、果膠、黃原膠、槐豆膠、明膠、瓊脂、羧甲基纖維素、海藻酸鈉、海藻酸丙二醇酯、天然淀粉、馬鈴薯淀粉和交聯(lián)變性淀粉中的一種或幾種。
5.如權利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中的均質(zhì)是二級均質(zhì)，均質(zhì)溫度為60°C 70°C，均質(zhì)壓力先后分別為15MPa 18MPa和2MPa 5MPa ;所述的殺菌溫度為85 95°C，殺菌時間為5 10分鐘；所述的冷卻溫度為40 50°C ;所述的攪拌時間為I 5分鐘，攪拌速度為100 200rpm。
6.如權利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中的發(fā)酵劑是直投式發(fā)酵劑，所述德氏乳桿菌保加利亞亞種(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)和嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)的總接種量為 I. OX IO6 9. 9X 106CFU/mL, 其中德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌數(shù)量比例為I : 2 ;所述每種益生菌接種量為I.OXlO5 9. 9X105CFU/mL。
7.如權利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述的益生菌包括嗜酸乳桿菌 (Lactobacillus acidophilus)、干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)、植物乳桿菌 (Lactobacillus pi ant arum)和雙歧桿菌(Bifidobacterium)中的一種或幾種。
8.如權利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中接種發(fā)酵劑的溫度為 30 37°C ;所述的攪拌的時間為5 10分鐘，攪拌速度為100 200rpm ;步驟(4)所述發(fā)酵的發(fā)酵終點的酸度為65 75° T ;步驟(5)所述產(chǎn)品的冷卻后熟條件是冷卻至2 10°C，后熟10 16小時。
9.如權利要求I所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中的料液包括質(zhì)量百分比分別為80% 96. 5%的原料乳、0. 5 I. 5%的增稠劑、0. 0005%-7.O %的甜味劑、0.01% 3. 0%的風味物質(zhì)、0. 001% 0. 05%的發(fā)酵劑和0. 5% 11. 5%的水。
10.一種如權利要求I 9任一項所述的制備方法制得的酸奶。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種富含益生菌的凝固型發(fā)酵酸奶及其制備方法，該方法包括向滅菌原料乳中加入發(fā)酵劑、增稠劑形成料液經(jīng)發(fā)酵制成酸奶的步驟，其中發(fā)酵步驟采用二段組合發(fā)酵工藝，該工藝由前段3～6小時30～37℃的中溫發(fā)酵和后段1～3小時42～45℃的高溫發(fā)酵兩步驟組成。所述的發(fā)酵劑是直投式發(fā)酵劑，包括保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌和益生菌，其中德氏乳桿菌保加利亞亞種和嗜熱鏈球菌的接種量為1.0×106～9.9×106CFU/mL，每種益生菌接種量為1.0×105～9.9×105CFU/mL。采用本方法制得的酸奶中益生菌活菌數(shù)量比傳統(tǒng)發(fā)酵方法制得的酸奶高1～3個數(shù)量級，可達到107～109CFU/mL。
文檔編號A23C9/137GK102599245SQ20121008246
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權日2012年3月23日
發(fā)明者孫克杰, 宋馨, 杭鋒, 王欽博, 穆海菠, 艾連中, 郭本恒, 陳衛(wèi) 申請人:光明乳業(yè)股份有限公司