一种高蛋白酸奶及其制备方法技术

本发明专利技术属于乳制品发酵技术领域，涉及高蛋白酸奶的制备，特别是指一种高蛋白酸奶及其制备方法。鲜牛乳加入一定量的脱脂乳粉、乳清浓缩蛋白粉，分散、过滤除去残渣、均质后调制成高蛋白乳基（也可采用全脂乳粉或脱脂乳粉加入水，调制成高蛋白乳基）。高蛋白乳基经加热杀菌后冷却到42℃，加入活化后的乳酸菌发酵剂，发酵成为凝固型高蛋白酸奶。在酪蛋白凝胶化阶段施加间歇超声波，使高蛋白乳基中的酪蛋白在酸奶发酵过程中形成结构较为松弛的聚集体和结构较软的凝胶，提高了高蛋白酸奶的持水能力，提高了高蛋白酸奶的感官接受度，发酵结束后酸奶中的乳酸菌活菌数维持在较高水平。奶中的乳酸菌活菌数维持在较高水平。奶中的乳酸菌活菌数维持在较高水平。

【技术实现步骤摘要】
一种高蛋白酸奶及其制备方法


[0001]本专利技术属于乳制品发酵
，涉及高蛋白酸奶的制备，特别是指一种高蛋白酸奶及其制备方法。

技术介绍

[0002]酸奶是一种非常受欢迎的发酵乳制品，在世界各地广泛食用。普通酸奶是由乳酸菌发酵鲜牛乳（或由乳粉加水制成的还原乳）制成。鲜牛乳（还原乳）中一般含有3.0g/100mL左右的蛋白质（其中80%为酪蛋白，20%为乳清蛋白，乳清蛋白中45%为β-乳球蛋白），3.2g/100mL的脂肪及4.6g/100mL的乳糖。
[0003]乳酸菌发酵牛乳中的乳糖生成乳酸，使牛乳的pH下降，当牛乳的pH下降至接近酪蛋白等电点（pH4.6）时，牛乳中的酪蛋白逐渐发生变性，至pH下降至4.6时，牛乳中的酪蛋白完全变性形成不可逆颗粒凝胶。酸奶的凝胶主要由酸诱导下变性的酪蛋白和牛乳加热引起的变性β-乳球蛋白参与构成。酪蛋白及变性乳清蛋白（主要为β-乳球蛋白）的含量，以及凝胶形成的过程（如干扰酸奶凝胶形成因素的存在）都会影响酸奶凝胶的形成及硬度、持水能力、感官接受性等。
[0004]高蛋白酸奶起源于希腊，也称为希腊酸奶。希腊酸奶是将鲜牛乳接入乳酸菌发酵结束后，采用过滤装置除去酸奶中的酸性乳清，成为一种状态浓厚、粘稠的、乳脂状的半固态产品，也称为滤除乳清酸奶，或浓缩酸奶。希腊酸奶经乳酸菌发酵结束后，大约需要排出相当于原料乳中一半数量的酸性乳清。希腊酸奶的蛋白质、钙质含量一般为普通酸奶的2-3 倍。
[0005]高蛋白酸奶含有较高的牛乳蛋白，适合那些在饮食中需要更多蛋白质摄入的人群，如成长中的孩子、孕妇、运动员和健美运动员，且有助于女士保持体形。过滤乳清法生产的高蛋白酸奶口感浓密、黏滑，吃起来更具饱腹感等诸多益处，也是减轻体重者热爱的食物，还可以作为牛奶和奶油的健康替代品，用于许多菜肴、烘焙产品、调味品、蘸料、调味汁和冰沙、奶昔和冰淇淋等清凉饮料。因高蛋白酸奶具有较高的蛋白质含量（一般≥6%），也是具有较好发展前景的代餐食品。
[0006]在希腊酸奶生产工艺中，需要对发酵后的酸奶过滤除去酸性乳清，导致排出大量酸性乳清，采用滤除乳清法生产1吨高蛋白酸奶（希腊酸奶）大约排出1.3吨酸性乳清。生产中大量酸性乳清的排放增加了处理的经济成本，也增加了环境污染的压力。为了减少环境压力，也可采用超滤、微滤技术脱去鲜牛乳中的部分水分或甜乳清得到浓缩牛乳，或向鲜牛乳中添加牛奶蛋白浓缩物（如全脂乳粉、脱脂乳粉、乳清浓缩蛋白粉等），在发酵前将牛乳调配成高蛋白乳基，以避免酸奶发酵后的滤除酸性乳清的操作。由高蛋白乳基发酵后的高蛋白酸奶也称作希腊风格酸奶（或希腊式酸奶），但高蛋白乳基中的蛋白质超过6%以后会出现酸奶凝胶变硬现象，随着蛋白质含量的增加导致发酵后的酸奶凝胶硬度逐渐增加，使高蛋白酸奶产品的感官接受性变差。高蛋白乳基发酵后形成的高硬度凝胶也导致工业化大罐生产的搅拌操作困难，不利于搅拌型高蛋白酸奶的加工。如能通过一定方式在酸奶凝胶的形
成过程影响（干扰）酪蛋白胶束的变性、聚集和结合，削弱酪蛋白凝胶的结构，降低高蛋白酸奶凝胶结构的硬度，就有可能提高其感官接受性。采用无需排出酸性乳清的绿色工艺，利用高蛋白乳基发酵生产高品质的高蛋白酸奶（希腊风格酸奶），使其感官接受性接近滤除酸性乳清法生产的希腊酸奶。
[0007]超声波被定义为频率高于人类听觉阈值的声波，通常高于20 kHz。根据频率和能量或声音强度，超声波在食品行业的应用分为低强度超声波和高强度超声波两类。低强度超声在低于1w/cm2的强度下具有高于100khz的频率，并且提供非常低的功率，不会引起传播材料内部发生声空化作用。因此，它常用于食品质量控制，以及在加工和储存过程中对各种食品材料进行非接触检查、无损、无创分析和监测，以确保质量保证。高强度超声的频率在20至100 kHz之间，强度在10至1000 W/cm2之间，它提供高功率，足以产生气穴，因此它能够通过产生气穴和随后的气穴泡泡崩溃在液体中产生机械作用和局部高温，并同时产生化学和生化效应。这些效应用于在加工过程中可导致食物结构的物理、机械和化学变化。
[0008]对鲜牛乳进行超声波处理，超声波产生的局部高温和剪切力有可能在物理上改变酪蛋白胶束或它们与其他乳成分的相互作用。Madadlou 等人发表了研究论文“Sonodisruption ofre-assembled casein micelles at different pH values”（Ultrasonics Sonochemistry, 2009,16 (5):644
–
648），研究发现超声波（35khz）具有均质作用，可减小牛乳中酪蛋白胶束及脂肪球的平均尺寸，提高声功率可加大声解离作用。随着超声功率的增加，空化效率的提高，剪切力的增强，可造成牛乳中更多的酪蛋白胶束产生声致破裂。Wu Hongyu 等人发表了“Effects of ultrasound on milk homogenization and fermentation with yogurt starter”的研究论文（Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2001(1): 211-218），研究了超声波对酸奶发酵的影响，发现对接种乳酸菌发酵剂后的牛乳在发酵前进行超声处理可使酸奶发酵时间缩短0.5h。

技术实现思路

[0009]本专利技术提出一种高蛋白酸奶及其制备方法，在乳酸菌发酵高蛋白乳基的pH下降过程，对酪蛋白凝胶形成的关键阶段施加间歇超声波处理。当牛乳发酵的pH下降至6.0时开始施加间歇超声波处理，至牛乳pH下降至5.0时，停止超声波处理。酸奶发酵的pH下降过程中，pH 6.0到5.0之间是酪蛋白胶束发生解离和凝胶化的关键阶段。此阶段对酪蛋白胶束稳定具有关键作用的胶体磷酸钙（Colloidal calcium phosphate，CCP）溶解进入乳清相的速率逐渐增加，不断削弱酪蛋白胶束的内部结构，导致了酪蛋白的重新聚集和凝胶化的发生。在高蛋白酸奶发酵过程的pH 6.0到5.0之间施加高强度超声波间歇处理，对高蛋白乳基发酵过程中酪蛋白形成酸诱导凝胶的过程施加影响（干扰），以降低高蛋白酸奶凝胶的硬度。应用超声波的空化效应使高蛋白乳基中的酪蛋白在酸奶发酵过程中形成较软的凝胶，并可提高酸奶凝胶的持水能力，提高高蛋白乳基发酵酸奶的感官接受性，并可促进乳酸菌的生长代谢，使发酵后的高蛋白酸奶乳酸菌活菌数维持在较高水平（≥10
8 CFU/g）。
[0010]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种高蛋白酸奶的制备方法，步骤如下：（1）向鲜牛乳中加入脱脂乳粉、乳清浓缩蛋白粉和蔗糖，分散、过滤除去残渣、均质后调制成高蛋白乳基；
（2）将步骤（1）调制好的高蛋白乳基加热到55℃，进行两次高压均质；（3）将经步骤（2）处理的高蛋白乳基加热到95℃，保温5min进行杀菌处理，然后冷却到42℃，接入活化后的乳酸菌发酵剂进行发酵，高蛋白乳基发酵液pH下降至6.0时，施加高强本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高蛋白酸奶的制备方法，其特征在于，步骤如下：（1）向鲜牛乳中加入脱脂乳粉、乳清浓缩蛋白粉和蔗糖，分散、过滤除去残渣、均质后调制成高蛋白乳基；（2）将步骤（1）调制好的高蛋白乳基加热到55℃，进行两次高压均质；（3）将经步骤（2）处理的高蛋白乳基加热到95℃，保温5min进行杀菌处理，然后冷却到42℃，接入活化后的乳酸菌发酵剂进行发酵，高蛋白乳基发酵液pH下降至6.0时，施加高强度超声波间歇处理，高蛋白乳基发酵液的pH降至5.0时停止超声波，继续发酵0.5-1h，高蛋白乳基发酵液的pH降至4.6时取出，放入4℃冰箱中冷却，停止发酵，得高蛋白酸奶。2.根据权利要求1所述的高蛋白酸奶的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中鲜牛乳的蛋白质浓度3.0g/100mL；脱脂乳粉：乳清浓缩蛋白粉的质量比为1:1；蔗糖的浓度为6.0g/100mL；蛋白质浓度为6.0g/100...

【专利技术属性】
技术研发人员：张中义，程上珍，马荣琨，孔欣欣，谢立，刘岩，李克，肖金汝，
申请(专利权)人：郑州科技学院，
类型：发明
国别省市：