专利名称：在包装液态食品中接种活性有益菌的方法
技术领域：
本发明属于液体食品的制作工艺，特别是一种在包装液态食品中接种活性有益菌的方法。
为方便贮藏、运输及销售，对含活性有益菌的乳制品，中国专利公开了两种含活性乳酸菌乳粉的制造方法，其一专利号CN1128103公开了一种含双歧杆菌奶粉及制造方法，其二专利号CN1233401A公开了一种含活性嗜酸乳杆菌奶粉的制作方法，这两种方法均是把液态食品通过浓缩、干燥、升华等一系列制粉过程，其制作工艺复杂，不能完整的保持原料的原有成分；同时，这两种方法仅限于含有活性嗜酸乳杆菌与双歧杆菌乳粉制品加工。
现有的生产工艺，由于活性有益菌的接种是在产品包装完成之前进行，存在以下缺点当产品在贮储、运输及销售过程中超越一定的温度、时间等条件后，对于添加(接种)活性有益菌(如乳酸菌、光合细菌及LGG菌等)的制品，较难保证产品中有效活菌数量，易出现酸败、异味、营养物结构破坏及品位变差等现象，生理活性减弱。
以双歧杆菌(Bifidobactercterium)制品为例进一步说明，由于人们认识到双歧杆菌对人体的营养和保健作用。人们很早就开始从事双歧杆菌制品的开发和研究，德国早在上世纪40年代即已将双歧杆菌制剂用于婴儿消化道疾病的防治。日本的第一个双歧杆菌制品是由森永乳业公司于1971年开发的。现在日本成为世界上最大的双歧杆菌制品生产国，已生产约70多个品种，其中50种以上是乳制品，包括发酵乳、乳饮料、干酪、奶粉、酪乳、酸性稀奶油等。在法国、美国、印度、英国等许多国家双歧杆菌制品生产的增长都很快。
然而由于双歧杆菌对氧敏感，营养要求特殊，不耐酸，给双歧杆菌发酵乳制品的生产、贮存都带来很大的问题。一般随着贮存时间的延长，双歧杆菌(Bifidobactercterium)产酸量的增加，产品最终酸度提高，其活性降低、功效减弱。在PH4.0以下双歧杆菌迅速死亡，双歧杆菌发酵乳制品存活规律见下表1。
表1发酵乳中双歧杆菌(Bifidobactercterium)对数减少时间
1)从上表可看出，PH为4.3～4.7的发酵乳1～2周后，双歧杆菌可减少2个对数周期，即经0.5～1周的贮存菌数减少90％。
2)即使在4～6℃PH为4.70贮存时间不能超过三周；当PH为4.30贮存时间不能超过1.5周。
3)由于双歧杆菌(Bifidobactercterium)的后酸化作用在常温下，其有效存活时间更短，一般3～5天。
为达到制品在消费者食用时有一定量的活性双歧杆菌或提高其发酵制品贮存中的稳定性，普遍采用低温冷冻措施。其冷冻措施从成品、运输、销售一直到消费者食用，整个过程形成一个冷链。根据我们国家《酸牛乳标准》GB 2746-1999的要求“乳酸菌数不得低于1×106cfu/mL。”日本的企业间自行制定的“发酵乳、乳酸菌饮料公平竟争法规”上规定双歧杆菌的含量不得少于107cfu/mL。
世界上大多数国家或地区，其含活性有益菌乳制品有效菌数要达到1×106cfu/mL以上，在常规冷贮、运输与消费过程不能超过三周。同样，其他有益菌种制品也存在着上述类似的问题。
为保证产品质量在储藏、运输及销售过程必须配有温控设施，故增加了产品的销售成本。同时产品的销售，受到储藏、运输中的温控设施与时间的限制，对远距离市场难以操作，其销售半径相对较短。常常出现产品原料供给淡旺季与市场需求不协调的矛盾。
本发明的在包装液态食品中接种活性有益菌的方法，包括如下步骤a、按产品标准要求处理液态原料，添加配料搅拌均匀成混合物料；b、将所述混合物料在55～65℃温度下预热，送入均质机在15.0～20.0Mpa压力下对物料进行均质处理，均质后送到杀菌设备中杀菌；c、自动罐装混合物料至零售包装容器中，包装后储藏或运输；d、在批发、或零售、或消费者处，在所述的零售包装容器中注入活性有益菌对混合物料接种，发酵。
在传统的规模化生产中，灭菌后的原料要冷却到有利于微生物繁殖温度，才进行接种，且接种后要维持一定的发酵温度，而后在到达消费者手中一直需要冷藏设施。本发明采用先包装后接种工艺，在灭菌后即可进行包装，省去了冷却降温过程，在储藏与运输过程中无需冷藏条件，节约生产与设备成本。
本发明在储运、或批发、或零售、或消费者处，将活性有益菌注入零售包装容器中，对液态食品接种，能相对延长含活性有益菌液态预包装食品或包装产品的保质期，保证在消费食用时有效活菌数量，大大降低产品储藏、运输和销售成本，方便远距离销售，可以有效的解决产品原料供给淡旺季与市场需求不协调的矛盾。
图1是本发明的工艺流程图；本发明对传统生产工艺进行了大胆的改进，主要包括液态原料的处理，杀菌，产品包装以及接种发酵四个基本环节，把接种步骤由原来传统的发酵罐接种或连续接种，改变到在批发、或零售、或消费者地，在零售包装容器中接种发酵；把接种时间由原有的在包装之前进行改变为在包装完成之后的储藏、运输、批发、零售以至消费者手中的任意时间进行。
采用本发明方法制备活性乳酸菌奶的过程如图2所示，主要包括1、原料乳标准化处理，即调节乳的化学组成，保证各批成品稳定一致达到标准要求；可根据产品的要求与消费者口味添加硒、锌、钙、果味剂、稳定剂、多糖类物质以及维生素等配料；准化处理的原料和配料重量比为100∶15～1，混合后充分搅拌均匀形成混合乳。在标准化处理与添加配料之后非脂乳固体含量达到产品标准要求。
2、将所述混合乳，预热在55～65℃温度下送入均质机在15.0～20.0Mpa压力下对物料进行均质处理，均质后送到杀菌设备中杀菌。
采用高温短时间杀菌方式，使杀菌设备内的混合乳在80～85℃温度下杀菌30秒，或使杀菌设备内的混合乳在95℃温度下杀菌20秒。也可采用超高温瞬时杀菌方式，使杀菌设备内的混合乳在120～135℃温度下杀菌2～4秒。
3、采用罐装机自动罐装混合乳至零售包装容器中，包装后储藏或运输。
4、在批发、或零售、或消费者处，向所述的零售包装容器中注入乳酸菌对混合乳接种，混合乳和乳酸菌发酵剂的重量比为100∶1.5～5，然后密闭发酵，即可原装或分装销售，其中发酵温度为37～42℃，发酵时间为2.4～24小时。根据菌种特点与产品风味具体确定。
其各步骤的具体工艺条件及控制要求分述如下1、原料乳(1)酸度酸度≤18°T。
(2)成分脂肪≥3.0％，乳固体≥11.5％。
(3)杂菌数原料乳杂菌数＜50万个/ml。
(4)原料乳不应含有抗生素等阻碍因子。
2、预处理(5)计量。
(6)净化。
(7)冷却。
(8)贮藏。
3、标准化4、加糖加糖的目的是提高酸乳的甜味，同时也可提高粘度，有利于酸乳的凝固性。加糖量一般为5％～8％的砂糖，加糖方法是用原料乳溶糖。
5、杀菌的条件见表2。
表2液态乳与酸乳基料加工中的热处理条件
6、灌装可采用各种无菌灌装系统进行，包括无菌纸包装系统、吹塑成形瓶装无菌包装系统、无菌灌装与超高温加工结合系统、无菌瓶、杯装和塑料袋等。
7、接种发酵剂本发明的接种，就是应用注射器或注射机对已包装(或灌装)物料基液(混合乳)的容器注入发酵剂的过程。
(1)接种量制作酸乳所采用的接种量有最低、最高和最适三种。混合乳和乳酸菌的重量比为100∶1.5～5。最低接种量时，两者的重量比为1.5％；最高接种量时，两者的重量比为5.0％；最适接种量时，两者的重量比为2％。
(2)、接种乳酸菌的种类乳酸菌是一类能利用可发酵碳水化合物(如葡萄糖、乳糖等)并主要产生乳酸的细菌通称。该名称在分类学上是不规范的。但是，由于这类细菌在自然界分布及其广泛，在工农业生产上以及医药领域有重要的应用，因此，这类细菌受到人们的重视，该名称也得到了多数人的认可。
按上述的乳酸菌定义，这类细菌在细菌分类学上至少涉及到18个属乳杆菌属(lactobacillus)、双歧杆菌属(bifidobacterium)、链球菌属(streptococcus)、乳球菌属(lactococcus)、明串珠菌属(leuconostoc)、肉食杆菌属(carnobacterium)、肠球菌属(enterococcus)、片球菌属(pediococcus)、气球菌属(aerococcus)、奇异菌属(atopobium)、漫游菌属(vagococcus)、李斯特氏菌属(listeria)、芽孢乳杆菌属(sporolactobacillus)、芽孢杆菌属(bacillus)、环丝菌属(brochothrix)、丹毒丝菌属(erysipelothrix)、孪生菌属(gemella)和糖球菌属(saccharococcus)。
一般，将乳酸菌分为同型发酵的乳酸菌和异型发酵的乳酸菌。乳酸菌发酵过程中，只产生乳酸的，为同型发酵乳酸菌；而发酵过程中，除了产生乳酸之外又产生酒精、醋酸、或二氧化碳等产物的，为异型发酵乳酸菌。采用本发明和其他乳酸生产相同，可选择多菌种的混合发酵剂、单一发酵剂及补充发酵剂。
接种的具体操作方法本发明所采用的发酵剂与常规各类有益菌种的工作发酵剂制备方法相同；注入(接种)的量亦与常规接种用量相当或较常规用量少三分之一，即重量百分比的1.5～5％；接种发酵剂后的发酵温度与常规方法相同。其中发酵温度为37～42℃，发酵时间为2.4～24小时。根据菌种特点与产品风味要求具体确定。
注入(接种)使用的器具可采用常规液体注射器或液体注射机，采取直接穿刺方法向零售包装容器注入所接种的发酵剂，而后立即封闭穿刺孔进行发酵处理。
本发明的零售包装容器可以是柔性容器，该柔性容器可直接穿刺或其上设有可穿刺的接种窗、接种塞、橡胶类贴片。所述的柔性容器是塑料、或树脂、或纸塑复合材料、或橡胶材料制成的。
本发明的零售包装容器是硬质容器，该硬质容器上设置可穿刺的盖、或塞、或管、或孔。所述的硬质容器是金属容器、或玻璃容器、或陶瓷容器、或竹木容器。
本发明不但可以制作酸奶，还可以制作豆、蛋、水果、薯类、谷物及蔬菜含有益菌类制品，还可以制作乳、豆、蛋、水果、薯类、谷物及蔬菜添加功效成分的保健食品，及前述制品的多重组合。
本发明不仅可以应用于各类液态食品中活性有益菌种的接种，也可以在接种的同时应用本方法在各类液态食品中添加功效成分(Functionalcomposion)，例如肽与蛋白质类、维生素类等。
根据国标GB 16740-1997《保健(功能)食品通用标准》规定，本发明所指的功效成分(Functional composion)主要包括
多糖类，如膳食纤维、香菇多糖等；功能性甜味料(剂)类，如单糖、低聚糖、多元糖醇等；功能性油脂(脂肪酸)类，如多不饱和脂肪酸、磷脂、胆碱等；自由基清除剂类，如超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶等；维生素类，维生素A、维生素C、维生素E等；肽与蛋白质类，如谷胱甘肽、免疫球蛋白等；活性菌类乳，如乳酸菌、双歧杆菌等；微量活性元素，硒、锌等；其他还有二十八烷醇，植物甾醇，皂甙(苷)等。
本发明所指的液态原料是乳、或蛋、或豆、或谷物、或蔬菜、或薯类、或水果等制品。所选用的配料是可以是硒、或锌、或多糖类物质、或维生素、或甜味料、果味剂、稳定剂、增稠剂等。
图3所示制备大豆活性乳酸菌制品工艺如下1.原料处理制备豆乳经过清洗、除杂的大豆用自来水浸泡8-12小时，漂洗两次在85-100℃预煮10min，脱皮，然后加水，趁热高温磨浆，加水量按1∶8-9(即1kg干大豆加水8-9kg)，再经过滤、胶体磨乳化成豆乳，添加配料。
可添加豆乳重量的5-10％的糖，0.1-0.5的稳定剂，及适量的果味剂。
2将所述混合豆乳在55～65℃温度下预热，送入均质机在15.0～20.0Mpa压力下对物料进行均质处理，均质后送到杀菌设备中杀菌；3、自动罐装混合物料至零售包装容器中，包装后储藏或运输；4、在储运、或批发、或零售、或消费者处，向所述的零售包装容器中注入活性有益菌对混合物料接种，发酵。
权利要求
1.在包装液态食品中接种活性有益菌的方法，其特征是采取如下步骤a、按产品标准要求处理液态原料，添加配料搅拌均匀成混合物料；b、将所述混合物料在55～65℃温度下预热，送入均质机在15.0～20.0Mpa压力下对物料进行均质处理，均质后送到杀菌设备中杀菌；c、自动罐装混合物料至零售包装容器中，包装后储藏或运输；d、在储运、或批发、或零售、或消费者处，向所述的零售包装容器中注入活性有益菌对混合物料接种，发酵。
2.根据权利要求1的方法，其特征是在步骤b中，杀菌设备内的物料在80～85℃温度下杀菌30秒，或在95℃温度下杀菌20秒，在120～135℃温度下杀菌2～4秒。
3.根据权利要求1的方法，其特征是在步骤a中的液态原料是乳、或蛋、或豆、或谷物、或蔬菜、或水果、或薯类制品。
4.根据权利要求1的方法，其特征是所述配料是硒、或锌、或多糖类物质、或维生素、或甜味料、或稳定剂、或增稠剂。
5.根据权利要求1的方法，其特征是在步骤d中进行接种时，同时添加肽与蛋白质类、或维生素类功效成分。
6.根据权利要求1的方法，其特征是当采用牛奶原料制作活性乳酸菌制品时，在零售包装容器中注入乳酸菌或双歧杆菌对混合乳接种，混合乳和乳酸菌或双歧杆菌的重量比为100∶1.5～5，发酵温度为37～42℃，发酵时间为2.4～24小时。
7.根据权利要求1的方法，其特征是所述的零售包装容器是柔性容器，该柔性容器可直接穿刺或其上设有可穿刺的接种窗、或接种塞、或贴片。
8.根据权利要求7的方法，其特征是所述的柔性容器是塑料、或树脂、或纸塑复合材料、或橡胶材料制成的。
9.根据权利要求1的方法，其特征是所述的零售包装容器是硬质容器，该硬质容器上设置可穿刺的盖、或塞、或管、或孔。
10.根据权利要求9的方法，其特征是所述的硬质容器是金属容器、或玻璃容器、或陶瓷容器、或竹木。
全文摘要
一种在包装液态食品中接种活性有益菌的方法，包括a.按产品标准要求处理液态原料，添加配料搅拌均匀成混合物料；b.将所述混合物料一定温度下预热，送入均质机对物料进行均质处理，均质后送到杀菌设备中杀菌；c.自动罐装混合物料至零售包装容器中，储藏或运输；d.在批发、或零售、或消费者处，在所述零售包装容器中注入活性有益菌对混合物料接种，发酵。本发明在灭菌后进行包装，省去了冷却降温过程，在储藏与运输过程中无需冷藏条件，节约生产与设备成本。在消费处，将活性有益菌注入零售包装容器中对液态食品接种，能延长含活性有益菌液态预包装食品或包装产品的保质期，成本降低，方便远距离销售，缓解原料供需淡旺季的矛盾。
文档编号A23C9/12GK1460433SQ0312692
公开日2003年12月10日 申请日期2003年6月17日 优先权日2003年6月17日
发明者李慧贤, 郝纪元 申请人:李慧贤, 郝纪元