专利名称：一种保持原有风味的液态饮品及其制备方法
技术领域：
本发明是一种保持原有风味的液态饮品及其制备方法，具体是一种采用脱氧一芳香回收一芳香物质回添技术及设备将加工过程中损失的芳香物质在线回添的液态饮品及其制备方法。属于食品技术领域。
背景技术：
在全球，液态乳制品、软饮料制品等占有较大市场份额，其加工工艺主要依托瑞典利乐、德国GEA等公司前处理设备，配合瑞典Tetra、德国SIG、芬兰LAMCAN、法国Sidel等灌装包装设备生产而成。其主要工艺流程如图I所示，其中“标准化”工序，主要采用“闪蒸”方法，通过瑞典Tetra、德国GEA等公司的循环蒸发器、降膜蒸发器(包括管式降膜蒸发器、板式降膜蒸发器)及由以上蒸发器的一种或者几种组合而成的多效蒸发器等设备，将产品中的部分水分蒸发脱去，从而实现产品浓缩、产品标准化等目的。在乳品及饮料工业中，蒸发是从溶液中汽化水。为了达到这一目的，热能是必不可少的。被蒸发的产品，通常具有热敏性，容易通过加热被破坏。为了减少热的影响，通常蒸发是在真空条件下进行的，在该条件下，乳、饮料等产品中的部分风味物质也随着水分的挥发被抽取出来，造成了产品中天然风味物质的损失。根据以上背景资料，本发明找到了一种可以应用于液态饮品中保持原有风味的制品及其制备方法，减少了在加工过程中产品的风味物质损失，最大限度的保留了产品原有风味。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种保持液态饮品原有风味的制品及其制备方法，特别是一种采用脱氧——芳香回收——芳香物质回添技术将加工过程中损失的芳香物质在线回添的液态饮品及其制备方法。本发明的另一个目的在于提供一种实现上述产品及制备方法的食品加工机械设备单元。本发明包括以下方面I. 一种保持液态饮品原有风味的方法，包括下列步骤I)将液态饮品的原料进行闪蒸，得到半成品和含香料液；2)将所述含香料液加热，然后，使所述含香料液与水蒸汽以相向流动方式接触以用水蒸汽提取所述含香料液中的芳香物质，得到含有芳香物质的水蒸汽和芳香提取废液；3)将所述含有芳香物质的水蒸汽冷凝一次或多次，优选两次，得到芳香物质水溶液；4)将所述芳香物质水溶液在线回添到所述半成品中。2.项I的方法，其中在所述步骤2)中，用换热器对所述含香料液加热，换热器温度控制在 20-100°C，优选 70-100°C，更优选 90_100°C。
3
3.项I或2的方法，其中所述冷凝步骤用冷凝器进行。4.项1-3中任一项的方法，其包括对所述芳香提取废液重复所述步骤2)和步骤
3)一次或多次，优选一次，得到后续芳香物质水溶液，将所述后续芳香物质水溶液在线回添到所述半成品中。5.项1-4中任一项的方法，其包括在闪蒸后对原料的脱氧步骤，优选地，经脱氧的半成品的溶氧量为小于等于4ppm，优选小于等于2ppm，优选地，该步骤用脱气罐进行。6.项1-5中任一项的方法，其中所述芳香物质的芳香提取率是O. 1%_10%，优选
I.5%-5. 5%，优选 2%-4%。7. 一种保持液态饮品原有风味的方法，包括下列步骤I)将液态饮品的原料进行闪蒸，得到半成品和含香料液；2)用泵送方式将所述含香料液送到换热器加热，优选经过两次换热器加热，换热器温度控制在20-10(TC，优选70-10(TC，更优选90-10(TC，然后输送到芳香提取塔顶部，在含香料液向下流动过程中使所述含香料液与从塔底进入的水蒸汽充分接触，用水蒸汽提取所述含香料液中的芳香物质，接着用冷凝器将含有芳香物质的水蒸汽冷凝一次或多次，优选两次，得到芳香物质水溶液；4)将所述芳香物质水溶液在线回添到所述半成品中。8.项1-7中任一项的方法，其中所述液态饮品为乳制品。9. 一种保持液态饮品原有风味的方法，包括将液态饮品的原料进行闪蒸，之后进行脱氧，优选地，用脱气罐脱氧的步骤，脱氧后得到的半成品的溶氧量为小于等于4ppm，优选小于等于2ppm。10.项9的方法，其中所述液态饮品为乳制品。本发明的方法最大限度保持了液态饮品原有的风味，通过本发明方法获得的产品在口味方面明显优于一般产品，因此，深受消费者欢迎。附图
简述图I :液态饮品主要加工工艺。图2 :芳香回收模块及工艺，其中I :进料/出料部分；11 :香味萃取部分；111 :挥发性物质凝缩部分；1 :含香料液；2 :泵；3 :换热器；4 :冷凝器；5 :水蒸汽；6 :芳香物质水溶液；7 :挥发性风味；8 :提取后料液。图3 :脱氧+芳香回收+在线回添工艺。图4 :芳香回收塔的例示性结构。其中I :进料口 ；2 :芳香物质出口 ；3 :塔身；4 :固定片；5 :转动片；6 :蒸汽入口 ；7 :转轴；8 :废液出口。图5:芳香物质回收监测。在该图中，SCC意为“芳香回收”;SCC1、SCC2分别为第一次芳香回收、第二次芳香回收。第二次芳香回收是指第一次芳香提取并不充分，于是将第一次提取得到的废液进行第二次提取。本发明通过“芳香回收”工艺，含香料液中含有的风味物质进行回收。通过气相色谱-质谱将初始含香料液中芳香物质的峰面积积分(Al)定义为“ I ”，其他节点所得芳香物质水溶液中芳香物质的峰面积积分An (η为2 (对于SCC1)、3(对于SCC2))与Al比较，得到芳香物质相对含量。经过一次芳香提取得到70%以上的芳香风味物质，特殊产品可通过二次芳香提取进行芳香物质两次回收，可得到85%以上的芳香物质。在一个实施方案中，气相色谱-质谱方法所用仪器为气相色谱-质谱联用仪、热脱附仪；其中采用Tenax吸附管吸附芳香物质，然后用热脱附仪配合气质联用仪进行芳香物质分析，以质谱图对提取物中的芳香物质进行定性，以气相色谱峰面积积分进行定量。
具体实施例方式本发明中的定义与本领域技术人员的通常理解具有相同的意义。在冲突的情况中，应当以本发明的定义为准。本发明提供的液态饮品，根据产品配方和分类的不同，可以但不仅限于乳制品，包括纯乳、调制乳、乳饮料或含乳饮料或其他软饮料制品，包括果汁饮料、茶饮料、植物蛋白饮料、咖啡饮料、可可饮料等。在一个优选的实施方案中，液态饮品是乳制品，即以乳为主要原料加工制成的液态制品。在本文中使用时，标准化指通过“闪蒸”调节产品干物质指标的工艺。在本文中使用时，含香料液指闪蒸中脱出的液体，即闪蒸水，一般情况中，其含有芳香物质。在本文中使用时，脱氧指闪蒸过程中料液通过脱气罐等“脱氧”模块脱去部分氧气。在本文中使用时，原料指食品加工中可食用的液态材料。在一个具体的实施方案中，原料指牛乳，其中牛乳的蛋白质含量可以是O. 3-20重量％，更优选O. 5-10重量％，更优选1-7重量％，更优选I. 5-5重量％，更优选2-4重量％，更优选2. 9-3. 5重量％。本发明中，对牛奶的来源、生产条件等没有限制。在本文中使用时，半成品指通过标准化处理，然后定容后得到的料液。在本文中使用时，芳香物质是指含香料液中存在的与可食用原料风味成分相同或相近的物质。在一个具体的实施方案中，芳香物质通过采用Tenax吸附管吸附，然后用热脱附仪配合气质联用仪进行分析，以质谱图进行定性，以气相色谱峰面积积分进行定量，该芳香物质包括异丙基甲基硫醚、乙酸乙酯、乙酸、2-丁酮、异戊醛、2-甲基丁醛、3-甲基-2-丁酮、丙酸乙酯、乙酸丙酯、2，3- 丁二酮、异戊醛、2-戊酮、4-甲基-2-戊酮、3-甲基-2-戊酮、α-菔烯、丙醇、丁酸乙酯、乙酸丁酯、2-甲基-2-硫醚、己醛、β-菔烯、乙酸异戊酯、I-甲基-I氮卩比咯、5-甲基-2-己酮、2-甲基-丁醇、柠烯、己酸乙酯、苏合香稀、对伞花烃、辛醛、癸醛、芳樟醇、二甲硫基甲烷、苯甲醛、α-柏木烯、Y-依兰油烯、壬醇、苯乙酮、乙酸香茅酯、橙花醛、乙酸橙花酯、香叶醛、乙酸香叶酯、2-十三酮、香叶基丙酮、癸醇、水杨醇甲酯、
2-羟基-苯乙酮、橙花叔醇、苯甲酸、十二酸、2-庚酮、2-乙基己醛、I-辛烯三醇、3-辛酮、
2-辛酮、2-乙基己醇、2-壬酮、壬醛、香茅醇、十二内酯等。应当理解，芳香物质随原料不同而不同，本领域技术人员可以凭经验或者经过有限的实验根据不同原料确定芳香物质的测定条件，并确定芳香物质。在本文中使用时，芳香提取塔是指含香料液与水蒸汽接触以提取芳香物质用的设备。在一种例示性的实施方案中，芳香提取塔为“塔状”，可购自FT Technologies公司(产品型号=Flav0Urtech SCC1000)，其包括进料口、废液出口、转轴、蒸汽入口、芳香物质出口、塔身、固定片和转动片(见图4)在本文中使用时，芳香提取率指从芳香物质出口排出后经过冷凝获得的芳香物质水溶液与进料口进入的含芳香液的质量比。在一个具体的实施方案中，芳香提取率指在芳香提取塔中，从芳香物质出口排出后经过冷凝获得的芳香物质水溶液与进料口进入的含芳香液的质量比。在一个实施方案中，芳香提取率是O. 1%-10%，优选I. 5%-5. 5%，优选2%-4%。在一个优选的实施方案中，芳香提取率是2%。在本文中使用时，芳香物质回收率指经过芳香回收步骤获得的芳香物质水溶液所含芳香物质与初始含芳香液所含芳香物质的比率。本发明主要通过“闪蒸”工艺、对产品中“氧元素”进行脱除以及通过“脱水”对产品进行标准化，使产品溶氧量小于等于4ppm ;优选小于等于2ppm。本发明进一步通过“芳香回收”工艺，对闪蒸水中含有的风味物质进行回收，芳香提取率是O. 1%-10%，优选I. 5%-5. 5%，优选2%-4% ;并将回收的风味物质在线回添到产品
储存罐。本发明设备采用如下设备，该设备主要由含香料液预热、芳香提取、芳香回收三个模块组成。该芳香回收设备的工作情况见图2，具体如下含香料液(即闪蒸水)，用“泵”送到“换热器”进行加热，进一步通过二次换热，换热器温度控制在20-10(TC，优选70-10(TC，更优选90-100°C，并输送到芳香提取塔顶部，在含香料液向下流动过程中与从塔低进入的热蒸汽充分接触，含香料液中的芳香物质被提取出来，通过步骤冷凝，得到芳香物(部分挥发性强的芳香物质需要第三次冷凝，得到芳香物质水溶液)。芳香提取废液从塔低导出，通过两次换热，排放。该芳香回收工艺流程见图3，具体说明如下I.原料食品加工中的可食用原料2.检测原料检测，使之符合既定原料标准3.配料根据配方进行原料混合4.检测对配料后的料液按照既定标准进行检测5.预热预热至适合均质及后续标准化的温度6.脱氧及芳香回收6. I标准化通过“闪蒸”调节产品干物质指标6. 2冷却“标准化”过的料液冷却至适合产品储存温度6. 3脱氧闪蒸过程中料液通过脱气罐等“脱氧”模块脱去部分氧气6. 4芳香回收通过“芳香回收”模块对“闪蒸”脱出水中芳香物质进行回收6. 5芳香回添将“芳香回收”到的芳香物回添到冷却的后产品料液中6.5半成品对通过处理的料液定容,得到半成品7.检测对半成品按照质量标准进行检测8.杀囷对广品料液进彳丁杀囷处理9.灌装将杀菌后的料液灌入容器10.入库产品放入适合存贮条件的库房11.出厂
实施例以下通过具体实施例详细说明本发明的技术及特点，但这些实施例并非用以限定本发明的保护范围。仪器和方法在本申请中使用以下仪器和设备。应当理解，本发明的实施不限于这些仪器和设备，任何等同的仪器和设备可用于实施本发明。气相色谱仪Agilent6890Series GC System质谱HEWLETTPACKARD 5973热脱附仪PerkinElmerTurboMatrix 50气相色谱柱AgilentHP-INNOffax溶氧检测仪器Handylab 0X12溶氧仪，厂家=SCHOOT脱气罐利乐公司在本发明中，溶氧值通过溶氧检测仪器直接测定。比较例一般牛奶产品制备选用如下配方生牛乳半成品定容至1000. OOkg制备过程工艺如下I、生牛乳来源于自有牧场，符合GB 19301规定。2、巴氏杀囷工序3. I 均质均质温度为55°C 80°C,均质总压力为150 170bar,—级均质压力为120 150bar, 二级均质压力为30 40bar。说明lbar= O. IMPa。3.2 闪蒸闪蒸调整产品蛋白质指标彡3. 3g/100go3.3巴氏杀菌850C ±2°C，时间为 15 秒。3.4半成品储存半成品贮存温度为(TC TC。4超高温灭菌4. I 均质均质压力总压力220 240bar,—级压力I8O 2OObar, 二级压力40 50bar。均质温度60°C 90°C。4. 2灭菌温度137°C ±2°C，时间为4 6S (VTIS杀菌机为142°C ±2°C);进料温度 2V 25°C。5无菌灌装采用Tetra Pak TBA22 250S灌装机进行灌装，灌注温度8°C 30°C。6保温实验产品放入37°C保温库，7日后进行微生物、酸度检测，合格后进行效果比较。实施例I :脱氧产品制备选用如下配方
生牛乳半成品定容至1000. OOkg制备过程具体操作如下I、生牛乳来源于自有牧场，符合GB 19301规定。2、巴氏杀菌工序3. I 均质均质温度为55°C 80°C,均质总压力为150 170bar,—级均质压力为120 150bar, 二级均质压力为30 40bar。说明lbar= O. IMPa03.2 闪蒸闪蒸调整广品蛋白质指标> 3. 3g/IOOg03.3 脱氧半成品溶氧量彡L 5ppm。3.4巴氏杀菌850C ±2°C，时间为 15 秒。3.5半成品储存半成品贮存温度为O°C 7°C。4超高温灭菌4. I 均质均质压力总压力220 240bar,—级压力180 200bar, 二级压力40 50bar。均质温度60°C 90°C。4. 2灭菌温度137°C ±2°C，时间为4 6S (VTIS杀菌机为142°C ±2°C);进料温度 2V 25°C。5无菌灌装采用Tetra Pak TBA22 250S灌装机进行灌装，灌注温度8°C 30°C。6保温实验产品放入37°C保温库，7日后进行微生物、酸度检测，合格后进行效果比较。实施例2 :芳香回添产品的制备选用如下配方生牛乳半成品定容至1000. OOkg制备过程具体操作如下I、生牛乳来源于自有牧场，符合GB 19301规定。2、巴氏杀囷工序3. I 均质均质温度为55°C 80°C,均质总压力为150 170bar,—级均质压力为120 150bar, 二级均质压力为30 40bar。说明lbar= O. IMPa03.2 闪蒸闪蒸调整产品蛋白质指标彡3. 3g/100go3.3巴氏杀菌
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85°C ±2°C，时间为 15 秒。3.4半成品储存半成品贮存温度为O°C 7°C。3.5芳香回收
3. 5. I闪蒸水通过泵送至换热器预热至98±2°C3. 5. 2 运输至提取塔(厂家FT Technologies 公司，型号FlavourtechSCC1000)顶部3. 5. 3设置芳香提取率2% (即由蒸汽冷凝的芳香物质水溶液得率为2%，以含香料液为基准)，含香料液向下流动过程中在提取塔固定片和转动片及离心力作用下充分与塔底通入的蒸汽接触，部分芳香物质随蒸汽被抽出。3. 5. 4通过冷凝得到第一次提取(SCCl)芳香物质水溶液3. 5. 5提取废液再次经过上述提取，得到第二次提取(SCC2)芳香物质水溶液，通过气相色谱-质谱联用仪(Agi Ient、HP )、热脱附仪(PerkinElmer)对SCCl芳香物质和SCC2芳香物质进行测定，其中采用Tenax吸附管吸附芳香物质，然后用热脱附仪配合气质联用仪进行芳香物质分析，以质谱图对提取物中的芳香物质进行定性，以气相色谱峰面积积分进行定量。色谱条件为GC 条件HP — innowax (Agilent) (60mX O. 32mmXO. 25 μ m)非极性毛细管柱，柱流速lmL/min,柱平衡温度30s,程序升温70°C保持Imin,以4°C /min升到2400C，保持20min，检测器温度280°C，进样器温度250°C，分流比为1:5。质谱(MS)条件GC/MS传输线温度280°C，EI离子源，电离电压70eV，检测范围29 400amu,载气为氦气。3.6芳香回添将I吨原料液生产过程中取得的“含香料液”，通过“芳香回收”得到的SCCl芳香物质水溶液及SCC2芳香物质水溶液对应回添到I吨半成品中，搅拌15-30min。4超高温灭菌4. I 均质均质压力总压力220 240bar,—级压力I8O 2OObar, 二级压力40 50bar。均质温度60°C 90°C。4. 2灭菌温度137°C ±2°C，时间为4 6S (VTIS杀菌机为142°C ±2°C);进料温度 2V 25°C。5无菌灌装采用Tetra Pak TBA22 250S灌装机进行灌装，灌注温度8°C 30°C。6保温实验产品放入37°C保温库，7日后进行微生物、酸度检测，合格后出厂。实施例3 :脱氧+芳香回添产品的制备选用如下配方生牛乳半成品定容至1000. OOkg制备过程工艺如图3所示，具体操作如下I、生牛乳来源于自有牧场，符合GB 19301规定。
2、巴氏杀菌工序3. I 均质均质温度为55°C 80°C,均质总压力为150 170bar,—级均质压力为120 150bar, 二级均质压力为30 40bar。说明lbar= O. IMPa03.2 闪蒸闪蒸调整广品蛋白质指标> 3. 3g/IOOg03.3 脱氧半成品溶氧量彡I. 5ppm。3.4巴氏杀菌850C ±2°C，时间为 15 秒。3.5半成品储存半成品贮存温度为O°C 7°C。3.6芳香回收3. 6. I闪蒸水通过泵送至换热器预热至98±2°C3. 6. 2 运输至提取塔(厂家FT Technologies 公司，型号FlavourtechSCC1000)顶部3. 6. 3设置芳香提取率2% (即由蒸汽冷凝的芳香物质水溶液得率为2%，以含香料液为基准)，含香料液向下流动过程中在提取塔固定片和转动片及离心力作用下充分与塔底通入的蒸汽接触，部分芳香物质随蒸汽被抽出。3. 6. 4通过冷凝得到第一次提取(SCCl)芳香物质水溶液3. 6. 5提取废液再次经过上述提取，得到第二次提取(SCC2)芳香物质水溶液，通过气相色谱-质谱联用仪、热脱附仪对SCCl芳香物质和SCC2芳香物质进行测定，其中采用Tenax吸附管吸附芳香物质，然后用热脱附仪配合气质联用仪进行芳香物质分析，以质谱图对提取物中的芳香物质进行定性，以气相色谱峰面积积分进行定量。色谱条件为GC条件HP — innowax (60mX0. 32mmX0. 25 μ m)非极性毛细管柱，柱流速lmL/min，柱平衡温度30s，程序升温70°C保持lmin，以4°C /min升到240°C，保持20min，检测器温度280°C，进样器温度250°C，分流比为I : 5。质谱(MS)条件GC/MS传输线温度280°C，EI离子源，电离电压70eV，检测范围29 400amu,载气为氦气。3.7芳香回添将I吨原料液生产过程中取得的“含香料液”，通过“芳香回收”得到的SCCl芳香物质及SCC2芳香物质对应回添到I吨半成品中，搅拌15-30min。4超高温灭菌4. I 均质均质压力总压力220 240bar,—级压力180 200bar, 二级压力40 50bar。均质温度6(TC 90O。4. 2灭菌温度137°C ±2°C，时间为4 6S (VTIS杀菌机为142°C ±2°C);进料温度 2°C 25°C。
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5无菌灌装采用Tetra Pak TBA22 250S灌装机进行灌装，灌注温度8°C 30°C。6保温实验产品放入37°C保温库，7日后进行微生物、酸度检测，合格后出厂。7有益效果验证表I :产品溶氧值测定
权利要求
1.一种保持液态饮品原有风味的方法，包括下列步骤1)将液态饮品的原料进行闪蒸，得到半成品和含香料液；2)将所述含香料液加热，然后，使所述含香料液与水蒸汽以相向流动方式接触以用水蒸汽提取所述含香料液中的芳香物质，得到含有芳香物质的水蒸汽和芳香提取废液；3)将所述含有芳香物质的水蒸汽冷凝一次或多次，优选两次，得到芳香物质水溶液；和4)将所述芳香物质水溶液在线回添到所述半成品中。
2.权利要求I的方法，其中在所述步骤2)中，用换热器对所述含香料液加热，换热器温度控制在20-100°C，优选70-100°C，更优选90_100°C。
3.权利要求I或2的方法，其中所述冷凝步骤用冷凝器进行。
4.权利要求1-3中任一项的方法，其包括对所述芳香提取废液重复所述步骤2)和步骤3) 一次或多次，优选一次，得到后续芳香物质水溶液，将所述后续芳香物质水溶液在线回添到所述半成品中。
5.权利要求1-4中任一项的方法，其包括在闪蒸后对原料的脱氧步骤，优选地，经脱氧的半成品的溶氧量为小于等于4ppm，优选小于等于2ppm，优选地，该步骤用脱气罐进行。
6.权利要求1-5中任一项的方法，其中所述芳香物质的芳香提取率是O.1%-10%，优选I. 5%-5. 5%，优选 2%-4%。
7.一种保持液态饮品原有风味的方法，包括下列步骤1)将液态饮品的原料进行闪蒸，得到半成品和含香料液；2)用泵送方式将所述含香料液送到换热器加热，优选经过两次换热器加热，换热器温度控制在20-10(TC，优选70-10(TC，更优选90-10(TC，然后输送到芳香提取塔顶部，在含香料液向下流动过程中使所述含香料液与从塔底进入的水蒸汽充分接触，用水蒸汽提取所述含香料液中的芳香物质，接着用冷凝器将含有芳香物质的水蒸汽冷凝一次或多次，优选两次，得到芳香物质水溶液；和3)将所述芳香物质水溶液在线回添到所述半成品中。
8.权利要求1-7中任一项的方法，其中所述液态饮品为乳制品。
9.一种保持液态饮品原有风味的方法，包括将液态饮品的原料进行闪蒸，之后进行脱氧，优选地，用脱气罐脱氧的步骤，脱氧后得到的半成品的溶氧量为小于等于4ppm，优选小于等于2ppm。
10.权利要求9的方法，其中所述液态饮品为乳制品。
全文摘要
本发明涉及一种保持原有风味的液态饮品及其制备方法，特别是一种通过物理方法及工艺控制减少产品加工过程中风味物质损失的产品及其制备方法。更优选的采用脱氧——芳香回收——芳香物质回添技术及设备将加工过程中损失的芳香物质在线回添的液态饮品及其制备方法。本发明成功解决了液态饮品加工过程中损失风味物质的收集、浓缩及回添，使产品最大限度的保留了产品原有风味。
文档编号A23C11/00GK102907493SQ20121040628
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月23日 优先权日2012年10月23日
发明者季国志, 钱文涛, 关志涵, 高增丽, 陈伟, 王孟辉, 陈静, 王斌, 郑丽君, 孙慧, 马艳霞, 李洪亮, 于景华 申请人:内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司