一种乳酸菌饮品及其制备方法与流程

本发明涉及一种乳酸菌饮品及其制备方法，属于乳酸菌饮品制备技术领域。

背景技术：

乳酸菌饮品的健康理念已越来越受到了大众的推宠，其发酵乳可为饮品提供营养物质及发酵风味，活得乳杆菌能促进肠道健康，起到良好的保健效果，通过改善发酵乳活菌数及风味，可有效提高乳酸菌饮料的营养成分及保健效果。但是，目前市场上所存在的乳酸菌饮料普遍存在活菌数较低的问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的在于通过一种乳酸菌饮品及其制备方法，通过改善乳酸菌发酵条件及其乳饮品工艺，提升乳酸菌饮品活菌数，改善乳酸菌饮品风味。

为达到上述目的，本发明提供了一种乳酸菌饮品，该乳酸菌饮品是通过将发酵乳和基料料液混合制备的，其中，以乳酸菌饮品的原料中的水的总体积计，所述发酵乳的原料组成包括蔗糖60-65g/l、全脂乳粉60-65g/l、柠檬酸0.1-0.2g/l、柠檬酸钠0.1-0.2g/l、mnso4·5h2o100-110mg/l、芒果浆5-7g/l、水。

根据本发明的具体实施方案，以乳酸菌饮品的原料中的水的体积计，所述发酵乳的原料组成优选包括：蔗糖65g/l、全脂乳粉65g/l、柠檬酸0.1g/l、柠檬酸钠0.1g/l、mnso4·5h2o100mg/l、芒果浆5g/l。

根据本发明的具体实施方案，以乳酸菌饮品的原料中的水的体积计，所述基料的原料组成包括：蔗糖35-55g/l、高脂果胶2-3g/l、高纤羧甲基纤维素钠2-3g/l、水。

根据本发明的具体实施方案，以乳酸菌饮品的原料中的水的总体积计，该乳酸菌饮品的原料组成包括：蔗糖100-105g/l、全脂乳粉60-65g/l、柠檬酸0.1-0.2g/l、柠檬酸钠0.1-0.2g/l、mnso4·5h2o100-110mg/l、芒果浆5-7g/l、高脂果胶2-3g/l、高纤羧甲基纤维素钠2-3g/l、水。

乳酸菌饮品的原料中的水分为两部分，一部分用作发酵乳的原料，另一部分用作基料的原料，这两部分水的具体用量可以根据实际制备过程中的需要确定，在将发酵奶和基料料液混合之后，用水进行定容。

本发明还提供了上述乳酸菌饮品的制备方法，其中，该乳酸菌饮料是通过将发酵乳和基料料液混合制备的。

根据本发明的具体实施方案，优选地，所述发酵乳是通过以下步骤制备的：

发酵液配置：将适量水加热到45-55℃，加入全脂乳粉、蔗糖、芒果浆，搅拌分散，待全脂乳粉充分溶解后，缓慢加入mnso4·5h2o、柠檬酸、柠檬酸钠，搅拌5-10min混合均匀，静置恒温45-55℃水合20-30分钟；

发酵液均质：将水合好的发酵液进行均质，采用二级均质的方式，一级均质压力为20-40bar，二级均质压力为150-200bar；

巴氏杀菌：将均质后的发酵液升温至95-98℃杀菌5-10分钟，得到还原奶；

接种发酵：将杀菌后的还原奶迅速冷却至34-38℃，加入菌种，静置发酵20-24小时，发酵温度为34-38℃，当滴定酸度达到100-130°t，结束发酵，得到发酵乳；

发酵乳破乳：发酵结束后，将发酵乳搅拌破乳5-10分钟，确保发酵液无大凝块；

发酵乳均质：将破乳后的发酵乳进行均质，采用二级均质的方式，一级均质压力为20-40bar，二级均质压力为150-200bar。

根据本发明的具体实施方案，优选地，所述基料料液是通过以下步骤制备的：

基料配置：将适量水升温至55-65℃，边搅拌边缓慢加入高脂果胶、高纤羧甲基纤维素钠和蔗糖，高速搅拌15-20分钟，使料液成为均匀的无肉眼可见颗粒的混合液，得到基料料液；

基料均质：将配置好的基料进行均质，采用二级均质的方式，一级均质压力为30-50bar，二级均质压力为180-200bar；

基料超高温杀菌：对均质后的基料进行uht杀菌，杀菌温度119-122℃，杀菌时间3-5s，得到基料料液。

根据本发明的具体实施方案，采用上述步骤制备的发酵乳和基料料液制备乳酸菌饮品时，可以按照以下方式进行：

将基料料液与发酵乳混合，搅拌1-3分钟，边搅拌边加入纯水定容补足余量，继续搅拌10-15分钟，将料液混合均匀，边搅拌边缓慢加入含有柠檬酸和柠檬酸钠的缓存溶液调酸到ph值为3.9-4.5，得到所述乳酸菌饮品。

根据本发明的具体实施方案，优选地，本发明所提供的乳酸菌饮品的制备方法包括以下步骤：

(1)制备发酵乳：

发酵液配置：称取适量配料用水加热到45-55℃，加入全脂乳粉、蔗糖、芒果浆，搅拌分散，待全脂乳粉充分溶解后，缓慢加入mnso4·5h2o、柠檬酸、柠檬酸钠，搅拌5-10min混合均匀，静置恒温45-55℃水合20-30分钟；

发酵液均质：将水合好的发酵液进行均质，采用二级均质的方式，一级均质压力为20-40bar，二级均质压力为150-200bar；

巴氏杀菌：将均质后的发酵液升温至95-98℃杀菌5-10分钟，得到还原奶；

接种发酵：将杀菌后的还原奶迅速冷却至34-38℃，加入菌种，静置发酵20-24小时，发酵温度为34-38℃，当滴定酸度达到100-130°t，结束发酵，得到发酵乳；

发酵乳破乳：将发酵乳搅拌破乳5-10分钟；

发酵乳均质：对破乳后的发酵乳进行均质，采用二级均质的方式，一级均质压力为20-40bar，二级均质压力为150-200bar；

(二)制备基料料液：

基料配置：将占配料量30-50％的配料水升温至55-65℃，边搅拌边缓慢加入高脂果胶、高纤羧甲基纤维素钠和蔗糖，高速搅拌15-20分钟，得到基料；

基料均质：对基料进行均质，采用二级均质的方式，一级均质压力为30-50bar，二级均质压力为180-200bar；

基料超高温杀菌：对均质后的基料进行uht杀菌，杀菌温度119-122℃，杀菌时间3-5s，得到基料料液；

(三)发酵乳与基料料液混合：

将基料料液与发酵乳混合，搅拌1-3分钟，边搅拌边加入纯水定容补足余量，继续搅拌10-15分钟，将料液混合均匀，边搅拌边缓慢加入含有柠檬酸和柠檬酸钠的缓存溶液调酸到ph值为3.9-4.5(优选4.1-4.5)，得到所述乳酸菌饮品。

根据本发明的具体实施方案，上述制备过程中所采用的菌种为副干酪乳杆菌，例如科汉森提供的g078副干酪乳杆菌。

根据本发明的具体实施方案，当需要添加香精时，可以在调酸之后加入，加入香精之后搅拌3-5分钟使其混合均匀。

本发明所提供的技术方案大幅提升了乳酸菌饮品中活菌数含量，增添了乳酸菌饮品风味种类，更好的占有市场竞争力。

本发明所提供的乳酸菌饮品是一种有较高活菌数、良好风味的乳酸菌饮品，有助于促进肠道消化吸收，调节体内肠道菌群平衡。

附图说明

图1为不同碳源的活菌数实验结果。

图2为不同氮源的活菌数实验结果。

图3为不同碳氮总量、不同碳氮比的活菌数实验结果。

图4为不同缓冲盐体系的活菌数实验结果。

图5为不同微量元素的活菌数实验结果。

图6为不同果蔬的活菌数实验结果。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

参考现有的乳酸菌发酵基础条件，以一水葡萄糖30g-50g/l为碳源、脱脂乳粉70g-100g/l为氮源，接种科汉森提供的g078副干酪乳杆菌37℃发酵24小时为基础发酵工艺，分别对碳源、氮源进行对比试验，并通过添加合适的缓存体系、微量元素、果蔬，获得活菌数高、发酵风味良好的发酵乳，选用高脂果胶4g/l做为乳酸菌饮品稳定体系，选用白沙糖30-60g/l、三氯蔗糖0.05-0.1g/l进行补糖，选用浓度为10％d的一水柠檬酸和柠檬酸钠缓存液调酸到ph3.9-4.5，以上述工艺为基础进行稳定体系对比，进而获得活菌数高、有良好风味的乳酸菌饮品。

1、发酵液碳源对比

分别采用40g/l的蔗糖、乳糖、麦芽糖、水苏糖、d-果糖、低聚果糖、菊粉、果葡糖浆、甘露醇、海藻糖、麦芽糖浆做为碳源加入纯水配制培养液，并设置不加碳源的培养液为空白对照组，添加一水葡萄糖的培养液为阴性对照组，接种后37℃发酵24小时，根据菌体生长情况、发酵风味判断碳源的优劣。

实施例1

采用一水葡萄糖40g/l、脱脂乳粉90g/l，接种g078后37℃发酵24小时，测定活菌数。

对比实施例1

分别采用40g/l的蔗糖、乳糖、麦芽糖、水苏糖、d-果糖、低聚果糖、菊粉、果葡糖浆、甘露醇、海藻糖、麦芽糖浆做为碳源配制培养液，并设置不加碳源的培养液为空白对照组，接种后37℃发酵24小时，测定活菌数。

活菌数测定结果如图1所示。由图1所示的实验结果可以看出：40g/l的蔗糖作为碳源其活菌数显著高于一水葡萄糖、乳糖等其它组别，选用40g/l的蔗糖做为碳源效果较好。

2、发酵液氮源对比

分别采用90g/l的全脂乳粉、脱脂乳粉、脱盐乳清粉做为氮源配制培养液，并设置不加氮源的培养液为空白对照组，接种发酵，37℃恒温培养24h，根据菌体生长情况、发酵风味判断氮源的优劣。

实施例2

采用蔗糖40g/l、全脂乳粉90g/l，接种g078后37℃发酵24小时，测定活菌数。

对比实施例2

分别采用90g/l的全脂乳粉、脱盐乳清粉作为氮源制培养液，并设置不加氮源的培养液为空白对照组，接种发酵，37℃恒温培养24h，测定活菌数。

活菌数测定结果如图2所示。由图2所示的实验结果可以看出：全脂乳粉90g/l作为氮源其活菌数显著高于脱脂乳粉、脱盐乳清粉及空白组别，选用90g/l全脂乳粉作为氮源效果较好。

3、碳氮源总量及其比例对比

以1、2确定的效果较好的碳源、氮源作为基础，通过采用不同的碳氮总量和碳氮质量比代替基础配方中的碳源和氮源配制培养液，接种发酵，37℃恒温培养24h，通过利用试验得到的各组活菌数的分析结果，选取最适的碳氮总量及碳氮比。

实施例3

采用蔗糖40g/l、脱脂乳粉90g/l，接种g078后37℃发酵24小时，测定活菌数。

对比实施例3

分别采用碳氮总量为9％、11％、13％、15％、17％，碳氮比为3：1、2：1、1：1、1：2、1：3进行实验接种发酵，37℃恒温培养24h，测定活菌数。

活菌数测定结果如图3所示。由图3所示的实验结果可以看出：蔗糖、全脂乳粉为最适碳源、氮源，碳氮总量13％及碳氮比1：1为最适配比，即蔗糖65g/l、全脂乳粉65g/l。

4、发酵液缓冲盐体系对比

根据上述优化得到的发酵液(即碳源、氮源)，添加不同的缓冲体系，空白对照选取不添加缓冲盐的优化培养基，接种发酵，37℃恒温培养24h，根据菌体生长情况确定适宜的缓冲盐体系。

实施例4

采用蔗糖65g/l、全脂乳粉65g/l，接种g078后37℃发酵24小时，测定活菌数。

对比实施例4

采用蔗糖65g/l、全脂乳粉65g/l，分别添加①柠檬酸钠0.2g/l、②无水乙酸钠0.2g/l、③k2hpo4·3h2o0.2g/l、④na2hpo40.2g/l、⑤nah2po40.2g/l、⑥柠檬酸钠0.05g/l/无水乙酸钠0.05g/l/k2hpo4·3h2o0.1g/l、⑦na2hpo40.1g/l/nah2po40.1g/l、⑧na2hpo40.1g/l/柠檬酸0.1g/l、⑨na2hpo40.1g/l/kh2po40.1g/l、⑩柠檬酸0.1g/l/柠檬酸钠0.1g/l进行实验接种发酵，37℃恒温培养24h，测定活菌数。

活菌数测定结果如图4所示。由图4所示的实验结果可以看出：以蔗糖65g/l、全脂乳粉65g/l为基础，添加柠檬酸0.1g/l、柠檬酸钠0.1g/l效果较好。

5、微量元素对比

上述试验基础上，添加不同种类不同浓度的微量元素(包括镁、锰、铁、铜、锌离子)，空白对照选取不添加微量元素的培养液，接种发酵，37℃恒温培养24h，根据菌体生长情况、发酵风味判断碳源的优劣。

实施例5

采用蔗糖65g/l、全脂乳粉65g/l、柠檬酸0.1g/l、檬酸钠0.1g/l，接种g078后37℃发酵24小时，测定活菌数。

对比实施例5

采用蔗糖65g/l、全脂乳粉65g/l、柠檬酸0.1g/l、檬酸钠0.1g/l，分别添加50mg/l、75mg/l、100mg/l、125mg/l、150mg/l的feso4·7h2o、cuso4·5h2o、znso4·7h2o、mnso4·5h2o进行实验接种发酵，37℃恒温培养24h，测定活菌数。

活菌数测定结果如图5所示。由图5所示的实验结果可以看出：以蔗糖65g/l、全脂乳粉65g/l、柠檬酸0.1g/l、柠檬酸钠0.1g/为基础，添加mnso4·5h2o100mg/l的效果比较好。

6、果疏对比

选取香蕉粉、芒果浆、紫薯提取物、玉米提取物、胡萝卜提取物、番茄提取物，以0.5％为添加量加入优化好的培养液中接种发酵，37℃恒温培养24h，根据菌体生长情况、发酵风味，确定最适添加的天然提取物。选择最适天然提取物，设定不同浓度进行对比试验。

实施例6

采用蔗糖65g/l、全脂乳粉65g/l、柠檬酸0.1g/l、柠檬酸钠0.1g/l、mnso4·5h2o100mg/l，接种g078后37℃发酵24小时，测定活菌数。

对比实施例6

采用蔗糖65g/l、全脂乳粉65g/l、柠檬酸0.1g/l、柠檬酸钠0.1g/l、mnso4·5h2o100mg/l，分别添加5g/l的香蕉粉、芒果浆、紫薯提取物、玉米提取物、胡萝卜提取物、番茄提取物进行实验接种发酵，37℃恒温培养24h，测定活菌数。

活菌数测定结果如图6所示。

口感测评

分别添加300g/l上述香蕉粉发酵乳、芒果浆发酵乳、紫薯提取物发酵乳、玉米提取物发酵乳、胡萝卜提取物发酵乳、番茄提取物发酵乳，选用高脂果胶4g/l做为乳酸菌饮品稳定体系，选用白沙糖60g/l、三氯蔗糖0.05g/l、安赛蜜0.02g/l进行补糖，选用一水柠檬酸1-3g/l调酸到ph4.2均质、杀菌后进行口感品评。结果如表1所示。

综合活菌数检测及口感测评结果可以看出：蔗糖65g/l、全脂乳粉65g/l、柠檬酸0.1g/l、柠檬酸钠0.1g/l、mnso4·5h2o100mg/l、芒果浆5g/l为最优发酵乳配方。优化后的发酵配方制备发酵乳活菌数为3.54×10⁸cfu/g，较优化前(碳源优化前基础配方)发酵乳活菌数2.78×10⁷cfu/g提高约13倍。

表1

7、稳定体系对比

在上述确定的发酵乳配方的基础上，添加不同稳定体系(包括①高脂果胶2g/l、低纤羧甲基纤维素钠3g/l；②高脂果胶2g/l、高纤羧甲基纤维素钠3g/l)；③高脂果胶2g/l、低纤羧甲基纤维素钠2g/l、结冷胶0.5g/l；④高脂果胶1g/l、低纤羧甲基纤维素钠2g/l、高纤羧甲基纤维素钠2g/l；阴性对照选取添加高脂果胶4g/l的培养液，根据乳酸菌饮品风味、保温实验稳定性判断稳定体系的优劣。

实施例7

采用蔗糖65g/l、全脂乳粉65g/l、柠檬酸0.1g/l、柠檬酸钠0.1g/l、mnso4·5h2o100mg/l、芒果浆5g/l，接种g078后37℃发酵24小时，制备发酵乳。选用高脂果胶4g/l做为乳酸菌饮品稳定体系，选用白沙糖60g/l、三氯蔗糖0.05g/l、安赛蜜0.02g/l进行补糖，选用一水柠檬酸1-3g/l调酸到ph4.2均质、杀菌后进行口感品评。

对比实施例7

采用蔗糖65g/l、全脂乳粉65g/l、柠檬酸0.1g/l、柠檬酸钠0.1g/l、mnso4·5h2o100mg/l、芒果浆5g/l，接种g078后37℃发酵24小时，制备发酵乳。分别选用①高脂果胶2g/l、低纤羧甲基纤维素钠3g/l；②高脂果胶2g/l、高纤羧甲基纤维素钠3g/l；③高脂果胶2g/l、低纤羧甲基纤维素钠2g/l、结冷胶0.5g/l；④高脂果胶1g/l、低纤羧甲基纤维素钠2g/l、高纤羧甲基纤维素钠2g/l做为乳酸菌饮品稳定体系，选用白沙糖60g/l、三氯蔗糖0.05g/l、安赛蜜0.02g/l进行补糖，选用一水柠檬酸1-3g/l调酸到ph4.2均质、杀菌后进行口感品评。

口感品评结果如表2所示。

表2

保温实验

将实验例、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4样品在45℃保温箱放置两个月进行观察，均无明显的吸水、分层现象，口感无异常。

综上，选用蔗糖65g/l、全脂乳粉65g/l、柠檬酸0.1g/l、柠檬酸钠0.1g/l、mnso4·5h2o100mg/l、芒果浆5g/l为最优发酵配方，选用高脂果胶2g/l、高纤羧甲基纤维素钠3g/l为最优稳定体系，利用该配方发酵得到的发酵乳活菌数为3.54×10⁸cfu/g,较优化前发酵乳活菌数2.78×10⁷cfu/g提高约13倍，制得的乳酸菌饮品更受大众认可。

通过上述对比试验可以看出：培养液中碳源和氮源在乳酸菌的生长发育过程中发挥着重要的作用，通过优化碳源和氮源种类及添加量，筛选出活菌数高、发酵乳风味良好的发酵乳配方，获得营养丰富、风味浓香的乳酸菌饮品。乳酸菌增殖生长的过程中，碳源、氮源在逐步消耗，同时伴随着酸性物质的生成，随着菌液菌体密度的增加，菌液ph逐渐下降，碳源、氮源的缺失、过酸的环境进而抑制乳酸菌的生长，甚至导致菌体死亡。选择合适充足的碳源、氮源可保障乳酸菌生长的营养来源，添加适量的缓冲盐可以在一定范围内中和培养液中的酸性物质，一定程度上缓减了菌液ph下降的速率，缓冲盐中的一些离子可参与菌体细胞的合成代谢活动，并调节细胞渗透压平衡，促进菌体生长。

实施例8

本实施例提供了一种乳酸菌饮品，以水的体积计，该乳酸菌饮品的原料组成包括：蔗糖100g/l、全脂乳粉65g/l、柠檬酸0.1g/l、柠檬酸钠0.1g/l、mnso4·5h2o100mg/l、芒果浆5g/l、高脂果胶2g/l、高纤羧甲基纤维素钠3g/l、水。其中，作为发酵乳原料的蔗糖为65g/l，作为基料原料的蔗糖为35g/l。

该乳酸菌饮品是通过以下步骤制备的：

(1)制备发酵乳：

发酵液配置：称取适量配料用水加热到45-50℃，加入全脂乳粉，搅拌分散，待全脂乳粉充分溶解后，静置恒温45-50℃水合25-30分钟；

发酵液均质：将水合好的发酵液进行均质，采用二级均质的方式，一级均质压力为30-40bar，二级均质压力为150-180bar；

巴氏杀菌：将均质后的发酵液升温至95-98℃杀菌5-10分钟，得到还原奶；

接种发酵：将杀菌后的还原奶迅速冷却至35-37℃，加入菌种，静置发酵20-24小时，发酵温度为35-37℃，当滴定酸度达到100-120°t，结束发酵，得到发酵乳；

发酵乳破乳：将发酵乳搅拌破乳5-10分钟；

发酵乳均质：对破乳后的发酵乳进行均质，采用二级均质的方式，一级均质压力为30-40bar，二级均质压力为180-200bar；

(二)制备基料料液：

基料配置：将占配料量25-30％的配料水升温至55-60℃，边搅拌边缓慢加入高脂果胶和蔗糖，高速搅拌15-20分钟，得到基料；

基料均质：对基料进行均质，采用二级均质的方式，一级均质压力为30-50bar，二级均质压力为150-180bar；

基料超高温杀菌：对均质后的基料进行uht杀菌，杀菌温度121℃，杀菌时间4s，得到基料料液；

(三)发酵乳与基料料液混合：

将基料料液与发酵乳混合，搅拌3-5分钟，边搅拌边加入纯水定容补足余量，继续搅拌10-15分钟，将料液混合均匀，边搅拌边缓慢加入含有柠檬酸和柠檬酸钠的缓存溶液调酸到ph值为4.0-4.1，得到所述乳酸菌饮品。