一种乳酸菌保健全脂奶粉的制备方法

专利名称：一种乳酸菌保健全脂奶粉的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种奶粉的制备方法，特别是一种乳酸菌保健全脂奶粉的制备方法。
背景技术：
乳酸菌是重要的一类益生菌，是指发酵糖类主要产物为乳酸的一类无芽孢、革兰氏染色阳性细菌的总称。早在5000年前人类就已经使用乳酸菌制备食品。到目前为止，人类日常食用的泡菜、酸奶、酱油、豆豉等，都是应用乳酸菌生产的例子。乳酸菌在肠胃道中生长，能帮助消化，调整大、小肠的蠕动，有利肠道正常功能，而且作用温和自然。由于微生物种群的抗拮作用，乳酸菌会使肠道中产生致癌物的不良细菌大量减少，进而减少致癌机率。 乳酸菌在肠道中还可以制造人体所需的维生素，例如维他命K、4、B6、B12、叶酸等。牛奶是营养价值很高的食品，西方人称牛奶是“人类的保姆”。除膳食纤维外，牛奶含有人体所需要的全部营养物质，其营养价值之高是其他食物无法比拟的。据测定，每100 克牛奶中，含有脂肪3. 1克、蛋白质2. 9克、乳糖4. 5克、矿物质0. 7克以及维生素、矿物质等。此外，乳糖还能促进人体肠道内乳酸菌的生长，抑制肠内异常发酵造成的中毒，保证肠道健康，乳糖优于其他碳水化合物。但牛乳中的乳糖，部分人群饮用后易发生乳糖不耐症， 因而导致腹泻等症状，从而浪费了优良的蛋白质资源。而利用乳酸菌的发酵作用可以降解牛奶中70 80%的乳糖，这样更有利于人体吸收牛奶中的营养成分。乳酸菌保健全脂奶粉是将鲜奶严格消毒并加入乳酸菌菌种，经过特殊工艺精制而成的保健型奶粉。保加利亚乳杆菌和湿热链球菌均为肠道有益的乳酸菌，也是制备酸奶常用的菌种。大量实验证明保加利亚乳杆菌和湿热链球菌两者之间存在协同共生作用。因此，将保加利亚乳杆菌和湿热链球菌1 1组合制备乳酸菌保健全脂奶粉，集牛奶的营养作用和乳酸菌的保健作用于一身，成品保持了普通全脂奶粉的营养成分，又具有活性乳酸菌的保健功能，即改善胃肠机能，帮助消化，增进食欲，预防腹胀，增强抗病力。另外，由于乳酸菌的发酵作用，使牛奶中的酪蛋白和脂肪变得更易消化，牛奶中的钙和乳酸结合后更易被吸收，使肠内环境因乳酸的影响而呈现酸性，对于消化和健胃整肠等都有帮助。经40多位中老年以及儿童食用和生产实践证明，乳酸菌保健全脂奶粉对习惯性便秘、内外痔、咽喉感染、口疮、消化不良、胃腹胀满、乳糖不耐症等疾病有明显的预防和治疗作用。利用现有乳品厂的生产设备特别是立式喷粉设备，很方便的生产，而且成本低，产品的质量指标优于普通奶粉，具有很强的技术竞争优势。该产品作为陕西省星火计划项目已经在陕西长武乳品厂投产，改型的产品也在陕西泾阳奶粉厂投产使用，获得了显著的经济效益。国内外曾有大量文献报道有关乳酸菌饮料及其制品，而对于乳酸菌奶粉，报道较少。利用保加利亚乳杆菌和湿热链球菌11组合制备的含有两种乳酸菌的乳酸菌保健全脂奶粉未见报道。中国专利CN1U8103号公开了含活性双歧杆菌奶粉及其制造方法，仅是一种由含足够量的双歧杆菌冻干粉与奶粉混合而成的活性奶粉冲剂，但冻干耗能大，成本高，周期长，不适合大规模生产，而且产品含有一种乳酸菌。中国专利CN1233401号公开了一种含活性嗜酸乳杆菌奶粉的制作方法，按照普通奶粉的生产工艺，但产品生产过程中杂菌的控制、产品的质量问题等均难保证。中国专利CN200510041896. 9号公开了酸奶型乳酸菌奶粉的生产工艺，先从现有的乳品中分离菌种，然后在进行初筛和复筛，添加保护剂获得种子，再用于普通奶粉的生产中。鉴于以上问题，实有必要提供一种集营养和保健于一体的乳酸菌保健全脂奶粉及其制备方法。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种集营养和保健于一体的乳酸菌保健全脂奶粉的制备方法，保留了新鲜牛奶全部的营养成分，含有一定量的乳酸菌，具备乳酸菌食品的保健功能，常温下保持一年活性基本不变，此种奶粉还可直接用于制作酸奶。为实现上述目的，本发明提供了一种乳酸菌保健全脂奶粉的制备方法包括以下步骤步骤1 将新鲜优质且不含抗生素的牛乳原料依次进行净化、标准化，控制牛乳中的脂肪与无脂乳固体质量百分比为33. 3-42.9%。步骤2 将标准化后的牛乳进行预热杀菌；步骤3 在步骤2预热杀菌后的牛乳中加入精制白砂糖，控制糖度为3-4% ；步骤4 将步骤3得到的牛乳进行真空浓缩，形成浓缩乳；步骤5 将经过三次扩大培养的保加利亚乳杆菌和湿热链球菌按照1 1组合制备成的混合发酵剂按浓缩乳重量的0. 1-0. 2%加入到浓缩乳中；步骤6 将添加发酵剂的牛乳在42-46°C保温60_90分钟，形成凝乳；步骤7 在步骤6得到的凝乳中加入凝乳重量0. 5%的氯化钠，均质，然后进行喷雾干燥；步骤8 出粉，迅速冷却，控制冷却温度低于30°C，包装完的温度控制20-25°C，相对湿度75%以下。优选地，在所述步骤2中，所述瞬时杀菌的步骤为在120 140°C于1 2秒内完成；优选地，瞬时杀菌后的杂菌数不超过50个/g ；优选地，步骤4真空浓缩的条件为加热蒸汽压力控制1-1. 5kg/cm2,真空度为 610-660毫米汞柱，温度控制56-60°C ；优选地，浓缩后形成的浓缩乳的浓度为16-18波美度，干物质含量为45-50% ；优选地，在所述步骤5中，菌种扩大培养时的接种量为1-3% ；优选地，所述步骤7喷雾干燥的条件为热风温度150°C，排风温度70_75°C，塔温 70-75 O。与现有技术相比，本发明乳酸菌保健全脂奶粉的制备方法利用现有奶粉厂的设备，采用优质新鲜牛奶，控制严格卫生和生产工艺操作条件，使用一定量的高温型保加利亚乳杆菌和湿热链球菌的混合菌种发酵浓缩乳，经均质后喷雾干燥而成。由于使用了长期驯养的耐高温的保加利亚乳杆菌和湿热链球菌双菌株生产，严格控制喷雾干燥的条件以及一系列的控制杂菌污染的措施，确保了产品的乳酸菌的菌落数达到500万-550万CFU/g，复原乳的凝乳时间为4-6小时，复原乳酸度(° T) ( 20，大肠杆菌< 30/100g，规定乳酸菌奶粉不检测杂菌。
具体实施例方式实施例1本发明乳酸菌保健全脂奶粉的制备方法包括如下步骤第一步将新鲜优质且不含抗生素的牛乳原料通过感官检查、理化指标合格后，使用离心式净乳机净乳，备用；第二步将第一步净化后的牛乳进行标准化，即控制牛乳中的脂肪与无脂乳固体质量百分比为33. 3-42. 9%，以保证成品的含脂率为25- %，满足成品保健全脂奶粉的要求；第三步将第二步标准化后的牛乳进行预热杀菌，以保证成品的质量和对原料乳温度要求的目的，具体步骤为将第二步标准化后的牛乳在120-140°C于1-2秒内进行瞬时
杀菌，以控制杀菌工序后的杂菌数不超过50个/g，后续中浓缩乳的杂菌数不超过200个/ g ；第四步在第三步杀菌后的热牛乳中加入精制白砂糖，其中，精制白砂糖浓度控制为3-4%，以增加奶粉的速溶性和保存性，；第五步将第四步添加有白砂糖的热牛乳进行真空浓缩，真空浓缩的条件为加热蒸汽压力控制在1-1. 5kg/cm2 (表压)，真空度为610-660毫米汞柱，温度控制在56_60°C， 浓缩后形成的浓缩乳的浓度为16-18波美度，干物质(是指浓缩乳中蒸发掉水分后剩余的部分)含量为45-50% ；第六步将经过三次扩大培养的高温型保加利亚乳杆菌和湿热链球菌1 1组合制备的混合发酵剂按浓缩乳重量的0. 1-0. 2%加入到浓缩乳中，扩培时接种量控制1-3%， 培养基为杀菌后的新鲜牛乳，控制培养时间4-6小时至完全凝乳为止，形成凝乳，其中所述亚乳杆菌和湿热链球菌是先独自进行扩大培养最后再混合；第七步将第六步得到的添加有发酵剂的牛乳在42-46°C保温60_90分钟，形成凝乳；第八步在保温后的凝乳中加入凝乳重量0. 5%的氯化钠后，均质，在立式干燥塔中进行喷雾干燥，喷雾干燥时控制热风温度为150°C，排风温度为70-75°C，塔温70-75°C ；第九步利用自动出粉装置每20-30分钟出一次粉，并进行迅速冷却，控制出粉的冷却温度低于30°C，包装完的温度控制20-25°C，相对湿度75%以下，成品含水2% -2. 5%。本发明所使用的755菌株是由从保加利亚乳杆菌经诱变和高温驯养多年选育而成，该菌体呈链杆状，革兰氏染色阳性。生长温度范围12-48°C，在37-46°C条件下能正常生长发育，最高存活温度为72°C 10分钟或74°C 5分钟。能发酵葡萄糖、乳糖、蔗糖，产酸不产气，属于保加利亚乳杆菌的高温型菌株。302菌株是1989年从牛乳中分离再经过多年精心选育而成，菌体呈圆形或椭圆形，成对或成链状，不产芽孢，多不运动。生长温度范围15-52°C，在37-48°C下生长良好， 75°C处理10分钟仍能存活，能发酵葡萄糖、乳糖、半乳糖，产酸不产气，不发酵果糖，蔗糖、 麦芽糖。通过对本发明制得的乳酸菌保健全脂奶粉经检测获得如下数据
水分2. 18%，脂肪25. 8 %，蔗糖18. 5 %，复原乳酸度18. 64T°，溶解度 99.8%，杂质度4ΡΡΜ，乳酸菌菌落数5. 7X IO6个/g，大肠杆菌3个/100g，致病菌未检出，符合国家有关标准。经过当地几十位中老年及儿童1-3个月的饮用试验观察，所有的观察者均有不同的观察效果，总的保健作用总结体现在一下几个方面1.增进食欲，帮助消化。大多数的观察者均有易饥饿感，想吃饭。2.预防便秘以及由此引起的其他症状，如咽喉感染、腹胀、口疮、嘴唇干裂等。3.能预防由于冷饮、冷食引起的胃肠不适。4.对感冒和浑身胀痛有预防或明显的减轻作用。5.有助于消除由于消化不良或胃肠不适而导致的失眠、多梦现象。6.有助于预防腹泻、肠炎。7.有助于消除疲劳改善精神状态。本发明是通过下列措施达到营养和保健双重效果的1.国内现有的乳酸菌菌种由于不具有耐高温的性能，不能适应现有的奶粉设备， 对现有工艺的适应性也很差。2.严格控制产品中的乳酸菌数。①控制各菌种在不同温度下的生长速度和产酸速度；②菌种扩大培养时，控制每级的接种量、培养温度、培养时间和成熟标准；③发酵时各菌种的比例、接种量、发酵温度和发酵时间；④干燥过程中乳酸菌的存活情况等。上述诸因素是相互联系的，某一环节处理不当，就有可能造成成品中的乳酸菌数不够，影响保健效果，或者成品中乳酸菌数过多，发酵过度使发酵乳产生凝块，造成喷粉困难和成品溶解度差。为了确保产品的保健效果和质量，也为了在生产上易掌握，在实验条件下对上述诸因素之间的关系进行了反复的试验和测定，最后确定各菌株的比例、各级扩大培养和发酵条件、 喷粉干燥温度及出粉时间等。掌握好这些条件就可以确保喷雾干燥的顺利和产品中有效的乳酸菌数。国外一些国家规定酸牛奶的乳酸菌数为1000万/g，乳酸菌奶粉的乳酸菌数菌落数为600万/g，本发明的产品乳酸菌落数达到480万/g-580万/g之间。乳酸菌的保健作用已为医界所公认。含有大量乳酸菌的食品本身就具有保健作用。本发明的产品由于含有大量的乳酸菌，同样具有多种保健作用①能维持微生态平衡和肠管机能。乳酸菌在肠道中通过代谢产生乳酸，能抑制有害细菌的生长和繁殖，维持肠内生态平衡和肠道的正常机能，还能刺激肠道蠕动，增加粪便含水量，润肠通便，这一功能正符合清除肠中垃圾之所需，而且它对溃疡、下痢、腹泻、便秘也有显著治疗效果。②有抗菌作用，能抑制腐败菌，如可杀灭李斯特菌，葡萄球菌和明串珠菌，以抑制和消灭革兰氏阴性菌、 过氧化氢酶阳性菌，大肠杆菌和沙门氏菌等。③能改善肝功能。由于乳酸菌抑制了腐败菌， 使肝脏减轻了解毒重荷。并且，由于能降低PH值，可使氨变成不易吸收的离子状态。④乳酸菌能使肠道减少对胆固醇的吸收，并能将一部分胆固醇转变成胆酸盐排出体外。⑤能增强免疫功能和抗肿瘤病。这是因为乳酸菌对使人致癌的肠中亚硝胺有高达98%的吸收率， 可减少肠癌的发生。乳酸菌还能刺激肠黏膜淋巴结，增强免疫细胞和巨噬细胞的活性，为致病细菌的侵入和繁殖设置了一道屏障。3.生产工艺过程中防止杂菌污染。国家规定普通二级奶粉的细菌总数<5万个/g，特级奶粉的细菌总数< 2万个/g。目前国内外乳酸菌食品均规定不检测细菌总数，但在生产工艺上必须有防止杂菌污染的严密措施。经过实验条件下模拟生产过程防止杂菌污染的多次对比试验，确定了生产的产品杂菌数< 2千/g(自控指标)。4.减少加工过程牛奶中的营养成分的损失。牛乳的超高温灭菌乳是在密闭系统连续流动中进行的。通过热交换器加热至125 130°C的高温，进行1-2秒的灭菌处理，杀死乳中所有的微生物，而牛乳中维生素、蛋白质、乳糖等营养成分几乎没有变化，这样有效的保护原料乳的品质和营养。另外在巴氏杀菌过程中的一些内源性酶被破坏，脂肪酶和蛋白分解酶的破坏可以大大降低脂肪和蛋白质的分解，防止牛乳中产生不良的风味，改善了灭菌乳的特性，提高了产品的营养价值。鉴于以上所述，本发明产品是具有新鲜牛奶的全部营养价值和乳酸菌的保健功能于一身，名副其实的保健奶粉。以上所述仅为本发明的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
权利要求
1.一种乳酸菌保健全脂奶粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤步骤1 将新鲜优质且不含抗生素的牛乳原料依次进行净化、标准化，控制牛乳中的脂肪与无脂乳固体质量百分比为33. 3-42. 9% ； 步骤2 将标准化后的牛乳进行瞬时杀菌；步骤3 在步骤2预热杀菌后的牛乳中加入精制白砂糖，控制糖度为3-4% ； 步骤4 将步骤3得到的牛乳进行真空浓缩，形成浓缩乳；步骤5 将经过三次扩大培养的保加利亚乳杆菌和湿热链球菌按照1 1组合制备成的混合发酵剂按浓缩乳重量的0. 1-0. 2%加入到浓缩乳中；步骤6 将添加发酵剂的牛乳在42-46°C保温60-90分钟，形成凝乳；步骤7 在步骤6得到的凝乳中加入凝乳重量0. 5%的氯化钠，均质，然后进行喷雾干燥；步骤8 出粉，迅速冷却，控制冷却温度低于30°C，包装完的温度控制20-25°C，相对湿度75%以下。
2.如权利要求1所述的乳酸菌保健全脂奶粉及其制备方法，其特征在于在所述步骤2 中，所述瞬时杀菌的步骤为在120 140°C于1 2秒内完成。
3.如权利要求2所述的乳酸菌保健全脂奶粉及其制备方法，其特征在于所述瞬时杀菌后的杂菌数不超过50个/g。
4.如权利要求1所述的乳酸菌保健全脂奶粉及其制备方法，其特征在于所述步骤4 真空浓缩的条件为加热蒸汽压力控制1-1. ^g/cm2，真空度为610-660毫米汞柱，温度控制 56-60 0C ο
5.如权利要求4所述的乳酸菌保健全脂奶粉及其制备方法，其特征在于浓缩后形成的所述浓缩乳的浓度为16-18波美度，干物质含量为45-50%。
6.如权利要求1所述的乳酸菌保健全脂奶粉及其制备方法，其特征在于在所述步骤5 中，菌种扩大培养时的接种量为1_3%。
7.如权利要求1所述的乳酸菌保健全脂奶粉及其制备方法，其特征在于所述步骤7 喷雾干燥的条件为热风温度150°C，排风温度70-75°C，塔温70-75°C。
全文摘要
本发明提供了一种乳酸菌保健全脂奶粉的制备方法，将新鲜且不含抗生素的牛乳经净化、标准化后进行超高温瞬时杀菌，接着加入白砂糖，控制糖度在3-4％，然后进行真空浓缩形成浓缩乳，再将经过三次扩大培养的保加利亚乳杆菌和湿热链球菌按照1∶1组合制备成的混合发酵剂加入到浓缩乳中，保温后形成凝乳，再向凝乳中加入氯化钠，均质后进行喷雾干燥，最后出粉。由本方法制得的奶粉保留了全部的营养成分，且含有大量的乳酸菌，具备乳酸菌食品的保健功能。
文档编号A23C9/152GK102302061SQ20111020485
公开日2012年1月4日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日
发明者欧阳琨, 贺小贤, 贾爱春 申请人:陕西科技大学