本发明涉及一种褐色营养型酸奶及其制备方法。
背景技术：
美拉德反应又称羰氨反应，指含有氨基的化合物和含有羰基的化合物之间经缩合、聚合而生成类黑精的反应。此反应最初是由法国化学家美拉德于1912年在将甘氨酸与葡萄糖混合共热时发现的，故称为美拉德反应。由于产物是棕色的，也被称为褐变反应。目前，现有技术报道的美拉德反应型酸奶中，由于美拉德自身的反应特点，导致氨基酸的损失较多，尤其是人体自身不能合成或合成量不足的氨基酸损失较多，最为明显的是赖氨酸的损失较为严重，营养上尚且不能满足人们身体的需求。此外，已经报道的美拉德反应型酸奶，对益生菌的保护力度不够，众所周知，根据酸奶本身的特点，出厂的时间越长，益生菌的数量越低，其质量相应的也会大打折扣，因此，目前市场上的美拉德反应型酸奶，对消费者的健康需求的保障力度还不够，还需要积极的做出改进。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种褐色营养型酸奶，能较少避免美拉德反应导致的营养损失，且有益菌数量较多，可以高效满足消费者对酸奶的品质需求。
本发明提供的一种褐色营养型酸奶，所述酸奶通过美拉德反应制备得到：所述美拉德反应的原料包括按重量份计的下述组份：
原料乳85-95份、海藻糖0.01-0.7份、还原糖0.01-5、益生菌0.1-1、益生元0.05-1和海鲜粉0.01-0.5。
作为本发明进一步的改进：所述原料乳的水分活度为0.72-0.88。
作为本发明进一步的改进：所述原料乳为选自牛奶和羊奶的混合物，且按体积比计，所述羊奶的体积大于牛奶的体积。
作为本发明进一步的改进：所述海藻糖的纯度为99％以上；
所述还原糖为选自麦芽糖和木糖中的一种或两种的混合物；
所述益生元为低聚木糖，所述低聚木糖从玉米和/或大豆中提取得到；
所述益生菌为选自嗜热链球菌、保加利亚菌、干酪乳杆菌和双歧杆菌中的一种或几种的混合物。
作为本发明进一步的改进：所述海鲜粉的粒度为2000-5000目。
作为本发明进一步的改进：所述益生菌为嗜热链球菌、保加利亚菌、干酪乳杆菌和双歧杆菌的混合物，所述混合物中嗜热链球菌、保加利亚菌、干酪乳杆菌和双歧杆菌的配比为：1:1:2:(3-5)。
本发明还提供一种适合工业化生产、能确保品质优良的褐色营养型酸奶的制备方法，包括以下步骤：
1)、将上述按重量份计的原料乳85-95份、海藻糖0.001-0.05份、还原糖0.01-0.8混合，采用10-12mpa条件均质，接着采用超高压及热处理结合的方式杀菌；
2)、将上述按重量份计的海鲜粉粉碎至一定粒度后加入步骤1)的产物中进行美拉德反应；
3)、于步骤2)的产物中加入上述按重量份计的益生元后，接种益生菌菌种后发酵，所述发酵条件为30-42℃发酵；
4)、将步骤3)的产物冷却，灌装。
作为本发明进一步的改进：所述步骤1)中原料乳杀菌采用超高压和热处理结合的方式杀菌处理：所述超高压的时间为5-10min，压强取值范围为600-650mpa；所述热处理温度为80-86℃,25-35min，或88-92℃,8-12min。
作为本发明进一步的改进：所述步骤2)中美拉德反应的条件为：温度50-95℃，时间2-5h；7.2〈ph〈8.5。
作为本发明进一步的改进：所述温度采用间歇式加热方式，所述间歇式加热方式为先将温度升高至50-70℃较长时间后中断，接着采用70-95℃高温迅速反应。
与现有技术相比，本发明提供的一种褐色营养型酸奶及其制备方法具有以下专利法意义的有益效果：
1、羊奶中蛋白质含量较高，由于美拉德反应会致使奶制品中的营养成分降低，所以采取羊奶和牛奶的混合，可以弥补营养成分的损失，且羊奶中存在牛奶中缺少的营养成分，更能满足人们身体健康的需求，此外，由于羊奶的口感较差，采用美拉德反应可以改善口感，易于被人接受。羊奶呈弱碱性，ph值为7.1-7.2，牛奶呈弱酸性，ph值为6.5-6.7，混合奶中，羊奶的比例较大呈弱碱性，利于美拉德反应的发生，且营养可以实现互相弥补。此外，对于美拉德反应，选择羊奶与牛奶的混合物，可以避免单一种类的奶制品在反应中的氨基酸损失。
2、海藻糖可以保护乳酸菌，且海藻糖甜度较低，稳定性好：与蔗糖、麦芽糖相比，海藻糖对酸和热具有更好的稳定性。研究表明，蔗糖在酸性条件下容易分解，蔗糖的酸水解常数为14600×106，而海藻糖为0.864×106，在ph值为2时，100℃加热180min蔗糖和麦芽糖的分解率分别为100％和9.6％，而海藻糖只有2.5％。海藻糖在ph值为3.5的溶液中，100℃加热24h，分解率仅为1％，十分稳定。海藻糖是非还原性糖，即使与氨基酸、蛋白质等混合加热也不易产生美拉德反应。此外，由于美拉德反应发生后，氨基酸与糖的结合会产生不易被酶利用的产物，造成营养成分的损失，海藻糖的添加不仅可以降低还原糖的量，能避免混合奶中的氨基酸的大量损失。且海藻糖可以稳定蛋白质，海藻糖可以延长双岐杆菌的存活率，能使冻干双岐杆菌在常温下长期保持活性，大幅度延长活菌制剂的保质期。
3、益生元选择低聚木糖，低聚木糖在酸性条件(ph＝2.5-8)加热至100℃基本不分解，低聚木糖是聚合糖类中增殖双歧杆菌功能最强的品种之一，它的功效性是其他聚合糖类的近20倍，人体胃肠道内没有水解低聚木糖的酶，所以其可直接进入大肠内优先为双歧杆菌所利用，促进双歧杆菌增殖同时产生多种有机酸。降低肠道ph值，抑制有害菌生长，使益生菌在肠道大量增殖，达到上述的保健功效。
4、控制水分活度可以有效避免酸奶中添加防腐剂对人体健康的危害，水分活度与黄曲霉菌和沙门氏菌的生长呈因果关系。当水分活度高于0.65时，霉菌开始生长，高于0.91时大多数微生物便开始繁殖。当水分活度超过0.70(25℃)时，食品容易受黄菌霉素侵染，水分活度越高，黄菌霉素的生长也越快，食品的污染程度也越高；此外，水分活度过大或过小美拉德反应都不易发生，水分活度在0.72-0.88范围内，对酸奶中延缓酶反应和维生素活度产生影响，可以使得食品颜色、口味和香味处于良好的状态。
5、海鲜粉富含赖氨酸，可以弥补美拉德反应中赖氨酸的损失，且改善普通酸奶中加入海鲜粉导致的口感不适的问题。
6、制备工艺中：原料乳热处理不当，热处理温度过低或时间不够，就不能使大量乳清蛋白变性，变性乳清蛋白可与酪蛋白形成复合物，能容纳更多水分，并且具有最小的脱水收缩作用。据研究，要保证酸乳吸收大量水分和不发生脱水作用，至少要是75％的乳清蛋白变性，这就要求85℃，20～30min或90℃，5～10min的热处理。如果原料乳没有进行热处理，酸奶中的致病菌和有害微生物不会被杀灭，同时乳白蛋白的不会变性沉淀，其保水性不会增加酸奶不会更粘稠。超高压杀菌不会降低混合奶中的蛋白质含量。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明提供的一种褐色营养型酸奶及其制备方法做进一步更详细的说明：
相关试验
以下试验中的原料：原料乳经检验合格、海藻糖(厂家：上海瀚思化工有限公司)、还原糖(麦芽糖厂家：青岛大洋乳业有限公司；木糖厂家：河北百优生物科技有限公司)、益生菌(厂家：青岛诺和诺康实业有限公司)、益生元(厂家：北京同仁堂健康药业股份有限公司)和海鲜粉(厂家：山东省鲁滨海产有限公司)。
试验一、同等条件，分别选择单一原料乳与海藻糖、还原糖、益生菌、益生元和海鲜粉的混合物组合制备褐色营养型酸奶，观察氨基酸的损失量见下表1：
表1单一原料乳与海藻糖、还原糖、益生菌、益生元和海鲜粉的混合物分别实施制备褐色营养型酸奶结果比对表
试验二、同等条件，分别选择单一海藻糖和单一还原糖，将其与原料乳、益生菌、益生元和海鲜粉的组合物制备褐色营养型酸奶，观察氨基酸的损失量，风味及益生菌的数量变化情况见下表2：
表2不同组分组合观察氨基酸的损失量、风味及益生菌的数量变化情况
试验三、不同水分活度下，制备的褐色营养型酸奶的颜色、口味和香味见下表3：
表3不同水分活度下，制备的褐色营养型酸奶的颜色、口味和香味的观察表
实施例1
本实施例的褐色营养型酸奶，酸奶通过美拉德反应制备得到；美拉德反应的原料包括按重量份计的下述组份：
原料乳85份、海藻糖0.01份、还原糖0.01、益生菌0.1、益生元0.05和海鲜粉0.01。
原料乳的水分活度为0.72。原料乳为选自牛奶和羊奶的混合物，且按体积比计，羊奶的体积大于牛奶的体积。海藻糖的纯度为99％以上；
还原糖为选自麦芽糖；益生元为低聚木糖，低聚木糖从玉米中提取得到；
益生菌为选自嗜热链球菌。海鲜粉的粒度为2000目。
褐色营养型酸奶的制备方法，包括以下步骤：
1)、将上述按重量份计的原料乳85份、海藻糖0.001份、还原糖0.01混合，采用10mpa条件均质，接着采用超高压及热处理结合的方式杀菌；
2)、将上述按重量份计的海鲜粉粉碎至一定粒度后加入步骤1)的产物中进行美拉德反应；
3)、于步骤2)的产物中加入上述按重量份计的益生元后，接种益生菌菌种后发酵，所述发酵条件为30℃发酵；
4)、将步骤3)的产物冷却，灌装。
步骤1)中原料乳杀菌采用超高压和热处理结合的方式杀菌处理：所述超高压的时间为5min，压强取值范围为600mpa；所述热处理温度为80℃,25min。
步骤2)中美拉德反应的条件为：温度50℃，时间2h；7.2〈ph〈8.5。
温度采用间歇式加热方式，所述间歇式加热方式为先将温度升高至50℃较长时间后中断，接着采用70℃高温迅速反应。
实施例2
本实施例的褐色营养型酸奶，所述酸奶通过美拉德反应制备得到；所述美拉德反应的原料包括按重量份计的下述组份：
原料乳95份、海藻糖0.7份、还原糖5、益生菌1、益生元1和海鲜粉0.5。
原料乳的水分活度为0.88。
原料乳为选自牛奶和羊奶的混合物，且按体积比计，所述羊奶的体积大于牛奶的体积。
海藻糖的纯度为99％以上；还原糖为木糖；所述益生元为低聚木糖，所述低聚木糖从大豆中提取得到；
益生菌为保加利亚菌。海鲜粉的粒度为2500目。
褐色营养型酸奶的制备方法，包括以下步骤：
1)、将上述按重量份计的原料乳95份、海藻糖0.05份、还原糖0.8混合，采用12mpa条件均质，接着采用超高压及热处理结合的方式杀菌；
2)、将上述按重量份计的海鲜粉粉碎至一定粒度后加入步骤1)的产物中进行美拉德反应；
3)、于步骤2)的产物中加入上述按重量份计的益生元后，接种益生菌菌种后发酵，所述发酵条件为42℃发酵；
4)、将步骤3)的产物冷却，灌装。
步骤1)中原料乳杀菌采用超高压和热处理结合的方式杀菌处理：所述超高压的时间为10min，压强取值范围为650mpa；所述热处理温度为86℃,35min。
步骤2)中美拉德反应的条件为：温度95℃，时间5h；7.2〈ph〈8.5。
温度采用间歇式加热方式，所述间歇式加热方式为先将温度升高至70℃较长时间后中断，接着采用95℃高温迅速反应。
实施例3
本实施例的褐色营养型酸奶，所述酸奶通过美拉德反应制备得到；所述美拉德反应的原料包括按重量份计的下述组份：
原料乳90份、海藻糖0.05份、还原糖1、益生菌0.2、益生元0.07和海鲜粉0.2。
原料乳的水分活度为0.75。
原料乳为选自牛奶和羊奶的混合物，且按体积比计，所述羊奶的体积大于牛奶的体积。
海藻糖的纯度为99％以上；所述还原糖为选自麦芽糖和木糖的混合物；所述益生元为低聚木糖，所述低聚木糖从玉米和大豆中提取得到；所述益生菌为干酪乳杆菌。海鲜粉的粒度为3000目。益生菌为双歧杆菌。
褐色营养型酸奶的制备方法，包括以下步骤：
1)、将上述按重量份计的原料乳、海藻糖、还原糖混合，采用11mpa条件均质，接着采用超高压及热处理结合的方式杀菌；
2)、将上述按重量份计的海鲜粉粉碎至一定粒度后加入步骤1)的产物中进行美拉德反应；
3)、于步骤2)的产物中加入上述按重量份计的益生元后，接种益生菌菌种后发酵，所述发酵条件为31℃发酵；
4)、将步骤3)的产物冷却，灌装。
步骤1)中原料乳杀菌采用超高压和热处理结合的方式杀菌处理：所述超高压的时间为6min，压强取值范围为620mpa；所述热处理温度为81℃,26min。
步骤2)中美拉德反应的条件为：温度50-95℃，时间2-5h；7.2〈ph〈8.5。
温度采用间歇式加热方式，所述间歇式加热方式为先将温度升高至50-70℃较长时间后中断，接着采用88℃高温迅速反应。
实施例4
本实施例的褐色营养型酸奶，所述酸奶通过美拉德反应制备得到；所述美拉德反应的原料包括按重量份计的下述组份：
原料乳91份、海藻糖0.04份、还原糖2、益生菌0.6、益生元0.07和海鲜粉0.2。
原料乳的水分活度为0.82。
原料乳为选自牛奶和羊奶的混合物，且按体积比计，所述羊奶的体积大于牛奶的体积。
所述海藻糖的纯度为99％以上；所述还原糖为选自麦芽糖和木糖的混合物；所述益生元为低聚木糖，所述低聚木糖从玉米和大豆中提取得到；海鲜粉的粒度为4000目。
益生菌为嗜热链球菌、保加利亚菌、干酪乳杆菌和双歧杆菌的混合物，混合物中嗜热链球菌、保加利亚菌、干酪乳杆菌和双歧杆菌的配比为：1:1:2:3。
褐色营养型酸奶的制备方法，包括以下步骤：
1)、将上述按重量份计的原料乳、海藻糖、还原糖混合，采用12mpa条件均质，接着采用超高压及热处理结合的方式杀菌；
2)、将上述按重量份计的海鲜粉粉碎至一定粒度后加入步骤1)的产物中进行美拉德反应；
3)、于步骤2)的产物中加入上述按重量份计的益生元后，接种益生菌菌种后发酵，所述发酵条件为37℃发酵；
4)、将步骤3)的产物冷却，灌装。
步骤1)中原料乳杀菌采用超高压和热处理结合的方式杀菌处理：所述超高压的时间为7min，压强取值范围为610mpa；热处理温度为88℃,8min。
步骤2)中美拉德反应的条件为：温度75℃，时间3h；7.2〈ph〈8.5。
温度采用间歇式加热方式，所述间歇式加热方式为先将温度升高至60℃较长时间后中断，接着采用85℃高温迅速反应。
实施例5
本实施例的褐色营养型酸奶，所述酸奶通过美拉德反应制备得到；所述美拉德反应的原料包括按重量份计的下述组份：
原料乳92份、海藻糖0.5份、还原糖1、益生菌0.6、益生元0.057和海鲜粉0.2。
原料乳的水分活度为0.8。原料乳为选自牛奶和羊奶的混合物，且按体积比计，所述羊奶的体积大于牛奶的体积。所述海藻糖的纯度为99％以上；
所述还原糖为选自麦芽糖和木糖的混合物；所述益生元为低聚木糖，所述低聚木糖从玉米和大豆中提取得到。
海鲜粉的粒度为4000目。益生菌为嗜热链球菌、保加利亚菌、干酪乳杆菌和双歧杆菌的混合物，所述混合物中嗜热链球菌、保加利亚菌、干酪乳杆菌和双歧杆菌的配比为：1:1:2:5。
褐色营养型酸奶的制备方法，包括以下步骤：
1)、将上述按重量份计的原料乳、海藻糖、还原糖混合，采用11mpa条件均质，接着采用超高压及热处理结合的方式杀菌；
2)、将上述按重量份计的海鲜粉粉碎至一定粒度后加入步骤1)的产物中进行美拉德反应；
3)、于步骤2)的产物中加入上述按重量份计的益生元后，接种益生菌菌种后发酵，所述发酵条件为38℃发酵；
4)、将步骤3)的产物冷却，灌装。
步骤1)中原料乳杀菌采用超高压和热处理结合的方式杀菌处理：所述超高压的时间为7min，压强取值范围为630mpa；所述热处理温度为89℃,10min。
步骤2)中美拉德反应的条件为：温度75℃，时间3h；7.2〈ph〈8.5。
温度采用间歇式加热方式，所述间歇式加热方式为先将温度升高至52℃较长时间后中断，接着采用88℃高温迅速反应。
实施例6
本实施例的褐色营养型酸奶，所述酸奶通过美拉德反应制备得到；所述美拉德反应的原料包括按重量份计的下述组份：
原料乳90份、海藻糖0.018份、还原糖3、益生菌0.3、益生元0.07和海鲜粉0.08。
原料乳的水分活度为0.78。原料乳为选自牛奶和羊奶的混合物，且按体积比计，所述羊奶的体积大于牛奶的体积。
所述海藻糖的纯度为99％以上；所述还原糖为选自麦芽糖和木糖中的一种或两种的混合物；所述益生元为低聚木糖，所述低聚木糖从玉米和/或大豆中提取得到。海鲜粉的粒度为4000目。
益生菌为嗜热链球菌、保加利亚菌、干酪乳杆菌和双歧杆菌的混合物，所述混合物中嗜热链球菌、保加利亚菌、干酪乳杆菌和双歧杆菌的配比为：1:1:2:4。
褐色营养型酸奶的制备方法，包括以下步骤：
1)、将上述按重量份计的原料乳、海藻糖、还原糖混合，采用11mpa条件均质，接着采用超高压及热处理结合的方式杀菌；
2)、将上述按重量份计的海鲜粉粉碎至一定粒度后加入步骤1)的产物中进行美拉德反应；
3)、于步骤2)的产物中加入上述按重量份计的益生元后，接种益生菌菌种后发酵，所述发酵条件为38℃发酵；
4)、将步骤3)的产物冷却，灌装。
步骤1)中原料乳杀菌采用超高压和热处理结合的方式杀菌处理：所述超高压的时间为9min，压强取值范围为640mpa；所述热处理温度为91℃,9min。
步骤2)中美拉德反应的条件为：温度65℃，时间4h；7.2〈ph〈8.5。
温度采用间歇式加热方式，所述间歇式加热方式为先将温度升高至60℃较长时间后中断，接着采用80℃高温迅速反应。
实施例7
本实施例的褐色营养型酸奶，所述酸奶通过美拉德反应制备得到；所述美拉德反应的原料包括按重量份计的下述组份：
原料乳91份、海藻糖0.3份、还原糖2、益生菌0.22、益生元0.08和海鲜粉0.07。
原料乳的水分活度为0.81。
原料乳为选自牛奶和羊奶的混合物，且按体积比计，所述羊奶的体积大于牛奶的体积。
所述海藻糖的纯度为99％以上；所述还原糖为选自麦芽糖和木糖的混合物；所述益生元为低聚木糖，所述低聚木糖从玉米和/或大豆中提取得到。
海鲜粉的粒度为4000目。益生菌为嗜热链球菌、保加利亚菌、干酪乳杆菌和双歧杆菌的混合物，所述混合物中嗜热链球菌、保加利亚菌、干酪乳杆菌和双歧杆菌的配比为：1:1:2:3.5。
褐色营养型酸奶的制备方法，包括以下步骤：
1)、将上述按重量份计的原料乳、海藻糖、还原糖混合，采用11mpa条件均质，接着采用超高压及热处理结合的方式杀菌；
2)、将上述按重量份计的海鲜粉粉碎至一定粒度后加入步骤1)的产物中进行美拉德反应；
3)、于步骤2)的产物中加入上述按重量份计的益生元后，接种益生菌菌种后发酵，所述发酵条件为36℃发酵；
4)、将步骤3)的产物冷却，灌装。
步骤1)中原料乳杀菌采用超高压和热处理结合的方式杀菌处理：所述超高压的时间为7min，压强取值范围为620mpa；所述热处理温度为89℃,11min。
步骤2)中美拉德反应的条件为：温度78℃，时间4h；7.2〈ph〈8.5。
温度采用间歇式加热方式，所述间歇式加热方式为先将温度升高至65℃较长时间后中断，接着采用85℃高温迅速反应。
实施例8
本实施例的褐色营养型酸奶，所述酸奶通过美拉德反应制备得到；所述美拉德反应的原料包括按重量份计的下述组份：
原料乳88份、海藻糖0.09份、还原糖2、益生菌0.6、益生元0.5和海鲜粉0.07。
原料乳的水分活度为0.8。
原料乳为选自牛奶和羊奶的混合物，且按体积比计，所述羊奶的体积大于牛奶的体积。所述海藻糖的纯度为99％以上；所述还原糖为选自麦芽糖；
所述益生元为低聚木糖，所述低聚木糖从玉米和/或大豆中提取得到。
海鲜粉的粒度为3000目。益生菌为嗜热链球菌、保加利亚菌、干酪乳杆菌和双歧杆菌的混合物，所述混合物中嗜热链球菌、保加利亚菌、干酪乳杆菌和双歧杆菌的配比为：1:1:2:3。
褐色营养型酸奶的制备方法，包括以下步骤：
1)、将上述按重量份计的原料乳、海藻糖、还原糖混合，采用11mpa条件均质，接着采用超高压及热处理结合的方式杀菌；
2)、将上述按重量份计的海鲜粉粉碎至一定粒度后加入步骤1)的产物中进行美拉德反应；
3)、于步骤2)的产物中加入上述按重量份计的益生元后，接种益生菌菌种后发酵，所述发酵条件为33℃发酵；
4)、将步骤3)的产物冷却，灌装。
步骤1)中原料乳杀菌采用超高压和热处理结合的方式杀菌处理：所述超高压的时间为8min，压强取值范围为620mpa；所述热处理温度为90℃，9min。
步骤2)中美拉德反应的条件为：温度,85℃，时间3h；7.2〈ph〈8.5。
温度采用间歇式加热方式，所述间歇式加热方式为先将温度升高至58℃较长时间后中断，接着采用88℃高温迅速反应。
试验4、将上述实施例1-8采用间歇式加热方式制备得到的褐色营养型酸奶与采用固定加热方式制备得到的褐色营养型酸奶进行对比，检测抗氧化物质积累情况见表4：
表4间歇式加热方式与固定加热方式制备得到的褐色营养型酸奶中抗氧化物质积累的量比较表
试验五、抽样检查上述实施例1-8制备得到的褐色营养型酸奶的外观状态及消费者食用后评价见表5
表5实施例1-8制备得到的褐色营养型酸奶的外观状态及消费者食用后评价
上述实施例的试验结果表明，实施例1-8制备得到的褐色营养型酸奶组分原料乳、海藻糖、还原糖、益生菌、益生元和海鲜粉之间通过相互间的配合作用使得制备得到的酸奶不仅氨基酸的损失较少，且有益菌的数量较多，可以有效提高酸奶的保质期，且风味好。
试验六、抽样检查食用上述实施例1-8制备得到的褐色营养型酸奶后人体大肠内的双歧杆菌的增加比例与单一添加低聚木糖人体大肠内的双歧杆菌增加比例；
表6食用实施例1-8制备得到的褐色营养型酸奶后的人体大肠双歧杆菌增加比例与单一添加低聚木糖后人体大肠内的双歧杆菌增加比例
上述试验数据表明，低聚木糖与其他组分协同作用使得人体大肠内的使双歧杆菌大量增殖，从而达到使益生菌成为肠道优势菌种，排除有害菌的目的，长期使用本发明制备的褐色营养型酸奶能有效帮助人体长期维持良好的健康状态。