一种连续发酵制备的酸马奶及其制备方法与流程

本发明属于酸奶技术领域，具体涉及一种连续发酵制备的酸马奶及其制备方法。

背景技术

酸马奶是北方游牧民族传统的奶制品之一，蒙古族饮用酸马奶已有两千多年的历史。蒙古民族把酸马奶作为高级营养品和医疗保健饮料而广泛开发和利用。酸马奶不仅是蒙古人的营养品，而且具有高度的抗菌作用。几个世纪以来，酸马奶一直被认为是一种健康饮料，当代医学研究报道，酸马奶因其独特的营养成分和活性产物，使其有利于消化道、循环系统、神经系统、造血器官、肾功能、内分泌腺体和免疫系统的活动，同时还能预防并辅助治疗包括肺结核、高血脂、心脑血管等慢性消耗型疾病。

传统酸马奶是以鲜马奶为原料，通过加入含有大量乳酸菌和酵母菌为优势微生物的发酵引子(保留下来的酸马奶)，经过自然发酵而制成的一种乳白色或稍带黄色的酸性、低酒精含量的乳饮料。酸马奶的制作生产多以牧户为单位，在开放环境自然发酵而成，受气候、生活方式和制作方法影响，不同地区，不同家庭制作的酸马奶风味和品质存在较大差异，品质不稳定，每户的酸马奶风味差异较大，酸度差异大，生产周期长，成品的保质贮存期短，不超过3天，极大地的限制了酸马奶产品的市场开发和应用推广。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种连续发酵制备的酸马奶及其制备方法，所述制备方法制备得到稳定性好的酸马奶。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种连续发酵制备的酸马奶的方法，包括以下步骤：

1)将鲜马奶脱气，均质，得到均质鲜马奶；

2)将所述均质鲜马奶杀菌，得到杀菌鲜马奶；

3)向所述杀菌鲜马奶中加入发酵剂，在20～22℃，搅拌速度30～60rpm的条件下发酵，得到发酵产物；

4)当所述发酵产物的酸度值达到100～110°t时，转出占总体积60％～80％的发酵产物，同时补入与转出发酵产物等体积的灭菌鲜马奶继续发酵，得到的稳定连续发酵系统；

5)将所述稳定连续发酵系统重复步骤4)的操作至少15次，得到最后一次继续发酵产物；

6)将所述步骤4)和步骤5)中转出的发酵产物与最后一次继续发酵产物合并，得到酸马奶。

优选的，所述步骤3)中发酵剂包括包括干酪乳杆菌zhang菌粉、瑞士乳杆菌h9菌粉、植物乳杆菌p8菌粉和酿酒酵母qh2-2菌粉；

所述干酪乳杆菌zhang菌粉、瑞士乳杆菌h9菌粉和植物乳杆菌p8菌粉的总质量占发酵剂质量的60％～90％，所述酿酒酵母qh2-2菌粉的质量占发酵剂质量的10％～40％；所述干酪乳杆菌zhang菌粉、瑞士乳杆菌h9菌粉和植物乳杆菌p8菌粉的质量比为1︰0.8～1.2︰0.8～1.2。

优选的，所述干酪乳杆菌zhang菌粉的活菌浓度为5.0×10¹⁰～2.0×10¹¹cfu/g；所述瑞士乳杆菌h9菌粉的活菌浓度为5.0×10¹⁰～2.0×10¹¹cfu/g；所述乳杆菌p8菌粉的活菌浓度为5.0×10¹⁰～2.0×10¹¹cfu/g；所述酿酒酵母qh2-2菌粉的活菌浓度为1.0×10¹⁰～4.0×10¹⁰cfu/g。

优选的，按质量百分含量计，所述步骤3)中发酵剂的接种量为0.01％～1％。

优选的，所述步骤3)中加入发酵剂前将杀菌鲜马奶进行冷却；所述冷却的程度为杀菌鲜马奶的温度降至35～37℃。

优选的，所述步骤3)中发酵的温度为21℃；发酵期间，搅拌转速为40～50rpm。

优选的，所述步骤1)中均质的温度为60～70℃，所述均质的压力180～200bar。

优选的，所述步骤2)中杀菌的温度为85～95℃；所述杀菌的时间为5～15min。

优选的，所述步骤4)中当发酵产物的酸度值达到105°t时，转出发酵产物。

本发明还提供了所述的方法制备的酸马奶。

本发明提供了一种连续发酵制备的酸马奶的方法，先将鲜马奶进行脱气均质，使马奶中的脂肪球等悬浮颗粒破碎，使颗粒更小地悬浮于分散体系，增加其胶体稳定性和产品细腻度和光滑度；然后将均质鲜马奶杀菌，除去鲜马奶中杂菌，再接入发酵剂进行有氧发酵，待发酵产物的酸度值达到100～110°t时，转出占总体积60％～80％的发酵产物，同时补入与转出发酵产物等体积的灭菌鲜马奶继续发酵，得到稳定连续发酵系统，以剩余的发酵产物作为发酵剂开启新一轮酸马奶发酵，最后将转出的发酵产物与最后一次继续发酵产物合并，得到酸马奶。本发明提供的方法实现了连续发酵，保证酸马奶产品稳定性，同时增加设备利用率，降低能源消耗，缩短发酵时间，进而达到提高产量，有利于酸马奶工业化和标准化生产。同时本发明提供的方法一次接种发酵剂，发酵剂中的菌体得到多次重复利用，降低酸马奶发酵剂使用频次及数量，大大节约成本，较使用进口发酵剂，每吨产品可节约成本100元。

进一步的，本发明提供的方法又进一步限定了发酵剂的种类，包括干酪乳杆菌zhang菌粉、瑞士乳杆菌h9菌粉、植物乳杆菌p8菌粉和酿酒酵母qh2-2菌粉，并限定了四种菌粉的配比。试验表明：连续发酵的10批次酸马奶感官评测总分无显著差异(p＞0.05)，说明本发明一种连续发酵制备酸马奶的生产工艺稳定且产品品质均一。保藏稳定性试验结果显示，采用本发明提供的连续发酵生产方法制备的5个批次酸马奶在常温条件(25℃)下保藏7天及冷藏条件(2～8℃)下保藏30天品质基本保持不变，说明本发明生产的酸马奶具有较好的保藏稳定性。

附图说明

图1为本发明连续发酵制备酸马奶的生产工艺流程图。

具体实施方式

本发明提供了一种连续发酵制备的酸马奶的方法，包括以下步骤：

1)将鲜马奶脱气，均质，得到均质鲜马奶；

2)将所述均质鲜马奶杀菌，得到杀菌鲜马奶；

3)向所述杀菌鲜马奶中加入发酵剂，在20～22℃，搅拌速度30～60rpm的条件下进行发酵，得到发酵产物；

4)当所述发酵产物的酸度值达到100～110°t时，转出占总体积60％～80％的发酵产物，同时补入与转出发酵产物等体积的灭菌鲜马奶继续发酵；

5)重复步骤4)的操作至少15次，得到最后一次继续发酵产物；

6)将所述步骤4)和步骤5)中转出的发酵产物与最后一次继续发酵产物合并，得到酸马奶。

本发明将鲜马奶脱气，均质，得到均质鲜马奶。本发明对鲜马奶的来源没有特殊限制，采用本领域所熟知的鲜马奶的来源即可。

在本发明对脱气的方法没有特殊限制，采用本领域所熟知的脱气方法即可。在本发明中，所述均质的温度优选为60～70℃，更优选为65℃。所述均质的压力优选为180～200bar，更优选为190bar。本发明对所述均质用仪器没有特殊限制，采用本领域所熟知的均质仪器即可。所述均质有利于使马奶中的脂肪球等悬浮颗粒破碎，使颗粒更小地悬浮于分散体系，增加其胶体稳定性和产品细腻度和光滑度。

得到均质鲜马奶后，本发明将所述均质鲜马奶杀菌，得到杀菌鲜马奶。杀菌的温度优选为85～95℃，更优选为90℃。所述杀菌的时间优选为5～15min，更优选为10min。本发明对所述杀菌用仪器没有特殊限制，采用本领域所熟知的杀菌仪器即可。所述均质鲜马奶杀菌有利于杀灭鲜马奶中存在的杂菌，避免对后续发酵造成污染。

得到杀菌鲜马奶后，本发明向所述杀菌鲜马奶中加入发酵剂，在20～22℃，搅拌速度30～60rpm的条件下进行发酵，得到发酵产物。

在本发明中，所述加入发酵剂前优选将杀菌鲜马奶进行冷却；所述冷却的程度为杀菌鲜马奶的温度降至35～37℃。冷却杀菌鲜马奶避免由于鲜马奶的温度过高使后续添加的发酵剂中微生物失活。

在本发明中，所述发酵剂包括优选包括干酪乳杆菌zhang菌粉、瑞士乳杆菌h9菌粉、植物乳杆菌p8菌粉和酿酒酵母qh2-2菌粉；所述干酪乳杆菌zhang菌粉、瑞士乳杆菌h9菌粉和植物乳杆菌p8菌粉的总质量优选占发酵剂质量的60％～90％，更优选为70～80％。所述酿酒酵母qh2-2菌粉的质量优选占发酵剂质量的10％～40％，更优选为20～30％。所述干酪乳杆菌zhang菌粉、瑞士乳杆菌h9菌粉和植物乳杆菌p8菌粉的质量比优选为1︰0.8～1.2︰0.8～1.2，更优选为1︰1︰1。所述干酪乳杆菌zhang菌粉的活菌数优选为5.0×10¹⁰～2.0×10¹¹cfu/g，更优选为8.0×10¹⁰～1.0×10¹¹cfu/g。瑞士乳杆菌h9菌粉的活菌数优选为5.0×10¹⁰～2.0×10¹¹cfu/g，更优选为8.0×10¹⁰～1.0×10¹¹cfu/g。植物乳杆菌p8菌粉的活菌数优选为5.0×10¹⁰～2.0×10¹¹cfu/g，更优选为8.0×10¹⁰～1.0×10¹¹cfu/g；酿酒酵母qh2-2菌粉的活菌浓度为1.0×10¹⁰～4.0×10¹⁰cfu/g，更优选为2×10¹⁰cfu/g～3×10¹⁰cfu/g。

在本发明中，所述干酪乳杆菌zhang菌粉、瑞士乳杆菌h9菌粉和植物乳杆菌p8菌粉的制备方法优选包括以下步骤：

(1)将干酪乳杆菌zhang菌种、瑞士乳杆菌h9菌种或植物乳杆菌p8菌种接种于改良mrs培养基中，在37℃～42℃下扩大培养8～12h，得到干酪乳杆菌zhang菌液、瑞士乳杆菌h9菌液或植物乳杆菌p8菌液；

所述改良mrs培养基包括以下含量组分：葡萄糖15～30g、大豆蛋白胨5～15g、牛肉膏2～10g、酵母粉2～10g、无水乙酸钠2～10g、磷酸氢二钾1～5g、硫酸镁0～1g、硫酸锰0～1g、柠檬酸铵1～5g和吐温-801～5g，依次溶于蒸馏水中并定容到1000ml，培养基ph值为6.80～7.50；

(2)将所述干酪乳杆菌zhang菌液、瑞士乳杆菌h9菌液或植物乳杆菌p8菌液按照1％～10％的接种量接种至发酵料中进行四级发酵，其中一级发酵37℃发酵48h，二级发酵37℃下发酵48h，三级发酵37℃下发酵48h，四级发酵37℃下发酵48h，离心得到菌体混悬液；

(3)将所述菌体混悬液与液体冻干保护剂混合，真空冷冻干燥，粉碎，得干酪乳杆菌zhang菌粉、瑞士乳杆菌h9菌粉和植物乳杆菌p8菌粉。

在本发明中，所述干酪乳杆菌zhang菌种的保藏编号为cgmccno.1697，在zl200610126889.3专利名称为一种干酪乳杆菌及其在改善血脂代谢和免疫调节中的应用的专利中公开，申请人承诺向社会公众免费提供20年。

在本发明中，所述瑞士乳杆菌h9菌种的菌种保藏编号为cgmccno.5486，在公开号为cn201510036860.5的专利中公开，申请人承诺向社会公众免费提供20年。

在本发明中，所述植物乳杆菌p8菌种的菌种保藏编号为cgmccno.4811，在公开号为cn102329762a的专利中公开，申请人承诺向社会公众免费提供20年。

在本发明中，所述接种至发酵料的接种量优选为3％～8％，更优选为5％。所述发酵料为鲜马奶。

在本发明中，所述真空冷冻干燥的参数优选如下：真空度＜10pa，温度为-60℃，时间为24h。

在本发明中，所述粉碎的粒径优选为40～90目，更优选为80目。

在本发明中，所述冻干保护剂优选包括以下重量份的组分：200～400份脱脂乳粉，1～3份谷氨酸钠和597～799份蒸馏水；更优选为包括以下重量份的组分：300份脱脂乳粉，2份谷氨酸钠和702份蒸馏水。所述菌体混悬液与液体冻干保护剂的体积比为1︰1～3，更优选为1:2。

在本发明中，所述将酿酒酵母qh2-2菌粉的制备方法优选包括以下步骤：

a.将酿酒酵母qh2-2菌种接种于液体ypd培养基，25～30℃扩大培养24～36h，得到菌液；所述液体ypd培养基包括以下含量组分：葡萄糖10～30g、牛肉蛋白胨10～30g和酵母浸粉5～20g，依次溶于蒸馏水中并定容至1000ml，所述液体ypd培养基的ph值为6.20～6.80；

b.将所述菌液按照5％～10％的接种量接种至发酵培养基进行四级发酵，离心收集菌体混悬液，按照菌体混悬液与冻干保护剂质量比1︰1～3的比例进行混合，真空冷冻干燥粉碎后制得酿酒酵母qh2-2菌粉；所述冻干保护剂包括以下重量份的组分：200～400份脱脂乳粉，1～3份谷氨酸钠和597～799份蒸馏水。

在本发明中，所述酿酒酵母qh2-2菌株已经在现有技术中公开，具体如下：[1]lactobacilluscaseizhang与saccharomycescerevisiaeqh2-2混合培养工艺的研究,胡殿庚等,中国乳品工业,2016年44卷第6期,8～11.

[2]乳酸菌与酵母菌混合发酵及冻干菌粉的研究,刘乔,食品工业,2017年37卷12期,34～38.

在本发明中，所述扩大培养的温度优选为28℃。所述扩大培养的时间优选为28h。所述冻干保护剂更优选包括以下含量组分：300g脱脂乳粉，2g谷氨酸钠和702g蒸馏水。

在本发明中，按质量百分含量计，所述发酵剂的接种量优选为0.01％～1％，更优选为0.1％～0.8％，最优选为0.5％。本发明对接种的方法没有特殊限制，采用本领域所熟知的接种方式即可。

在本发明中，所述发酵的温度优选为21℃。在发酵期间，搅拌转速优选为40～50rpm。所述发酵优选为有氧发酵。

进行发酵后，本发明当所述发酵产物的酸度值达到100～110°t时，转出占总体积60％～80％的发酵产物，同时补入与转出发酵产物等体积的灭菌鲜马奶继续发酵，得到稳定连续发酵系统。

在本发明中，优选当发酵产物的酸度值达到105°t时，转出发酵产物。转出的发酵产物的体积优选为占总体积的70％。转出发酵产物后，补加等体积的灭菌鲜马奶继续发酵，所述继续发酵的条件同上述发酵参数，再次不做赘述。

得到稳定连续发酵系统后，本发明将所述稳定连续发酵系统重复上述操作至少15次，得到最后一次继续发酵产物。

在本发明中，重复上述操作的次数优选为5～12，最优选为10次。

得到最后一次继续发酵产物后，本发明将发酵过程转出的发酵产物与最后一次继续发酵产物合并，得到酸马奶。

在本发明中，所述合并后优选将合并发酵产物进行冷却、灌装和贮藏。所述冷却将转出的酸马奶冷却至10～15℃。所述灌装和贮藏的方法是将冷却后的酸马奶灌装于2-8℃贮藏。

本发明还提供了所述的方法制备的酸马奶。实验表明：连续发酵10批次，得到到的酸马奶感官评测总分无显著差异(p＞0.05)，说明本发明一种连续发酵制备酸马奶的生产工艺稳定且产品品质均一。同时保藏稳定性试验结果显示：采用本发明提供的连续发酵生产方法制备的5个批次酸马奶在常温条件(25℃)下保藏7天及冷藏条件(2～8℃)下保藏30天品质基本保持不变，说明本发明生产的酸马奶具有较好的保藏稳定性。

下面结合实施例对本发明提供的一种连续发酵制备的酸马奶及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

一种连续发酵制备酸马奶的生产工艺，包括下述步骤：

1)均质：将鲜马奶进行脱气后，在65℃，180bar压力下进行均质。

2)杀菌和冷却：将均质鲜马奶在90℃条件下杀菌5min后，冷却至35℃-37℃。

3)接种和发酵：在充分搅拌的情况下，向杀菌冷却后的鲜马奶中添加0.1％酸马奶发酵剂，在温度20℃、搅拌转速60rpm条件下进行酸马奶发酵。当发酵酸马奶酸度达到100°t，转出总体积占比80％的酸马奶，同时补入等量的灭菌鲜马奶继续发酵。所述酸马奶发酵剂为干酪乳杆菌(lactobacilluscasei)zhang菌粉、瑞士乳杆菌(lactobacillushelveticus)h9菌粉和植物乳杆菌(lactobacillusplantarum)p8菌粉三种乳杆菌菌粉按照质量比1:1:1的比例进行混合，之后将混合好的乳杆菌菌粉和酿酒酵母qh2-2菌粉按照3:1的质量比再次进行混合制得酸马奶发酵剂，其中干酪乳杆菌(lactobacilluscasei)zhang菌粉活菌数8.9×10¹⁰cfu/g，瑞士乳杆菌(lactobacillushelveticus)h9菌粉活菌数7.8×10¹⁰cfu/g，植物乳杆菌(lactobacillusplantarum)p8菌粉活菌数8.5×10¹⁰cfu/g；酿酒酵母qh2-2(saccharomycescerevisiae)菌粉的活菌浓度为3.2×10¹⁰cfu/g。

4)冷却：将转出的酸马奶冷却至12℃。

5)灌装及贮藏：将冷却后的酸马奶灌装于2～8℃贮藏。

实施例2

一种连续发酵制备酸马奶的生产工艺，包括下述步骤：

1)均质：将鲜马奶进行脱气后，在60℃，190bar压力下进行均质。

2)杀菌和冷却：将均质鲜马奶在85℃条件下杀菌5min后冷却至35℃-37℃。

3)接种和发酵：在充分搅拌的情况下，向杀菌冷却后的鲜马奶中添加0.05％酸马奶发酵剂，在温度21℃、搅拌转速60rpm条件下进行酸马奶发酵。当发酵酸马奶酸度达到105°t以上，转出总体积占比70％的酸马奶，同时补入等量的灭菌鲜马奶继续发酵，生产10个批次。

所述酸马奶发酵剂为干酪乳杆菌(lactobacilluscasei)zhang菌粉、瑞士乳杆菌(lactobacillushelveticus)h9菌粉和植物乳杆菌(lactobacillusplantarum)p8菌粉三种乳杆菌菌粉按照质量比1:1.2:1.0的比例进行混合，之后将混合好的乳杆菌菌粉和酿酒酵母qh2-2菌粉按照3:1的质量比再次进行混合制得酸马奶发酵剂，其中干酪乳杆菌(lactobacilluscasei)zhang菌粉活菌数1.8×10¹¹cfu/g，瑞士乳杆菌(lactobacillushelveticus)h9菌粉活菌数9.0×10¹⁰cfu/g，植物乳杆菌(lactobacillusplantarum)p8菌粉活菌数1.0×10¹¹cfu/g，酿酒酵母qh2-2(saccharomycescerevisiae)菌粉的活菌浓度为1.8×10¹⁰cfu/g。

4)冷却：将转出的酸马奶冷却至10℃。

5)灌装及贮藏：将冷却后的酸马奶灌装于2～8℃贮藏。

实施例3

一种连续发酵制备酸马奶的生产工艺，包括下述步骤：

1)均质：将鲜马奶进行脱气后，在70℃，200bar压力下进行均质。

2)杀菌和冷却：将均质鲜马奶在95℃条件下杀菌5min后冷却至35℃-37℃。

3)接种和发酵：在充分搅拌的情况下，向杀菌冷却后的鲜马奶中添加0.1％酸马奶发酵剂，在温度22℃、搅拌转速45rpm条件下进行酸马奶发酵。当发酵酸马奶酸度达到110°t以上，转出总体积占比60％的酸马奶，同时补入等量的灭菌鲜马奶继续发酵，生产5个批次。

酸马奶发酵剂为传统的酸马奶发酵剂，具体包括乳酸菌和酵母菌，所述乳酸菌和酵母菌的质量比为1:1。所述乳酸菌菌粉的活菌浓度为1.0×10¹¹cfu/g。所述酵母菌的活菌浓度为1.8×10¹⁰cfu/g。

4)冷却：将转出的酸马奶冷却至15℃。

5)灌装及贮藏：将冷却后的酸马奶灌装于2～8℃贮藏。

对比例1

采集实施例2连续发酵产生的第4～6批酸马奶进行基本特性测定，所述测定方法为本领域常规方法。结果见表1。

对比例2

采集实施例2连续发酵产生的第7～9批酸马奶进行基本特性测定，所述测定方法为本领域常规方法。结果见表1。

对比例3

采集实施例2连续发酵产生的第10批酸马奶进行基本特性测定，所述测定方法为本领域常规方法。结果见表1。

对比例4

四种菌种复配单批次发酵酸马奶

1)均质：将鲜马奶进行脱气后，在65℃，200bar压力下进行均质。

2)杀菌和冷却：将均质后鲜马奶在95℃条件下杀菌5min后冷却至35℃～40℃。

3)接种和发酵：向灭菌后鲜马奶原料中加入0.05％的瑞士乳杆菌p8、瑞士乳杆菌h9、干酪乳杆菌zhang菌粉和酿酒酵母qh2-2混合菌粉，混合菌粉中四种菌的质量比为1：1：1：1，在28℃恒温条件下发酵至酸马奶的酸度达到100°t。

4)冷却：将成熟的酸马奶冷却至10～15℃。

5)灌装及贮藏：将冷却后酸马奶灌装，于2～8℃贮藏。

将对比例1～4制备的酸马奶进行基本特性测定，所述测定方法为本领域常规方法。结果见表1。

表1对比例1～4制备的酸马奶的品质特性结果

实施例4

连续发酵生产酸马奶生产工艺评估

1、生产工艺稳定性评估

按照实施例1生产工艺连续生产10批次酸马奶，考察生产工艺各项监控指标并对各批次产品进行30人次的感官品质测评，综合评估连续发酵制备酸马奶生产工艺的稳定性，结果见表2～表6。

表2连续发酵10批次酸马奶生产数据

如表2所示，连续发酵10批次酸马奶各项工艺监控数据波动范围较小，生产过程稳定。

表3酸马奶感官评价

表4酸马奶品质评测总分

表5各组别酸马奶评测总分显著性分析

如表3～表5所示，30人次的感官评测统计结果显示采用试验例1生产工艺连续发酵的10批次酸马奶感官评测总分无显著差异(p＞0.05)，说明本发明一种连续发酵制备酸马奶的生产工艺稳定且产品品质均一。

实施例5

酸马奶产品保藏稳定性评估

按照实施例2生产工艺连续生产20批次酸马奶，随机抽取5个批次酸马奶产品考察其在常温条件(25℃)下保藏7天及冷藏条件(2-8℃)下保藏30天的稳定性，结果见表6和表7。

表65批次酸马奶常温条件(25℃)保藏7天稳定性结果

表75批次酸马奶冷藏条件(2-8℃)保藏30天稳定性结果

保藏稳定性试验结果显示，采用实施例2生产工艺连续发酵生产的5个批次酸马奶在常温条件(25℃)下保藏7天及冷藏条件(2-8℃)下保藏30天品质基本保持不变，说明本发明生产的酸马奶具有较好的保藏稳定性。于此同时，采用本发明提供的连续发酵工艺使制备过程中大大减少了发酵剂的使用，为发酵生产酸马奶降低了生产成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。