CN110558378A - 一种喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于含乳食品制备技术领域，具体涉及一种喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺。该制备工艺包括如下步骤：(1)将按比例称取的原辅料各组分混合，得含乳浆料，所述含乳浆料的含水量为25‑35％；(2)采用喷射浇注工艺将所述含乳浆料喷射浇注成型，得成型浆料；(3)将所述成型浆料真空干燥得含乳食品成品，所述含乳食品成品含水量为0‑3％。本发明提供的含乳食品制备工艺制得的含乳食品乳固体含量可高达70％以上，其营养成分与国家标准调制乳粉相当，可以作为补充牛奶营养的乳制品。本发明的含乳固态食品的水分可精准控制在3.0％以下，保质期可达到2年。

Description

一种喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺

技术领域

本发明属于含乳食品制备技术领域，具体涉及一种喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺。

背景技术

目前市场上的含乳固态成型食品的品种主要以冲压成型的奶片类、挤出成型的奶条类为主流。奶片的生产工艺主要包括干法混料、湿法混料后造粒、干燥，然后冲压成型。

如中国发明专利申请CN201710029143.9即公开了一种富含甘油二酯的低糖低脂奶片的制备方法。该方法的操作步骤如下：1)将乳脂采用酶催化甘油解法制成乳脂甘油二酯；2)将乳清蛋白配成溶液与乳脂甘油二酯及蔗糖脂肪酸酯混合，经高速分散、高压均质、冷冻干燥等得到甘油二酯纳米微胶囊；2)将甘油二酯纳米微胶囊与脱脂奶粉及木糖醇混合，润湿，干燥，打粉后加硬脂酸镁、羧甲基纤维素钠，经压片后制得富含甘油二酯的低糖低脂奶片。

又如中国发明专利申请CN201310722164.0公开了一种奶片基料粉的生产方法及奶片的直接压片方法。上述奶片基料粉的生产方法包括以下步骤：将奶片的非糖类物料通过配料、均质、杀菌、浓缩制成干物质含量为48-52wt％的浓缩料液；将奶片的糖类物料通过配料、灭菌制备得到糖浆溶液；将浓缩料液与糖浆溶液混合，得到浓度为53-70wt％的混合料液；对混合料液进行喷雾干燥，得到奶片基料粉，并干燥至含水率在3wt％以下。该发明采用上述奶片基料粉直接压片生产奶片。该发明则是对奶片基料的制备方法进行改进，使其更好地适应压片工艺的要求。

但由上述传统冲压或挤出工艺制得的含乳食品存在的共同缺点在于，为了满足物料的流动性、脱模性和成型等效果，配方中必须添加如脱模剂、流动剂等诸多辅料。由此导致含乳食品中乳含量至多只能达到25％左右。而且，在这些工艺制备时，原料中只能采用奶粉，而无法采用牛奶作为原料，大大影响了含乳食品的口感(乳香味)。再者，由于受到生产线的限制，如上工艺无法在产品成型后进行干燥，这不仅导致生产过程中水分难以掌控，而且也无法进行灭菌处理，成型的含乳食品的微生物含量难以控制。最后，受模具形状限制，企业提供的产品形状单一，无法满足消费者的个性化需求。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本申请的发明目的在于提供一种利用喷射浇注成型的方式制得的含乳食品的制备工艺。

为了实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺，其包括如下步骤：

(1)将按比例称取的原辅料各组分混合，得含乳浆料，所述含乳浆料的含水量为25-35％；

(2)采用喷射浇注工艺将所述含乳浆料喷射浇注成型，得成型浆料；

(3)将所述成型浆料真空干燥得含乳食品成品，所述含乳食品成品含水量为0-3％。

优选地，步骤(2)所述喷射浇注工艺是利用电脑控制程序驱动的智能喷射浇注设备完成，所述智能喷射浇注设备包括机座、机械臂、喷射阀、浆料筒和托盘，所述机械臂一端固定在机座上，另一端与喷射阀固定连接，所述机械臂带动喷射阀进行XYZ三维运动；所述料筒一端与食品级洁净压缩空气相连，另一端与机械臂上的喷射阀相连；所述托盘置于喷射阀下方。

优选地，步骤(2)具体包括如下操作：首先，在电脑中利用计算机程序设计出含乳食品的形状；然后，开启电脑控制程序上的喷射浇注控制按钮，机械臂带动喷射阀按照电脑控制程序上设定的图形运动轨迹进行XYZ三维运动，同时在食品级洁净压缩空气的作用下，料筒中的浆料通过喷射阀喷射在托盘上制作含乳食品的图案，当托盘中含乳食品的图形布满后，机械臂和喷射阀自动停机，并复位。

优选地，步骤(3)所述的真空干燥条件为：温度85-135℃，真空度-0.09MPa至-0.01MPa；烘焙时间不超过35分钟。

优选地，所述喷射浇注成型采用的喷射阀为压电式或者气动式的喷射阀，喷射阀的喷射温度为4-50℃；进一步优选为室温。

优选地，所述喷射阀的喷嘴直径为0.1-1.0mm；优选为0.3-0.6mm；作为优选方式，例如0.4mm，0.5mm或0.6mm。

优选地，每完成一个含乳食品的喷射浇注时间为0.5-20秒，优选为4-8秒；喷射浇注时的输料压力为0.1-2.0MPa；优选为0.5-0.75MPa。

优选地，所述含乳食品的形状为制图软件可编辑的任意形状。例如，奶条、奶圈、奶片、奶花、奶豆、字母或动物卡通图案。作为优选实施方式，含乳食品的形状为奶圈、奶条或奶花。

优选地，所述原辅料按重量份计，其由以下原辅料制成：

牛奶0-884重量份，炼乳0-396重量份，奶粉0-104重量份，磷脂0-10重量份，白砂糖0-15重量份，水0-40重量份，所述牛奶、炼乳、奶粉不同时取0且当所述牛奶和/或炼乳不取0时，水取0。

优选地，所述原辅料，按重量份计，由以下各组分制成：

牛奶0-884重量份，炼乳0-396重量份，磷脂0-10重量份，白砂糖0-15重量份，所述牛奶、炼乳不同时取0。此方案不含奶粉，提供的含乳食品的奶味更加纯正、浓郁。

优选地，所述牛奶使用前先浓缩至含水量为25-50％。目的是使全部原辅料混合后的浆料含水量为25-35％。若浆料含水量过低，则原辅料太干，无法制成浆料；若高于25-35％时，一方面含水量过多，浆料成型性较差；另一方面影响含乳食品成品的稳定性。试验表明，让浆料含水量过高时，即使可以成型，干燥后的含乳食品成品过于酥脆，硬度太小，在产品包装运输过程中易破碎。

优选地，当所述磷脂和白砂糖的含量大于0时，先将牛奶或者炼乳与磷脂和白砂糖混合，全部化开后，再与奶粉混合；目的是使各种原辅料混合的浆料的含水量为25-35％。

优选地，所述含乳食品成品的体积是所述成型浆料体积的2-3倍。

优选地，步骤(3)所述的含乳食品成品的含水量小于3.0％，进一步优选为小于1.0％。

优选地，所述磷脂是指具有表面活性的大豆磷脂。

所述表面活性是指乳化性，此处所述具有表面活性的大豆磷脂是指在水中能够完全分散的磷脂。

本发明采用具有表面活性的大豆磷脂作为原料。磷脂在配方中有如下作用：1.磷脂的表面活性也就是乳化性，有助于原辅料的混合及混合后的稳定；2.磷脂是具有保健功能的成分，对于儿童、学生、白领、中老年群体等目标人群具有较高的营养价值和保健功能；3.磷脂能使乳品的口感更加滋润、香浓，咀嚼时不粘牙；4.磷脂能改善含乳固态食品的酥脆度；5.磷脂有助于成型后的浆料保持形状，有助于改善成品的品相。

含乳食品的形状对产品的酥脆度起决定性作用，实验结果表明，含乳食品的形状对产品酥脆度的影响占比可达到80％。

作为优选，所述真空干燥的温度为121℃，即可以完全灭菌，又可以较好的干燥效果。所述真空干燥优选在热传导的加热方式的真空干燥箱中进行。

在该真空干燥条件下对成型浆料进行烘焙，具有以下作用：第一、水分蒸发可使产品形成微孔结构，使产品变得酥脆；而且通过调节温度和真空度，可以调节产品形成的微孔的大小，进而调控成品的体积和酥脆度。而传统奶片、奶条都是挤压成型，硬度和酥脆度都是不可调节的。

第二、本发明的含乳固态食品的水分可精准控制在1.0％以下，保质期可达到2年。而传统含乳食品，如奶片，受冲压工艺的限制，其含水量难以控制到3.8％以下，所以冲压奶片只有6个月至1年的保质期。

第三、本发明的含乳食品在干燥工序中，同时可以实现彻底灭菌。而传统奶片的整个生产工艺，均无法灭菌，微生物指标难以控制，存在食品安全性隐患。

与现有技术相比，本发明提供的喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺具有如下有益效果：

(1)本发明提供的含乳食品制备工艺制得的含乳食品乳固体含量可高达70％以上，其营养成分与国家标准调制乳粉相当，可以作为补充牛奶营养的乳制品。而传统冲压工艺的奶片必需使用许多辅料用以改善物料的流动性、脱模性和成型效果，因此乳固体含量通常只有25％左右。

(2)本发明提供的含乳食品制备工艺制得的含乳食品奶味更浓郁。

本发明的制备工艺制得的含乳固态食品可以用牛奶、炼乳做主要原料，因此奶味纯正、浓郁；而传统奶片只能用奶粉做原料，口感相对较差。

(3)本发明提供的喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺制得的含乳食品口感更香浓。

配方中使用0-10％的磷脂，优选为使用4.5％的磷脂，不仅可以提高营养价值，而且可以使含乳食品的口感滋润(不发干)、香浓、不粘牙。

(4)本发明提供的制备工艺制得的含乳食品体积大，酥脆度高，经济效益好。

产品的体积既是酥脆度的一个指标，也是一个最为关键的经济指标，产品体积越大，产品溢价能力就越高。

以奶片为例，与相同重量的奶片相比较，本发明提供的制备工艺制得的产品体积是奶片的5-6倍，酥脆度和硬度刚好合适，即咀嚼的舒适度很好，而产品在运输和保管过程中又不易破碎(试验结果表明，固体含乳食品的硬度越低越脆，口感越好，但硬度值低于8.5N，容易破碎，不利于包装运输)。

相比之下，奶片的体积因冲压严重缩小，使奶片的盈利能力远远落后于本发明的含乳食品。

附图说明

图1为本发明提供的含乳食品的制备工艺流程图。

图2为本发明实施例1至实施例4提供的含乳食品——奶花的图形；2a为奶花的俯视图；2b为奶花的侧视图。

图3为本发明实施例5提供的含乳食品——奶圈的图形；3a为奶圈的俯视图；3b为奶圈的侧视图。

图4为本发明实施例6提供的含乳食品——奶条的图形；4a为奶圈的俯视图；4b为奶圈的侧视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。本申请如下实施例中所采用的各组分的来源及作用机理如下：

a.牛奶：选用蒙牛乳业(银川)有限公司生产的纯牛奶，在配方中的作用是基础配料。

b.奶粉：选用内蒙古欧世蒙牛乳制品有限责任公司生产的全脂乳粉，在配方中的作用是基础配料。

c.磷脂：选用北京美亚斯磷脂技术有限公司生产的粉末磷脂，在配方中的作用是乳化、调味和抗氧化。

d.白砂糖：选用北京糖业烟酒集团有限公司食糖经营分公司生产的白砂糖，在配方中的作用是调味。

实施例1

一种喷射浇注成型的含乳食品(含糖型奶花)的制备工艺，各原辅料，以重量份计，由以下各组分制成：牛奶445份、奶粉34份、磷脂4.5份、白砂糖13.5份，以上原辅料的干基合计为100％。(具体见表7)

所述制备工艺，其包括如下步骤：

(1)将按比例称取的原辅料各组分在高速混料机中混合得含乳浆料；混合的时间为15min，高速混料机的转速为1350转/分。

具体地，先将牛奶与磷脂和白砂糖混合，全部化开后，再与奶粉混合；其中，所述牛奶使用前浓缩至含水量到45％，目的是使各种原辅料混合的浆料的含水量为29.5％；

(2)根据电脑中设定的图形，采用喷射浇注工艺将所述含乳浆料喷射浇注成型，得成型浆料；

所述喷射浇注工艺是利用电脑控制程序驱动的智能喷射浇注设备完成，所述智能喷射浇注设备包括机座、机械臂、喷射阀、浆料筒和托盘，所述机械臂一端固定在机座上，另一端与喷射阀固定连接，所述机械臂带动喷射阀进行XYZ三维运动；所述料筒一端与食品级洁净压缩空气相连，另一端与机械臂上的喷射阀相连；所述托盘置于喷射阀下方。

具体包括如下操作：

2a.在电脑中编辑含乳食品的图形-奶花；如图2所示，奶花由内到外由依次由圆形1、圆形2、圆形3构成。

奶花的软件设计参数如下表1：

2b.准备托盘，托盘的尺寸为1000mm×1000mm；

2c、开启电脑控制程序上的喷射浇注控制按钮，机械臂带动喷射阀按照电脑控制程序上设定的图形运动轨迹进行XYZ三维运动，同时在食品级洁净压缩空气的作用下，料筒中的浆料通过喷射阀喷射在托盘上制作含乳食品的图案，当托盘中含乳食品的图形布满后，机械臂和喷射阀自动停机，并复位。

喷射阀控制器的优化参数如下表2：

本实施例的喷射浇注成型的单个奶花成品的重量为0.5克。

每完成一个奶花的喷射浇注时间为5秒；输送含乳浆料的食品级洁净压缩空气的压力设定为0.75MPa；所述喷射阀为压电式喷射阀，喷射阀的喷嘴直径为0.4mm，撞针为7.0s型，喷射阀温度为室温。

机械臂有效行走范围是1000mm×1000mm，与托盘规格配套。

(3)将所述成型浆料在成型后30秒内移入真空干燥箱于温度为121℃、在真空度-0.09MPa条件下烘焙20分钟得含乳食品成品。

所述真空干燥箱为热传导的加热方式的真空干燥箱。

本实施例制得的含乳食品为奶花，成品特征如下表8-9。

本实施例中，相邻圆形之间的距离为2.5mm，成型浆料真空干燥后体积膨胀2-3倍，三个圆形相互之间接触并形成一个完整的奶花形状，该奶花一方面具有足够的酥脆度，另一方面还具有足够的硬度，在包装运输过程中不易破碎。

实施例2(奶花)

一种喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺(无糖型)，配料表(以重量份计)：牛奶565份、奶粉34份、磷脂4.5份，以上原辅料的干基合计为100％。(见表7)

如上所述含乳食品的制备工艺同实施例1。

实施例3(奶花)

一种喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺，其与实施例1的区别仅在于，配料表(以重量份计)：奶粉86份、磷脂4.5份、白砂糖13.5份，纯净水37.4份，以上原辅料的干基合计为100％。(见表7)

(1)将按比例称取的原辅料各组分在高速混料机中混合得含乳浆料；混合的时间为15min，高速混料机的转速为1350转/分。

所述含乳浆料中的含水量为29.5％。

实施例4(奶花)

一种喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺，其与实施例1的区别仅在于，配料表(以重量份计)：牛奶378份、炼乳30份，奶粉34份、磷脂4.5份、白砂糖13.5份，以上原辅料的干基合计为100％。(见表7)

(1)将按比例称取的原辅料各组分在高速混料机中混合得含乳浆料；混合的时间为15min，高速混料机的转速为1350转/分。

具体地，先将牛奶与磷脂和白砂糖混合，全部化开后，再与奶粉混合；其中，所述牛奶使用前浓缩至含水量到46.59％，目的是使各种原辅料混合的浆料的含水量为29.5％。

实施例5(奶圈)

一种喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺，其与实施例1的区别在于，配料表(以重量份计)：牛奶444.64份，奶粉34份、磷脂4.5份、白砂糖13.5份，以上原辅料的干基合计为100％。牛奶预先浓缩到含水44.57％再使用，使混合后得到的浆料的含水量为29.5％。

2a.在电脑中编辑含乳食品的图形-奶圈；如图3所示，奶圈为一圆形构成。

奶圈的软件设计参数如下表3：

2b.准备托盘，托盘的尺寸为1000mm×1000mm；

2c、开启电脑控制程序上的喷射浇注控制按钮，机械臂带动喷射阀按照电脑控制程序上设定的图形运动轨迹进行XYZ三维运动，同时在食品级洁净压缩空气的作用下，料筒中的浆料通过喷射阀喷射在托盘上制作含乳食品的图案，当托盘中含乳食品的图形布满后，机械臂和喷射阀自动停机，并复位。

喷射阀控制器的优化参数如下表4：

本实施例的喷射浇注成型的单个奶花成品的重量为0.5克。

每完成一个奶圈的喷射浇注时间为4秒；输送含乳浆料的食品级洁净压缩空气的压力设定为0.75MPa；所述喷射阀为压电式喷射阀，喷射阀的喷嘴直径为0.4mm，撞针为7.0s型，喷射阀温度为室温。

机械臂有效行走范围是1000mm×1000mm，与托盘规格配套。

(3)将所述成型浆料在成型后60秒内移入真空干燥箱于温度为121℃、在真空度-0.09MPa条件下烘焙20分钟得含乳食品成品。

所述真空干燥箱为热传导的加热方式的真空干燥箱。

实施例6(奶条)

一种喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺，其与实施例1的区别在于，配料表(以重量份计)：牛奶444.64份，奶粉34份、磷脂4.5份、白砂糖13.5份，以上原辅料的干基合计为100％。牛奶预先浓缩到含水44.57％再使用，使混合后得到的浆料的含水量为29.5％。

所述制备工艺，其包括如下步骤：

(1)将按比例称取的原辅料各组分在高速混料机中混合得含乳浆料；混合的时间为15min，高速混料机的转速为1350转/分。

所述牛奶使用前浓缩至含水量到44.57％。

具体包括如下操作：

2a.在电脑中编辑含乳食品的图形-奶条，奶条由三个直线构成。

奶条的软件设计参数如下表5：

2b.准备托盘，托盘的尺寸为1000mm×1000mm；

2c、开启电脑控制程序上的喷射浇注控制按钮，机械臂带动喷射阀按照电脑控制程序上设定的图形运动轨迹进行XYZ三维运动，同时在食品级洁净压缩空气的作用下，料筒中的浆料通过喷射阀喷射在托盘上制作含乳食品的图案，当托盘中含乳食品的图形布满后，机械臂和喷射阀自动停机，并复位。

喷射阀控制器的优化参数如下表6：

本实施例的喷射浇注成型的单个奶条成品的重量为0.5克。

每完成一个奶条的喷射浇注时间为4秒；输送含乳浆料的食品级洁净压缩空气的压力设定为0.75MPa；所述喷射阀为压电式喷射阀，喷射阀的喷嘴直径为0.4mm，撞针为7.0s型，喷射阀温度为室温。

机械臂有效行走范围是1000mm×1000mm，与托盘规格配套。

(3)将所述成型浆料在成型后60秒内移入真空干燥箱于温度为121℃、在真空度-0.09MPa条件下烘焙20分钟得含乳食品成品。

所述真空干燥箱为热传导的加热方式的真空干燥箱。

性能测试：咬合硬度测试

对实施例1-6提供的含乳食品采用GWJ-2数显硬度计进行测定，每个实施例取四批进行测定，每批10个，取平均值，测试结果如表9所示。

各实施例的配料表及性能测试数据

表7实施例1-6提供的含乳食品的原辅料配料表

表8实施例1-6提供的含乳食品的感官指标和理化指标

表9本发明实施例1-6提供的含乳食品的咬合硬度测定数值与市场奶片(内蒙古华琳食品有限责任公司生产)比较结果

以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺，其包括如下步骤：

(1)将按比例称取的原辅料各组分混合，得含乳浆料，所述含乳浆料的含水量为25-35％；

(2)采用喷射浇注工艺将所述含乳浆料喷射浇注成型，得成型浆料；

(3)将所述成型浆料真空干燥得含乳食品成品，所述含乳食品成品含水量为0-3％。

2.根据权利要求1的喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺，步骤(2)所述喷射浇注工艺是利用电脑控制程序驱动的智能喷射浇注设备完成，所述智能喷射浇注设备包括机座、机械臂、喷射阀、浆料筒和托盘，所述机械臂一端固定在机座上，另一端与喷射阀固定连接，所述机械臂带动喷射阀进行XYZ三维运动；所述料筒一端与食品级洁净压缩空气相连，另一端与机械臂上的喷射阀相连；所述托盘置于喷射阀下方。

3.根据权利要求1所述的喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺，步骤(2)具体包括如下操作：首先，在电脑中利用计算机程序设计出含乳食品的形状；然后，开启电脑控制程序上的喷射浇注控制按钮，机械臂带动喷射阀按照电脑控制程序上设定的图形运动轨迹进行XYZ三维运动，同时在食品级洁净压缩空气的作用下，料筒中的浆料通过喷射阀喷射在托盘上制作含乳食品的图案，当托盘中含乳食品的图形布满后，机械臂和喷射阀自动停机，并复位。

4.根据权利要求1的喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺，步骤(3)所述的真空干燥条件为：温度85-135℃，真空度-0.09MPa至-0.01MPa；烘焙时间不超过35分钟。

5.根据权利要求1所述的喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺，所述喷射浇注成型采用的喷射阀为压电式或者气动式的喷射阀，喷射阀的喷射温度为4-50℃。

6.根据权利要求5所述的喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺，所述喷射阀的喷嘴直径为0.1-1.0mm；优选为0.3-0.6mm。

7.根据权利要求1所述的喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺，每完成一个含乳食品的喷射浇注时间为0.5-20秒，优选为4-8秒；喷射浇注时的输料压力为0.1-2.0MPa；优选为0.5-0.75MPa。

8.根据权利要求1所述的喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺，所述含乳食品的形状为制图软件可编辑的任意形状。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺，所述原辅料按重量份计，其由以下原辅料制成：

牛奶0-884重量份，炼乳0-396重量份，奶粉0-104重量份，磷脂0-10重量份，白砂糖0-15重量份，水0-40重量份，所述牛奶、炼乳、奶粉不同时取0且当所述牛奶和/或炼乳不取0时，水取0。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的喷射浇注成型的含乳食品的制备工艺，所述含乳食品成品的体积是所述成型浆料体积的2-3倍。