CN113100291A - 一种基于温差混合的奶啤制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于温差混合的奶啤制备工艺，该制备工艺是将低温酸奶与高温复配液瞬时混合的方法避免乳酸菌与酵母菌的竞争，一方面避免因乳酸异常发酵产生丁酸，另一方面奶啤中营养成分的流失降低至40%，从而得到乳铁蛋白含量高、极具营养价值的奶啤。高温复配液中NaHCO3可以产生CO2，乳酸菌发酵时产生乳酸，使CO2释放出来产生大量气泡，从而在保持酒精浓度的前提下提升奶啤的刹口感。高温复配液中含有CMC‑Na、爪瓦豆胶、交联淀粉和卡拉胶，在以上组分的共同作用下，可以将NaHCO3产生的二氧化碳锁住，得到的奶啤酒精浓度低但兼具啤酒的刹口感，与市场上的现有奶啤相比，起泡次数可由6‑8次增加到50次以上，风味饱满，老少皆宜，具有广阔的市场前景。

Description

一种基于温差混合的奶啤制备工艺
技术领域
本发明属于奶啤生产技术领域，具体是一种基于温差混合的奶啤制备工艺。
背景技术
现有奶啤制备工艺依次包括乳酸菌发酵和酵母菌发酵两个阶段，当进入酵母菌发酵阶段时，乳酸菌跟酵母菌发生竞争抑制，乳酸菌会释放出0.05%-0.5%的丁酸，丁酸有异味，影响奶啤的口感，同时会对人体造成损害。因此，为了避免乳酸菌与酵母菌发生竞争抑制、降低丁酸含量，可以采取进入酵母菌发酵阶段前使乳酸菌灭活的方法，如加热灭菌，或者采用降低奶啤酒精度的方法。但实际操作过发现，若采用加热的方式灭菌，虽然会将乳酸菌全部杀死，但同时会导致酸奶中热敏感活性物质——以乳铁蛋白为例，其含量从25-30mg/L降至10mg/L以下，最低可降至2-3mg/L，造成奶啤中60%-90%的营养成分的流失。而若降低奶啤的酒精度（一般为0.5%），会影响奶啤的刹口感。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有奶啤制备过程中存在的上述技术问题，提供一种基于温差混合的奶啤制备工艺，以制备出营养价值高、口感良好的奶啤。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种基于温差混合的奶啤制备工艺，包括以下步骤：
步骤一、酸奶的制备：取100份标准化后的牛奶，加入8份糖后，预热至40-80℃，于18-20Mpa下均质后巴氏灭菌，灭菌后接种0.1份乳酸菌，于42℃下发酵9-12h，得到酸奶；
步骤二、高温复配液的制备：将100份水，0.05-0.3份NaHCO3、0.05-0.15份CMC-Na，0.05-0.1份爪瓦豆胶，0.05-0.15份交联淀粉，0.03-0.05份Ca(H2PO4)2，和0.1-0.15份卡拉胶混合搅拌均匀，然后加热至75-92℃，得到高温复配液；
步骤三、温差混合：将步骤一中酸奶和步骤二中高温复配液同时加入发酵罐，此时，发酵罐中混合液的温度降至60-80℃，然后快速冷却，冷却至42℃后接种酵母菌进行二次发酵，得到奶啤成品；
所述各原料的份数均为以牛奶的量为基准的重量份数。
作为本发明技术方案的优选，步骤一中，所述糖为葡萄糖和蔗糖的混合物，更优选为以重量比4:6混合而成。蔗糖较多，得到的酸奶较甜，口感好，但乳酸菌发酵过程中可直接利用的是葡萄糖，蔗糖太多，发酵过程太慢，因此，需要给予适当的葡萄糖使乳酸菌启动发酵过程，而后由蔗糖分解为葡萄糖和果糖，继续为乳酸菌的发酵提供能量。
酸奶中乳铁蛋白凝固点为pH4.6，乳酸菌发酵后体系的pH＜4.6时，酸奶会发生凝固，需要搅打后使用；且申请人在实验中发现，体系的pH为3.8-4.2时停止发酵，酸奶具有消熟口感，可以在体系中加入0.5份乳化稳定剂后搅打，打碎后用于生产奶啤，其中，乳化稳定剂的作用是防止酸奶搅打后分层。而体系的pH为5.0时停止发酵，得到粘稠度较高的液态酸奶，该液态酸奶较润口，可以直接用于奶啤生产。因此，也可以在乳酸菌发酵时间尚短、酸奶未凝固前用于生产奶啤。
步骤二中，所述高温复配液的加入量为300-500份；进一步地，高温复配液中，CMC-Na、爪瓦豆胶、交联淀粉和卡拉胶总加入量为0.3份，可以得到起泡次数最多的奶啤。
步骤三中，所述酸奶从发酵罐顶部加入，高温复配液从发酵罐底部加入。热气从罐底向上升起，与低温酸奶接触，可瞬时杀灭约80%的乳酸菌，且酸奶中的营养物质流失较少。
进一步地，所述快速冷却与二次发酵工序之间还包括二次均质工序，二次均质工序在30-50Mpa进行。常规奶啤生产均质压力为18-20Mpa，本发明由于加入了高温复配液，高温复配液中含有大量的增稠剂，因此，生产的奶啤粘度较常规奶啤高，需要提高均质压力。
所述酵母菌的接种量为1.2-3份。
所述二次发酵过程为先于42℃下发酵0-3h，然后于4℃发酵24-72h的两阶段发酵。在42℃下发酵0-3h的目的是给酵母菌提供一个有利于其生长的环境，且发酵3h后得到的奶啤酒味重，因此，还需要在4℃发酵24-72h，最后得到奶啤成品，该奶啤的有效期约为21天。
更进一步地，若将发酵后的奶啤罐装后进行高温灭菌，可以得到有效期1年以上的奶啤。
与现有奶啤制备工艺相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用温差混合的工艺制备奶啤，低温酸奶与高温复配液瞬时混合的过程中，约80%的乳酸菌被杀死，剩余约20%的乳酸菌处于尚未失活但无法与酵母菌竞争的“沉默”状态，该“沉默”期约为4小时，4小时后乳酸菌重新适应体系环境，重新进行乳酸发酵（图1）。因此，通过该温差混合方法可以避免乳酸菌与酵母菌的竞争，一方面避免因乳酸异常发酵产生丁酸，另一方面奶啤中营养成分的流失可从60%-90%降低至40%，从而得到乳铁蛋白含量高，极具营养价值的奶啤。而高温复配液中NaHCO3可以产生CO2，乳酸菌重新适应环境发酵时产生乳酸，使CO2释放出来产生大量气泡，从而在保持酒精浓度的前提下提升奶啤的刹口感。
2、本发明高温复配液为含有NaHCO3、CMC-Na、爪瓦豆胶、交联淀粉和卡拉胶的复配稳定剂，其中，CMC-Na为网状结构，具有增稠作用，可以减缓CO2的释放，延长起泡时间，增加起泡次数；交联淀粉也用于增稠，可以亲和CMC-Na的网状结构；爪瓦豆胶也具有增稠作用，不同的是，爪瓦豆胶可以增加奶啤粘性，充当网状结构中的粘合剂，粘合CMC-Na和交联淀粉，从而形成空间网络，进一步减缓CO2的释放；Ca(H2PO4)2中P和Ca为网状框架的连接点，Ca可以连接CMC-Na，起到加强营养的作用；卡拉胶与钙组网，在以上组分的共同作用下，可以将NaHCO3产生的二氧化碳锁住，得到产品刹口感浓烈的奶啤。卡拉胶分为κ-卡拉胶和Π-卡拉胶，采用κ-卡拉胶得到的奶啤CO2释放速度较慢，因此，奶啤口感较顺滑，起泡次数多，而采用Π-卡拉胶得到的奶啤CO2释放速度相对较快，奶啤刹口感浓烈，起泡次数相对较少。
3、本发明高温复配液的温度原则上大于75℃即可实现杀灭乳酸菌的作用，但在92℃时，酸奶中乳铁蛋白的流失量在10%以下，而温度升高至93℃时，乳铁蛋白的流失量可高达25%，因此，本发明高温复配液的温度优选为75-92℃，可以得到乳铁蛋白含量高的奶啤。
4、本发明酸奶制备过程中可用马奶、羊奶、骆驼奶等代替牛奶，从而得到不同风味的奶啤，制备工艺应用范围广，具有很好的推广应用价值。
5、本发明制备工艺未用甜味剂，而是利用乳酸菌发酵过程中产生的葡萄糖和果糖来产生甜味，利用葡萄糖发酵产生的有机酸产生酸味，得到的奶啤食用安全性更高。
6、采用本发明工艺制备的奶啤乳铁蛋白含量高，营养价值高，酒精浓度低但兼具啤酒的刹口感，与市场上的现有奶啤相比，起泡次数可由6-8次增加到50次以上，风味饱满，老少皆宜，具有广阔的市场前景。
附图说明
图1为现有两阶段发酵工艺与本发明温差混合工艺的混合菌生长曲线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明基于温差混合的奶啤制备工艺进行详细说明。所述实施例仅用于解释和说明本发明的技术方案，并不以任何形式限制本发明的保护范围。
需要说明的是，我国生产的牛奶乳脂大多在2.9-3.9%之间，甚至还有部分更低或更高，为平衡此种现象需采用标准化生产，即将乳脂先分离出来，再重新按一定的标准重新混合，使生产出的牛奶的脂肪含量能保持在一个平衡的水准。本发明实施例中所述牛奶为采用常规工艺标准化后，乳脂含量为3.3%的牛奶。
实施例1
本实施例提供的基于温差混合的奶啤制备工艺，具体包括以下步骤：
酸奶的制备：取100份标准化后的牛奶置于发酵罐中，加入8份糖（葡萄糖:蔗糖=4:6，w/w），预热至40℃，于20Mpa下均质后巴氏灭菌，灭菌后接种0.1份乳酸菌，于42℃下发酵9h，此时体系pH值为5.0，停止发酵，得到粘稠度较高的酸奶；
高温复配液的制备：将100份水，0.05份NaHCO3、0.05份CMC-Na，0.1份爪瓦豆胶，0.05份交联淀粉，0.03份Ca(H2PO4)2，和0.1份κ-卡拉胶混合搅拌均匀，然后加热至75℃，得到高温复配液；
温差混合：将100份牛奶制备得到的42℃的酸奶和300份高温复配液同时加入发酵罐，然后快速冷却，冷却至42℃，于30Mpa下均质后接种1.2份酵母菌，然后先于42℃下发酵1h，再于4℃下发酵24h，得到奶啤成品，该奶啤成品口感较为润口，保质期约为21天，记为P1。
实施例2
酸奶的制备：取100份标准化后的牛奶置于发酵罐中，加入8份糖（葡萄糖:蔗糖=4:6，w/w），预热至80℃，于18Mpa下均质后巴氏灭菌，灭菌后接种0.1份乳酸菌，于42℃下发酵9h，此时体系pH值为5.0，停止发酵，得到粘稠度较高的酸奶；
高温复配液的制备：将100份水，0.2份NaHCO3、0.05份CMC-Na，0.05份爪瓦豆胶，0.05份交联淀粉，0.05份Ca(H2PO4)2，和0.15份κ-卡拉胶混合搅拌均匀，然后加热至80℃，得到高温复配液；
温差混合：将100份牛奶制备得到的42℃的酸奶和350份高温复配液同时加入发酵罐，然后快速冷却，冷却至42℃，于50Mpa下均质后接种1.8份酵母菌，然后先于42℃下发酵3h，再于4℃下发酵48h，得到奶啤成品，该奶啤成品口感较为润口，保质期约为21天，记为P2。
实施例3
酸奶的制备：取100份标准化后的牛奶置于发酵罐中，加入8份糖（葡萄糖:蔗糖=4:6，w/w），预热至60℃，于18Mpa下均质后巴氏灭菌，灭菌后接种0.1份乳酸菌，于42℃下发酵12h，测量体系pH值为3.8，得到固态酸奶，将该固态酸奶加入0.5份乳化稳定剂果胶，开启搅拌装置进行搅打，打碎备用；
高温复配液的制备：将100份水，0.1份NaHCO3、0.05份CMC-Na，0.05份爪瓦豆胶，0.1份交联淀粉，0.04份Ca(H2PO4)2，和0.1份Π-卡拉胶混合搅拌均匀，然后加热至85℃，得到高温复配液；
温差混合：将100份牛奶制备得到的42℃的酸奶和500份高温复配液同时加入发酵罐，然后快速冷却，冷却至42℃，于40Mpa下均质后接种3份酵母菌，然后先于42℃下发酵3h，再于4℃下发酵72h，易拉罐罐装、高温灭菌，得到奶啤成品，该奶啤成品刹口感浓烈，保质期在1年以上，记为P3。
实施例4
酸奶的制备：取100份标准化后的牛奶置于发酵罐中，加入8份糖（葡萄糖:蔗糖=4:6，w/w），预热至70℃，于19Mpa下均质后巴氏灭菌，灭菌后接种0.1份乳酸菌，于42℃下发酵11h，测量体系pH值为4.2，得到固态酸奶，将该固态酸奶加入0.5份乳化稳定剂蔗糖酯，开启搅拌装置进行搅打，打碎备用；
高温复配液的制备：将100份水，0.1份NaHCO3、0.1份CMC-Na，0.05份爪瓦豆胶，0.05份交联淀粉， 0.05份Ca(H2PO4)2，和0.1份Π-卡拉胶混合搅拌均匀，然后加热至92℃，得到高温复配液；
温差混合：将100份牛奶制备得到的42℃的酸奶和400份高温复配液同时加入发酵罐，然后快速冷却，冷却至42℃，于50Mpa下均质后接种2.4份酵母菌，然后先于42℃下发酵3h，再于4℃下发酵72h，易拉罐罐装、高温灭菌，得到奶啤成品，该奶啤成品刹口感浓烈，保质期在1年以上，记为P4。
本发明分别采用起泡性、泡沫稳定性和起泡次数为指标，对奶啤成品的起泡性能进行表征：
起泡性测定方法：在大体积量筒中加入1L奶啤，剧烈摇晃，读出奶啤与泡沫的总体积，采用该总体积与奶啤的体积之比，即起泡百分比来衡量奶啤的起泡性，起泡百分比越大，表明起泡性越好。
泡沫稳定性：在起泡性测定的基础上，将摇出泡沫的奶啤静置半小时，读出泡沫的剩余体积，以泡沫的剩余体积与原体积之比，即剩余泡沫百分比来衡量奶啤的泡沫稳定性，剩余泡沫百分比越大，表明泡沫稳定性越好。
起泡次数：在起泡性测定的基础上，将奶啤摇晃、静置，完全消泡后继续摇晃、静置，重复该过程，观测奶啤的起泡次数。起泡次数的测定以可乐和市场上现有奶啤饮料为对照进行。
对采用上述实施例制备的奶啤分别进行起泡性、泡沫稳定性和起泡次数测定，结果见表1。
Figure DEST_PATH_IMAGE002
从表1中数据可以看出，采用本发明工艺制备的奶啤起泡性能良好，起泡次数明显优于可乐和现有奶啤饮料。

Claims (13)

1.一种基于温差混合的奶啤制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、酸奶的制备：取100份标准化后的牛奶，加入8份糖，预热至40-80℃，于18-20Mpa下均质后巴氏灭菌，灭菌后接种0.1份乳酸菌，于42℃下发酵9-12h，得到酸奶；
步骤二、高温复配液的制备：将100份水，0.05-0.3份NaHCO3、0.05-0.15份CMC-Na，0.05-0.1份爪瓦豆胶，0.05-0.15份交联淀粉，0.03-0.05份Ca(H2PO4)2，和0.1-0.15份卡拉胶混合搅拌均匀，然后加热至75-92℃，得到高温复配液；
步骤三、温差混合：将步骤一中酸奶和步骤二中高温复配液同时加入发酵罐，然后快速冷却，冷却至42℃后接种酵母菌进行二次发酵，得到奶啤成品；
所述各原料的份数均为以牛奶的量为基准的重量份数。
2.如权利要求1所述的一种基于温差混合的奶啤制备工艺，其特征在于，步骤一中，所述糖为葡萄糖与蔗糖的混合物。
3.如权利要求2所述的一种基于温差混合的奶啤制备工艺，其特征在于，所述葡萄糖与蔗糖的混合重量比为4:6。
4.如权利要求1所述的一种基于温差混合的奶啤制备工艺，其特征在于，步骤一中，所述乳酸菌发酵至体系pH为3.8-4.2时停止发酵，得到固态酸奶，固态酸奶加入0.5份乳化稳定剂后搅打备用。
5.如权利要求1所述的一种基于温差混合的奶啤制备工艺，其特征在于，步骤一中，所述乳酸菌发酵至体系pH为5.0时停止发酵，得到粘稠度较高的液态酸奶。
6.如权利要求1所述的一种基于温差混合的奶啤制备工艺，其特征在于，步骤二中，所述高温复配液的加入量为300-500份。
7.如权利要求1或6所述的一种基于温差混合的奶啤制备工艺，其特征在于，所述高温复配液中，CMC-Na、爪瓦豆胶、交联淀粉和卡拉胶总加入量为0.3份。
8.如权利要求1所述的一种基于温差混合的奶啤制备工艺，其特征在于，步骤三中，所述酸奶从发酵罐顶部加入，高温复配液从发酵罐底部加入。
9.如权利要求1、2、3、4、5、6或8所述的一种基于温差混合的奶啤制备工艺，其特征在于，步骤三中，所述快速冷却与二次发酵工序之间还包括二次均质工序。
10.如权利要求9所述的一种基于温差混合的奶啤制备工艺，其特征在于，所述二次均质工序的压力条件为30-50Mpa。
11.如权利要求1、2、3、4、5、6或8所述的一种基于温差混合的奶啤制备工艺，其特征在于，步骤三中，所述酵母菌的接种量为1.2-3份。
12.如权利要求1、2、3、4、5、6或8所述的一种基于温差混合的奶啤制备工艺，其特征在于，所述二次发酵过程为先于42℃下发酵0-3h，然后于4℃发酵24-72h的两阶段发酵。
13.如权利要求1、2、3、4、5、6或8所述的一种基于温差混合的奶啤制备工艺，其特征在于，所述二次发酵后还包括罐装和高温灭菌工序。
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