CN116941673A - 一种常温液态山羊奶及其制备方法 - Google Patents
一种常温液态山羊奶及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及乳品加工技术领域，尤其涉及一种常温液态山羊奶及其制备方法。制备方法包括取生鲜山羊奶采用阳离子交换树脂进行脱盐处理，再过滤除去山羊奶中的阳离子交换树脂，得到脱盐处理后的山羊奶；然后将经脱盐处理后的山羊奶进行均质处理、高温杀菌处理，最后进行无菌灌装即可。采用本发明的制备方法制备得到的常温液态山羊奶具有高稳定性和长货架期的优点，主要解决了由于羊奶盐含量高导致热稳定性差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及乳品加工技术领域，尤其涉及一种常温液态山羊奶及其制备方法。
背景技术
羊乳是世界第三大乳资源，山羊奶致敏性低、消化率高、饱腹感强，有利于婴儿消化和矿物质的吸收利用。山羊乳含有脂类（如共轭亚油酸）和其他生物活性成分（如表皮生长因子、乳铁蛋白、免疫球蛋白、细胞因子、低聚糖、核苷酸等），它们对代谢、免疫和生理过程的发展和维持有重要作用，可用于开发功能性乳制品。随着消费者对羊奶营养价值的认同，有关羊奶制品的需求逐渐增加，羊奶制品的市场也逐渐从羊奶粉转向液体羊奶。
热处理是乳制品加工过程中的重要环节，它可以防止微生物的生长，提高乳制品的品质并延长乳制品的保质期。然而，与牛奶相比，山羊奶的热稳定性较差，高温会导致羊奶中的蛋白质变性沉淀，使得羊奶难以加工成超高温（UHT）产品，并容易在货架期内出现严重的老化凝胶和沉淀现象。例如，当样品在板式热交换器中以80℃的温度加热20秒时，山羊奶中的沉淀物比牛奶中的沉淀物多50%。羊奶样品在80℃下加热5分钟经离心产生的沉淀约为牛奶的3倍，在90℃下加热5分钟经离心产生的沉淀约为牛奶的4倍。在超高温处理（135℃，4s）的山羊奶中出现了严重的结垢现象。山羊奶的这一加工特性严重制约了常温液态山羊奶的开发与消费。因此，需要一种提高山羊奶加热稳定性的方法解决羊奶热稳定性差的问题。
发明内容
为了解决羊奶热稳定性差的技术问题，本发明提供一种常温液态山羊奶及其制备方法。
根据本发明的第一方面，本发明提供一种常温液态山羊奶的制备方法，包括如下步骤：
取生鲜山羊奶采用阳离子交换树脂进行脱盐处理，再过滤除去山羊奶中的阳离子交换树脂，得到脱盐处理后的山羊奶；
然后将经脱盐处理后的山羊奶进行均质处理、高温杀菌处理，最后进行无菌灌装即可。
上述方案中，本发明一种常温液态山羊奶的制备方法将生鲜山羊奶采用阳离子交换树脂进行脱盐处理，再过滤除去山羊奶中的阳离子交换树脂，然后经均质处理、高温杀菌处理后无菌灌装，由于山羊奶中钙离子和乳清蛋白含量高会造成山羊奶具有热不稳定性，本发明通过采用阳离子交换树脂对山羊奶进行脱盐处理，通过阳离子交换，将山羊奶中的钙离子和乳清蛋白交换出来去除掉，降低山羊奶中钙离子和乳清蛋白含量，从而提高山羊奶的热稳定性。进一步地，将经脱盐处理后的山羊奶进行均质处理可以进一步地提高山羊奶的稳定性，防止蛋白沉淀的产生，将经脱盐处理后的山羊奶进一步进行高温杀菌处理，能够有效杀死山羊奶中的细菌，从而解决山羊奶货架期短的问题，使山羊奶货架期达到6个月。采用上述制备方法制备得到的常温液态山羊奶具有高稳定性和长货架期的优点。
进一步地，所述阳离子交换树脂包括钠离子型交换树脂和/或氢离子型交换树脂；所述钠离子型交换树脂选自含有磺酸基的苯乙烯系交换树脂和/或含有磺酸基的苯乙烯二乙烯苯交联共聚体；所述氢离子型交换树脂选自丙烯酸系共聚体。
上述方案中，通过选定合适类型的阳离子交换树脂能够更有效地将山羊奶中的钙离子和乳清蛋白交换出来去除掉，更有利于降低山羊奶中钙离子和乳清蛋白含量，进而更有效地提高山羊奶的热稳定性。
进一步地，相对于生鲜山羊奶的重量，所述阳离子交换树脂的添加量为5.0g/kg-25.0g/kg。
上述方案中，通过选定添加合适用量的阳离子交换树脂能够更有效地将山羊奶中的钙离子和乳清蛋白交换出来去除掉，更有利于降低山羊奶中钙离子和乳清蛋白含量，进而更有效地提高山羊奶的热稳定性。
进一步地，所述脱盐处理是采用搅拌器进行搅拌；搅拌的时间为15min-60min，搅拌的速度为500rpm-1000rpm，温度为2℃-30℃。
上述方案中，通过对脱盐处理过程中搅拌时间、搅拌速度和温度进行合理限定，有利于提高脱盐效率。
进一步地，所述过滤是采用滤布或过滤器除去所用树脂，得到脱盐后的生鲜山羊奶。
上述方案中，通过选定合适的过滤方式，能够更有效地过滤掉经脱盐处理后形成的杂质和山羊奶中自身存在的杂质，能使山羊奶的电导率降低10%-50%，钙磷脱除率达27%-37%，脱盐后酒精稳定性从39%提高到50%-78%，酒精稳定性的提高间接说明羊奶热稳定性的提高，从而保证山羊奶的品质。
进一步地，所述均质处理是将山羊奶预热到60℃-70℃，使用均质机在10MPa-20MPa的均质压力条件下均质。
上述方案中，通过对均质处理的条件进行合理的限定，能够提高均质化效率。
进一步地，所述高温杀菌处理温度为133℃-145℃，杀菌时间为3s-5s。
上述方案中，通过对高温杀菌处理的温度和时间进行合理的限定，能够有效杀死山羊奶中的细菌，延长山羊奶的货架期，也不会对山羊奶中的营养成分造成破坏。
进一步地，所述生鲜山羊奶为从健康山羊***中榨取得到的山羊奶。
上述方案中，通过选用合适类型的山羊奶，能提高山羊奶的品质和口感。
进一步地，取生鲜山羊奶经冷链储存、运输并检验后再采用阳离子交换树脂进行部分脱盐处理；所述冷链储存、运输是将生鲜山羊奶在1℃-4℃条件下进行储存和运输；所述检验是采用乳成分体细胞数联机测定仪和pH计测定生鲜山羊奶的蛋白、脂肪、乳糖、总固体含量、体细胞数以及pH，检验其是否符合要求。
根据本发明的第二方面，本发明还提供一种常温液态山羊奶，采用上述的制备方法制备而成。
本发明提供的技术方案具有如下有益效果：
本发明一种常温液态山羊奶的制备方法将生鲜山羊奶采用阳离子交换树脂进行脱盐处理，再过滤除去山羊奶中的阳离子交换树脂，然后经均质处理、高温杀菌处理后无菌灌装，通过采用阳离子交换树脂对山羊奶进行脱盐处理，能够将山羊奶中的钙离子和乳清蛋白交换出来去除掉，降低山羊奶中钙离子和乳清蛋白含量，从而提高山羊奶的热稳定性。进一步地，将经脱盐处理后的山羊奶进行均质处理可以进一步地提高山羊奶的稳定性，防止蛋白沉淀的产生，将经脱盐处理后的山羊奶进一步进行高温杀菌处理，能够有效杀死山羊奶中的细菌，从而解决山羊奶货架期短的问题，使山羊奶货架期达到6个月。采用上述制备方法制备得到的常温液态山羊奶具有高稳定性和长货架期的优点，相比于未经脱盐处理的山羊奶，采用本发明制备方法制备得到的常温液态山羊奶的电导率降低了10%-50%，钙磷脱除率达到27%-37%，蛋白沉淀率降低5%-9%。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为不同树脂种类和树脂浓度对山羊奶pH值的影响；
图2为不同树脂种类和树脂浓度对山羊奶酒精稳定性的影响；
图3为不同树脂种类和树脂浓度对山羊奶热敏性的影响；
图4为不同树脂种类和树脂浓度对山羊奶蛋白沉淀率的影响；
图5为不同树脂种类和树脂浓度对山羊奶乳清蛋白变性率的影响；
图6为对比例1的山羊奶稳定性的分析图；
图7为实施例1添加量25g/kg树脂A的山羊奶稳定性的分析图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例和对比例中均质处理采用的均质机型号为APV-2000，德国APV公司；高温杀菌处理采用的UHT微型杀菌***型号为PT-20TS，日本Powerpoint；无菌灌装采用的无菌工作台为DL-CJ-IN，北京东联哈尔仪器制造有限公司。
实施例1
本实施例提供一种常温液态山羊奶，其制备方法包括如下步骤：（1）取生鲜山羊奶；（2）冷链储存、运输并检验；（3）采用钠型阳离子交换树脂A对原料山羊奶进行脱盐处理，树脂A是含有磺酸基苯乙烯系交换树脂，购买自天津允开树脂科技有限公司，树脂型号为YKC100E，树脂添加量为5.0g/kg-25.0g/kg，搅拌器搅拌30min，搅拌速度为800rpm；（4）脱除阳离子交换树脂：通过过滤除去山羊奶中的阳离子交换树脂，得到处理后的山羊奶；（5）均质处理，均质压力为20MPa；（6）高温杀菌处理：对均质处理处理后的山羊奶进行超高温杀菌处理，杀菌温度为135℃，杀菌时间为5s；（7）无菌灌装。
实施例2
本实施例提供一种常温液态山羊奶，其制备方法包括如下步骤：（1）取生鲜山羊奶；（2）冷链储存、运输并检验；（3）采用钠型阳离子交换树脂B对原料山羊奶进行脱盐处理，树脂B为含有磺酸基的苯乙烯二乙烯苯交联共聚体，购买自美国罗门哈斯公司，树脂型号为SR1LNa，树脂添加量为5.0g/kg-25.0g/kg，搅拌器搅拌30min，搅拌速度为800rpm；（4）脱除阳离子交换树脂：通过过滤除去山羊奶中的阳离子交换树脂，得到处理后的山羊奶；（5）均质处理，均质压力为20MPa；（6）高温杀菌处理：对均质处理处理后的山羊奶进行超高温杀菌处理，杀菌温度为135℃，杀菌时间为5s；（7）无菌灌装。
实施例3
本实施例提供一种常温液态山羊奶，其制备方法包括如下步骤：（1）取生鲜山羊奶；（2）冷链储存、运输并检验；（3）采用氢型阳离子交换树脂C对原料山羊奶进行脱盐处理，树脂C为丙烯酸系共聚体，购买自西安韦伯力扬化工有限责任公司，树脂型号为D113，树脂添加量为5.0g/kg-25.0g/kg，搅拌器搅拌30min，搅拌速度为800rpm；（4）脱除阳离子交换树脂：通过过滤除去山羊奶中的阳离子交换树脂，得到处理后的山羊奶；（5）均质处理，均质压力为20MPa；（6）高温杀菌处理：对均质处理处理后的山羊奶进行超高温杀菌处理，杀菌温度为135℃，杀菌时间为5s；（7）无菌灌装。
实施例4
本实施例提供一种常温液态山羊奶，其制备方法包括如下步骤：（1）取生鲜山羊奶；（2）冷链储存、运输并检验；（3）采用钠型阳离子交换树脂D对原料山羊奶进行脱盐处理，树脂D为含有磺酸基的苯乙烯二乙烯苯交联共聚体，购买自廊坊馥励环保科技有限公司，树脂型号为732，树脂添加量为5.0g/kg-25.0g/kg，搅拌器搅拌30min，搅拌速度为800rpm；（4）脱除阳离子交换树脂：通过过滤除去山羊奶中的阳离子交换树脂，得到处理后的山羊奶；（5）均质处理，均质压力为20MPa；（6）高温杀菌处理：对均质处理处理后的山羊奶进行超高温杀菌处理，杀菌温度为135℃，杀菌时间为5s；（7）无菌灌装。
对比例1
本对比例提供一种常温液态山羊奶，其制备方法包括如下步骤：（1）取生鲜山羊奶；（2）冷链储存、运输并检验；（3）均质处理，均质压力为20MPa；（4）高温杀菌处理：对均质处理后的山羊奶进行超高温杀菌处理，杀菌温度为135℃，杀菌时间为5s；（5）无菌灌装。
为了说明本发明的效果，发明人进行了以下试验：
1. 山羊奶的热稳定性检测
1.1 pH测定：用pH计测量山羊奶样品的pH值，实验结果见图1。
1.2 酒精稳定性测定：将1mL山羊奶样品与1mL酒精（不同浓度：40%~90%）于试管中混匀，在室温条件下观察山羊奶样品是否出现絮凝，将没有絮凝的最高酒精浓度作为山羊奶样品的酒精稳定值，实验结果见图2。
1.3 煮沸试验：在5mL不同的山羊奶样品中添加0.3mL 0.1%的氯化钙经99℃水浴10min后观察样品是否出现絮状，实验结果见图3。
1.4 蛋白沉淀率测定：准确称量10g山羊奶样品，在2760×g下离心30min，将沉淀蛋白质称重，计算蛋白质沉淀率百分率，实验结果见图4。
1.5 乳清蛋白变性率测定：将5mL山羊奶样品在4℃条件下4000×g离心10min去除脂肪。再用1mol/L HCl将pH调至4.2，在4℃条件下4000×g离心10min去除沉淀物。取1mL上清液（未变性的乳清蛋白溶液）使用凯氏定氮法来测定乳清蛋白变性率，该方法通过原料乳和热处理乳之间的乳清蛋白含量差异来计算变性率，实验结果见图5。
1.6 稳定性分析仪：将20mL的山羊奶样品转移到专用的Turbiscan实验室瓶中，测试参数被设定为25℃。每小时对样品进行一次扫描，24小时后得到背向散射光信号与样品高度的关系图，代表样品中颗粒迁移的趋势。使用TurbiSoft 2.0软件分析样品稳定性值（TSI），实验结果见图6和图7。
表1：不同树脂处理对山羊奶稳定性的影响
表1的实验结果表明，与对比例1相比，实施例1、2、4山羊奶的pH值增加，而实施例3的山羊奶pH值降低。实施例1、2、3、4山羊奶的酒精稳定性增加。与对比例1相比较，实施例的钙磷脱除率更高。在四种阳离子交换树脂中，实施例1处理后的山羊奶酒精稳定性效果最高。煮沸试验结果表明未添加树脂的山羊奶和超高温山羊奶均出现絮状；当树脂A、B、D的添加量分别大于10g/kg、15g/kg、5g/kg时，山羊奶中絮状明显减少；添加树脂C的山羊奶全部出现絮状。说明树脂A、B、D的添加能够有效提高山羊奶的加热稳定性。在相同浓度的四种树脂中，用A树脂处理山羊奶时，乳清蛋白变性率和蛋白沉淀率最低。随着树脂添加量的增加，乳清蛋白变性率和蛋白质沉淀率明显降低，在未添加树脂的山羊奶中，乳清蛋白变性率和蛋白沉淀率分别为81.39%和17.90%。添加25g/kg树脂A后，乳清蛋白变性率和蛋白沉淀率分别降低到65.08%和9.72%，是所有样品中的最低值。通过稳定性分析仪检测得到背向散射光数据，经过处理可得到样品的背散射光强度图。样品顶部和底部均有正峰，说明样品顶部和底部的质量浓度增加，即有脂肪上浮和蛋白质沉淀。与超高温山羊奶对比，添加树脂A的样品底部、中部和顶部的背散射光强度低，说明添加树脂后山羊奶的稳定性得到了提高。以上结果表明，添加钠离子型树脂能够有效改善羊奶的热稳定性。
2. 货架期试验
将对比例1和实施例1中添加量15g/kg树脂的山羊奶分别在4℃、25℃和37℃条件下储存，并测定货架期第0天和第6个月样品的pH、蛋白水解度、Zeta电位、蛋白粒径和可溶性钙含量。结果如表2所示：
表2：不同储存温度条件下山羊奶理化指标变化
由表2结果对比发现，在储存过程中超高温杀菌山羊奶的pH值和可溶性钙含量降低，蛋白水解度和粒径增加，zeta电位绝对值降低。经树脂处理后的超高温山羊奶在整个贮存期间的理化指标要优于未经树脂处理后的超高温山羊奶。由此可见，本发明的制备方法能够提高山羊奶加热稳定性，并且能够延长山羊奶货架期，使货架期达到6个月。通过本发明的制备方法可生产具有高稳定性和长货架期的常温液态山羊奶。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种常温液态山羊奶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
取生鲜山羊奶采用阳离子交换树脂进行脱盐处理，再过滤除去山羊奶中的阳离子交换树脂，得到脱盐处理后的山羊奶；
然后将经脱盐处理后的山羊奶进行均质处理、高温杀菌处理，最后进行无菌灌装即可。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述阳离子交换树脂包括钠离子型交换树脂和/或氢离子型交换树脂；所述钠离子型交换树脂选自含有磺酸基的苯乙烯系交换树脂和/或含有磺酸基的苯乙烯二乙烯苯交联共聚体交换树脂；所述氢离子型交换树脂选自丙烯酸类共聚体。
3.权利要求1所述的制备方法，其特征在于，相对于生鲜山羊奶的重量，所述阳离子交换树脂的添加量为5.0g/kg-25.0g/kg。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述脱盐处理是采用搅拌器进行搅拌；搅拌的时间为15min-60min，搅拌的速度为500rpm-1000rpm，温度为2℃-30℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过滤是采用滤布或过滤器除去所用树脂，得到脱盐的生鲜山羊奶。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述均质处理是将山羊奶预热到60℃-70℃，使用均质机在10MPa-20MPa的均质压力条件下均质。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高温杀菌处理温度为133℃-145℃，杀菌时间为3s-5s。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生鲜山羊奶为从健康山羊***中榨取得到的山羊奶；和/或，所述生鲜山羊奶为全脂或脱脂型山羊奶。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，取生鲜山羊奶经冷链储存、运输并检验后再采用阳离子交换树脂进行部分脱盐处理；所述冷链储存、运输是将生鲜山羊奶在1℃-4℃条件下进行储存和运输；所述检验是采用乳成分体细胞数联机测定仪和pH计测定生鲜山羊奶的蛋白、脂肪、乳糖、总固体含量、体细胞数以及pH，检验其是否符合要求。
10.一种常温液态山羊奶，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的制备方法制备而成。
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