CN117918424A - 一种酸奶及其制备方法和加工*** - Google Patents

一种酸奶及其制备方法和加工*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及一种酸奶及其制备方法和加工***。本发明提供的酸奶的制备方法包括：将生牛乳经分离脂肪处理得到脱脂奶和稀奶油，将脱脂奶进行反渗透膜浓缩后，再经第一杀菌处理后与发酵剂混合进行发酵得到发酵乳，将发酵乳经板框膜分离乳清，得到第一原料。本发明提供的酸奶的蛋白质含量高、粘度高、堆积感强，口感细腻顺滑，风味优良，在常温条件下储存具有较高的稳定性，能够维持较高的粘度，很少产生析水，口感和风味稳定。

Description

一种酸奶及其制备方法和加工***
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种高蛋白常温酸奶及其制备方法和加工***。
背景技术
近年来，常温储存酸奶因储存运输方便等优势而受到消费者的青睐；与此同时，高蛋白酸奶因蛋白含量较普通酸奶更高、营养价值更高等优势，其需求也逐渐增加。因此开发常温储存的高蛋白酸奶具有重要意义。
希腊酸奶是高蛋白酸奶中的一种，与普通酸奶相比，希腊酸奶的蛋白质含量大约是普通酸奶的2倍，钙含量是普通酸奶的3倍，然而钠含量却只是普通酸奶的1/2；而且希腊酸奶的质地相对比较浓稠，普通酸奶的质地较为稀薄。
目前，希腊酸奶通常采用如下几种工艺制备得到：第一种方法是通过添加乳清蛋白粉或浓缩牛乳蛋白配料的方式实现高蛋白质含量，然而，采用该方法加工的酸奶制品，一般口感较差，有颗粒感，细腻度差，加工过程的发酵时间长，酸甜比控制难度大；第二种方法是将生乳进行浓缩后杀菌，再添加菌种发酵，但该方法加工的希腊酸奶与第一种方法类似，产品口感较差，有颗粒感，细腻度较差，加工过程的发酵时间长，酸甜比控制难度大；第三种方法是将牛乳杀菌后添加菌种先发酵，后将发酵乳进行脱乳清，该方法加工产品口感细腻，顺滑。但是，以上三种制备高蛋白酸奶的方法制得的酸奶产品通常在低温条件下储存。
发明内容
本发明提供一种常温储存高蛋白酸奶及其制备方法和加工***。
具体地，本发明提供以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种酸奶的制备方法，所述方法包括：将生牛乳经分离脂肪处理得到脱脂奶和稀奶油，将脱脂奶进行反渗透膜浓缩至保留液的蛋白质含量为6.0-8.0％，将所述保留液经第一杀菌处理后与发酵剂混合进行发酵得到发酵乳，将所述发酵乳经板框膜分离乳清至发酵乳中蛋白质含量为8.5-10.0％，得到第一原料。
本发明发现，先将生牛乳进行脂肪分离，再将脱脂奶依次在发酵前后进行反渗透(RO)膜浓缩和板框膜分离乳清不仅能够有效提高酸奶中的蛋白质含量，而且，与其他浓缩和过滤方法相比，反渗透膜浓缩和板框膜分离配合作用能够显著提升酸奶体系的稳定性和口感的稳定性。
优选地，将脱脂奶进行反渗透膜浓缩至保留液的蛋白质含量为6.0-7.0％。将所述发酵乳经板框膜分离乳清至发酵乳中蛋白质含量为9.0-10.0％。
上述方法中，所述分离脂肪为至所述脱脂奶中脂肪含量＜0.5％。
分离脂肪优选在40-50℃条件下进行。
上述分离脂肪制得的稀奶油单独储存于10-15℃条件下，低脂奶单独储存于0-7℃条件下。
上述方法中，所述反渗透膜浓缩的流量为12-18吨/小时，浓缩比为1.5-3倍。
所述第一杀菌处理的温度为115-121℃，时间为3-5s。
所述发酵的温度为40-42℃。
所述发酵的终点为至pH为4.15-4.35。
在发酵结束后，将发酵乳快速冷却至15-25℃，以防止酸化过快。
板框膜分离乳清优选采用分子量为18000-22000道尔顿的板框膜。
板框膜入口流量为13-18吨/小时，过膜压力为4-10bar，过膜温度为10-20℃，内循环时间为＜10分钟。
在进行板框膜分离乳清前，先将发酵乳热激处理，温度50-60℃，时间180-400s。
经板框膜分离乳清后的酸奶冷却到20-30℃储存。
板框膜分离后去除发酵乳中的乳清，使得脱除乳清的发酵乳中的蛋白含量达到8.5-10％，以此作为第一原料。
进一步优选地，所述方法还包括：将所述稀奶油经第二杀菌处理得到第二原料，将甜味剂、稳定剂与所述反渗透膜浓缩的渗透液混合后经第三杀菌处理得到第三原料，将所述第一原料、第二原料和第三原料混合得到混合酸奶基料。
本发明发现，与将生牛乳分离的脂肪(稀奶油)与脱脂奶进行共发酵相比，将脱脂奶单独进行发酵后，再将不经发酵的稀奶油经杀菌后添加至发酵乳中，能够明显提升酸奶体系的稳定性，尤其对于高粘度和蛋白质的稳定性具有明显的促进作用。
其中，所述第二杀菌处理的温度为95-115℃，时间为10-20s。
稀奶油经上述杀菌后冷却到10-20℃于18-22℃条件下储存。
在甜味剂、稳定剂与反渗透膜浓缩的渗透液混合前，优选先将渗透液升温至40-50℃，再与甜味剂、稳定剂混合。在甜味剂、稳定剂添加与渗透液混合过程中优选不再进行循环加热，以减少稳定剂的剪切。
甜味剂、稳定剂与反渗透膜浓缩的渗透液混合可采用在线混合的方式(例如真空高效在线混料机)。
在上述混合后，将混合物料冷却至18-22℃后再进行第三杀菌处理。
所述第三杀菌处理的温度为115-121℃，时间为3-5s。
在第三杀菌后将第三原料冷却至18-22℃后再与第一原料、第二原料混合。
第一、第二、第三原料的混合优选采用无菌在线混合方法。
进一步优选地，所述方法还包括：将所述混合酸奶基料进行动态平滑处理后，再进行第四杀菌处理。
其中，所述动态平滑处理优选采用动态平滑泵进行，所述动态平滑泵的频率为30-60赫兹。经上述动态平滑处理能够利用高剪切、高压将酸奶体系混合均匀。
所述第四杀菌处理的温度为55-65℃，时间为40-60s。第四杀菌处理采用上述低温长时间杀菌方法更有利于保证酸奶的体系稳定性和口感的顺滑度。
在第四杀菌后，将酸奶冷却后可进行灌装处理。
上述方法中，所述酸奶的原料包括如下重量份的组分：生牛乳900-1100份，甜味剂50-70份，稳定剂6-10份。
优选地，所述稳定剂包括质量比为(4-5.5)：3的物理变性淀粉和高脂果胶。本发明发现，与现有技术中通常使用的包含高质量比的变性淀粉和果胶的稳定剂相比，采用质量比为(4-5.5)：3的物理变性淀粉和高脂果胶能够更好地保护酸奶中的蛋白质，减少蛋白质在酸奶加工过程中发生变性，更有利于提高高蛋白酸奶体系的稳定性，在储存期内更好地保证酸奶的高粘度，减少析水。
在本发明的一些实施方式中，所述稳定剂由质量比为(4-5.5)：3的物理变性淀粉和高脂果胶组成。
采用物理变性淀粉还可达到清洁标签的目的。
上述方法中，所述甜味剂优选包括质量比为3：(0.5-0.9)的蔗糖和甜菊糖苷。采用该甜味剂能够在达到降糖目的的同时，更好地保证适宜的甜度。
所述发酵剂包括保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌。
优选地，所述发酵剂中，保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的活菌数之比为(0.5-2)：1。
所述发酵剂的接种量为1×1011-1×1013CFU/100g生牛乳。
上述酸奶制备原料配合上述制备方法能够显著提高高蛋白酸奶的体系稳定性，同时更好地保证口感的顺滑度和口感稳定性。
第二方面，本发明提供采用上述酸奶制备方法制备得到的酸奶。
在本发明的一些实施方式中，所述酸奶为常温储存的高蛋白酸奶。
在本发明的一些实施方式中，所述酸奶为可常温储存的希腊酸奶。
优选地，采用上述酸奶制备方法制备得到的酸奶的蛋白质的含量为5-10g/100mL(优选为6.0-10.0g/100mL)。
优选地，采用上述酸奶制备方法制备得到的酸奶，利用流变仪，在20℃下、cc27探头、升降速75倒秒条件下测得粘度为800-900mpa.s，粘度明显高于普通酸奶。
第三方面，本发明提供一种酸奶加工***，用以解决现有技术中原料溶解呈酸性(高脂果胶在生乳中溶解，会造成生乳pH值下降)造成牛乳蛋白变性，导致酸奶产品蛋白含量较低的缺陷，将影响发酵的高脂果胶使用膜装置浓缩生乳分离出的渗透液进行配料，在酸奶基料发酵好后再将高脂果胶溶液混合均匀后杀菌，从而解决了pH值显酸性原料对原奶蛋白变性影响。
具体而言，本发明提供一种酸奶加工***，包括：
第一膜装置，用于将生乳分离成为渗透液和保留液；
配料装置，所述配料装置与所述第一膜装置连接，用于对所述渗透液进行配料；
第一杀菌装置，所述第一杀菌装置与所述配料装置连接，用于对配料后的所述渗透液进行杀菌以形成第一料液，所述第一杀菌装置还与所述第一膜装置连接，用于对所述保留液进行杀菌；
发酵装置，所述发酵装置与所述第一杀菌装置连接，用于对杀菌后的所述保留液进行发酵，以形成第二料液；
第二膜装置，所述第二膜装置与所述发酵装置连接，用于对所述第二料液进行浓缩，以形成第三料液；
混合器，所述混合器分别与所述第二膜装置和所述第一杀菌装置连接，用于将所述第三料液与所述第一料液进行混合。
根据本发明提供的一种酸奶加工***，还包括：
第二杀菌装置，所述第二杀菌装置与所述混合器连接，用于对混合后的料液进行杀菌；
动态平滑泵，所述动态平滑泵与所述第二杀菌装置连接，用于对杀菌后的料液进行蛋白破碎、分散。
根据本发明提供的一种酸奶加工***，所述混合器包括：
静态混合器，所述静态混合器分别与所述第二膜装置和所述第一杀菌装置连接；
动态混合器，所述动态混合器连接于所述静态混合器与所述第二杀菌装置之间。
根据本发明提供的一种酸奶加工***，所述配料装置包括依次连接的加热器、混料机、双联过滤器和第一冷却器，所述混料机设有辅料添加口；其中，
所述加热器与所述第一膜装置连接，所述第一冷却器与所述第一杀菌装置连接。
根据本发明提供的一种酸奶加工***，还包括：
第一贮存罐，所述第一贮存罐设于所述第一膜装置与所述配料装置之间，用于储存所述渗透液；
第二贮存罐，所述第二贮存罐设于所述第一膜装置与所述第一杀菌装置之间，用于储存所述保留液；
第三贮存罐，所述第三贮存罐与所述第一杀菌装置连接，用于储存所述第一料液；
第四贮存罐，所述第四贮存罐与所述第二膜装置连接，用于储存所述第三料液。
根据本发明提供的一种酸奶加工***，还包括：
第一单向阀，所述第一单向阀连接于所述第一杀菌装置与所述发酵装置之间；
第二单向阀，所述第二单向阀连接于所述第一杀菌装置与所述第三贮存罐之间。
根据本发明提供的一种酸奶加工***，还包括：
第一螺杆泵，所述第一螺杆泵设于所述第四贮存罐与所述混合器之间；
第二螺杆泵，所述第二螺杆泵设于所述第三贮存罐与所述混合器之间；
所述第一螺杆泵和所述第二螺杆泵用于调节所述第三料液与所述第一料液的混合比。
根据本发明提供的一种酸奶加工***，还包括：
第一离心泵，所述第一离心泵设于所述第一膜装置与所述第一贮存罐之间；
第二离心泵，所述第二离心泵设于所述第一膜装置与所述第二贮存罐之间；
第三离心泵，所述第三离心泵设于所述第一贮存罐与所述加热器之间；
第四离心泵，所述第四离心泵设于所述第二贮存罐与所述第一杀菌装置之间；
第五离心泵，所述第五离心泵设于所述双联过滤器和所述第一冷却器之间；
第六离心泵，所述第六离心泵设于所述第一冷却器与所述第一杀菌装置之间。
根据本发明提供的一种酸奶加工***，还包括：
第一流量计，所述第一流量计设于所述第一离心泵与所述第一贮存罐之间；
第二流量计，所述第二流量计设于所述第二离心泵与所述第二贮存罐之间；
第三流量计，所述第三流量计设于所述第三离心泵与所述加热器之间；
第四流量计，所述第四流量计设于所述第四离心泵与所述第一杀菌装置之间；
第五流量计，所述第五流量计设于所述第一杀菌装置的出口处；
第六流量计，所述第六流量计设于所述第四贮存罐与所述混合器之间；
第七流量计，所述第七流量计设于所述第三贮存罐与所述混合器之间。
优选地，所述第一膜装置包括反渗透膜单元，所述第二膜装置包括板框膜单元。
下面结合图1描述本发明的一种酸奶加工***。该酸奶加工***主要包括：第一膜装置1、配料装置、第一杀菌装置31、发酵装置37、第二膜装置39和混合器；该酸奶加工***还包括各个步骤中的离心泵、单向阀、流量计、贮存罐、无菌储罐62、温度传感器、过滤器、螺杆泵、控制***和连接管线等。
其中，第一膜装置1用于将生乳分离成为渗透液和保留液；配料装置与第一膜装置1连接，用于对渗透液进行配料；第一杀菌装置31与配料装置连接，用于对配料后的渗透液进行杀菌以形成第一料液，第一杀菌装置31还与第一膜装置1连接，用于对保留液进行杀菌；发酵装置37与第一杀菌装置31连接，用于对杀菌后的保留液进行发酵，以形成第二料液；第二膜装置39与发酵装置37连接，用于对第二料液进行浓缩，以形成第三料液；混合器分别与第二膜装置39和第一杀菌装置31连接，用于将第三料液与第一料液进行混合。
具体来说，本发明实施例中的第一膜装置1包括反渗透膜单元，第二膜装置39包括板框膜单元，即本实施例的第一膜装置1采用反渗透膜(即RO膜)装置，第二膜装置39采用板框膜装置，具体本实施例可采用超滤板框膜(即UF板框膜)装置；本发明实施例中的第一杀菌装置31可采用超巴氏杀菌机；发酵装置37可采用发酵罐的形式，可向发酵罐内添加发酵剂进行发酵。
本发明实施例的提供的酸奶加工***的加工过程包括：
S1、生乳按照二八原则通过第一膜装置1，浓缩出80％的浓缩生乳，20％的渗透液；
S2、将浓缩生乳杀菌，加入发酵剂进行发酵(即形成第二料液)；
S3、利用生乳浓缩时分离的渗透液加糖、稳定剂等进行溶解后，杀菌备用(即形成第一料液)；
S4、待第二料液发酵结束后经第二膜装置39分离浓缩，提高发酵乳蛋白，在线与备用的第一料液进行混合均匀(需配置静态混合器54、动态混合器56，两种设备串联满足高粘物料混合)；
S5、对步骤S4混合好的物料进行巴氏杀菌，在巴氏杀菌后通入动态平滑泵60，最后进行灌装。
本发明使用膜技术将牛乳中的自由水部分分离，用来对其它如糖、稳定剂等原料的溶解并单独杀菌，可更大限度降低影响发酵因素，确保产品安全；第一料液与第三料液在线混合，可更大程度避免因巴氏杀菌造成的蛋白变性问题。
本发明提供的一种酸奶加工***，生乳通过第一膜装置1分离出渗透液和保留液，然后利用分离出来的渗透液进行配料、杀菌形成第一料液，保留液直接杀菌发酵后采用第二膜装置39进一步浓缩提升发酵乳蛋白加工形成第三料液，将第一料液与第三料液混合，加工形成酸奶制品。本发明的酸奶加工***，可在酸奶基料发酵好后再将高脂果胶溶液混合均匀、杀菌，利用第一膜装置1和第二膜装置39骤解决了原料溶解呈酸性造成牛乳蛋白变性的问题，该***减少了其它物料对发酵的影响，提高了酸奶制品的蛋白含量。
在本发明的其中一个实施例中，该酸奶加工***还包括第二杀菌装置58，第二杀菌装置58与混合器(即动态混合器56)连接，用于对混合后的料液进行杀菌。具体来说，该第二杀菌装置58可采用巴氏杀菌机。
在本发明的其中一个实施例中，该酸奶加工***还包括动态平滑泵60，动态平滑泵60与第二杀菌装置58连接，用于对杀菌后的混合料液进行蛋白破碎、分散。在本实施例中，将混合均匀体系稳定的高蛋白发酵乳再(通过第二杀菌装置58)进行巴氏杀菌及(动态平滑泵60的)平滑处理后进行灌装，通过动态平滑泵60可将巴氏杀菌时造成的蛋白聚集进行处理，即对蛋白进行破碎、分散，使得发酵乳更细腻、顺滑，提升酸奶口感。
具体来说，上述的动态平滑泵60包括以下三个作用的至少之一，1)细化颗粒直径，提升酸奶口感；2)降低产品的粘度，使酸奶粘度更符合饮用型酸奶的口感要求；3)保证料液混合体系的融合，防止二次杀菌产品出现体系失稳的问题。由此，根据本发明实施例的方法获得的酸奶口感好、粘度适中、稳定性高。
在本发明的其中一个实施例中，上述动态平滑泵60采用定子和转子的结构，转子可进行更换，实现转子与定子之间间距可调，从而实现动态调节，当料液从定子和转子之间的间隙通过时，转子转动与定子之间形成的剪切力减小料液的粒径。进一步地，本实施例中的动态平滑泵60可适当提高其工作频率，但频率不应超过93％。由此，通过动态平滑泵60的酸奶口感更好、粘度更适中、稳定性更高。在本发明的其中一个实施例中，根据产品口感和体系稳定选择动态平滑泵的其他合适的参数，例如单级6层剪切头，功率：13-16kw/h。
在本发明的其中一个实施例中，混合器包括静态混合器54和动态混合器56；静态混合器54分别与第二膜装置39和第一杀菌装置31连接；动态混合器56连接于静态混合器54与第二杀菌装置58之间。本发明实施例中的混合器可采用静态混合器54和动态混合器56结合的方式，即第一料液和第三料液先经静态混合器54混合，之后再进入动态混合器56做进一步混合，之后进入第二杀菌装置进行杀菌。
在本发明的其中一个实施例中，配料装置包括依次连接的加热器13、混料机15、过滤器和第一冷却器24，混料机15设有辅料添加口；加热器13与第一膜装置1连接，第一冷却器24与第一杀菌装置31连接。具体来说，加热器13可采用加热板换，第一冷却器24可采用冷却板换，混料机15采用高剪切混料机，过滤器采用双联过滤器17。其具体的配料过程包括：利用加热板换在线加热渗透液到要求温度后，进入高剪切混料机，将糖、稳定剂等辅料通过高剪切混料机的辅料添加口添加于渗透液并在线混合，混合后之后经双联过滤器17，进入第一配料罐18；将第一配料罐18混合好的料液采用倒罐打冷方式，通过冷却板换冷却到工艺要求温度后，进入第二配料罐27贮存。上述的倒罐打冷较传统循环降温，具有缩短打冷时间，提高配料效率的优势。
在本发明的其中一个实施例中，该酸奶加工***还包括：第一贮存罐5，第一贮存罐5设于第一膜装置1与配料装置(的加热器13)之间，用于储存渗透液；第二贮存罐9，第二贮存罐9设于第一膜装置1与第一杀菌装置31之间，用于储存保留液；第三贮存罐50，第三贮存罐50与第一杀菌装置31连接，用于储存第一料液；第四贮存罐44，第四贮存罐44与第二膜装置39连接，用于储存第三料液。
在本发明的其中一个实施例中，该酸奶加工***还包括：第一单向阀35，第一单向阀35连接于第一杀菌装置31与发酵装置37之间；第二单向阀48，第二单向阀48连接于第一杀菌装置31与第三贮存罐50之间。
在本发明的其中一个实施例中，该酸奶加工***还包括：第一螺杆泵45，第一螺杆泵45设于第四贮存罐44与混合器(即静态混合器54)之间；第二螺杆泵51，第二螺杆泵51设于第三贮存罐50与混合器(即静态混合器54)之间；第一螺杆泵45和第二螺杆泵51用于调节第三料液与第一料液的混合比。
在本发明的其中一个实施例中，该酸奶加工***还包括：第一离心泵2，第一离心泵2设于第一膜装置1与第一贮存罐5之间；第二离心泵6，第二离心泵6设于第一膜装置1与第二贮存罐9之间；第三离心泵10，第三离心泵10设于第一贮存罐5与加热器13之间；第四离心泵19，第四离心泵19设于第二贮存罐9与第一杀菌装置31之间；第五离心泵23，第五离心泵23设于双联过滤器17和第一冷却器24之间，其具体是连接在第一配料罐18与第一冷却器24之间的；第六离心泵28，第六离心泵28设于第一冷却器24与第一杀菌装置31之间，其具体是连接在第二配料罐27与第一杀菌装置31之间的。在本实施例中，通过离心泵对料液进行离心。
在本发明的其中一个实施例中，该酸奶加工***还包括：第一流量计4，第一流量计4设于第一离心泵2与第一贮存罐5之间；第二流量计8，第二流量计8设于第二离心泵6与第二贮存罐9之间；第三流量计12，第三流量计12设于第三离心泵10与加热器13之间；第四流量计21，第四流量计21设于第四离心泵19与第一杀菌装置31之间；第五流量计33，第五流量计33设于第一杀菌装置的出口处；第六流量计46，第六流量计46设于第四贮存罐44与混合器之间，其具体是连接在第一螺杆泵45与静态混合器54之间的；第七流量计52，第七流量计52设于第三贮存罐50与混合器之间，其具体是连接在第二螺杆泵51与静态混合器54之间的。在本实施例中，通过对应的流量计对各个管线中的料液流量进行监控，以便进行流量调整。
本发明的有益效果在于：
本发明提供一种酸奶的制备方法，利用该方法制得的酸奶具有高蛋白质含量和高粘度，堆积感强，口感细腻顺滑，风味优良，在常温条件下储存具有较高的稳定性，能够维持较高的粘度，很少产生析水，口感和风味稳定。
本发明还提供一种可常温储存的高蛋白酸奶，该酸奶产品的蛋白质含量高、粘度高、堆积感强，口感细腻顺滑，风味优良，在常温条件下储存具有较高的稳定性，能够维持较高的粘度，很少产生析水，口感和风味稳定。
本发明提供的酸奶加工***，生乳通过第一膜装置分离出渗透液和保留液，然后利用分离出来的渗透液进行配料、杀菌形成第一料液，保留液直接杀菌发酵后采用第二膜装置进一步浓缩提升发酵乳蛋白加工形成第三料液，将第一料液与第三料液混合，加工形成酸奶制品。本发明的酸奶加工***，可在酸奶基料发酵好后再将高脂果胶溶液混合均匀、杀菌，利用第一膜装置和第二膜装置骤解决了原料溶解呈酸性造成牛乳蛋白变性的问题，该***减少了其它物料对发酵的影响，提高了酸奶制品的蛋白含量。
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是本发明提供的酸奶加工***的结构示意图。
附图标记：
1、第一膜装置；2、第一离心泵；3、第一管线；4、第一流量计；5、第一贮存罐；6、第二离心泵；7、第二管线；8、第二流量计；9、第二贮存罐；10、第三离心泵；11、第三管线；12、第三流量计；13、加热器；14、第一温度传感器；15、混料机；16、第四管线；17、双联过滤器；18、第一配料罐；19、第四离心泵；20、第五管线；21、第四流量计；22、第一过滤器；23、第五离心泵；24、第一冷却器；25、第六管线；26、第二温度传感器；27、第二配料罐；28、第六离心泵；29、第七管线；30、第二过滤器；31、第一杀菌装置；32、均质机；33、第五流量计；34、第八管线；35、第一单向阀；36、第九管线；37、发酵装置；38、第十管线；39、第二膜装置；40、第十一管线；41、第二冷却器；42、第十二管线；43、第三温度传感器；44、第四贮存罐；45、第一螺杆泵；46、第六流量计；47、第十三管线；48、第二单向阀；49、第十四管线；50、第三贮存罐；51、第二螺杆泵；52、第七流量计；53、第十五管线；54、静态混合器；55、第十六管线；56、动态混合器；57、第十七管线；58、第二杀菌装置；59、第十八管线；60、动态平滑泵；61、第十九管线；62、无菌储罐；63、第三螺杆泵；64、第二十管线；65、第八流量计；66、灌装机；67、第一在线控制模块；68、PLC***；69、第二在线控制模块。
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。
实施例1
本实施例提供一种酸奶，其制备原料包括如下重量份的组分：生牛乳1000份，甜味剂60份(其中，蔗糖与甜菊糖苷的质量比为3:0.5)，物理变性淀粉5份，高脂果胶3份。
本实施例还提供上述酸奶的制备方法，其包括如下步骤：
将生牛乳通过脂肪分离机***，温度控制在45℃将脂肪分离出来，分为脱脂奶和稀奶油；
将稀奶油通过105℃杀菌15s，冷却至20℃，以此作为第二原料；
将脱脂奶通过RO膜***(15吨/小时)，浓缩比设定为1.75倍，得到浓缩液(保留液)和渗透液，浓缩液的蛋白质含量为6％，将浓缩液置于超高温杀菌机进行杀菌，杀菌温度为121℃，时间4s；发酵温度为42℃，在杀菌后的浓缩液中加入发酵剂(保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的活菌数之比为1:1，发酵剂的接种量为2×1012CFU/100g生牛乳)进行发酵，发酵至pH为4.3时结束发酵；发酵结束后快速冷却至20℃后，发酵乳热激处理，温度52℃，时间300s，进入板框膜(板框膜分子量为20000道尔顿，板框膜入口流量为15吨/小时，过膜压力为8bar，过膜温度为12℃，内循环时间为＜10分钟)，排除乳清，使得酸奶蛋白含量达到10％，以此作为第一原料；
将RO水(反渗透膜浓缩得到的渗透液)循环升温至45℃，添加物理变性淀粉、高脂果胶和甜味剂，添加原料过程中RO水不进行循环加热；投料完毕后在配料罐中搅拌15分钟，冷却至20℃进行杀菌，杀菌温度为121℃，杀菌时间为4s，料液冷却至20℃，以此作为第三原料；
使用高粘度产品无菌在线混合***将第一原料、第二原料和第三原料通过双联在线静态混合***混合均匀，将混合的酸奶通过50赫兹的动态平滑泵，混合后的酸奶基料通过低温：60℃，长时：60s，杀菌，冷却至25℃后进入无菌罐储存，灌装。
实施例2
本实施例提供一种酸奶，其制备原料包括如下重量份的组分：生牛乳1000份，甜味剂60份(其中，蔗糖与甜菊糖苷的质量比为3:0.5)，物理变性淀粉5份，高脂果胶3份。
本实施例还提供上述酸奶的制备方法，其包括如下步骤：
将生牛乳通过脂肪分离机***，温度控制在45℃将脂肪分离出来，分为脱脂奶和稀奶油；
将稀奶油通过105℃杀菌15s，冷却至20℃，以此作为第二原料；
将脱脂奶通过RO膜***(15吨/小时)，浓缩比设定为2.0倍，得到浓缩液(保留液)和渗透液，浓缩液的蛋白质含量为6.6％，将脱脂奶置于超高温杀菌机进行杀菌，杀菌温度为121℃，时间4s；发酵温度为42℃，在杀菌后的浓缩液中加入发酵剂(保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的活菌数之比为1:1，发酵剂的接种量为2×1012CFU/100g生牛乳)进行发酵，发酵至pH为4.3时结束发酵；发酵结束后快速冷却至25℃后，发酵乳热激处理，温度55℃，时间300s，进入板框膜(板框膜分子量为20000道尔顿，板框膜入口流量为15吨/小时，过膜压力为9bar，过膜温度为12℃，内循环时间为＜10分钟)，排除乳清，使得酸奶蛋白含量达到9％，以此作为第一原料；
将RO水(反渗透膜浓缩得到的渗透液)循环升温至45℃，添加物理变性淀粉、高脂果胶和甜味剂，添加原料过程中RO水不进行循环加热；投料完毕后在配料罐中搅拌15分钟，冷却至20℃进行杀菌，杀菌温度为121℃，杀菌时间为4s，料液冷却至20℃，以此作为第三原料；
使用高粘度产品无菌在线混合***将第一原料、第二原料和第三原料通过双联在线静态混合***混合均匀，将混合的酸奶通过30赫兹的动态平滑泵，混合后的酸奶基料通过低温：60℃，长时：60s，杀菌，冷却至25℃后进入无菌罐储存，灌装。
实施例3
本实施例提供一种酸奶，其制备原料包括如下重量份的组分：生牛乳1000份，甜味剂60份(其中，蔗糖与甜菊糖苷的质量比为3:0.9)，物理变性淀粉5.5份，高脂果胶3份。
本实施例还提供上述酸奶的制备方法，其包括如下步骤：
将生牛乳通过脂肪分离机***，温度控制在45℃将脂肪分离出来，分为脱脂奶和稀奶油；
将稀奶油通过105℃杀菌15s，冷却至20℃，以此作为第二原料；
将脱脂奶通过RO膜***(15吨/小时)，浓缩比设定为2.5倍，得到浓缩液(保留液)和渗透液，浓缩液的蛋白质含量为7％，将脱脂奶置于超高温杀菌机进行杀菌，杀菌温度为121℃，时间4s；发酵温度为42℃，在杀菌后的浓缩液中加入发酵剂(保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的活菌数之比为1:1，发酵剂的接种量为2×1012CFU/100g生牛乳)进行发酵，发酵至pH为4.29时结束发酵；发酵结束后快速冷却至25℃后，发酵乳热激处理，温度55℃，时间300s，进入板框膜(板框膜分子量为20000道尔顿，板框膜入口流量为15吨/小时，过膜压力为8bar，过膜温度为12℃，内循环时间为＜10分钟)，排除乳清，使得酸奶蛋白含量达到10％，以此作为第一原料；
将RO水(反渗透膜浓缩得到的渗透液)循环升温至45℃，添加物理变性淀粉、高脂果胶和甜味剂，添加原料过程中RO水不进行循环加热；投料完毕后在配料罐中搅拌15分钟，冷却至20℃进行杀菌，杀菌温度为121℃，杀菌时间为4s，料液冷却至20℃，以此作为第三原料；
使用高粘度产品无菌在线混合***将第一原料、第二原料和第三原料通过双联在线静态混合***混合均匀，将混合的酸奶通过40赫兹的动态平滑泵，混合后的酸奶基料通过低温：60℃，长时：60s，杀菌，冷却至25℃后进入无菌罐储存，灌装。
实施例4
通过本实施例描述本发明提供的酸奶加工***的具体制备方法：
生乳通过第一膜装置1(即反渗透膜单元)分离出的渗透液通过第一离心泵2，经第一管线3和第一流量计4进入第一贮存罐5暂存；分离出的保留液通过第二离心泵6，经第二管线7和第二流量计8进入第二贮存罐9暂存；
渗透液从第一贮存罐5通过第三离心泵10，经第三管线11和第三流量计12，加热器13将渗透液在线加热到要求温度，经第一温度传感器14测温，进入混料机15(即高剪切混料机)，并将糖、稳定剂等辅料通过辅料添加口添加于渗透液进行在线混合，经第四管线16、双联过滤器17，进入第一配料罐18完成配料；
将第一配料罐18混合好的料液采用倒罐打冷方式通过第五离心泵23、第一冷却器24、第六管线25，经第二温度传感器26测温，冷却到工艺要求温度进入第二配料罐27贮存，倒罐打冷较传统循环降温缩短了打冷时间，提高了配料效率；
将第二配料罐27配好的料液通过第六离心泵28、第七管线29，经第二过滤器30，进入第一杀菌装置31(即超巴氏杀菌机)按照工艺要求时间温度组合进行杀菌，杀菌后的料液经第五流量计33、第八管线34，关闭第一单向阀35，打开第二单向阀48，经第十四管线49进入第三贮存罐50贮存；
浓缩生奶从第二贮存罐9通过第四离心泵19、第五管线20、第四流量计21和第一过滤器22，进入第一杀菌装置31(即超巴氏杀菌机)，先预热后通过均质机32对浓缩生乳进行均质后按照工艺要求温度与时间组合对浓缩生乳杀菌降温至发酵温度，经第五流量计33、第八管线34，打开第一单向阀35，关阀第二单向阀48，经第九管线36进入发酵装置37加入发酵剂进行发酵；
根据终产品蛋白标准，结合浓缩发酵乳与水混基料混合比计算发酵乳需浓缩的蛋白指标；将发酵破乳后的发酵乳从发酵装置37经第十管线38，打入第二膜装置39(即UF板框膜)，按照浓缩发酵乳蛋白标准设置第二膜装置39(即UF板框膜)工作参数，进行发酵乳浓缩提高发酵乳蛋白含量，浓缩后高粘发酵乳经第十一管线40进入第二冷却器41降温处理，并经第十二管线42、第三温度传感器43，进入第四贮存罐44暂存；
浓缩发酵乳通过第一螺杆泵45、经第六流量计46按照混合比控制其流量，经第十三管线47进行混合；
第三贮存罐50中的料液通过第二螺杆泵51、第七流量计52按照混合比控制料液流量，经第十五管线53，与浓缩发酵乳混合；
混合后的料液经静态器合器54混合，通过第十六管线55进入动态混合器56，进一步混合；
混合后的发酵乳经第十七管道57进入第二杀菌装置58(即巴氏杀菌机)进行杀菌，杀菌后的料液经第十八管线59进入动态平滑泵60进行处理，使杀菌后料液聚集的蛋白破碎、分散，以达到口感细腻，提升发酵乳体系稳定的目的，经动态平滑泵60处理后的料液经第十九管线61进入无菌储罐62储存。
无菌储罐62可提升设备整体运行时间；无菌储罐62料液通过第三螺杆泵63经第二十管线64、再经第八流量计65对供料流量控制，给灌装机66进行供料生产；
PLC***68是中央控制器，整个工艺流程中相关设备参数设定、指令执行、仪表控制均由PLC***68进行集成管理，PLC***68通过在第一在线控制模块67、第二在线控制模块69连接工艺流程中所有的仪器、仪表、设备，为中央控制***PLC***68传输信息。可以理解的是，图1中PLC***68与***中的部件以虚线连接，以表达与***中的部件电控连接。
对比例1
本对比例提供一种酸奶，其与实施例1的酸奶的区别仅在于，稳定剂：羟丙基二淀粉磷酸酯5重量份、高脂果胶3重量份。
对比例2
本对比例提供一种酸奶，其与实施例1的酸奶的区别仅在于，稳定剂：乙酰化二淀粉磷酸酯5重量份、高脂果胶3重量份。
对比例3
本对比例提供一种酸奶，其与实施例1的酸奶的区别仅在于，稳定剂：物理变性淀粉5重量份、海藻酸钠丙二醇酯3重量份。
对比例4
本对比例提供一种酸奶，其与实施例1的酸奶的区别仅在于，将生牛乳不通过脂肪分离机，去掉第二原料，使用全脂奶进行与实施例1相同的浓缩、杀菌、发酵和其它原料的混料。
对比例5
本对比例提供一种酸奶，其与实施例1的酸奶的区别仅在于，将动态平滑泵替换为均质机。
对比例6
本对比例提供一种酸奶，其与实施例1的酸奶的区别仅在于，以喷嘴分离机替代板框膜，排除乳清，使得酸奶蛋白达到10％。
对比例7
本对比例提供一种酸奶，其与实施例1的酸奶的区别仅在于，RO膜使用浓缩比为1.4倍，得到蛋白4％，发酵后在进入板框膜得到蛋白10％。
对比例8
本对比例提供一种酸奶，其与实施例1的酸奶的区别仅在于，稳定剂：物理变性淀粉5重量份、高脂果胶3重量份、琼脂1重量份。
对比例9
本对比例提供一种酸奶，其与实施例1的酸奶的区别仅在于，以超滤膜UF替代RO膜，发酵后达到高蛋白酸奶(浓缩后蛋白含量与实施例1相同)。
对比例10
本对比例提供一种酸奶，其与实施例1的酸奶的区别仅在于，将杀菌后的第二原料与杀菌后的RO膜浓缩液混合后，加入发酵剂进行发酵；在无菌在线混合***混合过程中，不再添加第二原料。
实验例1
对上述各实施例和对比例的酸奶的粘度以及在常温条件下储存不同时间后的粘度进行检测，结果如表1所示。结果表明，各实施例的酸奶具有较高的粘度，且能够在储存过程中保持较高的粘度。
表1
实验例2
对上述各实施例和对比例的酸奶进行不同储存时间的稳定性检测，结果如表2所示。结果表明，各实施例的酸奶具有较高的稳定性，在储存过程中能够保持体系稳定，不会产生析水。
表2
实验例3
对上述各实施例和对比例的酸奶以及在常温条件下储存不同时间后的酸奶进行产品喜好度测试，随机选取50位品评人员进行产品风味测试(也称为“口味测试”)。风味测试采用评分法：用数字打分来评价产品或产品特性的方法，最后以平均分多少为序决定优劣，评分规则，以0-10分为区间，0-2分视为差，3-5分视为一般，6-8分视为良，9-10分视为优。评价项目包括：色泽、风味、口感。风味测试结果如表3所示。结果表明，各实施例的酸奶均具有较好的口感、风味和色泽，且能够在储存期内保持较好的口感、风味和色泽。
表3
刚制备 一个月 两个月 三个月 四个月 五个月
实施例1 8 8 8 8 7 7
实施例2 8 8 7 7 6 6
实施例3 9 8 8 7 7 7
对比例1 6 5 4 4 3 3
对比例2 5 4 4 4 4 3
对比例3 4 4 3 3 3 3
对比例4 5 5 4 4 3 3
对比例5 7 4 3 3 4 2
对比例6 6 5 4 4 3 3
对比例7 5 4 3 3 3 3
对比例8 4 4 3 3 3 3
对比例9 5 5 4 4 3 3
对比例10 4 4 3 3 3 2
实验例4
对上述各实施例和对比例的酸奶进行微生物检验，结果如表4所示。结果表明，各实施例和对比例的酸奶的微生物检验合格。
表4产品进行微生物检验
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 (16)

1.一种酸奶的制备方法，其特征在于，所述方法包括：将生牛乳经分离脂肪处理得到脱脂奶和稀奶油，将脱脂奶进行反渗透膜浓缩至保留液的蛋白质含量为6.0-8.0％，将所述保留液经第一杀菌处理后与发酵剂混合进行发酵得到发酵乳，将所述发酵乳经板框膜分离乳清至发酵乳中蛋白质含量为8.5-10.0％，得到第一原料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述稀奶油经第二杀菌处理得到第二原料，将甜味剂、稳定剂与所述反渗透膜浓缩的渗透液混合后经第三杀菌处理得到第三原料，将所述第一原料、第二原料和第三原料混合得到混合酸奶基料；
优选地，所述脱脂奶中脂肪含量＜0.5％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述板框膜分离乳清采用分子量为18000-22000道尔顿的板框膜；
优选地，板框膜入口流量为13-18吨/小时，过膜压力为4-10bar，过膜温度为10-20℃，内循环时间＜10分钟；
和/或，在进行板框膜分离乳清前，先将发酵乳进行热激处理，温度为50-60℃，时间为180-400s。
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述混合酸奶基料进行动态平滑处理后，再进行第四杀菌处理。
5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述酸奶的原料包括如下重量份的组分：生牛乳900-1100份，甜味剂50-70份，稳定剂6-10份。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述稳定剂包括质量比为(4-5.5)：3的物理变性淀粉和高脂果胶。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述甜味剂包括质量比为3：(0.5-0.9)的蔗糖和甜菊糖苷；
和/或，所述发酵剂包括保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌；
优选地，所述发酵剂中保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的活菌数之比为(0.5-2)：1；所述发酵剂的接种量为1×1011-1×1013CFU/100g生牛乳。
8.根据权利要求4～6任一项所述的方法，其特征在于，所述动态平滑处理采用动态平滑泵进行，所述动态平滑泵的频率为30-60赫兹。
9.根据权利要求4～7任一项所述的方法，其特征在于，所述第四杀菌处理的温度为55-65℃，时间为40-60s；
优选地，所述发酵的温度为40-42℃；
和/或，所述第一杀菌处理的温度为115-121℃，时间为3-5s；
和/或，所述第二杀菌处理的温度为95-115℃，时间为10-20s；
和/或，所述第三杀菌处理的温度为115-121℃，时间为3-5s。
10.一种酸奶，其特征在于，所述酸奶采用权利要求1～9任一项所述的方法制备得到。
11.一种酸奶加工***，其特征在于，包括：
第一膜装置，用于将生乳分离成为渗透液和保留液；
配料装置，所述配料装置与所述第一膜装置连接，用于对所述渗透液进行配料；
第一杀菌装置，所述第一杀菌装置与所述配料装置连接，用于对配料后的所述渗透液进行杀菌以形成第一料液，所述第一杀菌装置还与所述第一膜装置连接，用于对所述保留液进行杀菌；
发酵装置，所述发酵装置与所述第一杀菌装置连接，用于对杀菌后的所述保留液进行发酵，以形成第二料液；
第二膜装置，所述第二膜装置与所述发酵装置连接，用于对所述第二料液进行浓缩，以形成第三料液；
混合器，所述混合器分别与所述第二膜装置和所述第一杀菌装置连接，用于将所述第三料液与所述第一料液进行混合。
12.根据权利要求11所述的酸奶加工***，其特征在于，还包括：
第二杀菌装置，所述第二杀菌装置与所述混合器连接，用于对混合后的料液进行杀菌；
动态平滑泵，所述动态平滑泵与所述第二杀菌装置连接，用于对杀菌后的料液进行蛋白破碎、分散；
优选地，所述混合器包括：
静态混合器，所述静态混合器分别与所述第二膜装置和所述第一杀菌装置连接；
动态混合器，所述动态混合器连接于所述静态混合器与所述第二杀菌装置之间。
13.根据权利要求11或12所述的酸奶加工***，其特征在于，所述配料装置包括依次连接的加热器、混料机、双联过滤器和第一冷却器，所述混料机设有辅料添加口；其中，
所述加热器与所述第一膜装置连接，所述第一冷却器与所述第一杀菌装置连接。
14.根据权利要求13所述的酸奶加工***，其特征在于，还包括：
第一贮存罐，所述第一贮存罐设于所述第一膜装置与所述配料装置之间，用于储存所述渗透液；
第二贮存罐，所述第二贮存罐设于所述第一膜装置与所述第一杀菌装置之间，用于储存所述保留液；
第三贮存罐，所述第三贮存罐与所述第一杀菌装置连接，用于储存所述第一料液；
第四贮存罐，所述第四贮存罐与所述第二膜装置连接，用于储存所述第三料液；
优选地，所述酸奶加工***还包括：
第一单向阀，所述第一单向阀连接于所述第一杀菌装置与所述发酵装置之间；
第二单向阀，所述第二单向阀连接于所述第一杀菌装置与所述第三贮存罐之间；
更优选地，所述酸奶加工***还包括：
第一螺杆泵，所述第一螺杆泵设于所述第四贮存罐与所述混合器之间；
第二螺杆泵，所述第二螺杆泵设于所述第三贮存罐与所述混合器之间；
所述第一螺杆泵和所述第二螺杆泵用于调节所述第三料液与所述第一料液的混合比。
15.根据权利要求14所述的酸奶加工***，其特征在于，还包括：
第一离心泵，所述第一离心泵设于所述第一膜装置与所述第一贮存罐之间；
第二离心泵，所述第二离心泵设于所述第一膜装置与所述第二贮存罐之间；
第三离心泵，所述第三离心泵设于所述第一贮存罐与所述加热器之间；
第四离心泵，所述第四离心泵设于所述第二贮存罐与所述第一杀菌装置之间；
第五离心泵，所述第五离心泵设于所述双联过滤器和所述第一冷却器之间；
第六离心泵，所述第六离心泵设于所述第一冷却器与所述第一杀菌装置之间；
优选地，所述酸奶加工***还包括：
第一流量计，所述第一流量计设于所述第一离心泵与所述第一贮存罐之间；
第二流量计，所述第二流量计设于所述第二离心泵与所述第二贮存罐之间；
第三流量计，所述第三流量计设于所述第三离心泵与所述加热器之间；
第四流量计，所述第四流量计设于所述第四离心泵与所述第一杀菌装置之间；
第五流量计，所述第五流量计设于所述第一杀菌装置的出口处；
第六流量计，所述第六流量计设于所述第四贮存罐与所述混合器之间；
第七流量计，所述第七流量计设于所述第三贮存罐与所述混合器之间。
16.根据权利要求11～15任一项所述的酸奶加工***，其特征在于，所述第一膜装置包括反渗透膜单元，所述第二膜装置包括板框膜单元。
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