專利名稱：一種含有l-肉堿的發酵乳清飲料及其制作方法
技術領域：
本發明是關于一種發酵乳清飲料及其制作方法，具體是指一種含有L-肉堿的發酵乳清飲料及其制作方法，屬于發酵乳品加工技術領域。
背景技術：
乳清為加工干酪或干酪素的副產品，其中含有大量的乳清蛋白、乳糖、維生素及礦物質等營養成分，其中乳清蛋白為其主要成分。乳清蛋白營養價值高，易消化吸收，含有多種活性成分，是公認的人體優質蛋白質補充劑之一。乳清蛋白因為具有容易消化吸收的特性，能作為機體快速合成蛋白質的原料；同時，乳清蛋白濃縮物比目前研究過的任何一種蛋白質具有更高的生物價，所以乳清蛋白理所當然地成為運動員訓練必備的營養食品。適量增加乳清蛋白的攝入，對補充運動時蛋白質的損耗、增加肌肉力量、促進血紅蛋白的合成、 消除疲勞等都具有重要作用。由于乳清蛋白富含支鏈氨基酸，能促進肌肉蛋白質的合成，更加適合運動健身人士的需要。將乳清通過發酵，調配成飲料產品，可以改善乳清粉的不良風味，賦予產品特別的發酵風味，而且還便于食用，更利于人體消化吸收；特別的，活菌性的發酵乳清飲料還能提供一些益生菌的功效，提高產品的營養價值和市場價值。關于發酵乳清飲料的制作技術，現有技術中已有相關報道。CN1068710A公開了一種發酵乳清飲料的生產方法，其中是將乳清粉復水溶解后殺菌冷卻、接種發酵培養，然后再經調制、殺菌等制作得到發酵乳清飲料。李云等人(“益生菌發酵乳清飲料的工藝研究”，實驗報告與理論研究，2010年第13卷第5期)以乳清粉為原料研制出益生菌發酵乳清飲料， 優化了包括菌種配比、發酵條件和穩定性在內的工藝與配方，使得到的益生菌發酵乳清飲料風味最好。楊君等人(“固定化乳酸菌發酵乳清飲料的研究”，中國乳品工業，2007年06 期)對應用海藻酸鈉-殼聚糖固定化乳酸菌生產發酵乳清飲料進行了研究。現有的發酵乳清飲料的研究中，僅是將乳清粉簡單地進行復水溶解，沒有考慮過復水還原工藝對乳清粉還原程度的影響，而本案發明人在研究中發現，乳清粉的復水工藝對乳清飲料產品的穩定性會產生了很大的影響；此外，對復水后乳清的滅菌條件對乳清蛋白的營養成分破壞較為嚴重，影響了產品的營養價值。另一方面，L-肉堿是存在于動物組織、植物和微生物中一種類似維生素的營養物質。1905年，俄國科學家Krimberg和Gulewitsch首先從牛肉浸汁中發現了肉堿。1927年 Tomita和Sendju證實其分子結構為L-β-羥-Y-三甲銨丁酸(Haeckel等，1990)。在20 世紀50年代末，Irving Fritz第一次證實了 L-肉堿在心臟和其它肌肉中的長鏈脂肪酸 β -氧化中起著重要作用(Fritz IB, 1959)。由于大多數健康動物能產生足夠的L-肉堿， 所以其重要性長期被忽略。直到20世紀80年代，L-肉毒堿才被認為是機體必需的營養物質。1993年，L-肉毒堿獲得美國食品、藥品管理局(FDA)和世界衛生組織(WHO)認可，美國專家委員會確認L-肉毒堿為“公認安全、無毒物質”。1995年，歐共體批準在各種動物飼料中使用左旋肉毒堿及左旋肉毒堿鹽酸鹽。肉堿是最佳的減肥營養素，缺乏肉堿就缺少脂肪燃燒，要達到理想的脂肪燃燒程度，身體便需要有一個理想的肉堿含量水平。現在市面有大量的L-肉堿的減肥美體產品，L-肉堿的減肥美體功效正在被人們所關注。目前未見將 L-肉堿添加到發酵乳清飲料中的技術報道。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種含有L-肉堿的發酵乳清飲料及其制作方法，通過合理的工藝設置將乳清粉復水還原，進一步添加L-肉堿，并改善乳清蛋白過度變性帶來飲料口感的粗糙感，提高了產品的穩定性及營養價值，制作出狀態穩定、具有良好風味的含有 L-肉堿的發酵乳清飲料產品，充分發揮乳清蛋白的運動恢復功能和L-肉堿的減肥美體功能，滿足消費者需求。—方面，本發明提供了一種含有L-肉堿的發酵乳清飲料的制作方法，該方法包括(1)將乳清粉加入至35 40°C水中，800rpm IOOOrpm高速攪拌化粉，并加入 L-肉堿、脫脂奶粉、氯化鉀、六偏磷酸鈉和單硬脂酸甘油酯，攪拌溶解后于35 40°C靜置水合20 40分鐘，得到發酵底物料液；其中，控制該發酵底物料液中，乳清粉的添加量為12% 14%，所述L-肉堿的量為0. 0.5%，所述脫脂奶粉的量為乳清粉重量的 2 % 5 %，所述氯化鉀的量為0. 5g 1. Og/kg (即，每kg發酵底物料液中氯化鉀的添加量為0. 5g 1. Og)，所述六偏磷酸鈉的量為0. 2g 0. 5g/kg，所述單硬脂酸甘油酯的量為 0. 5g 2g/kg ；(2)上述發酵底物料液接種乳酸菌發酵劑，發酵，制作得到發酵乳清基料；(3)所述發酵乳清基料經稀釋制得含有L-肉堿的發酵乳清飲料。本發明中，除特別注明外，所述比例和含量均為重量比例和含量。本發明所用各原料均可通過商購獲得，應符合相關標準的要求。例如，其中所添加的L-肉堿原料為白色結晶或結晶性粉末，有輕微特殊氣味，本發明中所述的L-肉堿含量0. 0.5%是以原料粉末中L-肉堿和/或左旋肉毒堿鹽酸鹽的實際含量計。本發明的制作含有L-肉堿的發酵乳清飲料的方法中，在配制發酵底物料液時，除本發明所提倡的具有運動恢復功能的乳清蛋白和具有減肥美體功能的L-肉堿外，主要是通過在乳清復水溶液中添加少量的脫脂奶粉(脫脂乳粉)，同時添加氯化鉀(KCl)、六偏磷酸鈉、單硬脂酸甘油酯，模擬一個類似天然牛乳的穩定體系，然后在通過水合將乳清粉復水還原，能夠有效避免傳統乳清蛋白在熱處理過程中由于變性帶來飲料口感的粗糙感，從而改善了產品的口感，提高了產品的穩定性及營養價值。根據本發明的具體實施方案，本發明的含有L-肉堿的發酵乳清飲料的制作方法中，所述發酵底物料液靜置水合后，在50 55°C、15 ISMPa條件下均質，再于95°C 士 5°C、 300s殺菌，之后冷卻至40 43°C接種進行發酵。根據本發明的具體實施方案，本發明的含有L-肉堿的發酵乳清飲料的制作方法中，所述乳酸菌發酵劑包括嗜酸乳桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、雙歧桿菌、干酪乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、唾液乳桿菌、乳鏈球菌、乳酸乳球菌乳酸亞種、乳酸乳球菌乳脂亞種、腸膜明串珠菌乳脂亞種中的一種或多種。各菌種的具體接種量可參照所屬領域的常規操作或按照供應廠商的推薦量進行。根據本發明的具體實施方案，本發明的含有L-肉堿的發酵乳清飲料的制作方法中，所述發酵條件為40 43°C保溫發酵4.5 證，至發酵酸度達到65° T 75° T后結束發酵。根據本發明的具體實施方案，本發明的含有L-肉堿的發酵乳清飲料的制作方法中，所述發酵乳清基料經稀釋制得含有L-肉堿的發酵乳清飲料中，所述發酵乳清基料的含量為10% 40%，且該發酵乳清飲料的甜度為折合成其中含有9% 14%的蔗糖的甜度， pH值3. 5 4.0。所述甜度可以用甜味料調節，所述甜味料可以選自蔗糖、葡萄糖、果糖、麥芽糖、木糖醇、安賽蜜、阿斯巴甜和甜蜜素中的一種或多種。所述產品PH值可以用酸味調節劑調節，例如可以是蘋果酸、檸檬酸、乳酸等。根據本發明的具體實施方案，本發明的含有L-肉堿的發酵乳清飲料的制作方法中，在所述發酵乳清基料經稀釋制得含有L-肉堿的發酵乳清飲料的過程中，還加入了飲料總重量0. 0. 5%的穩定劑，所述穩定劑選自CMC、大豆多糖體、果膠、PGA、結冷膠、黃原膠、海藻酸鈉等中的一種或多種。優選穩定劑為飲料總重量0. 0.3%的果膠，且該飲料中還含有0. 05% 0. 的檸檬酸鈉。據本發明的具體實施方案，本發明的含有L-肉堿的發酵乳清飲料的制作方法中， 在所述發酵乳清基料經稀釋制得含有L-肉堿的發酵乳清飲料的過程中，根據產品的口味需求，還可添加適量的果汁、香精香料，具體操作可以按照所屬領域的現有技術進行。在所述發酵乳清基料經稀釋制得含有L-肉堿的發酵乳清飲料的過程中，飲料配方中還應包括適量的水，以補足各組分之和為100%。在本發明的一具體實施方案中，本發明中所述含有L-肉堿的發酵乳清飲料的配方包括發酵乳清基料10% 40% (優選為20 % 40% )，白砂糖10% 14%，果膠 0. 1 % 0.3%，檸檬酸鈉0.05% 0. 1%，酸味劑彡3.0% (調節飲料產品pH3. 5 4. 0)， 配料用水適量。本發明的含有L-肉堿的發酵乳清飲料的制作方法，可以制作活菌型或滅菌型的發酵乳清飲料。在本發明的一具體實施方案中，本發明是制作活菌型的含有L-肉堿的發酵乳清飲料，該方法中，是將配方中除發酵乳清基料外的其他物料混合后殺菌并降溫，再與乳清發酵基料混合，混合后的物料在20 30°C、15 30MP壓力下均質后灌裝，制備活菌型的含有 L-肉堿的發酵乳清飲料。在本發明的另一具體實施方案中，本發明是制作滅菌型的含有L-肉堿的發酵乳清飲料，該方法中，是將配方中各物料混合均勻后經均質、滅菌，制備滅菌型的含有L-肉堿的發酵乳清飲料。另一方面，本發明還提供了按照上述方法制備得到的含有L-肉堿的發酵乳清飲料。具體地，該含有L-肉堿的發酵乳清飲料，可以為活菌型發酵乳清飲料，或者是滅菌型發酵乳清飲料。本發明中對產品的包裝形式沒有特定要求，可以采用目前市場上常見的飲料的包裝形式。例如，本發明可以采用屋頂盒包裝，或者采用PET、HDPE、B0PP等塑瓶包裝。活菌型的產品應在低溫下保存。本發明的生產工藝中所用的設備均可采用本領域中的公知設備和相關技術，在此不再對具體的生產設備和灌裝工藝進行贅述。
綜上所述，本發明以乳清粉為原料，通過發酵乳清，添加L-肉堿，調配成一種營養豐富，風味獨特的功能性乳制品，本發明的產品將乳清蛋白的功能和L-肉堿的功能有機結合起來，適合各年齡段的人群飲用，而且特別適合對減肥美體有需求的人群。而且，本發明通過合理的工藝和恰當的配方，能夠避免傳統乳清蛋白過度變性帶來飲料口感的粗糙感， 盡可能的減小乳清蛋白和L-肉堿在制作過程中的損失，提高了產品的穩定性及營養價值， 制作出狀態穩定、具有良好風味的含有L-肉堿的發酵乳清飲料產品。
具體實施例方式以下通過具體實施例詳細說明本發明的技術及特點，但這些實施例并非用以限定本發明的保護范圍。實施例1、滅菌型發酵乳清飲料本實施例中，是制作一種滅菌型的添加有L-肉堿的發酵乳清飲料。其具體工藝如下(1)將乳清粉(蛋白含量約45% )加入至40°C水中，SOOrpm高速攪拌化粉，并加入L-肉堿、脫脂奶粉、氯化鉀、六偏磷酸鈉和單硬脂酸甘油酯(L-肉堿、脫脂奶粉和單硬脂酸甘油酯可事先干混均勻)，攪拌等物料完全溶解后于40°C靜置水合20分鐘，以提高乳清蛋白的熱穩定性，得到發酵底物料液；其中，控制該發酵底物料液中，乳清粉的添加量為 13%，所述L-肉堿的量為0. 5% (以粉末原料中L-肉堿實際含量計，以下相同)，所述脫脂奶粉的量為乳清粉重量的3%，所述氯化鉀的量為0. 5g/kg，所述六偏磷酸鈉的量為0. 2g/ kg，所述單硬脂酸甘油酯的量為0. 5g/kg ；將上述復水還原的乳清粉料液加熱至50°C、16MI^條件均質；之后經殺菌(殺菌條件為95°C 士5°C/300s)后降溫至42°C，加入干酪乳桿菌，保溫發酵4.5 5h，當發酵酸度達到70° T后即可降溫至15 20°C破乳停止發酵，得到發酵乳清基料A ；(2)按照如下飲料配方，將所述發酵乳清基料稀釋制得含有L-肉堿的發酵乳清飲料飲料配方(以1噸計算)
發酵乳清基料A200kg白砂糖IOOkg木糖醇5kg乙酰磺胺酸鈉0.1kg果膠3kg乳酸1.5kg檸檬酸鈉0.5kg配料用純水補足 1000kg。 按照上述配方，將白砂糖、檸檬酸鈉和果膠干混，加入水中，再加入大部分乳酸，加入乙酰磺胺酸鈉，在60°C條件下攪拌約25min，得B液，降溫至15°C備用；
將發酵乳清基料ム與上述8液混合，攪拌20!^ル加入剩下的乳酸以調節配料的最 終ロ11值約3.7，攪拌10mir^g~ ；將調配好的物料升溫至55で，2010^條件下均質；均質后 的物料進行殺菌，殺菌條件為121°C /如，然后灌裝，得到本實施例的添加有レ肉堿的滅菌 型發酵乳清飲料產品。實施例2、滅菌型發酵乳清飲料本實施例中，是制作ー種滅菌型的添加有レ肉堿的發酵乳清飲料。其具體制備エ 藝如下(1)將乳清粉(蛋白含量約45% )加入至35で水中，1000印!^高速攪拌化粉，并 加入L-肉堿、脫脂奶粉、氯化鉀、六偏磷酸鈉和單硬脂酸甘油酯，攪拌等物料完全溶解后于 35で靜置水合30分鐘，以提高乳清蛋白的熱穩定性，得到發酵底物料液；其中，控制該發酵 底物料液中，乳清粉的添加量為12%，所述レ肉堿的量為0. 2%，所述脫脂奶粉的量為乳清 粉重量的5%，所述氯化鉀的量為0. 88/^^，所述六偏磷酸鈉的量為0. 358/^^，所述單硬脂 酸甘油酯的量為lg/kg ；將上述復水還原的乳清粉料液加熱至55で、1610^條件均質；之后經殺菌(殺菌條 件為95で士5で/300s)后降溫至42で，加入嗜熱鏈球菌、保加利亞乳桿菌、植物乳桿菌的 混合菌種，保溫發酵4. 5 5h，當發酵酸度達到75° !"后即可破乳降溫，得到發酵乳清基料 Α；(2)按照如下飲料配方，將所述發酵乳清基料稀釋制得含有L-肉堿的發酵乳清飲 料飲料配方(以1噸計算):
發酵乳清基料A300kg
白砂糖140kg
果膠2kg
乳酸1.0kg
檸檬酸鈉0.6kg
配料用純水補足lOOOkg。按照上述配方，將白砂糖、檸檬酸鈉和果膠干混，加入水中，再加入大部分乳酸，在 60で條件下攪拌約20minJ# B液，降溫至15で備用；將發酵乳清基料ム與上述8液混合，攪拌20!^ル加入剩下的乳酸以調節配料的最 終pH值約3. 6，攪拌10min混勻；將調配好的物料升溫至60°C，18MPa條件下均質；均質后 的物料進行殺菌，殺菌條件為121°C /如，然后灌裝，得到本實施例的添加有レ肉堿的滅菌 型發酵乳清飲料產品。實施例3、活菌型發酵乳清飲料本實施例中，是制作ー種活菌型的添加有レ肉堿的發酵乳清飲料。其具體制備エ 藝如下(1)將乳清粉(蛋白含量約45%)加入至40で水中，800印1^高速攪拌化粉，并加入 L-肉堿、脫脂奶粉、氯化鉀、六偏磷酸鈉和單硬脂酸甘油酯，攪拌等物料完全溶解后于35°C靜置水合40分鐘，以提高乳清蛋白的熱穩定性，得到發酵底物料液；其中，控制該發酵底物料液中，乳清粉的添加量為14%，所述L-肉堿的量為0. 5%，所述脫脂奶粉的量為乳清粉重量的3%，所述氯化鉀的量為0. 5g/kg，所述六偏磷酸鈉的量為0. 2g/kg，所述單硬脂酸甘油酯的量為1. 5g/kg ；將上述復水還原的乳清粉料液加熱至50°C、16MI^條件均質；之后經殺菌(殺菌條件為95°C 士5°C/300s)后降溫至42°C，加入干酪乳桿菌，保溫發酵4.5 5h，當發酵酸度達到70° T后即可破乳并降溫至15 20°C，得到發酵乳清基料A ；(2)按照如下飲料配方，將所述發酵乳清基料稀釋制得含有L-肉堿的發酵乳清飲料飲料配方(以1噸計算)
發酵乳清基料A200kg白砂1瘡IOOkg果葡1瘡漿IOkg果膠3kg檸檬E駿1.0kg檸檬E駿鈉0.5kg配料用純水補足 1000kg。按照上述配方，將白砂糖、檸檬酸鈉和果膠干混，加入水中，加入配方量的果葡糖漿、檸檬酸，攪拌均勻，經121°C /4s殺菌，降溫至25°C，得B液；無菌條件下，將發酵乳清基料A與上述B液混合，混合后的物料在25°C、25MP壓力下均質后無菌灌裝，得到本實施例的添加有L-肉堿的活菌型發酵乳清飲料產品。實施例4、香橙風味的活菌型乳清飲料本實施例中，是制作一種香橙風味的添加有L-肉堿的活菌型發酵乳清飲料。其具體工藝如下(1)乳清粉復水還原并發酵制備發酵乳清基料A的過程同實施例1 ；(2)該飲料的配方如下(以1噸計算)發酵乳清基料A150kg白砂糖IlOkg果膠3kg檸檬酸0.8kg檸檬酸鈉0.5kg濃縮橙汁50kg橙香精0.03kg配料用純水補足 1000kg。將白砂糖、檸檬酸鈉和果膠干混，加入水中，再加入濃縮橙汁和大部分檸檬酸，在 85°C條件下攪拌25min，降溫至10°C，與發酵乳清基料A混合，添加香精，攪拌15min，加入剩下的酸液以調整配料的最終酸度，攪拌IOmin混勻；將調配好的物料升溫至30°C，20MPa條件下均質，之后降溫至2 10°C打入緩沖罐中，攪拌IOmin即可無菌灌裝，得到本實施例的香橙風味的含有L-肉堿的活菌型發酵乳清飲料產品。對比例1為考察本發明的乳清粉復水工藝對提高乳清蛋白耐熱穩定性的有益效果，本對比例是發明人在研究過程中直接將乳清粉復水還原的實驗例，該對比例與實施例1相比， 在乳清粉溶于水后、靜置水合前，未添加脫脂奶粉、氯化鉀、六偏磷酸鈉和單硬脂酸甘油酯， 而是加入L-肉堿溶解后靜置水合，其他工藝條件同實施例1，制備得到作為對比樣的含有 L-肉堿的滅菌型發酵乳清飲料產品。本發明各實施例和對比例產品的理化指標見表一表一、產品的理化指標
權利要求
1.一種含有L-肉堿的發酵乳清飲料的制作方法，該方法包括步驟(1)將乳清粉加入至35 40°C水中，800rpm IOOOrpm高速攪拌化粉，并加入L-肉堿、脫脂奶粉、氯化鉀、六偏磷酸鈉和單硬脂酸甘油酯，攪拌溶解后于35 40°C靜置水合 20 40分鐘，得到發酵底物料液；其中，控制該發酵底物料液中，乳清粉的添加量為12% 14%，所述L-肉堿的量為0. 1 % 0.5%，所述脫脂奶粉的量為乳清粉重量的2% 5%，所述氯化鉀的量為0. 5g 1. Og/kg，所述六偏磷酸鈉的量為0. 2g 0. 5g/kg，所述單硬脂酸甘油酯的量為0. 5g 2g/kg;(2)上述發酵底物料液接種乳酸菌發酵劑，發酵，制作得到發酵乳清基料；(3)所述發酵乳清基料經稀釋制得含有L-肉堿的發酵乳清飲料。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述發酵底物料液靜置水合后，在50 55°C、 15 18MPa條件下均質，再于95°C 士5°C、300s殺菌，之后冷卻至40 43°C接種乳酸菌進行發酵。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，所述乳酸菌發酵劑包括嗜酸乳桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜熱鏈球菌、雙歧桿菌、干酪乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、唾液乳桿菌、乳鏈球菌、乳酸乳球菌乳酸亞種、乳酸乳球菌乳脂亞種、腸膜明串珠菌乳脂亞種中的一種或多種。
4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述發酵條件為40 43°C保溫發酵4.5 證， 至發酵酸度達到65° T 75° T后結束發酵。
5.根據權利要求1所述的方法，其中，所述發酵乳清基料經稀釋制得含有L-肉堿的發酵乳清飲料中，所述發酵乳清基料的含量為10% 40%，且該發酵乳清飲料的甜度為折合成其中含有9% 14%的蔗糖的甜度，pH值3. 5 4. 0。
6.根據權利要求1或5所述的方法，其中，在所述發酵乳清基料經稀釋制得含有L-肉堿的發酵乳清飲料的過程中，還加入了飲料總重量0. 0. 5%的穩定劑，所述穩定劑選自CMC、大豆多糖體、果膠、PGA、結冷膠、黃原膠、海藻酸鈉等中的一種或多種。
7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述穩定劑為飲料總重量0. 0.3%的果膠， 且該飲料中還含有0. 05% 0. 的檸檬酸鈉。
8.根據權利要求7所述的方法，其中，是將配方中除發酵乳清基料外的其他物料混合后殺菌并降溫，再與酸奶基料混合，混合后的物料在20 30°C、15 30MP壓力下均質后灌裝，制備活菌型的含有L-肉堿的發酵乳清飲料。
9.按照權利要求1 8任一項所述方法制備得到的含有L-肉堿的發酵乳清飲料。
10.根據權利要求9所述的含有L-肉堿的發酵乳清飲料，其為活菌型或滅菌型發酵乳清飲料。
全文摘要
本發明提供了一種含有L-肉堿的發酵乳清飲料及其制作方法，所述發酵乳清飲料的制作方法包括將乳清粉加入水中，并加入L-肉堿、脫脂奶粉、氯化鉀、六偏磷酸鈉和單硬脂酸甘油酯，溶解后于35～40℃靜置水合20～40分鐘，接種乳酸菌發酵劑，發酵，制作得到發酵乳清基料，并經稀釋制得含有L-肉堿的發酵乳清飲料。本發明通過合理的工藝，能改善乳清蛋白過度變性帶來飲料口感的粗糙感，提高了產品的穩定性及營養價值，充分發揮乳清蛋白的運動恢復功能和L-肉堿的減肥美體功能。
文檔編號A23C21/10GK102511565SQ20111045478
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者王兆杰 申請人:內蒙古伊利實業集團股份有限公司