一种膜过滤和动态超高压协同处理的液态奶及其制备方法与流程

1.本发明属于乳制品加工领域，特别涉及一种膜过滤和动态超高压协同处理的液态奶及其制备方法。


背景技术：

2.牛乳作为一种营养丰富的食品，在为人体提供丰富营养物质的同时，也是微生物良好的繁殖载体，因此牛乳必须经过杀菌处理后才能正常饮用。目前一般采用热处理的方式达到杀灭微生物延长保质期的目的，然而传统的巴氏杀菌和超高温杀菌都会造成牛乳中的营养成分出现不同程度的损失。
3.膜技术作为非热处理技术的代表，研究表明采用0.8-1.4μm孔径的微滤膜可以除去牛乳中99％以上的微生物。然而，膜过滤技术虽然可以除去牛乳中绝大分部微生物，但是仍然无法保证牛乳在货架期后期的状态，主要是因为牛乳中除了微生物会造成乳制品的感官和状态发生变化外，还含有部分酶。这些酶也会促使液态奶的组织形态发生变化。同时在加工过程中，为了使膜过滤得以顺利进行，需要将生乳中的脂肪进行预脱除，再对脂肪进行高温杀菌。然而脂肪中的部分耐热微生物则有可能无法完成杀灭，因此经过高温杀菌后稀奶油和膜过滤后的脱脂奶混合后很难保证产品后期的货架期状态。
4.动态超高压处理是指物料在超过200mpa压力条件下通过孔径十分微小的均质阀，由此带来剧烈的剪切、湍流和空化效应，这些效应的叠加会在瞬时产生激烈的温度变化，这为动态超高压杀菌提供可能。同时，由于物料通过均质阀间隙的时间小于1s，因此相对传统热处理加工方式，物料在超高压均质中受到的热负荷相对更低，但是由于巨大的剪切和空化效应以及由此带来的温度激变可以实现对牛乳中的蛋白酶和脂肪酶实现灭活作用。
5.目前虽有超高压杀菌专利的报道，如专利cn 112841301 a公布了一种静态超高压杀菌的方法，其弊端主要在于超高压处理时间较长，无法实现连续化生产。另外，cn113016876a则通过添加抑菌剂的方式达到延长保质期的目的。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种膜过滤和动态超高压协同处理制备一种液态奶的方法。通过膜过滤和动态超高压相结合可以取代传统热杀菌方式，可实现连续化生产，所制备的液态奶具有热负荷低，状态稳定，不添加额外抑菌成分。同时达到牛乳中的酶钝化，微生物数量可以控制在很低水平。本发明主要是通过以下技术方案解决上述技术问题。
7.本发明提供了一种膜过滤和动态超高压协同处理的液态奶的制备方法，包括以下步骤：
8.(1)选择卫生状况良好的生牛乳；
9.(2)将步骤(1)的生牛乳进行脱脂处理，脱脂后的脱脂奶和稀奶油冷却至6℃以下并单独存放；
10.(3)将步骤(2)得到的脱脂奶升温至50-55℃，然后通过0.8um陶瓷膜得到渗析液，
并冷却至6℃保存待用；
11.(4)将步骤(2)得到的稀奶油进行高温杀菌，杀菌条件为115-125℃，15-20s，并冷却至6℃保存待用；
12.(5)将步骤(3)得到的渗析液和步骤(4)杀菌后的稀奶油通过在线乳化机进行预混合，随后升温至30-55℃，在压力为250-450mpa条件下进行均质；
13.(6)将步骤(5)均质后的牛乳进行灌装，灌装后置于4-6℃冷库储存。
14.优选的，步骤(1)中，所述生牛乳中细菌总数小于1x104cfu/ml，体细胞数小于2x105个/ml。
15.优选的，步骤(1)中，生牛乳还可采用离心除菌，所述离心除菌温度为50-60℃，转速为5000-6000rpm/min。
16.优选的，步骤(2)中，脱脂奶中脂肪含量≤0.1％。
17.本发明还提供了一种膜过滤和动态超高压协同处理的液态奶，通过上述制备方法制得。
18.本发明的积极进步效果在于：
19.本发明采用膜过滤和动态超高协同处理对牛乳进行杀菌，在基本不采用热处理的情况下，一方面可以提高产品的安全性，另一方面解决了静态超高压处理时间长无法连续化生产，同时对牛乳中的酶和微生物杀灭效果有限等不足，所制备的液态奶具有热负荷低营养最大限度保留同时产品安全性更高等优势。
具体实施方式
20.一种膜过滤和动态超高压协同处理的液态奶的制备方法，包括以下步骤：
21.(1)选择卫生状况良好的生牛乳；
22.(2)将步骤(1)的生牛乳进行脱脂处理，脱脂后的脱脂奶和稀奶油冷却至6℃以下并单独存放；
23.(3)将步骤(2)得到的脱脂奶升温至50-55℃，然后通过0.8um陶瓷膜得到渗析液，并冷却至6℃保存待用；
24.(4)将步骤(2)得到的稀奶油进行高温杀菌，杀菌条件为115-125℃，15-20s，并冷却至6℃保存待用；
25.(5)将步骤(3)得到的渗析液和步骤(4)杀菌后的稀奶油通过在线乳化机进行预混合，随后升温至30-55℃，在压力为250-450mpa条件下进行均质；
26.(6)将步骤(5)均质后的牛乳进行灌装，灌装后置于4-6℃冷库储存。
27.本发明制备方法中，所述生牛乳应符合gb-19301《食品安全国家标准生乳》的标准。本发明中生牛乳细菌总数需要小于1x104cfu/ml，体细胞数小于2x105个/ml。进一步的，生牛乳可采用离心除菌，离心除菌温度50-60℃，优选55℃，转速5000-6000rpm/min，优选为5200-5800rpm/min，更优选为5500rpm/min。对除菌后的生牛乳进行脱脂处理，优选的，脱脂奶中脂肪含量≤0.1％
28.本发明制备方法中，将脱脂奶升温至50-55℃，优选为52-54℃，更优选为53℃；然后通过0.8um陶瓷膜得到渗析液，并冷却至6℃保存待用。将稀奶油进行高温杀菌，杀菌条件为115-125℃，15-20s，优选为118-122℃，16-19s，更优选为120℃，18s，并冷却至6℃保存待
用。
29.本发明制备方法中，将经过膜过滤的脱脂奶和经过高温杀菌的稀奶油混合进行动态超高压处理，具体的，经过膜过滤的脱脂奶和经过高温杀菌的稀奶油按照一定比例通过在线乳化机进行预混合，随后升温至30-55℃，优选为35-45℃，更优选为40℃，在压力为250-450mpa条件下进行均质，优选为300-400mpa，更优选为350mpa。均质后的牛乳进行灌装，灌装后置于4-6℃冷库储存，优选为5℃冷库储存。
30.本发明还提供了一种膜过滤和动态超高压协同处理的液态奶，由上述制备方法制得。
31.下面通过具体的实施例对本发明做进一步的详细描述,但并不因此将本发明限制在所述实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
32.实施例1
33.本实施例提供了一种膜过滤和动态超高压协同处理的液态奶的制备方法，包括以下步骤：
34.(1)选择生乳的细菌总数1x104cfu/ml，体细胞数小于2x105个/ml，生牛乳采用离心除菌，离心除菌温度50℃，转速6000rpm/min；
35.(2)脱脂：对生乳进行脱脂处理，脱脂奶脂肪含量≤0.1％；脱脂后的脱脂奶和稀奶油冷却至6℃以下并单独存放；
36.(3)膜过滤：将步骤(2)得到的脱脂奶升温至50℃，然后通过0.8um陶瓷膜得到渗析液，并冷却至6℃保存待用；
37.(4)稀奶油杀菌：将步骤(2)得到的稀奶油进行高温杀菌，杀菌条件为125℃，15s，并冷却至6℃保存待用；
38.(5)动态超高压处理：将步骤(3)得到的渗析液和步骤(4)得到的稀奶油通过在线混合器进行混合，随后升温至45℃进行动态超高压处理，均质压力为300mpa进行均质；超高压均质后迅速降温至6℃以下储存；
39.(6)灌装：将步骤(5)均质后的牛乳进行灌装，灌装后置于4℃冷库储存。
40.实施例2
41.本实施例提供了一种膜过滤和动态超高压协同处理的液态奶的制备方法，包括以下步骤：
42.(1)选择生乳的细菌总数1x104cfu/ml，体细胞数小于2x105万个/ml。生牛乳采用离心除菌，离心除菌温度60℃，转速5000rpm/min；
43.(2)脱脂：对生乳进行脱脂处理，脱脂奶脂肪含量≤0.1％；脱脂后的脱脂奶和稀奶油冷却至6℃以下并单独存放；
44.(3)膜过滤：将步骤(2)得到的脱脂奶升温至55℃，然后通过0.8um陶瓷膜得到渗析液，并冷却至6℃保存待用；
45.(4)稀奶油杀菌：将步骤(2)得到的稀奶油进行高温杀菌，杀菌条件为120℃，15s，并冷却至6℃保存待用；
46.(5)动态超高压处理：将步骤(3)得到的渗析液和步骤(4)得到的稀奶油通过在线混合器进行混合，随后升温至55℃进行动态超高压处理，均质压力为250mpa进行均质；超高
压均质后迅速降温至6℃以下储存；
47.(6)灌装：将步骤(5)均质后的牛乳进行灌装，灌装后置于6℃冷库储存。
48.实施例3
49.本实施例提供了一种膜过滤和动态超高压协同处理的液态奶的制备方法，包括以下步骤：
50.(1)选择生乳的细菌总数1x104cfu/ml，体细胞数小于2x105个/ml；生牛乳采用离心除菌，离心除菌温度55℃，转速5500rpm/min；
51.(2)脱脂：对生乳进行脱脂处理，脱脂奶脂肪含量≤0.1％；脱脂后的脱脂奶和稀奶油冷却至6℃以下并单独存放；
52.(3)膜过滤：将步骤(2)得到的脱脂奶升温至55℃，然后通过0.8um陶瓷膜得到渗析液，并冷却至6℃保存待用；
53.(4)稀奶油杀菌：将步骤(2)得到的稀奶油进行高温杀菌，杀菌条件为115℃，20s，并冷却至6℃保存待用；
54.(5)动态超高压处理：将步骤(3)得到的渗析液和步骤(4)得到的稀奶油通过在线混合器进行混合，随后升温至30℃进行动态超高压处理，均质压力为400mpa进行均质；超高压均质后迅速降温至6℃以下储存。
55.(6)灌装：将步骤(5)均质后的牛乳进行灌装，灌装后置于5℃冷库储存。
56.实施例4
57.本实施例提供了一种膜过滤和动态超高压协同处理的液态奶的制备方法，包括以下步骤：
58.(1)选择生乳的细菌总数1x104cfu/ml，体细胞数小于2x105个/ml。生牛乳采用离心除菌，离心除菌温度56℃，转速5800rpm/min；
59.(2)脱脂：对生乳进行脱脂处理，脱脂奶脂肪含量≤0.1％；脱脂后的脱脂奶和稀奶油冷却至6℃以下并单独存放；
60.(3)膜过滤：将步骤(2)得到的脱脂奶升温至55℃，然后通过0.8um陶瓷膜得到渗析液，并冷却至6℃保存待用；
61.(4)稀奶油杀菌：将步骤(2)得到的稀奶油进行高温杀菌，杀菌条件为120℃，15s，并冷却至6℃保存待用；
62.(5)动态超高压处理：将步骤(3)得到的渗析液和步骤(4)得到的稀奶油通过在线混合器进行混合，随后升温至40℃进行动态超高压处理，均质压力为350mpa进行均质；超高压均质后迅速降温至6℃以下储存；
63.(6)灌装：将步骤(5)均质后的牛乳进行灌装，灌装后置于6℃冷库储存。
64.实施例5
65.本实施例提供了一种膜过滤和动态超高压协同处理的液态奶的制备方法，包括以下步骤：
66.(1)选择生乳的细菌总数1x104cfu/ml，体细胞数小于2x105个/ml。生牛乳采用离心除菌，离心除菌温度53℃，转速5200rpm/min；
67.(2)脱脂：对生乳进行脱脂处理，脱脂奶脂肪含量≤0.1％；脱脂后的脱脂奶和稀奶油冷却至6℃以下并单独存放；
68.(3)膜过滤：将步骤(2)得到的脱脂奶升温至55℃，然后通过0.8um陶瓷膜得到渗析液，并冷却至6℃保存待用；
69.(4)稀奶油杀菌：将步骤(2)得到的稀奶油进行高温杀菌，杀菌条件为115℃，15s，并冷却至6℃保存待用；
70.(5)动态超高压处理：将步骤(3)得到的渗析液和步骤(4)得到的稀奶油通过在线混合器进行混合，随后升温至45℃进行动态超高压处理，均质压力为350mpa进行均质；超高压均质后迅速降温至6℃以下储存；
71.(6)灌装：将步骤(5)均质后的牛乳进行灌装，灌装后置于4℃冷库储存。
72.对比例1
73.一种动液态奶的制备方法，包括以下步骤：
74.(1)选择生乳的细菌总数1x104cfu/ml，体细胞数小于2x105个/ml；生牛乳采用离心除菌，离心除菌温度50℃，转速6000rpm/min；
75.(2)均质：将生奶升温至50℃条件，均质压力为18mpa进行均质随后降温至6℃以下储存；
76.(3)杀菌：将步骤(2)的牛乳升温至75℃，保温15s，随后迅速冷却至6℃，得到巴氏杀菌乳；
77.(4)灌装：杀菌后的牛乳在6℃条件下灌装，灌装后置于6℃冷库储存。
78.对比例2
79.一种动液态奶的制备方法，包括以下步骤：
80.(1)选择生乳的细菌总数1x104cfu/ml，体细胞数小于2x105万个/ml。生牛乳采用离心除菌，离心除菌温度60℃，转速5000rpm/min；
81.(2)动态超高压处理：升温至45℃进行动态超高压处理，均质压力为300mpa进行均质；超高压均质后迅速降温至6℃以下储存；
82.(3)灌装：将步骤(2)均质后的牛乳进行灌装，灌装后置于6℃冷库储存。
83.对比例3
84.一种动液态奶的制备方法，包括以下步骤：
85.(1)选择生乳的细菌总数2x104cfu/ml，体细胞数小于2x105万个/ml；生牛乳采用离心除菌，离心除菌温度55℃，转速5500rpm/min；
86.(2)动态超高压处理：生奶在20℃条件，均质压力为200mpa进行均质；生乳经过超高压均质后迅速降温至6℃以下储存；
87.(3)灌装：将步骤(2)均质后的牛乳进行灌装，灌装后置于6℃冷库储存。
88.效果实施例1
89.为了评价本发明的积极效果，对实施例1-5和对比例1-3的碱性磷酸酶、糠氨酸以及货架期内(6-10℃)微生物情况进行检测。相关结果如下：
90.表1碱性磷酸酶及糠醛情况
91.样品名称碱性磷酸酶糠醛，μg/100ml实施例1阴性2.24实施例2阴性2.03实施例3阴性2.20
实施例4阴性2.08实施例5阴性2.1对比例1阴性1.98对比例2阴性0.57对比例3阳性0.52
92.表2货架期微生物情况
[0093][0094]
在巴氏杀菌乳中碱性磷酸酶作为评价巴氏杀菌强度是否满足要求的一种重要的参考标志物，从表1可以看出采用超高压均质可以达到灭活碱性磷酸酶的目的，而单纯的膜过滤或者低压均质均无法达到灭活碱性磷酸酶的目的。同时通过与微滤相结合的方式可以延长现有产品的保质期，产品在10℃以下货架期内无论微生生物情况还是稳定性都取得良好表现。此外，虽然实施列比对比列1的糠醛含量略高，主要原因在于稀奶油经过了高温杀菌，但是保留更多营养物质的脱脂奶由于只经过超高压均质处理(时间极短)，因此整体受到的热处理强度很小，脱脂奶其糠醛含量与生乳基本在一个水平(0.6μg/100ml左右)。
[0095]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。