牛奶及其制备方法

技术领域

本发明涉及食品领域，具体涉及牛奶及其制备方法。

背景技术

目前市售的大部分乳制品，尤其是杀菌乳制品，其生产加工工艺已经杀菌处理。使用传统巴氏奶工艺制备的产品，饮用过程中口感淡薄、风味不足，且保质期较短(24小时至7d)，不能适应市场对于巴氏鲜奶产品消费的需求。

因此，牛奶的制备方法仍有待改进。

发明内容

本发明人发现，牛乳中因微生物繁殖而产生以蛋白分解酶、脂肪分解酶为主的酶类物质。常规牛奶制备方法，虽然经受热处理，但是经常温存放后(例如15天左右)仍会出现因蛋白酶、脂肪酶等酶类物质复性，将牛乳中蛋白质、脂肪分解，导致乳制品出现苦味、呈豆腐脑状、结块等不良情况。

为此，本发明提供一种牛奶制备方法，至少能够解决上述问题之一。

一种牛奶制备方法，包括：提供原料牛奶；将所述原料牛奶离心除菌处理，得到除菌后牛奶；将所述除菌后牛奶蒸汽浸入式杀菌，得到杀菌后牛奶；所述蒸汽浸入式杀菌是在131-157℃条件下进行0.09-2秒；以及将所述杀菌后的牛乳进行闪蒸处理，得到闪蒸处理后牛奶；其中，在将所述除菌后牛奶进行蒸汽浸入式杀菌之前，还包括将所述除菌后牛奶进行钝化酶处理的步骤，所述钝化酶处理的温度为45-70℃，时间为45-65min；和/或，在灌装之前，还包括将已经闪蒸处理的牛奶进行钝化酶处理的步骤，所述钝化酶处理的温度为45-65℃，时间为45-65min。

发明人惊奇地发现，将原料牛奶经离心除菌处理、牛奶蒸汽浸入式杀菌和闪蒸处理并进一步结合钝化酶处理，可充分地将牛奶中残留的酶类钝化、失活，基本不会复性，从而避免了常温长时间放置后牛乳中蛋白质、脂肪分解，避免了乳制品出现苦味、呈豆腐脑状、结块等不良情况，显著地提高了牛奶的保质期和品质。

在一些实施例中，在将所述除菌后牛奶进行蒸汽浸入式杀菌之前以及在灌装之前(即已经闪蒸处理)，均包括钝化酶处理的步骤。这样可以更为充分地将牛奶中的酶钝化，更好地提高牛奶的保质期和品质。

在一些实施例中，在除菌之后即进行的钝化酶处理的温度为50-60℃，时间为50-60min。

在一些实施例中，在灌装之前(即已经闪蒸处理)钝化酶处理的温度为50-65℃，时间为60-65min。

在一些实施例中，本发明方法制备的牛奶中，乳铁蛋白的保留率可达90-100％，免疫球蛋白的保留率可达90-100％，α-乳白蛋白的保留率可达95-100％，β-乳球蛋白的保留率可达95-100％，显著高于未经上述方法尤其是钝化酶处理的牛奶。

在一些实施例中，所述离心除菌处理的温度为45-65℃，转速为4500-7500rpm；可选地，所述离心除菌处理的温度为50-60℃，转速为5000-6500rpm。

在本发明实施例中，将所述原料牛奶至少进行一次离心除菌处理。

研究发现，进行一次离心除菌处理除菌率可达90.0-99.9％。所得牛奶中菌落总数≤1500cfu/ml，芽孢＜100个/ml，耐热芽孢＜10个/ml。

在本发明实施例中，将所述原料牛奶至少进行二次离心除菌处理。

研究发现，进行二次离心除菌处理除菌率可达99.9-99.99％。所得牛奶中菌落总数≤150cfu/ml，芽孢＜100个/ml，耐热芽孢＜10个/ml。

在本发明实施例中，第一次和第二次离心除菌处理的参数相同或不同。

在本发明实施例中，将所述原料牛奶进行离心除菌处理还能够去除部分酶类。

在本发明实施例中，蒸汽浸入式杀菌：是指在密闭容器中将洁净蒸汽(131-157℃)以极短的时间(0.09s-2s)浸入到牛奶中或将牛奶在极短的时间(0.09s-2s)之内通过洁净蒸汽(131-157℃)的灭菌方式。

在一些实施例中，所述闪蒸处理是指杀菌后的料液通过真空泵送入脱气系统，在真空条件下将牛奶中多余的水、氧气、二氧化碳、氮气等气体去除。

在一些实施例中，所述闪蒸处理时的真空度为-0.06MPa至-0.09MPa，可选为-0.07±0.005MPa。

在一些实施例中，所述闪蒸处理时的温度为65-75℃，可选为65-72℃。

在一些实施例中，在蒸汽浸入式杀菌之前还包括RO膜浓缩步骤，优选RO膜浓缩时压力为30-35bar。将原料奶通过RO膜≤0.01μm的孔径，例如0.001-0.01μm，具体例如0.001μm、0.002μm、0.003μm、0.004μm、0.005μm、0.006μm、0.007μm、0.008μm、0.009μm、0.01μm。利用30-35bar的压力，过滤掉部分水分，将牛奶蛋白质浓缩到一定指标，其中蛋白质含量范围为3.0-6.0％。

在一些实施例中，在RO膜浓缩步骤之后、蒸汽浸入式杀菌之前还包括标准化的步骤。通过标准化可以实现在法规限定的条件下，对牛乳脂肪成分进行合理调整，以及对牛乳中含水量的适当调整；以此增加牛乳总固形物及脂肪、蛋白质含量的提升。

在一些实施例中，在蒸汽浸入式杀菌之前还包括预热的步骤，通常预热至50-72℃，可选为60-65℃。通过预热可以将牛乳脂肪在低温环境中的固态晶相转变为液态，为后续的均质做准备，同时也可以将牛乳中含有的微生物芽孢及耐热芽孢激活，使其转变为不耐热的普通微生物营养体，提高杀菌效率。

在一些实施例中，预热在RO膜浓缩之后及蒸汽浸入式杀菌之前进行。

在一些实施例中，在蒸汽浸入式杀菌之后还包括均质处理的步骤。均质处理的压力通常为160-220bar。通过均质可以将牛乳中含有的脂肪球，破碎到1-2微米，防止脂肪上浮情况发生。

在一些实施例中，均质在温度不超过70℃(例如不超过65℃)的情况下进行。

在一些实施例中，还包括将蒸汽浸入式杀菌之后进行降温的步骤。通常降温至45-65℃，在该温度范围内保持30-90min，可达到钝化酶的效果。

在本发明实施例中，还包括灌装的步骤。

在本发明实施例中，所用原料牛奶符合牛奶生产要求。

在本发明实施例中，所用原料牛奶来自新鲜牛奶，并经验收及净乳处理。

在本发明实施例中，选用规模化牧场养殖基地健康奶牛，从健康牛乳房用机械化榨乳设备榨取的新鲜牛奶。

在本发明实施例中，新鲜牛奶是指从健康牛体正常乳房挤下的天然的乳腺分泌物，仅经过冷却，可能经过过滤，但未杀菌、加热、净乳，特别是未经过巴氏杀菌，也没有经过奶粉或奶油等乳脂肪的勾兑的生鲜牛奶，又可称为生奶/乳、生鲜牛乳。

在本发明实施例中，验收包括检验生鲜牛乳中所含的蛋白质、脂肪、非脂乳固体、密度和酸度，验收标准符合GB19301食品安全国家标准，合格鲜乳在2-4℃下进行冷链储存。

在本发明实施例中，净乳可采用现有技术。例如包括将牛乳过100-120目滤网，将牛乳中的尘埃等杂质去除，再将牛乳经离心机净乳，控制温度为4-8℃，以4000-7000rpm的速度离心，去除牛乳中非乳细胞等杂物。

在本发明实施例中，采用离心净乳技术；优选地，转速为4500-5000rpm，处理速度为20-25吨原料生奶/小时。工业化生产时通常选用离心净乳机来完成，一般每10-30分钟排渣一次，排渣30-40kg牛奶/次。

在本发明实施例中，所用原料牛奶还经过标准化处理，可采用现有技术。

在一些实施例中，原料牛奶的制备方法如下：

1)、生鲜牛乳的选用：选用规模化牧场养殖基地健康奶牛，从健康牛乳房用机械化榨乳设备榨取的新鲜牛奶；

2)、验收：检验生鲜牛乳中所含的蛋白质、脂肪、非脂乳固体、密度和酸度，验收标准符合GB19301食品安全国家标准，合格鲜乳在2-4℃下进行冷链储存；

3)、净乳：将牛乳过100-120目滤网，将牛乳中的尘埃等杂质去除，再将牛乳经离心机净乳，控制温度为4-8℃，以4000-7000rpm的速度离心，去除牛乳中非乳细胞等杂物。

在一些具体实施例中，牛奶制备方法包括：

1)、离心除菌：

将原料牛奶离心除菌处理两次，得到除菌后的牛奶；所述离心除菌处理的温度为45-65℃，转速为4500-7500rpm；

钝化酶：将除菌后的牛奶在45-70℃，保持45-65min；

2)、RO膜浓缩：将原料奶通过≤0.01μm孔径RO膜，利用30-35bar的压力，过滤掉部分水分，浓缩到蛋白质含量为3.0-6.0％；

3)、预热：RO膜浓缩后的物料升温进行预热处理；

4)、杀菌：将预热后物料进行蒸汽浸入式杀菌，温度131-157℃，杀菌0.09-2秒；

5)、闪蒸：杀菌后的料液通过真空泵进入脱气系统，在65-75℃情况下，在真空度-0.06MPa至-0.09MPa条件下，实现牛乳中成分浓缩；这样可将牛奶中多余的水以及氧气、二氧化碳、氮气等气体去除；

6)、均质：对闪蒸处理后的牛奶采用160-220bar压力进行均质处理；

7)、冷却、储存：将均质后物料降温冷却至45-65℃，保持45-65min；

8)、灌装。

本发明还提供上述方法制备的牛奶。

在本发明实施例中，所制备的牛奶在常温以下保藏，通常可保质期可达180天。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

以下所用原料牛奶具体如下：选用规模化牧场养殖基地健康奶牛，从健康牛乳房用机械化榨乳设备榨取的新鲜牛奶。检验生鲜牛乳中所含的蛋白质、脂肪、非脂乳固体、密度和酸度，验收标准符合GB19301食品安全国家标准，合格鲜乳在2℃下进行冷链储存。将合格鲜通过过滤机，过100-120目滤网，将牛乳中的尘埃等杂质去除，再将牛乳经离心机净乳，控制温度为2℃，以4000rpm的速度离心，去除牛乳中非乳细胞等杂物。净乳后标准化处理，得到原料牛奶。

以下所用原料牛奶为同批次。

实施例1

本实施例提供一种牛奶，其制备方法如下：

1)、离心除菌：

将原料牛奶离心除菌处理两次，得到除菌后牛奶；离心除菌处理的温度为45℃，转速为4500rpm；

钝化酶：将除菌后牛奶在45℃，保持60min；

2)、RO膜浓缩：将原料奶通过RO膜(0.001μm的孔径)，利用30bar的压力，过滤掉部分水分，浓缩到蛋白质含量为3.0％；

3)、预热：RO膜浓缩后的物料升温至50℃进行预热处理；

4)、杀菌：将预热后物料进行蒸汽浸入式杀菌，温度157℃，杀菌0.09秒；

5)、闪蒸：杀菌后的料液通过真空泵进入脱气系统，在65℃情况下，在真空度-0.06MPa条件下，实现牛乳中成分浓缩；将牛奶中多余的水以及氧气、二氧化碳、氮气等气体去除；

6)、均质：对闪蒸处理后的牛奶在65℃情况下，采用160bar压力进行均质处理；

7)、冷却、储存：将均质后物料降温冷却至45℃，保持60min；

8)、灌装，得到牛奶。

实施例2

本实施例提供一种牛奶，其制备方法如下：

1)、离心除菌：

将原料牛奶离心除菌处理两次，得到除菌后牛奶；离心除菌处理的温度为50℃，转速为5000rpm；

钝化酶：将除菌后牛奶在50℃，保持60min；

2)、RO膜浓缩：将原料奶通过RO膜(0.005μm的孔径)，利用31bar的压力，过滤掉部分水分，浓缩到蛋白质含量为3.5％；

3)、预热：RO膜浓缩后的物料升温至60℃进行预热处理；

4)、杀菌：将预热后物料进行蒸汽浸入式杀菌，温度150℃，杀菌0.25秒；

5)、闪蒸：杀菌后的料液通过真空泵进入脱气系统，在68℃情况下，在真空度-0.07MPa条件下，实现牛乳中成分浓缩；将牛奶中多余的水以及氧气、二氧化碳、氮气等气体去除；

6)、均质：对闪蒸处理后的牛奶在68℃情况下，采用170bar的均质处理；

7)、冷却、储存：将均质后物料降温冷却至50℃，保持60min；

8)、灌装，得到牛奶。

实施例3

本实施例提供一种牛奶，其制备方法如下：

1)、离心除菌：

将原料牛奶离心除菌处理两次，得到除菌后牛奶；离心除菌处理的温度为55℃，转速为5500rpm；

钝化酶：将除菌后牛奶在55℃，保持60min；

2)、RO膜浓缩：将原料奶通过RO膜(0.006μm的孔径)，利用32bar的压力，过滤掉部分水分，浓缩到蛋白质含量为4.0％；

3)、预热：RO膜浓缩后的物料升温至65℃进行预热处理；

4)、杀菌：将预热后物料进行蒸汽浸入式杀菌，温度148℃，杀菌0.5秒；

5)、闪蒸：杀菌后的料液通过真空泵进入脱气系统，在69℃情况下，在真空度-0.075MPa条件下，实现牛乳中成分浓缩；将牛奶中多余的水以及氧气、二氧化碳、氮气等气体去除；

6)、均质：对闪蒸处理后的牛奶在69℃情况下，采用180bar的均质处理；

7)、冷却、储存：将均质后物料降温冷却至60℃，保持60min；

8)、灌装，得到牛奶。

实施例4

本实施例提供一种牛奶，其制备方法如下：

1)、离心除菌：

将原料牛奶离心除菌处理两次，得到除菌后牛奶；离心除菌处理的温度为60℃，转速为6500rpm；

钝化酶：将除菌后牛奶在60℃，保持60min；

2)、RO膜浓缩：将原料奶通过RO膜(0.007μm的孔径)，利用33bar的压力，过滤掉部分水分，浓缩到蛋白质含量为4.5％；

3)、预热：RO膜浓缩后的物料升温至70℃进行预热处理；

4)、杀菌：将预热后物料进行蒸汽浸入式杀菌，温度137℃，杀菌0.12秒；

5)、闪蒸：杀菌后的料液通过真空泵进入脱气系统，在70℃情况下，在真空度-0.076MPa条件下，实现牛乳中成分浓缩；将牛奶中多余的水以及氧气、二氧化碳、氮气等气体去除；

6)、均质：对闪蒸处理后的牛奶在70℃情况下，采用200bar的均质处理；

7)、冷却、储存：将均质后物料降温冷却至63℃，保持60min；

8)、灌装，得到牛奶。

实施例5

本实施例提供一种牛奶，其制备方法如下：

1)、离心除菌：

将原料牛奶离心除菌处理两次，得到除菌后牛奶；离心除菌处理的温度为65℃，转速为7000rpm；

钝化酶：将除菌后牛奶在65℃，保持60min；

2)、RO膜浓缩：将原料奶通过RO膜(0.008μm的孔径)，利用34bar的压力，过滤掉部分水分，浓缩到蛋白质含量为5.0％；

3)、预热：RO膜浓缩后的物料升温至71℃进行预热处理；

4)、杀菌：将预热后物料进行蒸汽浸入式杀菌，温度144℃，杀菌1秒；

5)、闪蒸：杀菌后的料液通过真空泵进入脱气系统，在71℃情况下，在真空度-0.078MPa条件下，实现牛乳中成分浓缩；将牛奶中多余的水以及氧气、二氧化碳、氮气等气体去除；

6)、均质：对闪蒸处理后的牛奶在71℃情况下，采用220bar的均质处理；

7)、冷却、储存：将均质后物料降温冷却至64℃，保持60min；

8)、灌装，得到牛奶。

实施例6

本实施例提供一种牛奶，其制备方法如下：

1)、离心除菌：

将原料牛奶离心除菌处理两次，得到除菌后牛奶；离心除菌处理的温度为65℃，转速为7500rpm；

钝化酶：将除菌后牛奶在70℃，保持60min；

2)、RO膜浓缩：将原料奶通过RO膜(0.009μm的孔径)，利用35bar的压力，过滤掉部分水分，浓缩到蛋白质含量为6.0％；

3)、预热：RO膜浓缩后的物料升温至72℃进行预热处理；

4)、杀菌：将预热后物料进行蒸汽浸入式杀菌，温度132℃，杀菌2秒；

5)、闪蒸：杀菌后的料液通过真空泵进入脱气系统，在72℃情况下，在真空度-0.08MPa条件下，实现牛乳中成分浓缩。将牛奶中多余的水以及氧气、二氧化碳、氮气等气体去除；

6)、均质：对闪蒸处理后的牛奶在72℃情况下，采用250bar的均质处理；

7)、冷却、储存：将均质后物料降温冷却至65℃，保持60min；

8)、灌装，得到牛奶。

经以上实施例获得的终产品，检测结果如下：

/>

结果可见，以上实施例方法制备的牛奶，口感鲜香醇厚，且质量已经达到商业无菌水平，产品同时具有鲜牛奶的营养特点以及灭菌乳产品的极低的食品安全风险。产品符合新国标特优级优质鲜牛乳标准，在具有鲜牛奶产品的营养等级情况下，同时具备商业无菌水平。

对比例1

本对比例提供一种牛奶，其制备方法如下：

1)、RO膜浓缩：将原料牛奶通过浓缩设备，分离掉部分水分，浓缩到蛋白质含量为3.0％；

2)、预热：对经浓缩处理后的牛奶升温至55-65℃；

3)、脱气：预热后的料液通过真空泵进入脱气系统，将牛奶中多余的水以及氧气、二氧化碳、氮气等气体去除；

4)、均质：经杀菌处理的稀奶油与部分或全部脱脂奶混合后采用250bar的均质处理。

5)灭菌：将脱气后的牛奶在136-139℃下保温杀菌4-6秒；

6)、储存：将保温杀菌后的牛乳经换热器换热降温冷却至＜7℃，进或不进无菌罐储存；

7)、灌装：料液降温至≤25℃后，通过灌装机将牛奶灌装并密封在已杀菌的容器内，得到牛奶。

经本对比例获得的终产品，检测结果如下：

对比例2

本对比例提供一种牛奶，与实施例1的区别仅在于：RO浓缩工艺变更为热处理闪蒸工艺，闪蒸温度为65-72℃，真空度为-0.072MPa。

经本对比例获得的终产品，检测结果如下：

对比例3

本对比例提供一种牛奶，制备方法如下：

1)、离心除菌：

将原料牛奶离心除菌处理两次，得到除菌后牛奶；所述离心除菌处理的温度为65℃，转速为7500rpm；

2)、乳脂分离：采用乳脂分离机，在65℃下，采用200bar压力均质，将牛乳中的脂肪行分离处理，并采用85℃、15s工艺进行巴氏杀菌；

3)、标准化：巴氏杀菌后，将牛乳脂肪调整到3.1％，蛋白质调整到3.0％；

4)、(UF)膜浓缩：将原料奶通过UF膜，浓缩到蛋白质含量为4.5％、脂肪含量为4.5％的浓缩奶；

5)、暂存：在≤7℃下，储存时间≤12h；

6)、杀菌：将预热后物料进行蒸汽浸入式杀菌，温度154℃，杀菌0.25秒；

7)、闪蒸：杀菌后的料液通过真空泵进入脱气系统，在74℃情况下，采用-0.07MPa压力，实现牛乳中成分浓缩。将牛奶中多余的水以及氧气、二氧化碳、氮气等气体去除；

8)、均质：对闪蒸处理后的牛奶在72℃情况下，采用250bar的均质处理；

9)、冷却、储存：将均质后物料降温冷却至25℃，

10)、灌装，得到牛奶。

实验例1

将以上实施例1-6、对比例1-3制备牛奶产品进行评价，具体评分标准如下表。

常温放置0天评价结果如下：

常温放置30天评价结果如下：

结果表明，采用本发明方法生产牛乳产品，较常规及其它工艺技术生产的牛乳产品，有较强的正向显著性差异，其中乳香味、甜感及焦香感为核心正向指标。

实验例2

取原料牛奶，在温度45℃、转速4500rpm内进行离心除菌二次。

然后在不同温度下进行钝化酶处理，结果如下：

结果表明，采用55-60℃，3600s的灭酶(钝化)工艺可使得牛奶中活性成分得到较好的保留。

实验例3

将生牛乳分别按下表参数进行处理，检测结果如下：

不同处理的牛奶对比

结果表明，与灭菌乳相关对比例活性蛋白检测结果可说明，采用低温灭酶+蒸汽直接杀菌工艺的产品中，活性蛋白保留率较传统工艺产品有显著性增高，且保留率稳定、均一。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。