一种黑芝麻养生奶制品及其制备方法

技术领域

本发明涉及奶制品技术领域，具体涉及一种黑芝麻养生奶制品及其制备方法。

背景技术

黑芝麻是一种常见的食用植物，具有丰富的营养价值和药用价值。在中医养生学中，黑芝麻被认为具有滋补肝肾、润燥润肠、养血安神等功效。它含有丰富的不饱和脂肪酸、蛋白质、维生素E、钙、镁、锌、铁等多种营养成分，被广泛应用于食品、保健品和药品等领域。随着人们对健康意识的增强和对传统食物的关注，黑芝麻在养生保健领域受到了广泛的关注和研究。黑芝麻中的丰富蛋白质和脂肪能够提供人体所需的营养，维生素E具有很强的抗氧化作用，可以延缓细胞老化，促进新陈代谢。此外，黑芝麻中的钙、镁、锌、铁等微量元素对于骨骼健康、血液循环和免疫功能也具有重要作用。

基于黑芝麻的营养价值，研究人员开始探索将黑芝麻应用于养生奶制品的可能性。养生奶制品是指在牛奶或其他乳制品中添加具有保健功能的成分，以提高产品的营养价值和保健效果。通过将黑芝麻提取物、黑芝麻粉末或黑芝麻油等添加到乳制品中，可以增加产品的营养成分，并赋予其特殊的保健功效。

黑芝麻养生奶制品具有抗氧化、抗衰老、促进肠道健康、调节血脂、增强免疫力等多种保健功效。此外，黑芝麻中的亚油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸有益于心脑血管健康，对预防心血管疾病具有一定的作用。因此，研究人员对黑芝麻养生奶制品进行深入研究，旨在开发出一种既具有良好口感又具备多功能的乳制品。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种黑芝麻养生奶制品及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种黑芝麻养生奶制品，由以下质量分数的原料组成：75-90％生牛乳、4-8％黑芝麻粉、0.5-2％甜味剂、0.2-1％稳定剂、余量为水。

所述甜味剂为白砂糖、糖精、葡萄糖、蜂蜜中的任一种。

黑芝麻养生奶制品在研究和应用过程中还存在一些问题，包括以下几个方面：品质稳定性：黑芝麻养生奶制品的品质稳定性是一个关键问题。由于黑芝麻中含有一定量的脂肪和蛋白质，这些成分在加工和储存过程中容易发生氧化和变质。黑芝麻的天然色素和风味也会受到加工工艺的影响，导致产品的口感和外观出现变化。营养成分的利用率：尽管黑芝麻富含营养成分，但其中的一些成分可能存在吸收利用率低的问题。由于黑芝麻奶制品是一个复杂的胶体体系，常常会出现蛋白质沉淀和脂肪上浮等不稳定的分层现象，所以在乳制品生产过程中，往往需要加入稳定剂，稳定剂在奶制品中的作用是保水性和提高产品的黏度稳定性，以达到改善乳制品品质和延长保质期的目的。

所述稳定剂为卡拉胶、羧甲基纤维素、黄原胶、海藻酸钠、大豆磷脂、双甘油脂肪酸酯、淀粉或改性淀粉中的至少一种。

本发明采用黄原胶和改性淀粉混合稳定剂的原因，主要是因为二者同时添加具有协同增效的作用。具体的主要表面为以下几个方面：(1)黄原胶和改性淀粉都具有较高的黏度和稠度，它们能够在奶制品中形成网状结构，增加乳液的黏稠度，防止乳液分离和沉淀，从而提高奶制品的稳定性；(2)黄原胶和改性淀粉在奶制品中能够形成凝胶结构，提升奶制品的质地和口感，使其更加柔软、顺滑和口感丰富；(3)黄原胶和改性淀粉可以增加奶脂和水相之间的相容性，使乳脂更好地分散在奶制品中，防止乳脂析出和油水分离，提高乳脂乳化稳定性；(4)黄原胶和改性淀粉具有良好的保水性，能够吸收和保持水分，防止奶制品中的水分流失，增加奶制品的保水性，延长产品的保质期，并保持奶制品的湿润度和口感。总的来说，黄原胶和改性淀粉的复配使用可以相互增强各自的功能，改善奶制品的质地、稳定性和口感，提高产品的整体品质和市场竞争力。

优选的，所述稳定剂为黄原胶和/或改性淀粉；进一步的，所述稳定剂为黄原胶和改性淀粉按照质量比1:(1-3)组成。

淀粉作为奶制品中的稳定剂存在稳定性差、不易分散、乳化能力不足、不适应高温条件等缺点，这些缺点将使得淀粉直接接入到奶制品中影响产品的外观和质地，稳定性能，容易导致乳脂析出、油水分离以及口感的不均匀性，降低口感。为了克服这些问题，常常需要对淀粉进行改性处理或与其他稳定剂相配合使用，以提高奶制品的稳定性和质量。

本发明首先采用氨基酸和硬脂酰氯作为主要原料，以乙醇的水溶液作为溶剂，在加热的条件下，硬脂酰氯中的酰氯与氨基酸中的氨基发生取代反应，即氨基取代酰氯中的氯原子，通过萃取提纯得到氨基酸接枝的硬脂酸(中间体1)；将现有的淀粉先进行酶解，得到酶解后的多孔淀粉，而多孔淀粉比直链淀粉更容易进行改性，主要原因在于其具有更大的比表面积、更丰富的反应位点、更好的反应扩散性以及更高的反应活性，由于多孔淀粉丰富的孔隙结构，使得改性剂易于渗透和吸附到淀粉颗粒表面，这为改性剂提供了更多的接触点和反应位点，更有利于改性反应的进行；最后将多孔淀粉与中间体1进行反应，利用淀粉中的羟基与中间体1中的羧基进行缩合反应，得到改性淀粉。

本发明制备得到的改性淀粉为三维网格交联化结构，加入奶制品中吸收水分发生溶胀，能够吸附蛋白质，同时该分子中含有大量亲水基团和疏水基团，亲水基团伸向水相，亲油基团伸向油相包覆在蛋白质表面，防止蛋白质出现凝聚，改性淀粉在蛋白质中的作用主要是由于改性淀粉在蛋白质中迁移后充当填料，可以产生压力，并在蛋白质网络中提供支撑和保水空间，从而形成更致密和多孔的凝胶网络，使蛋白质具有更好的质地性能，促进蛋白质之间的交联，产生更好的凝胶网络结构，降蛋白质中的水流动性，消除相互连接的水通道的形成，增强系统的稳定性，提高产品的保水性，从而改善奶制品的质地和口感。它可以增加奶制品的口感丰富度，使其更加柔软、顺滑。总之，本发明制备得到的改性淀粉具有增加奶制品的粘稠度、乳脂乳化稳定性、改善质感和口感。这些优点可以共同作用，提高奶制品的稳定性，延长产品的保质期，并提升消费者对产品的喜爱。

所述改性淀粉的制备方法如下：

S1将氨基酸、无水乙醇和水混合，在0℃条件下，加入硬脂酰氯乙醇溶液和氢氧化钠水溶液搅拌，调节pH，离心，干燥，得到中间体1；

S2将淀粉分散醋酸钠缓冲液中，得到淀粉液，再加入复合酶酶解，调节pH静置，抽滤，洗涤，干燥，过筛，得到多孔淀粉；

S3将上述多孔淀粉、碳酸钠水溶液混合均匀，搅拌，得到预处理多孔淀粉液；调节pH值，加入醋酸酐和中间体1反应，离心，干燥，得到改性淀粉。

优选的，所述改性淀粉的制备方法如下：

S1将8-14重量份氨基酸、50-80重量份无水乙醇和80-160重量份水混合，在0℃条件下，加入10-20重量份15-25wt％硬脂酰氯乙醇溶液和30-50重量份5-10wt％氢氧化钠水溶液，在15-25℃、400-800rpm下搅拌1-3h，调节pH值为1.5-2.5，离心，干燥，得到中间体1；

S2将淀粉分散在pH＝5-6的醋酸钠缓冲液中，得到25-40wt％的淀粉液，再加入1-3wt％的复合酶，在50-60℃下酶解3-10h，调节pH为2.5-3.5，在50-60℃下静置10-20min，再用0.05-0.2mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH至中性，抽滤，洗涤，干燥，过80-120目筛，得到多孔淀粉；

S3将5-10重量份上述多孔淀粉、160-300重量份2-5wt％碳酸钠水溶液混合均匀，在20-40℃、200-400rpm下搅拌5-12min，得到预处理多孔淀粉液；调节pH值为8.5-10，加入0.3-1重量份醋酸酐和3-6重量份中间体1，在30-50℃、300-600rpm下反应1-3h，调节pH值为4.5-5.5，离心，干燥，得到改性淀粉。

所述淀粉为大豆淀粉、小麦淀粉、玉米淀粉中的任一种。

所述复合酶为α-淀粉酶、β-淀粉酶、γ-淀粉酶、糖化酶中的至少两种；优选的，所述复合酶为β-淀粉酶和糖化酶按照质量比1:1组成的混合物。

所述氨基酸为亮氨酸、苏氨酸、缬氨酸、赖氨酸中的至少一种。

所述黑芝麻养生奶制品的制备方法，包括以下步骤：

(1)按质量百分比称取生牛乳、黑芝麻粉、甜味剂、稳定剂、水于40-50℃下搅拌10-30min混合均匀，得物料A；

(2)将物料A置于15-30Mpa，45-60℃下进行均质5-15min，得物料B；

(3)将均质后物料B进行巴氏杀菌，无菌灌装，得到黑芝麻养生奶制品。

本发明的有益效果：本发明提供了一种黑芝麻养生奶制品及其制备方法。本发明制备得到的改性淀粉为三维网格交联化结构，加入奶制品中吸收水分发生溶胀，能够吸附蛋白质。改性淀粉具有增加奶制品的粘稠度、乳脂乳化稳定性、改善质感和口感。这些优点可以共同作用，提高奶制品的稳定性，延长产品的保质期，并提升消费者对产品的喜爱。同时本发明采用黄原胶和改性淀粉的复配使用可以相互增强各自的功能，改善奶制品的质地、稳定性和口感，提高产品的整体品质和市场竞争力。本发明的黑芝麻养生奶制营养丰富、保留了黑芝麻中的蛋白质，配料简单，原料利用率高。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的上述发明内容作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。

本申请中部分原料的介绍：

生牛乳由广州市强强兴乳品有限公司提供。

黑芝麻粉由兴化市天农果蔬食品有限公司提供。

白砂糖由湖北七二三糖业食品科技有限公司提供。

黄原胶由山东丰泰生物科技有限公司提供，货号：006。

小麦淀粉由济南行健生物科技有限公司提供。

β-淀粉酶由夏盛(北京)生物科技开发有限公司提供，酶活力：70万u/g。

糖化酶由河北裕隆祥生物科技有限公司提供，酶活力：20万u/g。

实施例1

一种黑芝麻养生奶制品，由以下质量分数的原料组成：80％生牛乳、6％黑芝麻粉、1％白砂糖、0.4％稳定剂、余量为水。

所述稳定剂为黄原胶。

所述黑芝麻养生奶制品的制备方法，包括以下步骤：

(1)按质量百分比称取生牛乳、黑芝麻粉、白砂糖、黄原胶、水于45℃下搅拌20min混合均匀，得物料A；

(2)将物料A置于20Mpa，50℃下进行均质10min，得物料B；

(3)将均质后物料B进行巴氏杀菌，无菌灌装，得到黑芝麻养生奶制品。

实施例2

一种黑芝麻养生奶制品，由以下质量分数的原料组成：80％生牛乳、6％黑芝麻粉、1％白砂糖、0.4％稳定剂、余量为水。

所述稳定剂为多孔淀粉。

所述多孔淀粉的制备方法如下：将小麦淀粉分散在pH＝5.5的醋酸钠缓冲液中，得到30wt％的淀粉液，再加入2wt％的复合酶，在55℃下酶解6h，调节pH为3.0，在55℃下静置15min，再用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH至中性，抽滤，洗涤，干燥，过100目筛，得到多孔淀粉；所述复合酶为β-淀粉酶和糖化酶按照质量比1:1组成的混合物。

所述黑芝麻养生奶制品的制备方法，包括以下步骤：

(1)按质量百分比称取生牛乳、黑芝麻粉、白砂糖、多孔淀粉、水于45℃下搅拌20min混合均匀，得物料A；

(2)将物料A置于20Mpa，50℃下进行均质10min，得物料B；

(3)将均质后物料B进行巴氏杀菌，无菌灌装，得到黑芝麻养生奶制品。

实施例3

一种黑芝麻养生奶制品，由以下质量分数的原料组成：80％生牛乳、6％黑芝麻粉、1％白砂糖、0.4％稳定剂、余量为水。

所述稳定剂为黄原胶和多孔淀粉按照质量比1:2组成的混合物。

所述多孔淀粉的制备方法如下：将小麦淀粉分散在pH＝5.5的醋酸钠缓冲液中，得到30wt％的淀粉液，再加入2wt％的复合酶，在55℃下酶解6h，调节pH为3.0，在55℃下静置15min，再用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH至中性，抽滤，洗涤，干燥，过100目筛，得到多孔淀粉；所述复合酶为β-淀粉酶和糖化酶按照质量比1:1组成的混合物。

所述黑芝麻养生奶制品的制备方法，包括以下步骤：

(1)按质量百分比称取生牛乳、黑芝麻粉、白砂糖、稳定剂、水于45℃下搅拌20min混合均匀，得物料A；

(2)将物料A置于20Mpa，50℃下进行均质10min，得物料B；

(3)将均质后物料B进行巴氏杀菌，无菌灌装，得到黑芝麻养生奶制品。

实施例4

一种黑芝麻养生奶制品，由以下质量分数的原料组成：80％生牛乳、6％黑芝麻粉、1％白砂糖、0.4％稳定剂、余量为水。

所述稳定剂为黄原胶和改性淀粉按照质量比1:2组成的混合物。

所述改性淀粉的制备方法如下：

S1将10重量份苏氨酸、60重量份无水乙醇和100重量份水混合，在0℃条件下，加入15重量份20wt％硬脂酰氯乙醇溶液和40重量份8wt％氢氧化钠水溶液，在20℃、600rpm下搅拌2h，调节pH值为，2离心，干燥，得到中间体1；

S2将小麦淀粉分散在pH＝5.5的醋酸钠缓冲液中，得到30wt％的淀粉液，再加入2wt％的复合酶，在55℃下酶解6h，调节pH为3.0，在55℃下静置15min，再用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH至中性，抽滤，洗涤，干燥，过100目筛，得到多孔淀粉；所述复合酶为β-淀粉酶和糖化酶按照质量比1:1组成的混合物；

S3将8重量份上述多孔淀粉、200重量份3wt％碳酸钠水溶液混合均匀，在30℃、300rpm下搅拌8min，得到预处理多孔淀粉液；调节pH值为9，加入0.5重量份醋酸酐和4重量份中间体1，在40℃、400rpm下反应1.5h，调节pH值为5，离心，干燥，得到改性淀粉。

所述黑芝麻养生奶制品的制备方法，包括以下步骤：

(1)按质量百分比称取生牛乳、黑芝麻粉、白砂糖、稳定剂、水于45℃下搅拌20min混合均匀，得物料A；

(2)将物料A置于20Mpa，50℃下进行均质10min，得物料B；

(3)将均质后物料B进行巴氏杀菌，无菌灌装，得到黑芝麻养生奶制品。

实施例5

一种黑芝麻养生奶制品，由以下质量分数的原料组成：80％生牛乳、6％黑芝麻粉、1％白砂糖、0.4％稳定剂、余量为水。

所述稳定剂为改性淀粉。

所述改性淀粉的制备方法如下：

S1将10重量份苏氨酸、60重量份无水乙醇和100重量份水混合，在0℃条件下，加入15重量份20wt％硬脂酰氯乙醇溶液和40重量份8wt％氢氧化钠水溶液，在20℃、600rpm下搅拌2h，调节pH值为，2离心，干燥，得到中间体1；

S2将小麦淀粉分散在pH＝5.5的醋酸钠缓冲液中，得到30wt％的淀粉液，再加入2wt％的复合酶，在55℃下酶解12h，调节pH为3.0，在55℃下静置15min，再用0.1mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH至中性，抽滤，洗涤，干燥，过100目筛，得到多孔淀粉；所述复合酶为β-淀粉酶和糖化酶按照质量比1:1组成的混合物；

S3将8重量份上述多孔淀粉、200重量份3wt％碳酸钠水溶液混合均匀，在30℃、300rpm下搅拌8min，得到预处理多孔淀粉液；调节pH值为9，加入0.5重量份醋酸酐和4重量份中间体1，在40℃、400rpm下反应1.5h，调节pH值为5，离心，干燥，得到改性淀粉。

所述黑芝麻养生奶制品的制备方法，包括以下步骤：

(1)按质量百分比称取生牛乳、黑芝麻粉、白砂糖、改性淀粉、水于45℃下搅拌20min混合均匀，得物料A；

(2)将物料A置于20Mpa，50℃下进行均质10min，得物料B；

(3)将均质后物料B进行巴氏杀菌，无菌灌装，得到黑芝麻养生奶制品。

实施例6

一种黑芝麻养生奶制品，由以下质量分数的原料组成：80％生牛乳、6％黑芝麻粉、1％白砂糖、0.4％稳定剂、余量为水。

所述稳定剂为黄原胶和改性淀粉按照质量比1:2组成的混合物。

所述改性淀粉的制备方法如下：

S1将10重量份苏氨酸、60重量份无水乙醇和100重量份水混合，在0℃条件下，加入15重量份20wt％硬脂酰氯乙醇溶液和40重量份8wt％氢氧化钠水溶液，在20℃、600rpm下搅拌2h，调节pH值为，2离心，干燥，得到中间体1；

S2将8重量份小麦淀粉、200重量份3wt％碳酸钠水溶液混合均匀，在30℃、300rpm下搅拌8min，得到预处理淀粉液；调节pH值为9，加入0.5重量份醋酸酐和4重量份中间体1，在40℃、400rpm下反应1.5h，调节pH值为5，离心，干燥，得到改性淀粉。

所述黑芝麻养生奶制品的制备方法，包括以下步骤：

(1)按质量百分比称取生牛乳、黑芝麻粉、白砂糖、稳定剂、水于45℃下搅拌20min混合均匀，得物料A；

(2)将物料A置于20Mpa，50℃下进行均质10min，得物料B；

(3)将均质后物料B进行巴氏杀菌，无菌灌装，得到黑芝麻养生奶制品。

测试例1

稳定性能测试：取洁净离心管6支，称重m0，分别加入实施例1-6制备的黑芝麻养生奶制品后称重m1，在4℃、8000rpm下离心10min，弃去上清液，静置10min，称取沉淀物和离心管的重量m2，计算沉淀率：沉淀率％＝(m2-m0)/(m1-m0)*100％。每个样品平行测定三次，取平均值，常温持续跟踪观察6个月，看奶制品是否有固体析出、分层以及是否有脂肪上浮，结果见表1。

表1稳定性能测试结果

测试例2

蛋白质和脂肪损失率测定：取上述实施例1-6制备得到的黑芝麻养生奶制品分别置于3000rpm下离心，取中间层试样作为测试样品，参考国家标准GB5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中的第一法凯氏定氮法测定蛋白质的含量，参考国家标准GB5009.6-2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中的第三法碱水解法测定脂肪的含量，分别测定实施例1-6制备的黑芝麻养生奶制品中的蛋白质和脂肪的损失率，每组测试4次，取平均值，结果见表2。

表2蛋白质和脂肪损失率测定结果

从上述结果可知，本发明制备得到的黑芝麻养生奶制品具有良好的稳定性能，同时蛋白质含量高。从实施例3-6可知，本发明采用黄原胶和改性淀粉混合作为稳定剂能够有效提高奶制品的稳定性能，同时提高蛋白质的含量，主要是因为二者同时添加具有协同增效的作用。具体的主要表面为以下几个方面：(1)黄原胶和改性淀粉都具有较高的黏度和稠度，它们能够在奶制品中形成网状结构，增加乳液的黏稠度，防止乳液分离和沉淀，从而提高奶制品的稳定性；(2)黄原胶和改性淀粉在奶制品中能够形成凝胶结构，提升奶制品的质地和口感，使其更加柔软、顺滑和口感丰富；(3)黄原胶和改性淀粉可以增加奶脂和水相之间的相容性，使乳脂更好地分散在奶制品中，防止乳脂析出和油水分离，提高乳脂乳化稳定性；(4)黄原胶和改性淀粉具有良好的保水性，能够吸收和保持水分，防止奶制品中的水分流失，增加奶制品的保水性，延长产品的保质期，并保持奶制品的湿润度和口感。总的来说，黄原胶和改性淀粉的复配使用可以相互增强各自的功能，改善奶制品的质地、稳定性和口感，提高产品的整体品质和市场竞争力。从实施例2和实施例5可知，本发明制备得到的改性淀粉为三维网格交联化结构，加入奶制品中吸收水分发生溶胀，能够吸附蛋白质，同时该分子中含有大量亲水基团和疏水基团，亲水基团伸向水相，亲油基团伸向油相包覆在蛋白质表面，防止蛋白质出现凝聚，改性淀粉在蛋白质中的作用主要是由于改性淀粉在蛋白质中迁移后充当填料，可以产生压力，并在蛋白质网络中提供支撑和保水空间，从而形成更致密和多孔的凝胶网络，使蛋白质具有更好的质地性能，促进蛋白质之间的交联，产生更好的凝胶网络结构，降蛋白质中的水流动性，消除相互连接的水通道的形成，增强系统的稳定性，提高产品的保水性，从而改善奶制品的质地和口感。它可以增加奶制品的口感丰富度，使其更加柔软、顺滑。总之，本发明制备得到的改性淀粉具有增加奶制品的粘稠度、乳脂乳化稳定性、改善质感和口感。这些优点可以共同作用，提高奶制品的稳定性，延长产品的保质期，并提升消费者对产品的喜爱。