一种发酵乳及其制备方法

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及一种发酵乳及其制备方法。

背景技术

乳酸菌在发酵工程中能形成乳酸, 使食品基质迅速酸化, 从而提高食品的保存性能。乳酸菌在发酵过程中能够产生醇、醛、酮等多种风味物质，这些风味物质和乳酸菌在糖酵解过程中产生的有机酸相互作用，形成具有独特风味、质地和营养价值的发酵乳。在酸奶的主要风味物质中，乙醛、双乙酰是其主要成分, 其产量的增加有利于增强发酵乳的特殊风味。

风味不仅对发酵乳的品质形成具有重要作用，而且是决定消费者对产品认可度的重要指标。酸奶因为其凝胶强度低，一直是酸奶行业发展中需要解决的难题。不含任何增稠剂的发酵酸奶凝胶结构很弱，添加增稠剂能显著提高凝胶强度、黏度、保持体系的相对稳定性，对流变、质地及口感具有显著的改善作用。

目前，酸奶的种类越来越丰富，快速增长的消费量使得产品的品质特别是风味和质构备受关注。

静电场技术广泛应用于农业、医学、食品和农产品加工等多个领域。在食品领域，静电场保鲜技术是基于电场改变对带电粒子、生命活动的影响而设计的非热品保鲜技术。电场保鲜的优点在于，在成本低、功耗低的前提下，可以最大限度地防止食品衰和营养流失，而且操作简单，可多次重复使用，是目前食品保鲜技术领域最具发展前景的技术。

发明内容

发明目的：本发明提供一种发酵乳及其制备方法，目的在于进一步增加发酵乳产品的风味，提高黏度、保持体系的相对稳定性，进而改善发酵乳的稠度、质地及风味口感。

技术方案：本发明提供了一种发酵乳的制备方法，所述发酵乳的原辅料配方质量含量为：生乳60-75%，食品级壳聚糖0.05-0.10%，白砂糖3-8%，发酵剂0.01-0.03%，余量为水，其制备方法包括以下步骤：

步骤1）、将食品级壳聚糖，白砂糖与水进行混合、高温灭菌后冷却至室温；

步骤2）、生乳高温灭菌后冷却至室温；

步骤3）、将步骤1）和步骤2）中的冷却物混合、加入发酵剂后放置于25℃-32℃静电场中4-6h；

其中，静电场条件为：输出电压为50-90mV，所述发酵混合物与静电场发生板之间的距离为10-20 cm；

步骤4）、将步骤3）中静电场处理后的混合物于0-4℃放置6-12h。

优选地，所述食品级壳聚糖的分子量≥300 kDa，脱乙酰度≥75%。

优选地，所述生乳为牛乳或者羊乳。

优选地，所述发酵剂为乳酸乳球菌。

优选地，步骤3）中，加入所述发酵剂后的混合物中的菌数为1×10

优选地，步骤1）和步骤2）中，所述高温灭菌为120℃-130℃下灭菌15-25min。

优选地，所述发酵乳是搅拌型或者凝固型。

有益效果：

（1）静电场通过空间放电可在空间内形成负离子氛围，中和壳聚糖上的阳离子，抑制其抗菌性能。发酵过程中，壳聚糖通过分子长链的相互交联形成坚固致密的三维网络结构，能将水或其它相对分子质量较小的溶质固定在其中，分子化合物的网络结构形成，经过液态-固态转变过程形成凝胶，此外在发酵后期，pH降低时，壳聚糖能与草酸、磷酸和硫酸等形成物理凝胶，呈现增稠和胶凝的协同作用，进而提高了发酵乳的黏度、保持体系的相对稳定性，改善发酵乳的稠度、质地。

（2）静电场处理提升了发酵乳的风味，增加气体成分种类数量和含量，其中乙醛、双乙酰含量显著增加。微生物在不同环境中进行响应，生物体会激发相应途径进行调节，从基因转录调控水平的变化是进行各种生理活动的分子基础，乳酸乳球菌nox和Als基因的相对表达量提高，正是其对静电场所做出的的反应。在静电场处理过程中进行发酵，静电场中可以提高发酵菌的nox和Als基因的相对表达量，进而提高NADH氧化酶和α-乙酰乳酸合成酶的相对酶活力。由于nox基因编码的NADH氧化酶（Nox）可使NADH转化为NAD+，此基因的大量表达可以消耗大量的NADH，限制NADH/NAD

附图说明:

图1为本发明实施例1～3、对比例1～5发酵菌的nox和Als的相对表达量；

图2为本发明实施例1～3、对比例1～5发酵菌的NADH氧化酶和α-乙酰乳酸合成酶的相对酶活力；

图3 为本发明实施例1～3、对比例1～5的所制备的发酵乳的乙醛和双乙酰的浓度。

图4为本发明实施例1～3、对比例1～5的所制备发酵乳的感官评分。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1：

制备步骤如下：

步骤1）将0.08%分子量为400 kDa，脱乙酰度为78%的食品级壳聚糖，6%的白砂糖与水进行混合，在121℃灭菌20min，随后冷却至室温；

步骤2）70%的生羊乳加热至121℃灭菌20min，随后冷却至室温；

步骤3）将步骤1）和步骤2）中的冷却物进行混合，随后在混合物中加入0.02%的乳酸乳球菌，使混合物中的菌数为6×10

步骤4）将步骤3）处理后的混合物于2℃放置7h，获得凝固型发酵，或者搅拌后，获得搅拌型发酵乳。

获得的发酵乳中活菌数为1.2×10

实施例2：

制备步骤如下：

步骤1）将0.08%分子量为400 kDa，脱乙酰度为78%的食品级壳聚糖，6%的白砂糖与水进行混合，在121℃灭菌20min，随后冷却至室温；

步骤2）70%的生羊乳加热至121℃灭菌20min，随后冷却至室温；

步骤3）将步骤1）和步骤2）中的冷却物进行混合，随后在混合物中加入0.02%的乳酸乳球菌，使混合物中的菌数为6×10

步骤4）将步骤3）处理后的混合物于2℃放置7h，获得凝固型发酵，或者搅拌后，获得搅拌型发酵乳。

获得的发酵乳中活菌数为3.1×10

实施例3：

制备步骤如下：

步骤1）将0.08%分子量400 kDa，脱乙酰度78%的食品级壳聚糖，6%的白砂糖与水进行混合，在121℃灭菌20min，随后冷却至室温；

步骤2）70%的生牛乳加热至121℃灭菌20min，随后冷却至室温；

步骤3）将步骤1）和步骤2）中的冷却物进行混合，随后在混合物中加入0.02%的乳酸乳球菌，使混合物中的菌数为6×10

步骤4）将步骤3）处理后的混合物于2℃放置7 h，获得凝固型发酵，或者搅拌后，获得搅拌型发酵乳。

获得的发酵乳中活菌数为1.1×10

对比例1：

制备步骤如下：

步骤1）将0.08%分子量400 kDa，脱乙酰度78%的食品级壳聚糖，6%的白砂糖与水进行混合，在121℃灭菌20min，随后冷却至室温；

步骤2）70%的生牛乳加热至121℃灭菌20min，随后冷却至室温；

步骤3）将步骤1）和步骤2）中的冷却物进行混合，随后在混合物中加入0.02%的乳酸乳球菌，使混合物中的菌数为6×10

步骤4）将步骤3）处理后的混合物于2℃放置7 h，获得凝固型发酵，或者搅拌后，获得搅拌型发酵乳。

获得的发酵乳中活菌数为3.5×10

对比例2：

制备步骤如下：

步骤1）6%的白砂糖与水进行混合，在121℃灭菌20min，随后冷却至室温；

步骤2）70%的生牛乳加热至121℃灭菌20min，随后冷却至室温；

步骤3）将步骤1）和步骤2）中的冷却物进行混合，随后在混合物中加入0.02%的乳酸乳球菌，使混合物中的菌数为6×10

步骤4）将步骤3）处理后的混合物于2℃放置7 h，获得凝固型发酵，或者搅拌后，获得搅拌型发酵乳。

获得的发酵乳中活菌数为1.1×10

对比例3：

制备步骤如下：

步骤1）将6%的白砂糖与水进行混合，在121℃灭菌20min，随后冷却至室温；

步骤2）70%的生牛乳加热至121℃灭菌20min，随后冷却至室温；

步骤3）将步骤1）和步骤2）中的冷却物进行混合，随后在混合物中加入0.02%的乳酸乳球菌，使混合物中的菌数为6×10

步骤4）将步骤3）处理后的混合物于2℃放置7 h，获得凝固型发酵，或者搅拌后，获得搅拌型发酵乳。

获得的发酵乳中活菌数为8.7×10

对比例4：

制备步骤如下：

步骤1）将0.08%分子量400 kDa，脱乙酰度78%的食品级壳聚糖，6%的白砂糖与水进行混合，在121℃灭菌20min，随后冷却至室温；

步骤2）70%的生牛乳加热至121℃灭菌20min，随后冷却至室温；

步骤3）将步骤1）和步骤2）中的冷却物进行混合，随后在混合物中加入0.02%的乳酸乳球菌，使混合物中的菌数为6×10

步骤4）将步骤3）处理后的混合物于2℃放置7 h，获得凝固型发酵，或者搅拌后，获得搅拌型发酵乳。

获得的发酵乳中活菌数为8.6×10

对比例5：

制备步骤如下：

步骤1）将0.08%分子量400 kDa，脱乙酰度78%的食品级壳聚糖，6%的白砂糖与水进行混合，在121℃灭菌20min，随后冷却至室温；

步骤2）70%的生牛乳加热至121℃灭菌20min，随后冷却至室温；

步骤3）将步骤1）和步骤2）中的冷却物进行混合，随后在混合物中加入0.02%的乳酸乳球菌，使混合物中的菌数为6×10

步骤4）将步骤3）处理后的混合物于2℃放置7 h，获得凝固型发酵，或者搅拌后，获得搅拌型发酵乳。

获得的发酵乳中活菌数为6.3×10

对实施例1-3和对比例1-5制得的发酵乳中发酵菌的nox和Als的相对表达量、发酵菌的NADH氧化酶和α-乙酰乳酸合成酶的相对酶活力以及发酵乳的乙醛和双乙酰的浓度进行测定，结果如图1-3。

对图1-3进行分析，在静电场处理过程中进行发酵，静电场中可以提高发酵菌的nox和Als基因的相对表达量（图1），进而提高NADH氧化酶和α-乙酰乳酸合成酶的相对酶活力（图2）。由于nox基因编码的NADH氧化酶（Nox）可使NADH转化为NAD+，此基因的大量表达可以消耗大量的NADH，限制NADH/NAD

另外，与实施例相比，对比例4和对比例5中的过高或过低的电场输出电压，没有对发酵菌的nox和Als基因的相对表达量产生显著影响，进而对NADH氧化酶和α-乙酰乳酸合成酶的相对酶活力也没有产生影响，最终导致其所含乙醛、双乙酰的产量与对比例3也无明显差异。此外对比例5中的电场输出电压导致最终的发酵乳中活菌数显著降低，说明其导致大量菌体的死亡。说明本发明限定的静电场电压的数值范围的合理性。

对实施例1-3和对比例1-5制得的发酵乳进行气味、口感等方面的感官评价，感官评分标准见表1，感官评分结果如图4。

表1感官评分表

从图4可以看到，对比例1中，由于壳聚糖具有抗菌性，导致发酵乳中的活菌数显著降低。没有足够的活菌进行发酵，导致最后获得的发酵乳评分值最低，奶味不够，酸奶发酵味差，发酵香味淡，口感粗糙，凝乳不均匀，黏稠度差。对比例2中，由于没有增稠剂，导致发酵乳的组织状态一般，黏稠度低，但是发酵乳的香味突出。而在实施例1～3中，静电场通过空间放电可在冷藏空间内形成负离子氛围，中和壳聚糖上的阳离子，抑制其抗菌性能。在发酵后期，pH降低时，壳聚糖能与草酸、磷酸和硫酸等形成物理凝胶，呈现增稠和胶凝的协同作用，进而提高了发酵乳的黏度、保持体系的相对稳定性，改善发酵乳的稠度、质地。因此，在实施例1～3中，发酵乳提高了凝胶强度、黏度、体系稳定性，感官评分值显著提升。

对实施例1-3和对比例1-5制得的发酵乳中挥发性成分进行测定，结果如表2。

表2实施例和对比例中发酵乳的挥发性成分（含量单位：μg/kg）

从表2可以看出，和对比例1-5相比，实施例1-3中发酵乳的挥发性成分总数和含量都要更高，说明在本发明限定的数值范围内的静电场电压的处理可以促进发酵乳的风味物质种类总数和含量的提高。而与实施例相比，对比例4和对比例5中的电场输出电压的改变，并没有提升风味物质种类总数和含量，说明过高或过低的输出电压并没有对发酵菌的基因转录产生显著影响，对乙醛、双乙酰的产量以及发酵风味无提升作用。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。