(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911165432.7
(22)申请日 2019.11.25
(71)申请人 南京理工大学
地址 210094 江苏省南京市孝陵卫200号
(72)发明人 李晶 赵一涵 付任杰 张建法
(74)专利代理机构 南京理工大学专利中心
32203
代理人 刘海霞
(51)Int.Cl.
A23C 9/137(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种提高凝固型酸奶稳定性
得到凝胶溶液，然后添加到原料奶中，依次通过
型酸奶。本发明方法操作简便，添加的热凝胶不
影响菌体发酵活力，不影响酸奶的品质，且添加
热凝胶后，凝固型酸奶的稳定性明显提高，乳清
分离现象消失，凝胶强度提高，具有良好的应用
前景。权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 110915920 A 2020.03.27
C N 110915920
A
1.一种提高凝固型酸奶稳定性的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，将热凝胶溶解于碱液中制成储存液；
步骤2，将储存液与原料奶充分混合，并调节pH至6.0～7.0；
步骤3，将步骤2的混合液在75～90℃下加热处理5～60min，然后冷却至发酵菌的适宜生长温度；
步骤4，在步骤3的处理液中接种发酵菌进行发酵，得到凝固型酸奶。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述的热凝胶为支链含量不高于1/6的线性β-1,3-葡聚糖，重均分子量大于3000Da。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述的储存液中，热凝胶的浓度为20～50g/L。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中，所述的碱液为氢氧化钠或氢氧化钠和氢氧化钾的混合水溶液，总浓度为0.05～0.5mol/L，更优选为氢氧化钠水溶液。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，所述的原料奶为鲜奶，脱脂或部分脱脂奶，全脂奶粉，脱脂或部分脱脂奶粉中的一种或者几种的混合物。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，所述的热凝胶在混合液中的终浓度为0.5～10g/L，更优选为0.5～5g/L。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，所述的储存液通过搅拌、高速匀浆或高压均质方法与原料奶混合。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中，调节pH至6.5～6.9；步骤3中，所述的加热时间为20～35min。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3中，所述的发酵菌的适宜生长温度为30～45℃，更优选为42℃。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4中，所述的发酵菌为乳酸杆菌和嗜热链球菌，发酵时间为6～8h。
权 利 要 求 书1/1页CN 110915920 A
一种提高凝固型酸奶稳定性的方法
技术领域
[0001]本发明属于多糖应用技术领域，涉及一种提高凝固型酸奶稳定性的方法。
背景技术
[0002]奶制品在优化居民膳食结构、降低多种疾病风险等方面发挥着重要作用。由于国内乳糖消化不良/不耐受人比例相比欧美国家高，发酵奶和调制奶越来越受到国内消费者青睐。其中，发酵酸奶在生产和食用中均占到较大比例。然而，奶制品在发酵过程中经常出现乳清分离、流变性质恶化等现象。
[0003]研究发现，发酵酸化过程中酪蛋白凝胶体系稳定变差是产生乳清分离的主要原因。自然状态下酪蛋白胶粒间的静电斥力维持胶粒相对稳定。酸化过程中，胶粒中的胶体磷酸钙逐渐溶出、胶粒净负电荷下降使得结构逐渐失稳。胶粒间空隙减小产生排空效应，使得水化程度下降、部分蛋白分子和脂肪粒等被挤出，产生乳清分离现象。这种现象在凝固性酸奶中尤为明显。因此，生产中通常需要添加稳定剂(常见的如明胶、琼脂等)以提升产品稳定性、改善口感。
[0004]热凝胶(curdlan gum)，又名可德兰胶、可得然胶、凝结多糖等，)是一种由粪产碱杆菌分泌的胞外线性β-1,3-葡聚糖，不含有或者含有少量的葡萄糖支链，不溶于水而溶于较高浓度的碱液。热凝胶是一种安全的可食用多糖，但是，像燕麦β-葡聚糖、酵母β-葡聚糖一样按照常规方式添加到原料奶中后，随着发酵进行会发生严重的乳清分离现象。因此，这类聚合物通常无法作为酸奶稳定剂。由于β-葡聚糖具有良好的益生作用，采用合适的处理方法提高含β-葡聚糖酸奶的稳定性有望提高酸奶的营养价值。
发明内容
[0005]本发明的目的在于提供一种提高凝固型酸奶稳定性的方法。该方法通过在原料奶中加入热凝胶并进行热处理，热凝胶形成的额外的网络结构能够强化奶中酪蛋白胶粒的稳定性，降低发酵酸化过程中的乳清分离现象，提高凝固型酸奶稳定性，提升酸奶品质。[0006]实现本发明的目的的技术方案如下：
[0007]一种提高凝固型酸奶稳定性的方法，包括如下步骤：
[0008]步骤1，将热凝胶溶解于碱液中制成储存液；
[0009]步骤2，将储存液与原料奶充分混合，并调节pH至6.0～7.0；
[0010]步骤3，将步骤2的混合液在75～90℃下加热处理5～60min，然后冷却至发酵菌的适宜生长温度；
[0011]步骤4，在步骤3的处理液中接种发酵菌进行发酵，得到凝固型酸奶。
[0012]优选地，步骤1中，所述的热凝胶为支链含量(以支链与重复糖单元摩尔比计)不高于1/6的线性β-1,3-葡聚糖，重均分子量大于3000Da。
[0013]优选地，步骤1中，所述的储存液中，热凝胶的浓度为20～50g/L。
[0014]优选地，步骤1中，所述的碱液为氢氧化钠或氢氧化钠和氢氧化钾的混合水溶液，
总浓度为0.05～0.5mol/L，更优选为氢氧化钠水溶液。
[0015]本发明步骤2中，所述的原料奶为发酵酸奶制备中常规使用的原料奶，可以为鲜奶、脱脂或部分脱脂奶、全脂奶粉、脱脂或部分脱脂奶粉中的一种或者几种的混合物。[0016]优选地，步骤2中，所述的热凝胶在混合液中的终浓度为0.5～10g/L，更优选为0.5～5g/L。
[0017]优选地，步骤2中，所述的储存液与原料奶混合，可以通过搅拌、高速匀浆或高压均质等方法实现。
[0018]优选地，步骤2中，调节pH至6.5～6.9。
[0019]优选地，步骤3中，所述的加热时间为20～35min。
[0020]优选地，步骤3中，所述的发酵菌的适宜生长温度为30～45℃，更优选为42℃。[0021]优选地，步骤4中，所述的发酵菌为乳酸杆菌和嗜热链球菌。
[0022]优选地，步骤4中，发酵时间为6～8h。
[0023]热凝胶-水体系加热到55～60℃时会形成热可逆凝胶(low-set gel，LSG)，继续加热到80℃左右时则形成热不可逆凝胶(high-set gel，HSG)。LSG具有与琼脂类似的性质，加热后凝胶熔化，冷却后重新成胶。而HSG通过氢键形成稳定的分子间网状结构，该结构不受反复加热影响，具有良好的结构强度。本发明利用热凝胶这一性质，将其充分分散在原料奶中，最终得到稳定性明显增强的凝固型酸奶。
[0024]与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0025](1)经热处理后的热凝胶能够形成良好凝胶网络结构，且能够耐受后续反复加热处理，这一特性与酸奶发酵前热处理过程相容性好；
[0026](2)添加热凝胶后，凝固型酸奶的稳定性明显提高，乳清分离现象消失，凝胶强度提高；
[0027](3)本发明方法操作简便，热凝胶仅需要热处理即可成胶，不需要额外添加无机离子，仅需要在常规预处理过程中添加一步混合操作，产品质量稳定，重复性好，具有良好的应用价值。
附图说明
[0028]图1为添加热凝胶酸奶中菌株活力与对照酸奶在流式细胞术分析中的对比图。[0029]图2为添加热凝胶酸奶与对照酸奶的扫描电子显微镜成像图。
具体实施方式
[0030]下面通过具体实施例和附图对本发明做进一步说明。
[0031]热凝胶购自山东中科生物科技有限公司，型号ZKC-3。
[0032]实施例1
[0033]首先，将热凝胶溶解于0.5mol/L氢氧化钠溶液中制成浓度为40g/L的储存液。然后，将全脂奶粉用水溶解制成含有35g/L蛋白的复原奶。将热凝胶储存液与复原奶混合，使热凝胶的终浓度为2g/L。采用高速匀浆使两者混合充分，调节pH至6.5。然后，加热至75℃并保持35min。温度冷却至45℃时接种发酵菌静置发酵，发酵菌取自乳酸杆菌和嗜热链球菌。待8h后发酵结束，采用流式细胞术分析发酵结束后菌体活力，以不添加热凝胶的凝固型酸
奶作为对照。
[0034]取发酵结束后的酸奶1g，加入49mL磷酸盐缓冲液(pH7.0)，充分震荡，然后离心收集菌体。菌体
用50mL磷酸盐缓冲液(pH7.0)重新悬浮并经超声处理使细胞分散，然后使用SYBR Green I和碘化丙啶(PI)荧光染料进行染(室温避光，15min)，随后用流式细胞仪检测细胞活性。结果见图1，其中，SYBR Green I/PI双阳性(S+,P+)表示细胞膜破损的细胞，标记为死细胞；SYBR Green I阳性/PI阴性(S+,P-)表示细胞膜具有正常通透性的细胞，标记为活细胞。结果可以看出，添加热凝胶后，活细胞比例略有增加，表明该方法不会影响酸奶正常发酵。
[0035]实施例2
[0036]首先，将热凝胶溶解于0.01mol/L氢氧化钠溶液中制成浓度为10g/L的储存液。然后，将全脂奶粉用水溶解制成含有100g/L蛋白的复原奶，用鲜奶与复原奶复配制成蛋白含量40g/L的原料奶。将热凝胶储存液与复原奶按照不同体积比混合，使得热凝胶终浓度分别为0.5g/L、2g/L和5g/L，并使用高速匀浆使两者混合充分，调节pH至6.9。然后，加热至90℃并保持20min。温度冷却至35℃时接种发酵菌静置发酵。待8h后发酵结束，测定酸奶持水率，以不添加热凝胶的凝固型酸奶作为对照。结果见表1，可知，添加热凝胶后，酸奶持水率有了明显增加。
[0037]表1凝固型酸奶持水率
[0038]
[0039]实施例3
[0040]首先，将热凝胶溶解于0.1mol/L氢氧化钠溶液中制成浓度为30g/L的储存液。然后，将热凝胶储存液与鲜奶按照体积比1:9混合，并使用高压均质使两者混合充分，调节pH 至6.7。然后，加热至80℃并保持30min。温度冷却至30℃时接种发酵菌静置发酵。待8h后发酵结束，采用扫描电子显微镜观察酸奶微观结构，以不添加热凝胶的凝固型酸奶作为对照。结果见图2，由图可见，酸奶具有典型的分层网格结构，这是由酪蛋白胶粒形成的蛋白凝胶网络。添加热凝胶后，网络中间明显增加了由糖形成的丝状网络，这表明热凝胶对蛋白网络起到了强化作用。
[0041]实施例4
[0042]本实施例与实施例1的酸奶发酵过程完全相同，在发酵结束后测定样品的质构TPA 数据，以不添加热凝胶的凝固型酸奶作为对照。采用美国FTC TES-TOUCH型质构仪对酸奶进行测定，采用柱形探头，其平端直径为50mm；测试前探头下降速度：1.0mm/s；测试速度：1.0mm/s；测试后探头回程速度：1.0mm/s；形变量：30％；触发力：5g。结果见表2。从结果可以看出，添加了热凝胶复合物的酸奶样品各项指标明显提高，表现出了良好的结构稳定性。表明热凝胶能够增强酸奶结构稳定性。
[0043]本实验中所用的质构参数有：(1)硬度，是指第一次穿冲样品中的压力峰值。(2)内聚性，是模拟样品内部粘合力，是样品经第一次压缩变形后所表现出来的对第二次压缩的
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