一种植物油脂牛奶及其制备方法
阅读说明：本技术 一种植物油脂牛奶及其制备方法 (Vegetable fat milk and preparation method thereof ) 是由 姜雪 于鹏 刘振民 任璐 王辉 艾正文 徐杭蓉 马中媛 潘沁鋆 卢峥嵘 于 2020-12-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种植物油脂牛奶的制备方法,包括如下步骤：(1)将原料乳预处理,并分离脱脂,得到脱脂乳；(2)超滤浓缩处理脱脂乳并收集；(3)将超滤乳与植物油脂进行混合调配,均质,杀菌；(4)无菌条件下均质,冷却,即得。本发明制备方法得到的植物油脂牛奶,蛋白含量高,可达6％以上,其中牛奶脂肪以植物油脂替代,口感顺滑,风味协调,货架期稳定,产品营养价值高,同样适合对健康饮食有特殊要求的人群饮用。(The invention discloses a preparation method of vegetable fat milk, which comprises the following steps: (1) pretreating raw milk, and separating and degreasing to obtain skim milk; (2) ultrafiltering, concentrating, and collecting skim milk; (3) mixing the ultrafiltered milk with vegetable oil, homogenizing, and sterilizing; (4) homogenizing under aseptic condition, and cooling. The vegetable fat milk prepared by the preparation method has high protein content which can reach more than 6 percent, wherein the milk fat is replaced by the vegetable fat, the vegetable fat milk has smooth mouthfeel, harmonious flavor, stable shelf life and high product nutritive value, and is also suitable for people with special requirements on healthy diet to drink.)
技术领域
本发明涉及乳制品技术领域，具体涉及一种植物油脂牛奶及其制备方法。
背景技术
生牛乳中脂肪含量约为3.1％～4.0％，以微粒状的脂肪球分散在乳液中， 其主要成分是甘油三酯(约98％)，以及大量的短链脂肪酸(C4:0～C10:0)和少 量的长链多不饱和脂肪酸。反刍动物源脂肪的特征即短链脂肪酸(C4～C10) 和反式不饱和脂肪酸的含量相对较高，而膳食摄入饱和脂肪酸摄入是心脏疾 病的一个重要隐患。畜产品特别是牛奶是膳食饱和脂肪酸摄入的主要来源， 大量存在的短链饱和脂肪酸水平也成为了冠心病一个危险因素，在日常膳食 中避免较多摄入饱和脂肪酸以及反式脂肪酸这一观点已经得到了普遍的认 同。
对于需要在日常膳食中注意脂肪部分摄入的人群，比如具有心脏疾病 的人群，或是心脑血管类疾病的患者，将饱和脂肪酸以不饱和脂肪酸替代显 然是有益的，优选脂肪酸比例较佳的植物油可作为较佳的替代品。目前国内 批准作为食用油使用的植物油有十几种，基于其功能性，其中大豆油、玉米 油、菜籽油、葵花籽油和棕榈油、椰子油、稻米油也常用于婴儿配方食品脂 肪的设计。但是在普通的液态乳饮品中，并未见类似产品出现，一方面基于 消费者对功能性产品的敏感度较弱，另一方面也是如果改变原有的液态乳的 结构，加入新的脂肪，保证其长保质期内的稳定性也存在一定挑战。
超滤是一种浓缩分离过程，目前膜分离技术在乳品加工中的应用也较为 广泛。超滤可保留高分子量的容易，低分子量物质会透过滤膜。通过超滤可 以改变牛奶中主要成分的含量，达到浓缩或纯化乳中特性成分的作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于充分考虑脂肪酸的比例和组成，将植 物油脂酸替代牛乳脂肪，以提高牛乳中不饱和脂肪酸含量，并以超滤工 艺提高牛乳蛋白含量，目的在于提供一种对于健康饮食有特殊要求的人 群饮用的植物油脂牛奶。
本发明采用以下技术方案解决上述技术问题。
本发明提供的技术方案之一是：
一种植物油脂牛奶的制备方法，包括如下步骤：
(1)将原料乳预处理，并分离脱脂，得到脱脂乳；
(2)超滤浓缩处理脱脂乳并收集，获得超滤乳；
(3)将超滤乳与植物油脂进行混合调配，均质，杀菌；
(4)无菌条件下均质，冷却，即得。
进一步地，步骤(1)中，所述预处理包括去除杂质和预巴杀，所述去除 杂质为在净乳机中通过离心过滤的方法去杂，出料温度≤4℃，脂肪含量≤ 0.8％。
进一步地，所述离心过滤的转速为4000～6000rpm，处理速度为20～25t/h， 温度为50～60℃。
进一步地，所述预巴杀的杀菌条件为60～75℃，时间4～15s。
进一步地，步骤(2)中，所述超滤浓缩处理是在超滤膜过滤设备中进行， 超滤膜过滤设备的超滤膜材质可选择聚酰胺膜、聚砜膜聚偏氟乙烯膜、纤维 素复合膜。较佳地选择是聚砜膜。；和/或，所述超滤膜孔径为1～100nm，操 作压力为0.06～0.18Mpa。使用超滤技术主要考虑将蛋白质浓缩，同时对其他 的成分比如牛奶中的钠值不产生影响。
进一步地，经超滤浓缩处理后的混合液中蛋白质含量为6～7％，酸度为 13～21°T。
进一步地，步骤(3)中，所述植物油脂为玉米油、菜籽油、葵花籽油、 棕榈油、椰子油和稻米油中的一种或几种，添加量为3％～8％，所述百分比 为占植物油脂牛奶总质量的质量百分比。
进一步地，步骤(3)中，所述的杀菌为超高温杀菌，灭菌的条件为于 125～150℃灭菌2～15s。
进一步地，所述植物油脂牛奶中还可添加食品配料，所述食品配料的含 量不超过20％，所述百分比为占所述植物油脂牛奶总质量的质量百分比；所 述食品配料可以为本领域常规所指，较佳地为选自甜味剂、稳定剂、乳化剂、 食用香精中的一种或多种。
一种由上述任一所述的植物油脂牛奶的制备方法制得的植物油脂牛 奶。
本发明的积极进步效果在于：
本发明制备方法得到的植物油脂牛奶，蛋白含量高，可达6％以上， 其中牛奶脂肪以植物油脂替代，口感顺滑，风味协调，货架期稳定，产 品营养价值高，同样适合对健康饮食有特殊要求的人群饮用。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制 在所述的实施例范围之中。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。
下述实施例中，如非特别说明，所用试剂和材料均为常规市售可得。
下述实施例中：
生牛乳购自光明乳业股份有限公司；
植物油脂购自阿胡斯卡尔斯油脂(上海)有限公司、益海嘉里(青岛) 风味油脂有限公司；
增稠剂、乳化剂购自斯比凯可公司、丹尼斯克(中国)有限公司、富 美实(中国)投资有限公司；
其他未具体说明的材料和设备均通过常规市售途径获得。
一种植物油脂牛奶的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：
(1)将原料乳预处理，并分离脱脂，得到脱脂乳；
(2)超滤浓缩处理脱脂乳并收集，获得超滤乳；
(3)将超滤乳与植物油脂进行混合调配，均质，杀菌；
(4)无菌条件下均质，冷却，即得。
本发明的牛奶主要技术指标如下表示：
本发明中，步骤(1)为将原料乳进行预处理，所述预处理包括去除杂 质和预巴杀。步骤(1)中，所述的原料乳可以为本领域常规所指的生鲜 乳，较佳地为生牛乳或生羊乳，更佳地为生牛乳。所述去除杂质可以为 本领域常规操作，较佳地为在净乳机中通过离心过滤的方法去杂。所述 离心可以为本领域常规的操作，所述离心的转速较佳地为4000～6000rpm， 更佳地为5000～6000rpm。所述离心的处理速度可以为本领域常规的速度， 较佳地为20～25t/h，更佳地为22～25t/h。所述的预巴杀可以为本领域常规 操作，较佳地杀菌条件为60～75℃，4～15s。所述的分离脂肪是在原料乳 进行预巴杀之后，进行离心分离后，较佳地进行分离的温度应为50～60℃， 脱脂乳出料温度≤4℃，脂肪含量≤0.8％。
步骤(2)为将脱脂乳进行超滤浓缩操作，所述的超滤浓缩是在超滤膜 过滤设备中进行。所述的超滤膜为材质为聚砜膜，聚酰胺膜、聚偏氟乙 烯膜或纤维素复合膜，较佳地选择是聚砜膜。所述的超滤膜孔径较佳的 为1～100nm，操作压力较佳地设定为0.06～0.18MPa。经超滤后的混合液 中蛋白质含量较佳的为6～7％，酸度为13～21°T。
步骤(3)为将植物油脂加入到步骤(2)得到的混合液中，所述的植 物油脂包括玉米油、菜籽油、葵花籽油、棕榈油、椰子油和稻米油中的 一种或几种，较佳的添加比例为3％～8％，所述百分比为占所述植物油脂 牛奶总质量的质量百分比。较佳地在加入前应将配料缸温度升高至 65～80℃，在加入过程中应持续搅拌，确保其在溶液中分散均匀。所述的杀菌为本领域常规操作，较佳地为超高温杀菌，较佳的搅拌时间为 15～30min。所述高温灭菌的条件为于125～150℃灭菌2～15s，更佳地为于 137～145℃灭菌2～4s，所述的高温灭菌可以选择管式杀菌设备、板片式杀 菌设备、管式热交换器或其他杀菌设备进行；较佳地，所述的超高温灭 菌在管式杀菌设备如管式杀菌机中进行。在杀菌前进行预均质，所述预均质的方法和条件可为本领域常规操作；较佳地，所述预均质的均质压 力为15～20MPa，所述预均质的均质温度为65～70℃。
步骤(4)为无菌条件下均质，冷却，即得。其中，所述均质的方法和 条件可为本领域常规，较佳地，所述均质的均质压力为15～25MPa，所述 均质的均质温度为60～70℃。所述冷却的方法和条件可为本领域常规，一 般指将产品的温度冷却到室温。所述的无菌灌装为本领域常规所述的无 菌灌装操作，所述无菌灌装的温度较佳地为20～30℃。通过工艺上杀菌前 后两次均质协同超滤来解决牛奶中添加植物油脂后改变原有的液态乳的 结构，难以保证其长保质期内的稳定性的问题。
本发明中，所述植物油脂牛奶中较佳地还可添加其他食品配料，所述 食品配料在步骤(3)配料步骤加入。所述食品配料的含量可以为本领域 常规的含量，较佳地不超过20％，所述百分比为占所述植物油脂牛奶总 质量的质量百分比。所述食品配料可以为本领域常规所指，较佳地为选 自甜味剂、稳定剂、乳化剂、食用香精中的一种或多种。所述甜味剂可 以为本领域常规，较佳地为选自白砂糖、果糖、糖浆、糖苷、糖醇中的 一种或多种。所述稳定剂可以为本领域常规的稳定剂，较佳地为选自羧 甲基纤维素钠、微晶纤维素、卡拉胶、黄原胶和结冷胶中的一种或多种。 所述乳化剂可以为本领域常规的乳化剂，较佳地为选自单硬脂酸甘油酯、 双硬脂酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、大豆多糖和改性大豆磷脂中的一种或 多种。所述食用香精可以为本领域常规食用香精。
本发明提供的技术方案之二是：
一种由上述制备方法制备而来的植物油脂牛奶。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明所述原料的使用量不超过国家规定的食品添加剂的使用量。
实施例1
本发明的一种植物油脂牛奶的制备方法，包括以下步骤：
(1)生牛乳离心净乳，离心转速为5000rpm，处理速度为20t/h，净 乳后的生牛乳60℃，15s预杀菌处理；
(2)预杀菌后的牛乳进入离心分离机，60℃条件下分离处理后，得到 脱脂乳脂肪含量为0.5％，脱脂乳出料温度为4℃；
(3)使用聚砜膜超滤处理脱脂乳，超滤压力为0.06MPa，截留液中蛋 白质达到6％时，收集超滤乳，检测其酸度为13°T；
(4)将步骤(3)得到的超滤乳加热至70℃，加入玉米油3％，搅拌 15min；
(5)混合均匀后打入均质机，均质压力15MPa，均质温度为65℃； 进行管式超高温杀菌，杀菌温度为137℃，杀菌时间为4s；
(6)超高温处理后的牛奶直接打入无菌均质机中，均质压力为15MPa， 均质温度为60℃；均质后的产品冷却至20℃，直接连续送至无菌灌装机 灌装。即得本发明的植物油脂牛奶。
实施例2
本发明的一种植物油脂牛奶的制备方法，包括以下步骤：
(1)生牛乳离心净乳，离心转速为6000rpm，处理速度为25t/h，净 乳后的生牛乳75℃，4s预杀菌处理；
(2)预杀菌后的牛乳进入离心分离机，50℃条件下分离处理后，得到 脱脂乳脂肪含量为0.8％，脱脂乳出料温度为4℃；
(3)使用聚酰胺膜超滤处理脱脂乳，超滤压力为0.18MPa，截留液中 蛋白质达到7％时，收集超滤乳，检测其酸度为21°T；
(4)将步骤(3)得到的超滤乳加热至80℃，加入菜籽油8％，搅拌 30min；
(5)混合均匀后打入均质机，均质压力20MPa，均质温度为70℃； 进行管式超高温杀菌，杀菌温度为125℃，杀菌时间为15s；
(6)超高温处理后的牛奶直接打入无菌均质机中，均质压力为25MPa， 均质温度为70℃；均质后的产品冷却至30℃，直接连续送至无菌灌装机 灌装。即得本发明的植物油脂牛奶。
实施例3
本发明的一种植物油脂牛奶的制备方法，包括以下步骤：
(1)生牛乳离心净乳，离心转速为4000rpm，处理速度为22t/h，净 乳后的生牛乳70℃，4s预杀菌处理；
(2)预杀菌后的牛乳进入离心分离机，50℃条件下分离处理后，得到 脱脂乳脂肪含量为0.8％，脱脂乳出料温度为4℃；
(3)使用聚偏氟乙烯膜超滤处理脱脂乳，超滤压力为0.15MPa，截留 液中蛋白质达到6.8％时，收集超滤乳，检测其酸度为18°T；
(4)将步骤(3)得到的超滤乳加热至65℃，加入葵花籽油2％，椰 子油3％，搅拌30min；
(5)混合均匀后打入均质机，均质压力20MPa，均质温度为68℃； 进行板片式超高温杀菌，杀菌温度为150℃，杀菌时间为2s；
(6)超高温处理后的牛奶直接打入无菌均质机中，均质压力为20MPa， 均质温度为65℃；均质后的产品冷却至25℃，直接连续送至无菌灌装机 灌装。即得本发明的植物油脂牛奶。
实施例4
本发明的一种植物油脂牛奶的制备方法，包括以下步骤：
(1)生牛乳离心净乳，离心转速为4000rpm，处理速度为22t/h，净 乳后的生牛乳70℃，4s预杀菌处理；
(2)预杀菌后的牛乳进入离心分离机，50℃条件下分离处理后，得到 脱脂乳脂肪含量为0.8％，脱脂乳出料温度为4℃；
(3)使用纤维素复合膜超滤处理脱脂乳，超滤压力为0.15MPa，截留 液中蛋白质达到6.8％时，收集超滤乳，检测其酸度为18°T；
(4)将步骤(3)得到的超滤乳加热至65℃，加入葵花籽油2％，椰 子油3％，搅拌30min；
(5)混合均匀后打入均质机，均质压力20MPa，均质温度为68℃； 进行板片式超高温杀菌，杀菌温度为150℃，杀菌时间为2s；
(6)超高温处理后的牛奶直接打入无菌均质机中，均质压力为20MPa， 均质温度为65℃；均质后的产品冷却至25℃，直接连续送至无菌灌装机 灌装。即得本发明的植物油脂牛奶。
实施例5
本发明的一种植物油脂牛奶的制备方法，包括以下步骤：
(1)生牛乳离心净乳，离心转速为5500rpm，处理速度为20t/h，净 乳后的生牛乳75℃，4s预杀菌处理；
(2)预杀菌后的牛乳进入离心分离机，55℃条件下分离处理后，得到 脱脂乳脂肪含量为0.5％，脱脂乳出料温度为4℃；
(3)使用聚砜膜超滤处理脱脂乳，超滤压力为0.18MPa，截留液中蛋 白质达到6.5％时，收集超滤乳，检测其酸度为15°T；
(4)将步骤(3)得到的超滤乳加热至65℃，加入稻米油6％，搅拌 30min；
(5)混合均匀后打入均质机，均质压力18MPa，均质温度为70℃； 进行板片式超高温杀菌，杀菌温度为137℃，杀菌时间为4s；
(6)超高温处理后的牛奶直接打入无菌均质机中，均质压力为22MPa， 均质温度为65℃；均质后的产品冷却至25℃，直接连续送至无菌灌装机 灌装。即得本发明的植物油脂牛奶。
实施例6
本发明的一种植物油脂牛奶的制备方法，包括以下步骤：
(1)生牛乳离心净乳，离心转速为5000rpm，处理速度为20t/h，净 乳后的生牛乳60℃，15s预杀菌处理；
(2)预杀菌后的牛乳进入离心分离机，55℃条件下分离处理后，得到 脱脂乳脂肪含量为0.5％，脱脂乳出料温度为4℃；
(3)使用聚砜膜超滤处理脱脂乳，超滤压力为0.18MPa，截留液中蛋 白质达到6.5％时，收集超滤乳，检测其酸度为15°T；
(4)将步骤(3)得到的超滤乳加热至65℃，加入稻米油6％，白砂 糖3.8％，羧甲基纤维素钠0.05％，微晶纤维素0.1％，搅拌30min；
(5)混合均匀后打入均质机，均质压力18MPa，均质温度为70℃； 进行板片式超高温杀菌，杀菌温度为137℃，杀菌时间为4s；
(6)超高温处理后的牛奶直接打入无菌均质机中，均质压力为22MPa， 均质温度为65℃；均质后的产品冷却至25℃，直接连续送至无菌灌装机 灌装。即得本发明的植物油脂牛奶。
实施例7
本发明的一种植物油脂牛奶的制备方法，包括以下步骤：
(1)生牛乳离心净乳，离心转速为5000rpm，处理速度为25t/h，净 乳后的生牛乳60℃，15s预杀菌处理；
(2)预杀菌后的牛乳进入离心分离机，55℃条件下分离处理后，得到 脱脂乳脂肪含量为0.5％，脱脂乳出料温度为4℃；
(3)使用聚砜膜超滤处理脱脂乳，超滤压力为0.15MPa，截留液中蛋 白质达到6.0％时，收集超滤乳，检测其酸度为15°T；
(4)将步骤(3)得到的超滤乳加热至65℃，加入椰子油5％，果糖 2.5％，甜菊糖苷0.5％，卡拉胶0.03％，搅拌30min；
(5)混合均匀后打入均质机，均质压力18MPa，均质温度为70℃； 进行板片式超高温杀菌，杀菌温度为137℃，杀菌时间为4s；
(6)超高温处理后的牛奶直接打入无菌均质机中，均质压力为22MPa， 均质温度为65℃；均质后的产品冷却至25℃，直接连续送至无菌灌装机 灌装。即得本发明的植物油脂牛奶。
实施例8
本发明的一种植物油脂牛奶的制备方法，包括以下步骤：
(1)生牛乳离心净乳，离心转速为5000rpm，处理速度为25t/h，净 乳后的生牛乳60℃，15s预杀菌处理；
(2)预杀菌后的牛乳进入离心分离机，55℃条件下分离处理后，得到 脱脂乳脂肪含量为0.5％，脱脂乳出料温度为4℃；
(3)使用聚砜膜超滤处理脱脂乳，超滤压力为0.15MPa，截留液中蛋 白质达到6.0％时，收集超滤乳，检测其酸度为15°T；
(4)将步骤(3)得到的超滤乳加热至65℃，加入椰子油5％，果葡 糖浆2.5％，赤藓糖醇0.5％，结冷胶0.02％、黄原胶0.01％，搅拌30min。
(5)混合均匀后打入均质机，均质压力18MPa，均质温度为70℃； 进行板片式超高温杀菌，杀菌温度为137℃，杀菌时间为4s；
(6)超高温处理后的牛奶直接打入无菌均质机中，均质压力为22MPa， 均质温度为65℃；均质后的产品冷却至25℃，直接连续送至无菌灌装机 灌装。即得本发明的植物油脂牛奶。
对比实施例1
(1)同实施例1步骤1；
(2)预杀菌后的牛乳进入离心分离机，60℃条件下分离处理，脱脂乳 脂肪含量为1％，脱脂乳出料温度为4℃；
(3)同实施例步骤3，收集超滤乳后检测器酸度为12°T；
(4)同实施例1步骤4；
(5)同实施例1步骤5；
(6)同实施例1步骤6。
对比实施例2
(1)同实施例1步骤1；
(2)同实施例1步骤2；
(3)同实施例1步骤3；
(4)将步骤(3)得到的超滤乳加热至70℃，加入玉米油9％，搅拌15min；
(5)同实施例1步骤5；
(6)同实施例1步骤6。
对比实施例3
(1)同实施例1步骤1；
(2)同实施例1步骤2；
(3)同实施例1步骤3；
(4)将步骤(3)得到的超滤乳加热到50℃，加入玉米油3％，搅拌 15min。
(5)同实施例1步骤5；
(6)同实施例1步骤6。
对比实施例4
(1)同实施例1步骤1；
(2)将步骤(1)得到的牛乳加热到70℃，加入玉米油3％，搅拌15min；
(3)同实施例1步骤(5)；
(4)同实施例1步骤(6)。
对比实施例5
(1)同实施例1步骤1；
(2)同实施例1步骤2；
(3)同实施例1步骤3；
(4)同实施例1步骤4；
(5)将步骤(4)得到的混合液打入超高温杀菌设备，杀菌温度为137℃，4s；
(6)超高温处理后的牛奶直接连续无菌灌装机灌装。
效果实施例1
比较实施例1～7与对比例1～5得到的植物油脂牛奶的感官状态，包括 状态、风味和感官特性三个方面，结果如下表所示。
表1感官状态
从表1可以看出，与对比例相比，本发明得到的植物油脂牛奶在保质 期初期及保质期末状态良好，无明显脂肪上浮或分层情况。
本发明中的具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限 制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有 创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保 护。
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