一种超高温灭菌乳及其制备方法与流程

1.本发明属于牛奶加工技术领域，具体涉及一种超高温灭菌乳及其制备方法。


背景技术：

2.uht(ultra high temperature treated，超高温瞬时灭菌处理)乳(即，超高温灭菌乳)是指乳经135-150℃高温杀菌而生产的一种长货架期液态乳。而且超高温灭菌乳有营养丰富、保存期长、便于携带和饮用，因此倍受消费者青睐。
3.乳的凝胶现象是超高温灭菌乳产品中较常见的质量问题，对其明确原因目前国内外还无定论，通过本研究发现，超高温灭菌处理不能完全钝化乳中的酶，因此在产品贮存过程中，乳蛋白酶能够水解乳中的蛋白质，最终使产品发生一定程度的水解，并表现为乳的沉淀增大，使产品具有形成凝胶的倾向。
4.凝胶的形成分为两个阶段进行：第一阶段，乳蛋白的水解。并认为纤维蛋白酶体系和微生物蛋白酶是引起乳蛋白水解的重要因素。由于这些蛋白酶具有很强的耐热性，所以在超高温灭菌乳贮存一定时间后，乳中尚存的酶类水解乳蛋白，生成许多小的肚(肽)段。第二阶段，生成的小肽段和其它成分，发生一系列物理化学变化，并发生聚集，最终形成凝胶。从以上看出，国外研究者们普遍认为纤维蛋白酶体系是产生凝胶现象的重要原因之一。因此如何保证产品有效杀菌还能防止形成凝胶是亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种超高温灭菌乳的制备方法，该制备方法采用了对牛奶较温和处理对超高温灭菌乳残留耐热酶的灭活效果，降低产品中酶的活力，从而降低超高温灭菌乳中蛋白凝块问题。
6.本发明的另一目的在于提供一种通过上述制备方法所制得的超高温灭菌乳。
7.为达到上述目的，本发明提供了一种超高温灭菌乳的制备方法，包括对奶组分进行超高温灭菌和灌装的步骤，其中所述超高温灭菌的温度为137-139℃，灭菌时间为3-5s；所述灌装温度为40-60℃。
8.根据本发明的一些具体实施方案，进一步包括在所述超高温灭菌之前对所述奶组分进行预热和均质，所述预热的温度为70-75℃，均质采用二级均质，其中一级均质的压力为45-55bar，二级均质的压力为245-255bar。
9.根据本发明的一些具体实施方案，在灌装步骤之后还进一步包括保温步骤，所述保温为水浴保温；所述水浴保温时间为20-80min。
10.根据本发明的一些具体实施方案，在保温步骤之后还包括第一冷却步骤，所述第一冷却的温度为20-30℃。
11.根据本发明的一些具体实施方案，在超高温灭菌步骤之前还包括制备脱脂奶和巴氏杀菌的步骤。
12.根据本发明的一些具体实施方案，制备脱脂奶的步骤包括对原料奶分离稀奶油和
第二冷却的步骤，其中对原料奶分离稀奶油的温度为50-55℃，第二冷却温度为1-8℃。
13.根据本发明的一些具体实施方案，所述巴氏杀菌的温度为75-90℃，巴氏杀菌的时间为13-17s。
14.根据本发明的一些具体实施方案，在分离稀奶油前还包括对稀奶油进行预热的操作，所述预热的温度为50-55℃。
15.根据本发明的一些具体实施方案，所述原料奶的贮存温度为1-8℃。
16.本发明还提供了一种通过上述制备方法制备的超高温灭菌乳。
17.本发明采用了对牛奶较温和处理对超高温灭菌乳残留耐热酶的灭活效果，降低产品中酶的活力，所制得的超高温灭菌乳在货架期内蛋白酶明显降低，澄清指数降低，稳定性明显提高，并且在货架期内底部沉淀明显降低，从而对超高温灭菌牛奶蛋白凝块具有改善效果。
附图说明
18.图1为本发明实施例1-20和对比例1的超高温灭菌乳的制备方法工艺路线图；
19.图2为本发明对比例1所制备出的超高温灭菌乳放置6个月后的底部沉淀图；
20.图3为本发明对比例1所制备出的超高温灭菌乳放置7个月后的底部沉淀图；
21.图4为本发明对比例1所制备出的超高温灭菌乳放置8个月后的底部沉淀图；
22.图5为本发明实施例14所制备出的超高温灭菌乳放置6个月后的底部沉淀图；
23.图6为本发明实施例14所制备出的超高温灭菌乳放置7个月后的底部沉淀图；
24.图7为本发明实施例14所制备出的超高温灭菌乳放置8个月后的底部沉淀图。
具体实施方式
25.为了更加清楚地理解本发明的技术特征、目的和有益效果，现对本发明的技术方案进行进一步的详细说明。应理解，以下具体实施方式仅是示例性的，本发明的技术方案不限于以下所列举的具体实施方式。
26.本发明目的在于提供一种超高温灭菌乳的制备方法，该制备方法能灭残留耐热酶的活性，对超高温灭菌牛奶蛋白凝块具有改善效果。
27.本发明的另一目的在于提供一种通过上述制备方法所制得的超高温灭菌乳。
28.为此，本发明提供了一种超高温灭菌乳的制备方法，包括以下步骤：
29.(1)原料奶贮存：将原料奶贮存在温度1-8℃(优选3℃、5℃和7℃)；
30.(2)预热：将原料奶预热至50-55℃(优选53℃)；
31.(3)制备脱脂奶
32.分离稀奶油：于50-55℃(优选53℃)从预热后的原料奶中全部分离出稀奶油，得到脱脂奶；
33.冷却：将脱脂奶冷却至1-8℃(优选4℃和6℃)贮存或待用；
34.(4)巴氏杀菌：巴氏杀菌的温度为75-90℃(优选80℃和85℃)，巴氏杀菌的时间为13-17s(优选15s)；
35.(5)超高温灭菌：首先将经巴氏杀菌后的脱脂奶预热至70-75℃(优选73℃)；然后进行均质，均质采用二级均质，其中一级均质的压力为45-55bar(优选50bar)，二级均质的
压力为245-255bar(优选250bar)；然后进行超高温灭菌得到灭菌超高温灭菌乳，灭菌温度为137-139℃(优选138℃)，灭菌时间为3-5s(优选4s)。
36.(6)灌装：把灭菌超高温灭菌乳灌装得灌装超高温灭菌乳，灌装温度40-60℃(优选45℃、50℃和55℃)；
37.(7)水浴保温：把灌装超高温灭菌乳水浴保温得保温超高温灭菌乳，保温时间为20-80min(优选40min、60min和70min)；
38.(8)冷却：把保温超高温灭菌乳冷却至20-30℃(优选25℃、27℃和29℃)。
39.本发明所提供的超高温灭菌乳的制备方法所制得的超高温灭菌乳在货架期内蛋白酶明显降低，澄清指数降低，稳定性明显提高，并且在货架期内底部沉淀明显降低，从而对超高温灭菌牛奶蛋白凝块具有改善效果。
40.本发明中的表述“约”指该具体的值以及在该值
±
5％范围内的合理延伸仍包含在本发明要求保护的范围内。另外，除非另有说明，否则本发明的代表含量、体积或温度等的具体数值也包含在该值
±
5％范围内的合理延伸。如数值5％，指在(5-5*0.05)％-(5+5*0.05)％范围内的全部数值，包括两个端值。本发明中的表述“常温”、“室温”指标准大气压下的25℃。
41.实施例
42.下述实施例中所使用的实验方法和装置如无特殊说明，均为常规方法和装置。
43.下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
44.下述实施例和对比例中每个步骤的料液贮存温度为1-8℃，贮存时间不超过6小时。高温杀菌温度波动不能大于
±
1℃，避免微生物滋生风险。
45.实施例1
46.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法，具体步骤如下：
47.(1)原料奶贮存：将原料奶贮存在温度5℃；
48.(2)预热：将原料奶预热至55℃；
49.(3)制备脱脂奶
50.分离稀奶油：于55℃从预热后的原料奶中全部分离出稀奶油，得到脱脂奶；
51.冷却：将脱脂奶冷却至4℃贮存或待用；
52.(4)巴氏杀菌：巴氏杀菌的温度为75℃，巴氏杀菌的时间为15s；
53.(5)超高温灭菌：首先将经巴氏杀菌后的脱脂奶预热至75℃；然后进行均质，均质采用二级均质，其中一级均质的压力为50bar，二级均质的压力为250bar；然后进行超高温灭菌得到灭菌超高温灭菌乳，灭菌温度为138℃，灭菌时间为4s。
54.(6)灌装：把灭菌超高温灭菌乳灌装得灌装超高温灭菌乳，灌装温度40℃；
55.(7)水浴保温：把灌装超高温灭菌乳水浴保温得保温超高温灭菌乳，保温时间为20min；
56.(8)冷却：把保温超高温灭菌乳冷却至20-30℃。
57.实施例2
58.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法。除了将实施例1中的灌装温度替换为45℃，其他步骤和参数均同实施例1。
59.实施例3
60.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法。除了将实施例1中的灌装温度替换为50℃，其他步骤和参数均同实施例1。
61.实施例4
62.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法。除了将实施例1中的灌装温度替换为55℃，其他步骤和参数均同实施例1。
63.实施例5
64.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法。除了将实施例1中的灌装温度替换为60℃，其他步骤和参数均同实施例1。
65.实施例6
66.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法。除了将实施例1中的水浴保温时间替换为40min，其他步骤和参数均同实施例1。
67.实施例7
68.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法。除了将实施例1中的灌装温度替换为45℃，水浴保温时间替换为40min，其他步骤和参数均同实施例1。
69.实施例8
70.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法。除了将实施例1中的灌装温度替换为50℃，水浴保温时间替换为40min，其他步骤和参数均同实施例1。
71.实施例9
72.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法。除了将实施例1中的灌装温度替换为55℃，水浴保温时间替换为40min，其他步骤和参数均同实施例1。
73.实施例10
74.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法。除了将实施例1中的灌装温度替换为60℃，水浴保温时间替换为40min，其他步骤和参数均同实施例1。
75.实施例11
76.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法。除了将实施例1中的水浴保温时间替换为60min，其他步骤和参数均同实施例1。
77.实施例12
78.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法。除了将实施例1中的灌装温度替换为45℃，水浴保温时间替换为60min，其他步骤和参数均同实施例1。
79.实施例13
80.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法。除了将实施例1中的灌装温度替换为50℃，水浴保温时间替换为60min，其他步骤和参数均同实施例1。
81.实施例14
82.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法。除了将实施例1中的灌装温度替换为55℃，水浴保温时间替换为60min，其他步骤和参数均同实施例1。
83.实施例15
84.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法。除了将实施例1中的灌装温度替换为60℃，水浴保温时间替换为60min，其他步骤和参数均同实施例1。
85.实施例16
86.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法。除了将实施例1中的水浴保温时间替换为80min，其他步骤和参数均同实施例1。
87.实施例17
88.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法。除了将实施例1中的灌装温度替换为45℃，水浴保温时间替换为80min，其他步骤和参数均同实施例1。
89.实施例18
90.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法。除了将实施例1中的灌装温度替换为50℃，水浴保温时间替换为80min，其他步骤和参数均同实施例1。
91.实施例19
92.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法。除了将实施例1中的灌装温度替换为55℃，水浴保温时间替换为80min，其他步骤和参数均同实施例1。
93.实施例20
94.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法。除了将实施例1中的灌装温度替换为60℃，水浴保温时间替换为80min，其他步骤和参数均同实施例1。
95.对比例1
96.本实施例提供了一种超高温灭菌乳的制备方法。除了将实施例1中的灌装温度替换为20-30℃，其他步骤和参数均同实施例1。
97.性能测定
98.1、对实施例1-20和对比例1所制备出的牛奶进行澄清指数检测。
99.其中澄清指数是采用稳定性分析仪进行测量的。原理为对样品池中样品进行离心，透射光检测器发出透射光扫描样品顶部到底部，得到指纹图，通过对指纹图的分析过程，得出稳定性指数以比较样品的稳定性。具体使用方法如下：
100.(1)打开电脑桌面稳定性分析仪程序软件，输入用户名和密码。
101.(2)点击sepview database,点击sops,新建文件夹，新建sops,开启实验，仪器检测版本与机型中，确认后点击“next”,出现样品sampl字段，删除未使用的字段，若检测样品为单数，配置字段成偶数位，输入样品名称，点击“next”，设置相关参数，点击“next”，确认此次参数后，点击“next”，确认开机后设置的所有参数，点击“next”，仪器要求user检查一次仪器，点击“next”，计算机会自动执行检测，检查机腹内温度是否为设定温度，点击“next”，打开机盖，按照之前设定放置样品，点击“next”，开始实验。程序界面上显示检测进行流程及阶段，实验结束后，取出样品，输出报告，进行分析。
102.(3)关闭程序，关闭仪器电源。
103.具体检测结果详见表1。表1
104.通过表1可知，实施例1-20所制备出的超高温灭菌乳于货架期6个月后、7个月后和8个月后的澄清指数分别低于对比例1。具体地，对比例1所制备出的超高温灭菌乳在货架期6个月后澄清指数为0.893，在货架期7个月后澄清指数为0.972，在货架期8个月后澄清指数为1.186；实施例14在货架期6个月后澄清指数为0.701，在货架期7个月后澄清指数为0.830，在货架期8个月后澄清指数为0.896。即，实施例14的澄清指数相比对比例1降低，稳定性提高。
105.2、对实施例1-20和对比例1所制备出的牛奶进行蛋白酶检测。所述蛋白酶根据中华人民共和国国家标准“gb/t23527-2009”进行检测。具体检测结果详见表2。
表2表2
106.由上表蛋白酶检测结果可以得到：实施例1-20所制备出的超高温灭菌乳于货架期6个月后、7个月后和8个月后的蛋白酶分别低于对比例1。具体地，对比例1所制备出的超高温灭菌乳在货架期6个月后蛋白酶为236.93u/100ml，在货架期7个月后蛋白酶为299.24u/100ml，在货架期8个月后蛋白酶为363.85u/100ml；实施例14所制备出的超高温灭菌乳在货架期6个月后蛋白酶为155.02u/100ml，在货架期7个月后蛋白酶为175.30u/100ml，在货架期8个月后蛋白酶为200.06u/100ml。
107.通过表2可知，对牛奶较温和方式对超高温灭菌耐热酶的灭酶效果，货架期6个月
后：实施例14蛋白酶比对比例1减少81.91u/100ml；7个月后：实施例14蛋白酶比对比例1减少123.94u/100ml。
108.3、对实施例1-20和对比例1所制备出的超高温灭菌乳进行底部沉淀检测。具体检测结果详见图2-7。通过图2-4可知，对比例1所制得的超高温灭菌乳在货架期6个月后有轻微沉淀，在货架期7个月后出现沉淀增多和凝胶现象，在货架期8个月后的凝胶现象严重。通过图5-7可知，实施例14所制备出的超高温灭菌乳在货架期6个月后无沉淀，在货架期7个月后出现轻微沉淀，在货架期8个月后出现轻微沉淀、无凝胶。即，实施例14所制备出的超高温灭菌乳底部沉淀远低于对比例1，并且实施例14所制备出的超高温灭菌乳也没有出现凝胶现象。
109.通过上述性能测定可知对牛奶较温和方式对超高温灭菌乳(脱脂纯牛奶)耐热酶的灭活有很好的效果、能灭残留耐热酶的活性，对超高温灭菌牛奶蛋白凝块具有改善效果。
110.以上所述仅仅是本发明的优选实施方式。应当指出的是，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，本领域技术人员可对本发明的细节和特征进行各种修改、组合、变更或替换。这些修改、组合、变更或替换也应理解为包括在本发明要求保护的范围之内。

技术特征：
1.一种超高温灭菌乳的制备方法，其特征在于，包括对奶组分进行超高温灭菌和灌装的步骤，其中所述超高温灭菌的温度为137-139℃，灭菌时间为3-5s；所述灌装的温度为40-60℃。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，进一步包括在所述超高温灭菌之前对所述奶组分进行预热和均质，所述预热的温度为70-75℃，均质采用二级均质，其中一级均质的压力为45-55bar，二级均质的压力为245-255bar。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在灌装步骤之后还进一步包括保温步骤，所述保温为水浴保温；所述水浴保温时间为20-80min。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在保温步骤之后还包括第一冷却步骤，所述第一冷却的温度为20-30℃。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在超高温灭菌步骤之前还包括制备脱脂奶和巴氏杀菌的步骤。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，制备脱脂奶的步骤包括对原料奶分离稀奶油和第二冷却的步骤，其中对原料奶分离稀奶油的温度为50-55℃，第二冷却温度为1-8℃。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述巴氏杀菌的温度为75-90℃，巴氏杀菌的时间为13-17s。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在分离稀奶油前还包括对稀奶油进行预热的操作，所述预热的温度为50-55℃。9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述原料奶的贮存温度为1-8℃。10.根据权利要求1-9任一项所述的制备方法制备的超高温灭菌乳。

技术总结
本发明提供了一种超高温灭菌乳及其制备方法。所述制备方法包括对奶组分进行超高温灭菌和灌装的步骤，其中所述超高温灭菌的温度为137-139℃，灭菌时间为3-5s；所述灌装温度为40-60℃。该制备方法所制得的超高温灭菌乳在货架期内蛋白酶明显降低，澄清指数降低，稳定性明显提高，并且在货架期内底部沉淀明显降低，从而对超高温灭菌牛奶蛋白凝块具有改善效果。果。果。


技术研发人员：程永乐 张颖 李勇 陈向科 曹凯 赵彦星 朱楠
受保护的技术使用者：内蒙古伊家好奶酪有限责任公司
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2023/9/22