CN104255911A - 微生物法制备天然养乐多香料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微生物法制备天然养乐多香料的方法，包括如下步骤：配制由奶类原料(鲜牛奶、脱脂奶粉或脱脂乳等)、甜味料和水组成的养乐多发酵培养基；将该养乐多发酵培养基依次进行均质、灭菌、冷却；将养乐多菌种发酵剂按0.1-0.5％的接种量接种于冷却后发酵培养基中；将所得的接种后发酵培养基依次进行发酵、初步的固液分离、精制过滤；从而得到天然养乐多香料。采用该方法制备得到的天然养乐多香料香气纯正、浓郁醇厚。
Description
技术领域
本发明属于食品配料技术领域，特别涉及一种微生物法制备天然养乐多香料的方法。
背景技术
随着人们保健意识的增强，生活节奏的加快，工作压力的增大，亚健康现象愈来愈凸显，未来消费者对新鲜牛奶、酸奶、活性益生菌和活性乳酸菌饮料以及奶酪将有更多需求。其中养乐多乳酸饮品已成为销售量最高，最受消费者青睐的奶制品之一。目前，在全球31个国家和地区每天有2500万人在饮用该产品。
但是由于加工工艺、菌种和原料的差异性等原因，或是由于发酵剂的后酸化，造成风味物质的散失和改变，致使风味变得单薄，无醇厚感，致使产品风味不显著，严重时会影响产品的口感和风味。因此，养乐多香料香精的添加不仅可以是特征风味更为显著，提高香气强度，使香气丰满醇厚，对改善和提高食品品质起到画龙点睛的作用。
化学合成法是目前制备奶味香精的主要方法，大部分是利用酸奶香精和牛奶香精按照一定比例调配而成；其优点在于工艺简单，原料价格低廉，反应容易控制，工艺技术比较成熟。但一般由化学法制备的香精香味单一、酸味尖锐，香气不自然；在养乐多香精的制备过程中使用有机溶剂，不仅给环境带来负担，还会降低食品安全性。随着人们生活水平的提高，天然养乐多香精越来越受到消费者的喜爱，进而生物制备法逐渐得到重视。
目前现有的顶级养乐多香精，由复杂的化学法合成，其香气纯正、浓郁醇厚；但是价格昂贵，不适宜规模化使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种以奶类原料(包括鲜牛奶或脱脂奶粉、脱脂乳等)为原料，利用微生物发酵制备天然养乐多香料的方法。采用该方法制备得到的天然养乐多香料香气纯正、浓郁醇厚。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种微生物法制备天然养乐多香料的方法，包括如下步骤：
(1)、配制养乐多发酵培养基：
每1000g养乐多发酵培养基由以下含量的成分组成：
奶类原料 100～900g，
甜味料 60-80g，
水 余量；
所述奶类原料为鲜牛奶、脱脂奶粉或脱脂乳；
(2)、均质：
将所得的养乐多发酵培养基搅拌均匀后，于室温下进行均质处理，所述均质处理的转速为1000～4000rpm/min(优选2000-3000rpm/min)，均质时间为3～15min(优选5～8min)；得均质后发酵培养基；
(3)、灭菌：
将均质后发酵培养基进行加热灭菌，灭菌温度为85～110℃(优选90～110℃)，灭菌时间为1～30min；得灭菌后发酵培养基；
(4)、冷却：
将灭菌后发酵培养基冷却至25～40℃(优选35～37℃)；得冷却后发酵培养基；
(5)、接种：
将养乐多菌种发酵剂按0.1-0.5％的接种量接种于步骤(4)所得的冷却后发酵培养基中，得接种后发酵培养基；
上述％为重量％；
(6)、发酵：
将步骤(5)所得的接种后发酵培养基进行发酵处理，发酵温度为30～40℃(较佳为37℃)，发酵时间为10～72h(优选48～72h)，从而控制发酵后的酸度为80～160°T(优选130～140°T)；
(7)、初步的固液分离：
将步骤(6)所得的发酵产物在1500～3500rpm/min条件下离心3～10min(优选3000rpm/min条件下离心5min)，从而进行初步的固液分离；
(8)精制过滤：
将步骤(7)所得的养乐多发酵物上清液进行精制过滤，得到天然养乐多香料(为纯正、浓郁的天然养乐多香料)。
作为本发明的微生物法制备天然养乐多香料的方法的改进：步骤(8)中的精制过滤方法为以下任意一种：
高速低温离心法：转速为6000～10000rpm/min(优选7000～8000rpm/min)，离心时间为3～10min(优选3～4min)，离心温度为0～10℃(优选0～4℃)；
板框压滤法：纤维素酯微孔滤膜过滤法或聚丙烯膜过滤法。
作为本发明的微生物法制备天然养乐多香料的方法的进一步改进：
步骤(5)的养乐多菌种发酵剂为以下的至少一种：
副干酪乳杆菌(可购买于潍坊沃腾进出口有限公司)、代田菌(干酪乳杆菌，从养乐多乳酸饮料中分离纯化)、瑞士乳杆菌、乳酸链球菌、复合菌种(例如丹麦汉森公司YC380，含保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌；台湾Yakult菌种，含代田菌和瑞士乳杆菌)。
即，养乐多菌种发酵剂可以单一使用，也可以两种或两种以上的复配使用。
本发明的微生物法制备天然养乐多香料的方法的进一步改进：
步骤(1)中的甜味料为葡萄糖、白砂糖和蜂蜜中的至少一种。
即，甜味料可以是单种原料，也可以是两者或两者以上的混合原料。
在本发明中，室温是指20～30℃。
本发明具有如下优点和特点：
1、本发明利用微生物发酵技术，通过生物菌种(多种生物菌种)对鲜牛奶或脱脂乳或脱脂奶粉进行发酵，通过离心(初步的固液分离)、精制过滤等获得天然养乐多香料。
目前市场上的养乐多香精多为化学合成香料调配而成，本发明的天然养乐多香料能填补市场空白。
2、本发明的制备过程基本不加化学添加剂，具有较高的安全性，顺应时代健康、绿色的要求，满足消费者需求，有广阔的市场前景和经济效益。
即，利用生物发酵法制备天然养乐多香料，更为符合现代人对绿色、天然等食品理念的追求。
3、采用本发明方法所得的天然养乐多香料具有浓郁、纯正醇厚的养乐多风味；此外，本发明可作为调香底料，经修饰后，可调配为乳化型养乐多香精和水溶性香精，扩大其应用范围。
4、生物发酵法制备养乐多香料的反应条件温和，节约能源，降低成本，并且适合于工业大生产。
本发明所得的天然养乐多香料，其使用方法和用量可参照化学法制备的养乐多香料；即，每1000ml的养乐多乳酸饮品可添加约0.5～5g的天然养乐多香料。
综上所述，本发明的生物法制备天然养乐多香料可使牛奶等奶类原料的利用率近100％，整个过程无“三废”产生，对环境无污染，符合环保要求；产品属于天然食品添加剂，安全无毒，香气自然、柔和，能明显改善和提高加香产品的内在品质。根据不同的需要，采用不同的微生物可制备出一系列口味的养乐多香精，是香料工业技术的前进动力，也是将来重点发展的方向。
具体实施方式
为了理解本发明，下面以实施例子进一步说明本发明，但不限于这些实例。
实施例1、一种微生物法制备天然养乐多香料的方法，依次进行如下步骤：
1)、配制养乐多发酵培养基：
养乐多发酵培养基由鲜牛奶、甜味料和水组成，具体配方是：鲜牛奶900g，葡萄糖60g，水40g。
2)、均质：将配制好的养乐多发酵培养基搅拌均匀后，在室温下进行均质处理，转速为3000rpm/min，均质时间为5min；
3)、灭菌：将均质后的发酵培养基加热灭菌，灭菌温度为90℃，灭菌时间为30min；
4)、冷却：将灭菌后发酵培养基冷却至37℃；
5)、接种：以丹麦汉森公司YC380作为菌种发酵剂，将菌种发酵剂1.0g接种于步骤4)所得的冷却后发酵培养基中；
6)、发酵：将步骤5)所得的接种后发酵培养基进行发酵处理，发酵温度为37℃，发酵时间为72h，控制发酵后的酸度为130°T；
7)、初步的固液分离：将步骤6)所得的发酵产物在3000rpm/min条件下离心5min，从而进行初步的固液分离；
8)精制过滤：将步骤7)所得的养乐多发酵物上清液利用高速低温离心法进行精制过滤，转速为8000rpm/min，离心时间为3min，离心温度为4℃，得到纯正、浓郁的天然养乐多香料约990g。
实施例2、一种微生物法制备天然养乐多香料的方法，依次进行如下步骤：
1)、配制养乐多发酵培养基：配方为：鲜牛奶900g，白砂糖80g，水20g。
2)、均质：将配制好的养乐多发酵培养基搅拌均匀后，在室温下进行均质处理，转速为2000rpm/min，均质时间为8min；
3)、灭菌：将均质后发酵培养基加热灭菌，灭菌温度为110℃，灭菌时间为1min；
4)、冷却：将灭菌后发酵培养基冷却至37℃；
5)、接种：
以副干酪乳杆菌(可购买于潍坊沃腾进出口有限公司)作为菌种发酵剂，将菌种发酵剂1.0g接种于步骤4)所得的冷却后发酵培养基中；
6)、发酵：将步骤5)所得的接种后发酵培养基进行发酵处理，发酵温度为37℃，发酵时间为72h，控制发酵后的酸度为140°T；
7)、初步的固液分离：将步骤6)所得的发酵产物在3000rpm/min条件下离心5min，进行初步的固液分离；
8)、精制过滤：将步骤7)所得的养乐多发酵物上清液利用高速低温离心法进行精制过滤，转速为7000rpm/min，离心时间为4min，离心温度为0℃，得到纯正、浓郁的天然养乐多香料约994g。
对比例1-1、将实施例1步骤1)中的“鲜牛奶900g，葡萄糖60g，水40g”改成脱脂牛奶500g，葡萄糖80g，水420g；其余等同于实施例1。
对比例1-2、将实施例1步骤1)中的“鲜牛奶900g，葡萄糖60g，水40g”改成脱脂奶粉100g，葡萄糖50g，水750g；其余等同于实施例1。
对比例2-1、将实施例1步骤2)中的“转速为3000rpm/min，均质时间为5min”改为转速为1000rpm/min，均质时间为8min；其余等同于实施例1。
对比例2-2、将实施例1步骤2)中的“转速为3000rpm/min，均质时间为5min”改为转速为500rpm/min，均质时间为15min；其余等同于实施例1。
对比例3-1、将实施例1步骤3)中的“灭菌温度为90℃，灭菌时间为30min”改为灭菌温度为70℃，灭菌时间为40min；其余等同于实施例1。
对比例3-2、将实施例1步骤3)中的“灭菌温度为90℃，灭菌时间为30min”改为灭菌温度为130℃，灭菌时间为5min；其余等同于实施例1。
对比例4-1、将实施例1步骤4)中的“发酵培养基冷却至37℃”改成发酵培养基冷却至45℃；其余等同于实施例1。
对比例4-2、将实施例1步骤4)中的“发酵培养基冷却至37℃”改成发酵培养基冷却至25℃；其余等同于实施例1。
对比例5-1、将实施例1步骤5)中的发酵菌种分别改为代田菌(干酪乳杆菌，从养乐多乳酸饮料中分离纯化)，重量不变；其余等同于实施例1。
对比例5-2、将实施例1步骤5)中的菌种发酵剂的用量由1.0g改成10g；其余等同于实施例1。
对比例6-1、将实施例1步骤6)中的“发酵温度为37℃，发酵时间为72h，控制发酵后的酸度为130°T”改为发酵温度为20℃，发酵时间为90h，控制发酵后的酸度为130°T；其余等同于实施例1。
对比例6-2、将实施例1步骤6)中的“发酵温度为37℃，发酵时间为72h，控制发酵后的酸度为130°T”改为发酵温度为50℃，发酵时间为60h，控制发酵后的酸度为80°T；其余等同于实施例1。
对比例7-1、将实施例1步骤7)中的“3000rpm/min条件下离心5min”改为1000rpm/min条件下离心5min；其余等同于实施例1。
对比例7-2、将实施例1步骤7)中的“3000rpm/min条件下离心5min”改为3000rpm/min条件下离心25min；其余等同于实施例1。
对比例8-1、将实施例1步骤8)中的“转速为8000rpm/min，离心时间为3min，离心温度为4℃”改为转速为1000rpm/min，离心时间为20min，离心温度为20℃；其余等同于实施例1。
对比例8-2、将实施例1步骤8)中的“转速为8000rpm/min，离心时间为3min，离心温度为4℃”改为采用0.12μm的聚丙烯膜过滤；其余等同于实施例1。
实验：
将上述所有的实施例和对比例按照GBT14454.2-2008《香料香气评定方法》，请6位专家进行感官评价，给出评分。
感官评价的方法为：选择6名对养乐多香气比较敏感的评价人员，前期进行模拟评价，显示这些感官评价员均能区别不同程度养乐多香气样品间的差别。同时，对所有感官评价人员提供一种顶级养乐多香精(通过市购方式获得)作为对照样品，让感官评价人员根据实例样品的香气与对照样品的天然养乐多香气接近程度进行在1～9分范围打分，与对照样品越接近分数越高，有异味、咸味、腥味或香气淡则分数低。最后对6名评价员给出的相同实施例或对比例样品评价分数进行统计，对异常值采用Q检验法进行分析剔除，然后对评价分数进行取平均值，报告结果，如表1所示。结果表明，对比例5-1、对比例8-2与实施例1均没有显著差异，但其他对比例与实施例1具有显著性差异(5％显著水平)。
表1
| 编号 | 感官评价值 |
| 实施例1 | 8.9 |
| 实施例2 | 8.3 |
| 对比例1-1 | 6.5 |
| 对比例1-2 | 5.8 |
| 对比例2-1 | 6.6 |
| 对比例2-2 | 4.9 |
| 对比例3-1 | 6.1 |
| 对比例3-2 | 4.3 |
| 对比例4-1 | 5.5 |
| 对比例4-2 | 6.0 |
| 对比例5-1 | 8.6 |
| 对比例5-2 | 4.8 |
| 对比例6-1 | 5.4 |
| 对比例6-2 | 5.9 |
| 对比例7-1 | 4.7 |
| 对比例7-2 | 5.7 |
| 对比例8-1 | 5.2 |
| 对比例8-2 | 8.7 |
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (4)
1.微生物法制备天然养乐多香料的方法，其特征是包括如下步骤：
(1)、配制养乐多发酵培养基：
每1000g养乐多发酵培养基由以下含量的成分组成：
奶类原料 100～900g，
甜味料 60～80g，
水 余量；
所述奶类原料为鲜牛奶、脱脂奶粉或脱脂乳；
(2)、均质：
将所得的养乐多发酵培养基搅拌均匀后，于室温下进行均质处理，所述均质处理的转速为1000～4000rpm/min，均质时间为3～15min；得均质后发酵培养基；
(3)、灭菌：
将均质后发酵培养基进行加热灭菌，灭菌温度为85～110℃，灭菌时间为1～30min；得灭菌后发酵培养基；
(4)、冷却：
将灭菌后发酵培养基冷却至25～40℃；得冷却后发酵培养基；
(5)、接种：
将养乐多菌种发酵剂按0.1-0.5％的接种量接种于步骤(4)所得的冷却后发酵培养基中，得接种后发酵培养基；
上述％为重量％；
(6)、发酵：
将步骤(5)所得的接种后发酵培养基进行发酵处理，发酵温度为30～40℃，发酵时间为10～72h，从而控制发酵后的酸度为80～160°T；
(7)、初步的固液分离：
将步骤(6)所得的发酵产物在1500～3500rpm/min条件下离心3～10min，从而进行初步的固液分离；
(8)精制过滤：
将步骤(7)所得的养乐多发酵物上清液进行精制过滤，得到天然养乐多香料。
2.根据权利要求1所述的微生物法制备天然养乐多香料的方法，其特征是：所述步骤(8)中的精制过滤方法为以下任意一种：
高速低温离心法：转速为6000～10000rpm/min，离心时间为3～10min，离心温度为0～10℃；板框压滤法：纤维素酯微孔滤膜过滤法或聚丙烯膜过滤法。
3.根据权利要求1或2所述的微生物法制备天然养乐多香料的方法，其特征是：
所述步骤(5)的养乐多菌种发酵剂为以下的至少一种：
副干酪乳杆菌、代田菌、瑞士乳杆菌、乳酸链球菌、复合菌种。
4.根据权利要求3所述的微生物法制备天然养乐多香料的方法，其特征是：
所述步骤(1)中的甜味料为葡萄糖、白砂糖和蜂蜜中的至少一种。
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