本发明涉及了乳酸菌饮料加工技术领域，特别涉及了一种褐色乳酸菌饮料制备方法及其产品。
背景技术：
近年来，褐色乳酸菌饮料以其独特的风味受到了广大消费者的喜爱。牛奶或复原乳经过高温褐变，糖类、蛋白质等产生美拉德反应。美拉德反应的产物是棕色的，也被称为褐变反应。反应物中羰基化合物包括醛、酮、还原糖，氨基化合物包括氨基酸、蛋白质、胺、肽等等，这些物质赋予了产品独特的褐色和风味。
目前应用的褐色乳酸菌饮料以常温贮存和低温贮存为主，贮存温度主要与产品的工艺有关。低温贮存的褐色乳酸菌饮料通常含有大量的乳酸菌，基本不含乳糖，对于乳糖不耐受的人群可以作为很好的食品来源，产品中富含发酵产生的益生成分，可以改善肠道菌群的品质，调理肠胃健康。常温贮存的褐色乳酸菌饮料因最后有一道杀菌工序，包括乳酸菌在内的所有微生物均被灭活，所以能常温贮存。基于目前人们对健康生活的追求，低温贮存的褐色乳酸菌饮料往往是消费者的首选。
褐色乳酸菌饮料的稳定性是保证饮料质量的关键技术之一，但是其在货架期内极易出现分层、沉淀等现象，会严重影响产品的存储和消费。通常在生产过程中，会往乳酸菌饮料中加入合适的稳定剂，但是稳定剂有时候会影响饮料产品的清爽口感而且没有什么营养价值，如添加果胶或大豆多糖稳定剂的价格很高，也会带来很大的企业成本压力。
因此，目前，通过严格控制原料比例、生产工艺条件，生产出一种不添加稳定剂，且能在货架期内不出现分层、沉淀等现象的质量稳定，口感清爽的乳酸菌饮品，是目前乳酸菌行业关注的重点。
技术实现要素：
本发明针对现有技术中通过添加稳定剂来避免乳酸菌饮料在货架期内出现分层、沉淀等现象，而稳定剂的添加会出现增加企业成本、影响饮品口感、没有营养价值等技术问题，提供了一种褐色乳酸菌饮料的制备方法及其产品，该褐色乳酸菌饮料中无需添加稳定剂，即可保证产品在货架期内不会出现分层、沉淀等现象的质量问题，同时也降低了企业成本。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种褐色乳酸菌饮料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、将酸奶基料和糖浆混合均匀，得到混合物料；
步骤2、将步骤1得到的混合物料进行均质处理，得到褐色乳酸菌饮料，其中均质处理的工艺参数为压力18mpa-22mpa、温度2℃～10℃；
其中所述酸奶基料与所述糖浆的重量比为2.8～3.3:7；
其中，酸奶基料的制备原料以1000重量份计包括：奶粉135份～145份，菌种100dcu-200dcu，余量为水；所述菌种是副干酪乳杆菌；所述酸奶基料的制备方法包括以下步骤：
步骤a、将水、奶粉混合均匀，混合温度为48℃～52℃，得到混合溶液；
步骤b、将步骤a得到的混合溶液进行均质处理，所述均质的工艺条件为温度60℃～65℃、压力18mpa～20mpa；
步骤c、将步骤b均质处理后的物料在90℃～99℃下杀菌13s～18s；
步骤d、直接将步骤c得到的物料在85℃～99℃下进行褐变2h～5h；
步骤e、将步骤d得到的物料在34℃～39℃下接种活化菌种，保温发酵72h～96h使得物料的酸度达到200°t～220°t，得到酸奶基料。
本发明提供了一种褐色乳酸菌饮料的制备方法，该方法通过严格控制酸奶基料与糖浆的重量比、制备酸奶基料的工艺参数以及制备褐色乳酸菌饮料的工艺参数，制备得到的褐色乳酸菌饮料中无需添加稳定剂，即可保证产品在货架期内不会出现分层、沉淀等现象的质量问题，同时也降低了企业成本。其中通过严格的控制酸奶基料的褐变温度和褐变时间来保证酸奶基料的蛋白质变性程度保持在合理的范围使得酸奶基料在一定的发酵时间达到合适的酸度，通过控制酸奶发酵后的酸度以及酸奶基料与糖浆的配比，来确保褐色乳酸菌饮料整体体系的稳定性，不会出现蛋白质的沉淀。同时酸奶基料和糖浆的均质处理过程也很重要，均质压力直接影响了整体体系的稳定性。产品的稳定性与多个因素息息相关，多种因素之间又环环相扣。
进一步的，所述奶粉是脱脂奶粉、全脂奶粉、低脂奶粉中的一种或多种。
进一步的，制备酸奶基料的原料还包括糖类物质，所述糖类物质的添加量为30份～35份。进一步的，所述糖类物质是葡萄糖、果糖、半乳糖、麦芽糖、乳糖中的一种或多种。添加适量的糖类物质可以给菌种的发酵提供能量，增加发酵的效率和效果。
进一步的，所述菌种还包括乳双歧杆菌、嗜酸乳杆菌中的一种或两种。在副干酪乳杆菌加入其它的乳酸杆菌可以为发酵提供更多的乳酸菌数，一方面可以提高发酵的效率，另一方面也增加一些其它的活性菌种可以给人的身体带来更多的益处。
进一步的，所述酸奶基料的原料中菌种的添加量为150dcu～200dcu。在一定的原料范围内菌种的添加量也会影响发酵的速度及发酵的口感，过多的菌种生成的产品口感反而不佳，过少又会影响发酵的效率，选择合适的菌种添加量不仅可以有效控制发酵时间，也会在对身体有益的同时来提高产品的口感。
进一步的，步骤d：直接将步骤c所得的物料在88℃～95℃下进行褐变3h～4h。经过发明人大量的实验发现，褐变的温度和时间是影响乳酸菌饮料整个体系的关键性因素之一，褐变时间长了，蛋白变性大，焦香味太浓，会导致发酵时间变长，产品酸奶终点酸度偏低和ph偏高，就会导致产品稳定性不好。褐变时间短了，会导致产品焦香味不足，蛋白变性不足，酸奶基料发酵时间短，产品酸奶基料ph偏高，就会导致产品稳定性不好。实验发现褐变3h～4h是一个优选的时间范围，褐变在这个时间范围内，整个体系的稳定性更强。
进一步的，所述糖浆按700重量份计包括以下原料制成：白砂糖135份～140份；余量为水。
所述糖浆的制备方法包括以下步骤：
步骤a、将白砂糖，加水溶解，溶解温度为55℃～65℃。
步骤b、将步骤a得到的物料在113℃～117℃下杀菌15s～20s，得到糖浆。
进一步的，制备糖浆的原料还包括柠檬浓缩汁，所述柠檬浓缩汁的添加量为0.4份～0.6份；柠檬浓缩汁色泽黄亮、晶莹剔透，口感柔顺，带有柠檬特有的清香。加入糖浆中有助于提高乳酸菌饮料的口感，而且可以起到微调酸度的作用。
进一步的，制备糖浆的原料还包括膳食纤维物质，所述膳食纤维物质的添加量为0.9份～1.1份。进一步的，所述膳食纤维物质是聚葡萄糖、果糖、低聚糖中的一种或多种，优选地，所述膳食纤维物质是聚葡萄糖。在原料中加入适量的膳食纤维物质，可以能帮助肠胃蠕动，促进食物的消化吸收；膳食纤维还具有强大吸水性，当人体摄入的营养过剩时，它能把过剩的营养带出体外，有利于粪便的排泄，防止便秘。经常补充膳食纤维，不仅能保持健康的体质，还能有效预防冠心病、糖尿病等多种疾病。
进一步的，制备糖浆的原料还包括食用香精，所述香精的添加量为0.5份～0.8份。
进一步的，所述酸奶基料与所述糖浆的重量比为3.0～3.3:7。酸奶基料和糖浆的配比是影响乳酸菌饮料体系稳定性的重要因素之一，一方面酸奶基料的酸度及添加量会直接导致乳酸菌饮料的ph过大或过小都会引起体系中蛋白质的沉淀，导致产品不稳定，另一方面酸奶基料和糖浆的配比不仅影响着乳酸菌饮料的口味，而且糖浆的比例超出合适的范围，会使得乳酸菌饮料在长期放置下在重力作用下出现配料的下沉，分层现象也会出现，经过发明人大量的实验研究出上述优选的配比范围，保证乳酸菌饮料体系的稳定性。
进一步的，步骤2中均质的压力为20mpa～22mpa。均质是食品或化工行业生产中经常要运用的一项技术。食品加工中的均质就是指物料的料液在挤压、强冲击和失压膨胀的三重作用下使物料细化，从而使物料能更均匀的相互混合，奶制品加工中使用均质机使牛奶中的脂肪破碎的更加细小，从而使整个产品体系更加稳定。但是均质的效果会和均质的温度及产品的浓度还有压力是息息相关的，经过发明人大量的实验研究探索，限定均质的温度及产品配方比例在合适的范围下，找出优选的均质压力范围，对均质的效果，最终产品的稳定性有着显著的影响。
进一步的，步骤2中均质的温度为5℃～8℃。
进一步的，将步骤2制备的褐色乳酸菌饮料进行装罐、装瓶或装袋处理。
本发明还提供了一种采用上述制备方法制得的褐色乳酸菌饮料。
本发明提供的褐色乳酸菌饮料未添加稳定剂，风味独特，口感醇厚，在保质期内产品质量稳定，不会出现分层、较多沉淀等现象。
进一步的，所述褐色乳酸菌饮料的沉淀率＜5％，其中测试乳酸菌饮料的测试方法为：在已知质量为m1的离心管中加入质量为m0的样品，在室温条件下以2500r/min～3500r/min离心18min～22min，取出离心管，缓慢将上层液体倒出，再将离心管在水平桌面倒置5min～10min，擦去管外壁残留液体后准确称取沉淀物和离心管的总质量为m2，，计算出离心沉淀率；沉淀率公式：沉淀率＝(m2-m1)/m0
进一步的，所述褐色乳酸菌饮料的ph为3.5～3.7。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1.本发明提供的乳酸菌饮料，通过高温褐变工艺，使得糖类、蛋白质等发生美拉德反应，产生的乳酸菌饮料为褐色的，具有独特的风味，深受广大消费者喜爱，并且未加稳定剂的情况下，其在货架期内不会出现分层、沉淀等现象的质量问题。
2.本发明提供的褐色乳酸菌饮料的制备中通过严格控制酸奶基料与糖浆的重量比、制备酸奶基料的工艺参数以及制备褐色乳酸菌饮料的工艺参数，来确保了褐色乳酸菌饮料整体体系的稳定性，不会出现蛋白质的沉淀，原料中未添加稳定剂也降低了企业成本。
3、本发明提供的褐色乳酸菌饮料采用低温贮存方法保存，饮料中含有大量的活性乳酸菌，可以改善肠道菌群的品质，调理肠胃健康。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
制备糖浆
步骤a1、将13.7g白砂糖、0.05g柠檬浓缩汁、聚葡萄糖0.1g、香精0.6g加60℃的水定容至70g，溶解。
步骤b1、将步骤a得到的物料在115℃下杀菌15s，得到糖浆。
实施例2
制备酸奶基料，包括以下步骤：
步骤a2、将50℃的86g水、14g脱脂奶粉、3.5g葡萄糖混合，搅拌均匀，得到混合溶液。
步骤b2、将步骤a2得到的混合溶液进行均质处理，所述均质的工艺条件为温度62℃、压力19mpa。
步骤c2、将步骤b2均质处理后的物料在95℃下杀菌处理，并保温15s。
步骤d2、直接将步骤c2中杀菌后的物料在90℃下进行褐变3.5h。
步骤e2、将步骤d2得到的物料在36℃下接种活化15dcu副干酪乳杆菌菌种，发酵74h后，物料酸度达到了210°t，得到酸奶基料。
然后，制备乳酸菌饮料，其中糖浆采用实施例1制备的糖浆，包括以下步骤：
步骤1、将30g酸奶基料和70g糖浆混合均匀，得到混合物料。
步骤2、将步骤1得到的混合料在压力20mpa、温度8℃下进行均质技术处理，得到褐色乳酸菌饮料。测试褐色乳酸菌饮料的沉淀率为2.8％，褐色乳酸菌饮料的ph值为3.6，保质期内未出现分层现象。
实施例3-11
实施例3-11的实验方法、原料用量与实施例2相同，唯一不同的是酸奶基料的褐变温度和褐变时间、发酵温度。表1中列出了实施例2-11的酸奶基料的制备工艺参数及最终产物的沉淀率和ph值。
表1实施例2-11制备酸奶基料的工艺参数及最终产物的沉淀率和ph值
实施例2-11的测试数据可以看出，褐色乳酸菌产品的稳定性与酸奶基料褐变的温度、时间，与酸奶基料发酵的温度、时间是息息相关的，实施例2-8控制一定的发酵温度下，改变酸奶基料的褐变温度及褐变时间，研究发在褐变温度为85℃～99℃，褐变时长为2h～5h，优选地，在88℃～95℃下进行褐变3h～4h，制备的酸奶基料可以在72h～96h之间达到200°t～220°t，从而制备的褐色乳酸菌饮料的沉淀率在5％以下，最终产品不会出现分层现象。如果褐变时间长了，蛋白变性大，焦香味太浓，会导致发酵时间变长，使得产品在发酵96小时以后还没达到200°t～220°t，就会导致产品稳定性不好。褐变时间短了，会导致产品焦香味不足，蛋白变性不足，酸奶基料发酵时间短，产品在不到72小时的时候就已经达到酸度要求范围，就会导致产品稳定性不好。
实施例11在发酵100小时以后酸奶基料的酸度虽然达到了200°t～220°t，没有出现分层现象，但是经过多人的品尝，一致认为此褐色乳酸菌饮料的口感明显很差。从实施例9-10的工艺参数及测试结果可以看出，发酵温度过高或过低都会影响菌种的发酵效率，直接影响着发酵的时间过长或过短，因此实验发现，酸奶基料在一定发酵时间内要到达一定的酸度，与褐变温度、时间，与发酵温度有着直接的关系，在合适的范围内，需要不断的调控着其他因素的合适范围，才能保证最终产品的稳定性。
实施例12-17
实施例12-17的实验方法、工艺参数与实施例2相同，唯一不同的是酸奶基料与糖浆的重量比的变化，表2中列出了实施例12-17的酸奶基料与糖浆的重量比及褐色乳酸饮料最终的沉淀率、ph值、保质期内是否出现分层的情况。其中表2中的重量比是指酸奶基料与糖浆的重量比。
表2实施例2及实施例12-17的制备原料配比及性能结果
从实施例2及实施例12-17的测试结果来看，酸奶基料与糖浆的比例是一个重要的影响因素，酸奶基料比重较大的时候，直接影响着最终褐色乳酸菌饮料的ph值，糖浆的比重较大的时候，由于重力作用的原因，在保证期内使得产品出现物料下沉，导致产品出现分层现象，从表2中的数据可以看出，当最终褐色乳酸饮料的沉淀率达到5％以下并且ph值在3.5～3.7之间的时候，保质期内才不会出现分层，产品稳定性较高。实验研究探索以后，发现酸奶基料与糖浆的比例在2.8:7～3.3:7的时候，最终的褐色乳酸菌饮料在保证期内不会出现分层现象，稳定性较强，其中经过多人品尝后，认为酸奶基料与糖浆的比，比例在3.0:7～3.3:7的时候，褐色乳酸菌饮料的口感更佳。
实施例18-24
实施例18-24相对于实施2的实验方法、实验原料配比是相同的，唯一不同的在于利用酸奶基料和糖浆制备褐色乳酸菌饮料的时候，均质的压力不同。结果如表3所示。
表3实施例2及实施例18-24的均质压力及测试性能结果
发明人通过大量的实验发现，均质压力对均质的效果影响很大，均质的效果对最终产品的沉淀率有着显著的影响，从表3的实验数据可以看出均质压力在18～22产品的沉淀率低于5％，优选地在均质压力为20～22的时候，产品的沉淀率均低于3％，产品更加稳定。均质压力过小，均质的效果不佳，使得饮料的物料颗粒均质不均匀而出现沉淀，在一定的原料配比及均质温度下，均质压力过大，也会使得产品沉淀率增加而造成最终褐色乳酸菌饮料出现不稳定。
实施例25-27
实施例25-27的制备方法和工艺参数及原料配比均分别与实施例实施例7、实施例17、实施例18相同，不同之处在于制备过程中实施例25-27中加入了0.3g的果胶稳定剂，通过实验可以观察，加入稳定剂的实施例25-27的褐色乳酸菌产品在保证期内并未分层，说明本发明通过控制原料配比及工艺参数可以达到不加稳定剂也能保证产品在保质期内不会出现分层的效果。
综上所述，发明人通过不断地研究探索出一种不添加稳定剂也能保证褐色乳酸菌产品质量稳定的方法，该方法通过严格控制酸奶基料与糖浆的重量比、制备酸奶基料的工艺参数以及制备褐色乳酸菌饮料的工艺参数，制备得到的褐色乳酸菌饮料中未添加稳定剂，其在货架期内未出现分层、沉淀等现象的质量问题，且口感清爽，同时也降低了企业成本。其中通过严格的控制酸奶基料的褐变温度和褐变时间来保证酸奶基料的蛋白质变性程度保持在合理的范围，通过控制酸奶发酵后的酸度以及酸奶基料与糖浆的配比，来确保褐色乳酸菌饮料整体体系的稳定性，不会出现蛋白质的沉淀。同时酸奶基料和糖浆的均质处理过程也很重要，均质压力直接影响了整体体系的稳定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种褐色乳酸菌饮料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将酸奶基料和糖浆混合均匀，得到混合物料；
步骤2、将步骤1得到的混合物料进行均质处理，得到褐色乳酸菌饮料，其中均质处理的工艺参数为压力18mpa～22mpa、温度2℃～10℃；
其中所述酸奶基料与所述糖浆的重量比为2.8～3.3:7；
其中，酸奶基料的制备原料以1000重量份计包括：奶粉135份～145份，菌种100dcu-200dcu，余量为水；所述菌种是副干酪乳杆菌；所述酸奶基料的制备方法包括以下步骤：
步骤a、将水、奶粉混合均匀，混合温度为48℃～52℃，得到混合溶液；
步骤b、将步骤a得到的混合溶液进行均质处理，所述均质处理的工艺条件为温度60℃～65℃、压力18mpa～20mpa；
步骤c、将步骤b均质处理后的物料在90℃～99℃下杀菌13s～18s；
步骤d、直接将步骤c得到的物料在85℃～99℃下进行褐变2h～5h；
步骤e、将步骤d得到的物料在34℃～39℃下接种活化菌种，保温发酵72h～96h使得物料的酸度达到200°t～220°t，得到酸奶基料。
2.根据权利要求1所述的褐色乳酸菌饮料的制备方法，其特征在于，所述酸奶基料与所述糖浆的重量比为3.0～3.3:7。
3.根据权利要求1所述的褐色乳酸菌饮料的制备方法，其特征在于，步骤2中均质的压力为20mpa-22mpa。
4.根据权利要求1所述的褐色乳酸菌饮料的制备方法，其特征在于，步骤d：直接将步骤c所得的物料在88℃～95℃下进行褐变3h～4h。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的褐色乳酸菌饮料的制备方法，其特征在于，所述糖浆按700重量份计包括以下原料制成：白砂糖135份～140份；余量为水。
6.根据权利要求5所述的褐色乳酸菌饮料的制备方法，其特征在于，所述糖浆的制备方法包括以下步骤：步骤a、将白砂糖，加水溶解，溶解温度为55℃～65℃；步骤b、将步骤a得到的物料在113℃～117℃下杀菌15s～20s，得到糖浆。
7.根据权利要求5所述的褐色乳酸菌饮料的制备方法，其特征在于，制备糖浆的原料还包含膳食纤维物质，所述膳食纤维物质的添加量为0.9份～1.1份；或/和，制备糖浆的原料还包括食用香精，所述香精的添加量为0.5份～0.8份；或/和，制备糖浆的原料还包括柠檬浓缩汁，所述柠檬浓缩汁的添加量为0.4份～0.6份。
8.一种采用权利要求1-7任意一项所述褐色乳酸菌饮料的制备方法制得的褐色乳酸菌饮料。
9.根据权利要求8所述的褐色乳酸菌饮料，其特征在于，所述褐色乳酸菌饮料的沉淀率＜5%，其中褐色乳酸菌饮料沉淀率的测试方法为：在已知质量为m1的离心管中加入质量为m0的样品，在室温条件下以2500r/min～3500r/min离心18min～22min，取出离心管，将上层液体倒出，再将离心管在水平桌面倒置5min～10min，擦去管外壁残留液体后准确称取沉淀物和离心管的总质量为m2，计算出离心沉淀率；沉淀率公式：沉淀率=（m2-m1）/m0。
10.根据权利要求8或9所述的褐色乳酸菌饮料，其特征在于，所述褐色乳酸菌饮料的ph为3.5～3.7。
技术总结
本发明公开了一种褐色乳酸菌饮料制备方法及其产品，该制备方法包括步骤1、将酸奶基料和糖浆混合均匀，得到混合物料；步骤2、将步骤1得到的混合物料进行均质处理，得到褐色乳酸菌饮料，其中均质处理的工艺参数为压力18 MPa～22MPa、温度2℃～10℃；其中，所述酸奶基料与所述糖浆的重量比为2.8～3.3:7。本发明还提供了酸奶基料的制备方法，本发明通过严格控制酸奶基料与糖浆的重量比、制备酸奶基料的工艺参数以及制备褐色乳酸菌饮料的工艺参数，制备得到的褐色乳酸菌饮料无需添加稳定剂，即可保证产品在货架期内不会出现分层、沉淀等现象的质量问题，同时也降低了企业成本。
技术研发人员：袁雄雄;兰静秋;刘花兰;陈尚来;张微;肖艳玲;马晨元;韩雪
受保护的技术使用者：四川新华西乳业有限公司
技术研发日：.11.26
技术公布日：.02.28
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