專利名稱：在包裝液態食品中接種活性有益菌的方法
技術領域：
本發明屬于液體食品的制作工藝，特別是一種在包裝液態食品中接種活性有益菌的方法。
為方便貯藏、運輸及銷售，對含活性有益菌的乳制品，中國專利公開了兩種含活性乳酸菌乳粉的制造方法，其一專利號CN1128103公開了一種含雙歧桿菌奶粉及制造方法，其二專利號CN1233401A公開了一種含活性嗜酸乳桿菌奶粉的制作方法，這兩種方法均是把液態食品通過濃縮、干燥、升華等一系列制粉過程，其制作工藝復雜，不能完整的保持原料的原有成分；同時，這兩種方法僅限于含有活性嗜酸乳桿菌與雙歧桿菌乳粉制品加工。
現有的生產工藝，由于活性有益菌的接種是在產品包裝完成之前進行，存在以下缺點當產品在貯儲、運輸及銷售過程中超越一定的溫度、時間等條件后，對于添加(接種)活性有益菌(如乳酸菌、光合細菌及LGG菌等)的制品，較難保證產品中有效活菌數量，易出現酸敗、異味、營養物結構破壞及品位變差等現象，生理活性減弱。
以雙歧桿菌(Bifidobactercterium)制品為例進一步說明，由于人們認識到雙歧桿菌對人體的營養和保健作用。人們很早就開始從事雙歧桿菌制品的開發和研究，德國早在上世紀40年代即已將雙歧桿菌制劑用于嬰兒消化道疾病的防治。日本的第一個雙歧桿菌制品是由森永乳業公司于1971年開發的。現在日本成為世界上最大的雙歧桿菌制品生產國，已生產約70多個品種，其中50種以上是乳制品，包括發酵乳、乳飲料、干酪、奶粉、酪乳、酸性稀奶油等。在法國、美國、印度、英國等許多國家雙歧桿菌制品生產的增長都很快。
然而由于雙歧桿菌對氧敏感，營養要求特殊，不耐酸，給雙歧桿菌發酵乳制品的生產、貯存都帶來很大的問題。一般隨著貯存時間的延長，雙歧桿菌(Bifidobactercterium)產酸量的增加，產品最終酸度提高，其活性降低、功效減弱。在PH4.0以下雙歧桿菌迅速死亡，雙歧桿菌發酵乳制品存活規律見下表1。
表1發酵乳中雙歧桿菌(Bifidobactercterium)對數減少時間
1)從上表可看出，PH為4.3～4.7的發酵乳1～2周后，雙歧桿菌可減少2個對數周期，即經0.5～1周的貯存菌數減少90％。
2)即使在4～6℃PH為4.70貯存時間不能超過三周；當PH為4.30貯存時間不能超過1.5周。
3)由于雙歧桿菌(Bifidobactercterium)的后酸化作用在常溫下，其有效存活時間更短，一般3～5天。
為達到制品在消費者食用時有一定量的活性雙歧桿菌或提高其發酵制品貯存中的穩定性，普遍采用低溫冷凍措施。其冷凍措施從成品、運輸、銷售一直到消費者食用，整個過程形成一個冷鏈。根據我們國家《酸牛乳標準》GB 2746-1999的要求“乳酸菌數不得低于1×106cfu/mL。”日本的企業間自行制定的“發酵乳、乳酸菌飲料公平竟爭法規”上規定雙歧桿菌的含量不得少于107cfu/mL。
世界上大多數國家或地區，其含活性有益菌乳制品有效菌數要達到1×106cfu/mL以上，在常規冷貯、運輸與消費過程不能超過三周。同樣，其他有益菌種制品也存在著上述類似的問題。
為保證產品質量在儲藏、運輸及銷售過程必須配有溫控設施，故增加了產品的銷售成本。同時產品的銷售，受到儲藏、運輸中的溫控設施與時間的限制，對遠距離市場難以操作，其銷售半徑相對較短。常常出現產品原料供給淡旺季與市場需求不協調的矛盾。
本發明的在包裝液態食品中接種活性有益菌的方法，包括如下步驟a、按產品標準要求處理液態原料，添加配料攪拌均勻成混合物料；b、將所述混合物料在55～65℃溫度下預熱，送入均質機在15.0～20.0Mpa壓力下對物料進行均質處理，均質后送到殺菌設備中殺菌；c、自動罐裝混合物料至零售包裝容器中，包裝后儲藏或運輸；d、在批發、或零售、或消費者處，在所述的零售包裝容器中注入活性有益菌對混合物料接種，發酵。
在傳統的規模化生產中，滅菌后的原料要冷卻到有利于微生物繁殖溫度，才進行接種，且接種后要維持一定的發酵溫度，而后在到達消費者手中一直需要冷藏設施。本發明采用先包裝后接種工藝，在滅菌后即可進行包裝，省去了冷卻降溫過程，在儲藏與運輸過程中無需冷藏條件，節約生產與設備成本。
本發明在儲運、或批發、或零售、或消費者處，將活性有益菌注入零售包裝容器中，對液態食品接種，能相對延長含活性有益菌液態預包裝食品或包裝產品的保質期，保證在消費食用時有效活菌數量，大大降低產品儲藏、運輸和銷售成本，方便遠距離銷售，可以有效的解決產品原料供給淡旺季與市場需求不協調的矛盾。
圖1是本發明的工藝流程圖；本發明對傳統生產工藝進行了大膽的改進，主要包括液態原料的處理，殺菌，產品包裝以及接種發酵四個基本環節，把接種步驟由原來傳統的發酵罐接種或連續接種，改變到在批發、或零售、或消費者地，在零售包裝容器中接種發酵；把接種時間由原有的在包裝之前進行改變為在包裝完成之后的儲藏、運輸、批發、零售以至消費者手中的任意時間進行。
采用本發明方法制備活性乳酸菌奶的過程如圖2所示，主要包括1、原料乳標準化處理，即調節乳的化學組成，保證各批成品穩定一致達到標準要求；可根據產品的要求與消費者口味添加硒、鋅、鈣、果味劑、穩定劑、多糖類物質以及維生素等配料；準化處理的原料和配料重量比為100∶15～1，混合后充分攪拌均勻形成混合乳。在標準化處理與添加配料之后非脂乳固體含量達到產品標準要求。
2、將所述混合乳，預熱在55～65℃溫度下送入均質機在15.0～20.0Mpa壓力下對物料進行均質處理，均質后送到殺菌設備中殺菌。
采用高溫短時間殺菌方式，使殺菌設備內的混合乳在80～85℃溫度下殺菌30秒，或使殺菌設備內的混合乳在95℃溫度下殺菌20秒。也可采用超高溫瞬時殺菌方式，使殺菌設備內的混合乳在120～135℃溫度下殺菌2～4秒。
3、采用罐裝機自動罐裝混合乳至零售包裝容器中，包裝后儲藏或運輸。
4、在批發、或零售、或消費者處，向所述的零售包裝容器中注入乳酸菌對混合乳接種，混合乳和乳酸菌發酵劑的重量比為100∶1.5～5，然后密閉發酵，即可原裝或分裝銷售，其中發酵溫度為37～42℃，發酵時間為2.4～24小時。根據菌種特點與產品風味具體確定。
其各步驟的具體工藝條件及控制要求分述如下1、原料乳(1)酸度酸度≤18°T。
(2)成分脂肪≥3.0％，乳固體≥11.5％。
(3)雜菌數原料乳雜菌數＜50萬個/ml。
(4)原料乳不應含有抗生素等阻礙因子。
2、預處理(5)計量。
(6)凈化。
(7)冷卻。
(8)貯藏。
3、標準化4、加糖加糖的目的是提高酸乳的甜味，同時也可提高粘度，有利于酸乳的凝固性。加糖量一般為5％～8％的砂糖，加糖方法是用原料乳溶糖。
5、殺菌的條件見表2。
表2液態乳與酸乳基料加工中的熱處理條件
6、灌裝可采用各種無菌灌裝系統進行，包括無菌紙包裝系統、吹塑成形瓶裝無菌包裝系統、無菌灌裝與超高溫加工結合系統、無菌瓶、杯裝和塑料袋等。
7、接種發酵劑本發明的接種，就是應用注射器或注射機對已包裝(或灌裝)物料基液(混合乳)的容器注入發酵劑的過程。
(1)接種量制作酸乳所采用的接種量有最低、最高和最適三種。混合乳和乳酸菌的重量比為100∶1.5～5。最低接種量時，兩者的重量比為1.5％；最高接種量時，兩者的重量比為5.0％；最適接種量時，兩者的重量比為2％。
(2)、接種乳酸菌的種類乳酸菌是一類能利用可發酵碳水化合物(如葡萄糖、乳糖等)并主要產生乳酸的細菌通稱。該名稱在分類學上是不規范的。但是，由于這類細菌在自然界分布及其廣泛，在工農業生產上以及醫藥領域有重要的應用，因此，這類細菌受到人們的重視，該名稱也得到了多數人的認可。
按上述的乳酸菌定義，這類細菌在細菌分類學上至少涉及到18個屬乳桿菌屬(lactobacillus)、雙歧桿菌屬(bifidobacterium)、鏈球菌屬(streptococcus)、乳球菌屬(lactococcus)、明串珠菌屬(leuconostoc)、肉食桿菌屬(carnobacterium)、腸球菌屬(enterococcus)、片球菌屬(pediococcus)、氣球菌屬(aerococcus)、奇異菌屬(atopobium)、漫游菌屬(vagococcus)、李斯特氏菌屬(listeria)、芽孢乳桿菌屬(sporolactobacillus)、芽孢桿菌屬(bacillus)、環絲菌屬(brochothrix)、丹毒絲菌屬(erysipelothrix)、孿生菌屬(gemella)和糖球菌屬(saccharococcus)。
一般，將乳酸菌分為同型發酵的乳酸菌和異型發酵的乳酸菌。乳酸菌發酵過程中，只產生乳酸的，為同型發酵乳酸菌；而發酵過程中，除了產生乳酸之外又產生酒精、醋酸、或二氧化碳等產物的，為異型發酵乳酸菌。采用本發明和其他乳酸生產相同，可選擇多菌種的混合發酵劑、單一發酵劑及補充發酵劑。
接種的具體操作方法本發明所采用的發酵劑與常規各類有益菌種的工作發酵劑制備方法相同；注入(接種)的量亦與常規接種用量相當或較常規用量少三分之一，即重量百分比的1.5～5％；接種發酵劑后的發酵溫度與常規方法相同。其中發酵溫度為37～42℃，發酵時間為2.4～24小時。根據菌種特點與產品風味要求具體確定。
注入(接種)使用的器具可采用常規液體注射器或液體注射機，采取直接穿刺方法向零售包裝容器注入所接種的發酵劑，而后立即封閉穿刺孔進行發酵處理。
本發明的零售包裝容器可以是柔性容器，該柔性容器可直接穿刺或其上設有可穿刺的接種窗、接種塞、橡膠類貼片。所述的柔性容器是塑料、或樹脂、或紙塑復合材料、或橡膠材料制成的。
本發明的零售包裝容器是硬質容器，該硬質容器上設置可穿刺的蓋、或塞、或管、或孔。所述的硬質容器是金屬容器、或玻璃容器、或陶瓷容器、或竹木容器。
本發明不但可以制作酸奶，還可以制作豆、蛋、水果、薯類、谷物及蔬菜含有益菌類制品，還可以制作乳、豆、蛋、水果、薯類、谷物及蔬菜添加功效成分的保健食品，及前述制品的多重組合。
本發明不僅可以應用于各類液態食品中活性有益菌種的接種，也可以在接種的同時應用本方法在各類液態食品中添加功效成分(Functionalcomposion)，例如肽與蛋白質類、維生素類等。
根據國標GB 16740-1997《保健(功能)食品通用標準》規定，本發明所指的功效成分(Functional composion)主要包括
多糖類，如膳食纖維、香菇多糖等；功能性甜味料(劑)類，如單糖、低聚糖、多元糖醇等；功能性油脂(脂肪酸)類，如多不飽和脂肪酸、磷脂、膽堿等；自由基清除劑類，如超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶等；維生素類，維生素A、維生素C、維生素E等；肽與蛋白質類，如谷胱甘肽、免疫球蛋白等；活性菌類乳，如乳酸菌、雙歧桿菌等；微量活性元素，硒、鋅等；其他還有二十八烷醇，植物甾醇，皂甙(苷)等。
本發明所指的液態原料是乳、或蛋、或豆、或谷物、或蔬菜、或薯類、或水果等制品。所選用的配料是可以是硒、或鋅、或多糖類物質、或維生素、或甜味料、果味劑、穩定劑、增稠劑等。
圖3所示制備大豆活性乳酸菌制品工藝如下1.原料處理制備豆乳經過清洗、除雜的大豆用自來水浸泡8-12小時，漂洗兩次在85-100℃預煮10min，脫皮，然后加水，趁熱高溫磨漿，加水量按1∶8-9(即1kg干大豆加水8-9kg)，再經過濾、膠體磨乳化成豆乳，添加配料。
可添加豆乳重量的5-10％的糖，0.1-0.5的穩定劑，及適量的果味劑。
2將所述混合豆乳在55～65℃溫度下預熱，送入均質機在15.0～20.0Mpa壓力下對物料進行均質處理，均質后送到殺菌設備中殺菌；3、自動罐裝混合物料至零售包裝容器中，包裝后儲藏或運輸；4、在儲運、或批發、或零售、或消費者處，向所述的零售包裝容器中注入活性有益菌對混合物料接種，發酵。
權利要求
1.在包裝液態食品中接種活性有益菌的方法，其特征是采取如下步驟a、按產品標準要求處理液態原料，添加配料攪拌均勻成混合物料；b、將所述混合物料在55～65℃溫度下預熱，送入均質機在15.0～20.0Mpa壓力下對物料進行均質處理，均質后送到殺菌設備中殺菌；c、自動罐裝混合物料至零售包裝容器中，包裝后儲藏或運輸；d、在儲運、或批發、或零售、或消費者處，向所述的零售包裝容器中注入活性有益菌對混合物料接種，發酵。
2.根據權利要求1的方法，其特征是在步驟b中，殺菌設備內的物料在80～85℃溫度下殺菌30秒，或在95℃溫度下殺菌20秒，在120～135℃溫度下殺菌2～4秒。
3.根據權利要求1的方法，其特征是在步驟a中的液態原料是乳、或蛋、或豆、或谷物、或蔬菜、或水果、或薯類制品。
4.根據權利要求1的方法，其特征是所述配料是硒、或鋅、或多糖類物質、或維生素、或甜味料、或穩定劑、或增稠劑。
5.根據權利要求1的方法，其特征是在步驟d中進行接種時，同時添加肽與蛋白質類、或維生素類功效成分。
6.根據權利要求1的方法，其特征是當采用牛奶原料制作活性乳酸菌制品時，在零售包裝容器中注入乳酸菌或雙歧桿菌對混合乳接種，混合乳和乳酸菌或雙歧桿菌的重量比為100∶1.5～5，發酵溫度為37～42℃，發酵時間為2.4～24小時。
7.根據權利要求1的方法，其特征是所述的零售包裝容器是柔性容器，該柔性容器可直接穿刺或其上設有可穿刺的接種窗、或接種塞、或貼片。
8.根據權利要求7的方法，其特征是所述的柔性容器是塑料、或樹脂、或紙塑復合材料、或橡膠材料制成的。
9.根據權利要求1的方法，其特征是所述的零售包裝容器是硬質容器，該硬質容器上設置可穿刺的蓋、或塞、或管、或孔。
10.根據權利要求9的方法，其特征是所述的硬質容器是金屬容器、或玻璃容器、或陶瓷容器、或竹木。
全文摘要
一種在包裝液態食品中接種活性有益菌的方法，包括a.按產品標準要求處理液態原料，添加配料攪拌均勻成混合物料；b.將所述混合物料一定溫度下預熱，送入均質機對物料進行均質處理，均質后送到殺菌設備中殺菌；c.自動罐裝混合物料至零售包裝容器中，儲藏或運輸；d.在批發、或零售、或消費者處，在所述零售包裝容器中注入活性有益菌對混合物料接種，發酵。本發明在滅菌后進行包裝，省去了冷卻降溫過程，在儲藏與運輸過程中無需冷藏條件，節約生產與設備成本。在消費處，將活性有益菌注入零售包裝容器中對液態食品接種，能延長含活性有益菌液態預包裝食品或包裝產品的保質期，成本降低，方便遠距離銷售，緩解原料供需淡旺季的矛盾。
文檔編號A23C9/12GK1460433SQ0312692
公開日2003年12月10日 申請日期2003年6月17日 優先權日2003年6月17日
發明者李慧賢, 郝紀元 申請人:李慧賢, 郝紀元