技术领域
本发明涉及一种奶制品及其制备方法，特别涉及一种耐冻的液态奶制品及其制备 方法，属于奶制品技术领域。
背景技术
牛奶营养丰富、容易消化吸收、物美价廉、食用方便，是最接近完美的食品，被 称为“白色血液”，是最理想的天然食品之一。牛奶中包含大量的蛋白质，主要为酪 蛋白、白蛋白、球蛋白、乳蛋白等，所含的20多种氨基酸中包括人体必需的8种氨 基酸，而且奶蛋白质是全价蛋白质，消化率高达98％。
但是，牛奶不宜冰冻，这主要是因为牛奶中含有三种不同性质的水分，分别是游 离水、结合水和结晶水。其中游离水含量最多，它不会与其他物质结合，只起溶剂作 用；结合水是与蛋白质、乳糖、盐类结合在一起的水分，不再溶解其它物质，在任何 情况下不发生冻结；第三种是结晶水，是在乳糖结晶时和乳糖结晶体一起存在的水。 当牛奶冻结时，游离水先结冰，牛奶由外向里逐渐冻结，里面包着的干物质(蛋白质， 脂肪，钙等)随着冰冻时间延长，含量会相应增多。当牛奶解冻后，牛奶中的蛋白质 因沉淀、凝固而发生变质。
因此，冷冻保存的牛奶，经常出现氧化味、金属味及鱼腥味，这主要由于处理时 混入铜离子，促进不饱和脂肪酸的氧化，产生不饱和的羰基化合物所致。所以，牛奶 忌冰冻保存，同样，市售的其他液态奶制品冷冻、解冻后都会发生沉淀、析水等质量 问题，无法让消费者接受。
综上所述，奶制品冷冻后无法恢复正常状态或者状态不稳定的技术问题是本领域 亟待解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种耐冻的液态奶制品，该耐冻的液 态奶制品在解冻后可以保持良好的组织状态而且冷冻和解冻后均可食用。
为了达到上述目的，本发明提供了一种耐冻的液态奶制品，以该耐冻的液态奶制 品为100重量份计，该耐冻的液态奶制品包括：奶液30-98.7份，稳定剂0.21-2.1份 和海藻糖1-10份；
其中，所述稳定剂包括增稠剂，所述增稠剂包括0.01-0.06份的黄原胶和0.2-2份 的羟丙基二淀粉磷酸酯。
根据本发明的具体实施方案，优选地，采用的黄原胶符合GB 13886-2007标准， 采用的羟丙基二淀粉磷酸酯的取代度为4×10-3-7×10-3。
本发明提供了一种耐冻的液态奶制品，其中，以该耐冻的液态奶制品为100重量 份计，该耐冻的液态奶制品包括：奶液30-98.7份，稳定剂0.21-2.1份，食品配料5 份以下，发酵剂0.001-0.01份，酸度调节剂0.7份以下和海藻糖1-10份；
其中，所述稳定剂包括增稠剂和0.01-0.2份的乳化剂，所述增稠剂包括0.01-0.06 份的黄原胶和0.2-2份的羟丙基二淀粉磷酸酯；在黄原胶和羟丙基二淀粉磷酸酯的基 础上，所述增稠剂还可以包括0.09-0.8份的羧甲基纤维素钠、槐豆胶、明胶、琼脂、 阿拉伯胶、瓜尔豆胶、卡拉胶、微晶纤维素、海藻酸丙二醇酯和果胶中的一种或几种 的组合；所述乳化剂包括单硬脂酸甘油酯、双硬脂酸甘油酯、聚甘油酯、蔗糖酯、硬 脂酰乳酸钠、柠檬酸单甘酯、酒石酸单甘酯、琥珀酸单甘酯、乙酸单甘酯和酪酛酸钠 中的一种或几种的组合。
本发明提供的耐冻的液态奶制品中，优选地，以该耐冻的液态奶制品为100重量 份计，所述稳定剂为0.21-1份；更优选地，以该耐冻的液态奶制品为100重量份计， 所述稳定剂为0.21-0.6份。
本发明提供的耐冻的液态奶制品中，优选地，采用的奶液包括鲜奶、还原牛奶、 全脂牛奶、脱脂牛奶、低脂牛奶或酸牛乳等。
本发明提供的耐冻的液态奶产品可以是调制乳或乳饮料。本发明中所使用的奶液 主要是符合我国生鲜牛乳收购标准GB6914的鲜奶或还原牛奶，可以是全脂牛奶，也 可以是脱脂牛奶或低脂牛奶。当产品中的牛奶含量为80-98.7wt％时，通常称为调制 乳，调制乳成品理化指标中乳蛋白的含量≥2.3wt％。当产品中的牛奶含量为30-80wt％ 时，通常称为乳饮料(或含乳饮料)，乳饮料成品理化指标中1.0wt％≤乳蛋白含量 <2.3wt％。
本发明提供的耐冻的液态奶制品中，采用的海藻糖要求符合GB/T 23529-2009标 准，优选地，采用的海藻糖包括无水海藻糖或结晶海藻糖等。
本发明提供的耐冻的液态奶制品中，优选地，以该耐冻的液态奶制品为100重量 份计，除黄原胶和羟丙基二淀粉磷酸酯外，增稠剂还包括0.09-0.8份的羧甲基纤维素 钠、槐豆胶、明胶、琼脂、阿拉伯胶、瓜尔豆胶、卡拉胶、微晶纤维素、海藻酸丙二 醇酯和果胶等中的一种或几种的组合。这些增稠剂与黄原胶和羟丙基二淀粉磷酸酯共 同作用，能够更好地实现耐冻的液态奶制品的稳定。
根据本发明的具体实施方案，采用的微晶纤维素一般为含水率≤8％，粒度为60 目、200目、325目的微晶纤维素，其中60目的微晶纤维素的滞留率≤0.1％，200目 的微晶纤维素的滞留率≤45％，325目的微晶纤维素的滞留率≤75％。
本发明提供的耐冻的液态奶制品中，优选地，以该耐冻的液态奶制品为100重量 份计，稳定剂还包括0.01-0.2份的乳化剂；更优选地，采用的乳化剂包括单硬脂酸甘 油酯、双硬脂酸甘油酯、聚甘油酯、蔗糖酯、硬脂酰乳酸钠、柠檬酸单甘酯、酒石酸 单甘酯、琥珀酸单甘酯、乙酸单甘酯和酪酛酸钠等中的一种或几种的组合。
本发明提供的耐冻的液态奶制品中，优选地，该耐冻的液态奶制品还包括5份以 下的食品配料；更优选地，所述食品配料包括膳食纤维、复合营养素、果蔬汁、甜味 剂、糖、食用香精和食盐等中的一种或几种的组合。
本发明提供的耐冻的液态奶制品中，优选地，以该耐冻的液态奶制品为100重量 份计，该耐冻的液态奶制品还包括0.7份以下的酸度调节剂、0.001-0.01份的发酵剂； 更优选地，采用的酸度调节剂包括乳酸、柠檬酸和苹果酸等中的一种或多种的组合。
本发明提供的耐冻的液态奶制品中，优选地，该耐冻的液态奶制品的粘度为5-30 厘泊；更优选地，该耐冻的液态奶制品的粘度为10-20厘泊。
本发明提供的耐冻的液态奶制品中，以该耐冻的液态奶制品为100重量份计，该 耐冻的液态奶制品包括：奶液30-98.7份，稳定剂0.21-2.1份(包括0.01-0.06份的黄 原胶和0.2-2份的羟丙基二淀粉磷酸酯)、海藻糖1-10份，以及其他添加的试剂(比 如食品配料、发酵剂、乳化剂、酸度调节剂等)，余量为水。
本发明提供了上述耐冻的液态奶制品的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将海藻糖和黄原胶干混均匀后，在20-35℃的水中充分溶解，得到混合 胶体；
步骤二：将剩余的稳定剂在60-80℃的水中充分溶解，得到胶体；
步骤三：将胶体、混合胶体与奶液混合，得到基料；当所述耐冻的液态奶制品含 有食品配料时，所述食品配料添加到基料中；
步骤四：对基料进行均质后，得到预产品，其中，均质温度为65-75℃，均质的 一级压力200-250bar，均质的二级压力为50bar；
步骤五：将预产品在115-142℃下杀菌2-30s，优选地，杀菌2-15s，冷却后灌装， 得到所述耐冻的液态奶制品。
本发明还提供了一种酸性耐冻的液态奶制品的制备方法，其是在上述耐冻的液态 奶制品的制备方法中增加发酵和/或调酸的步骤；
优选地，发酵是将奶液杀菌后向其中添加发酵剂进行发酵；调酸通过在基料中添 加酸度调节剂的方式进行。
根据本发明的具体实施方案，在制备酸性耐冻的液态奶制品时，可以选择在所述 耐冻的液态奶制品的制备方法中增加发酵和/或调酸的步骤，其中发酵是对奶液进行 杀菌后向其中添加发酵剂，经过静置发酵，成为发酵奶后与胶体及其它物质混合；也 可以直接选取发酵奶作为奶液，然后按照所述耐冻的液态奶制品的制备方法制得酸性 耐冻的液态奶制品。
本发明的生产工艺中所用的设备例如均质用的均质机、混料用的配料罐以及杀菌 设备等均可采用本领域中的公知设备，本发明提供的调味牛奶或乳饮料的灌装也可以 按照本领域中现有的含颗粒的液态产品的灌装技术操作进行，在此不再对具体的生产 设备和灌装工艺进行赘述。
本发明提供的耐冻的液态奶制品通过将奶液和海藻糖混合，通过食物的互补作 用，使液态奶制品的功能性又进行了细分，同时提供给了良好的口感。海藻糖是由两 个葡萄糖以1,1-糖苷键构成的非还原性糖，有3种异构体即海藻糖(α,α)、异海藻糖(β,β) 和新海藻糖(α,β)，并对多种生物活性物质具有非特异性保护作用。科学家们发现，沙 漠植物卷叶柏在干旱时几近枯死，遇水后却又可以奇迹般复活；高山植物复活草能够 耐过冰雪严寒；一些昆虫在高寒、高温和干燥失水等条件下不冻结、不干死，就是它 们体内的海藻糖创造的生命奇迹。海藻糖因此在科学界素有“生命之糖”的美誉。国 际权威的《自然》杂志曾在2000年7月发表了对海藻糖进行评价的专文，文中指出： “对许多生命体而言，海藻糖的有与无，意味着生命或者死亡”。海藻糖的功能最特 别的地方是其生物学特性，在很多生物体内海藻糖不仅以游离糖的成分存在，还是各 种糖脂的重要组成部分。常年生活热带沙漠中的一些植物和昆虫，在阳光暴晒之下几 乎完全脱水，但是仍然保持着生物活性，以极低的新陈代谢长期保持状态，一旦遇水 就能恢复正常生命活动，就是因为体内存在着较高浓度的海藻糖。研究表明，许多在 极端条件下，比如高温、高压、冷冻等条件下，可以通过调节体内海藻糖来抵御外界 的影响。此外海藻糖还具有酒精耐受性，并具有较强的抗辐射的功效。海藻糖除了具 有出色的生物学功效之外，在食品应用中也具有众多的功效，使之可以在众多的食品 和饮料中应用。比如抑制淀粉老化、防止蛋白质变性、抑制鱼腥味的产生、抑制脂质 氧化变质、矫味作用等。
虽然海藻糖可降低冰淇淋和其他冷冻制品的凝结点，提高产品的耐冻性和防止蛋 白变性，但是仅这样不能满足支持该产品的条件。经过试验及研究发现，海藻糖还具 有抑制淀粉老化、抑制脂肪变性、保水性、抑制冰晶生长、防止冷冻时组织受损等作 用。综合上述，海藻糖应用到液态奶产品中是实现本技术方案的必要条件，但不是充 分条件。
本发明的耐冻的液态奶制品通过添加稳定剂的优化组合，提高产品的冻融稳定 性，优选使用受温度影响很小的黄原胶以及羟丙基二淀粉磷酸酯的组合作为稳定剂。
在本发明提供的耐冻的液态奶制品的制备方法中，通过黄原胶与海藻糖干混后可 以使黄原胶均匀的分散在海藻糖晶体的表面，这样更有利于其在水中的分散、溶解。 所有亲水胶体即增稠剂在热水中化料(常规工艺60-80℃，搅拌溶解20min左右)后 由于在较高温度下保存较长时间，增稠剂的高分子结构均会受到不同程度的破坏，会 对水溶液粘度及产品稳定性略有影响；黄原胶常温下在水中可以溶解，这样可以避免 其在高温状态下分子结构被破坏，但是，由于黄原胶属于亲水胶体，如果直接投入水 中溶解，由于胶体表面迅速与水结合，如不能快速分散的话会导致“鱼眼”现象，即 胶体成团，这样会更难以溶解，本发明提供的制备方法通过黄原胶与海藻糖干混避免 上述现象的发生。
本发明提供的耐冻的液态奶制品，通过筛选原料、增稠剂和乳化剂的种类并进行 合理的配比以及最佳的添加量，实现了产品在长货架期内的稳定性，产品可在长达6 个月的货架期内不出现脂肪上浮、沉淀、絮凝现象。
本发明提供的耐冻的液态奶制品可以进行不同温度下的不同程度的冷冻，消费者 可以体验到不同的咀嚼口感，在完全解冻后，产品状态仍均匀稳定，饮用效果良好。
本发明提供的耐冻的液态奶制品可以是调制乳或乳饮料产品，增加了产品的品 种，明显改善了产品的风味和口感。
本发明提供的耐冻的液态奶制品的制备方法通过黄原胶与海藻糖干混，使黄原胶 均匀的分散在海藻糖晶体的表面，更有利于其在水中的分散、溶解；本发明提供的耐 冻的液态奶制品的制备方法采用常温水溶解黄胶原和海藻糖，不但降低了加热所带来 的能耗，节约了成本，还避免了增稠剂经过高温处理后会有不同程度的降解从而出现 粘度下降的情况的发生；本发明的制备方法预期可以取得可观的经济效益和社会效 益。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技 术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种耐冻的乳饮料，以一吨产品计，其包括：
原料标准：牛奶：蛋白质≥2.95％，脂肪≥3.0％，非脂乳固体≥8.5％；
白砂糖、海藻糖、黄原胶、羟丙基二淀粉磷酸酯、纯净水：符合国家标准；其余 原料符合相关质量标准要求。
本实施例还提供了上述耐冻的乳饮料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将海藻糖和黄原胶干混均匀后，在25℃的水中充分溶解，得混合胶体；
步骤二：将其余稳定剂在65℃水中充分溶解，得胶体；
步骤三：将混合胶体、胶体与牛奶混合，进入配料罐，快速搅拌，补充适量水， 加入食用香精，混合均匀，得到基料，暂存；
步骤四：将基料进行均质，均质温度为70-75℃，均质压力为200-250bar(可以 先调二级使压力为50bar，再调一级使压力为200-250bar)，均质后，得到预产品，输 入生产管路；
步骤五：将预产品经过超高温杀菌机在137℃下杀菌4s，冷却后灌装，得到乳饮 料产品。
本实施例提供的耐冻的乳饮料的产品特征为：以乳饮料的总重量为基准，脂肪含 量约为1.5％，蛋白质含量约为1.5％，可溶性固形物约为12％。
用BROKFIELD DV-III型粘度计在25℃时测得的乳饮料产品的粘度约为20-25 厘泊，pH值约为6.80。该乳饮料整体状态均匀，具有良好的风味。
实施例2
本实施例提供了一种耐冻的乳酸菌饮料，以一吨产品计，其包括：
原料标准：牛奶：蛋白质≥2.95％，脂肪≥3.0％，非脂乳固体≥8.5％；
白砂糖、海藻糖、黄原胶、羟丙基二淀粉磷酸酯、纯净水、乳酸、柠檬酸：符合 国家标准；其余原料符合相关质量标准要求。
本实施例还提供了上述耐冻的乳酸菌饮料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将海藻糖和黄原胶干混均匀后，在30℃的水中充分溶解，得混合胶体；
步骤二：将其余稳定剂在75℃水中充分溶解，得胶体；
步骤三：将混合胶体、胶体与酸牛乳混合，乳酸和柠檬酸溶解于50倍的配料水 中，根据需要适量喷淋加酸，进入配料罐，快速搅拌，补充适量水，加入食用香精， 混合均匀，得到基料，暂存；
步骤四：将基料进行均质，均质温度为65-70℃，均质压力为200-250bar(可以 先调二级使压力为50bar，再调一级使压力为200-250bar)，均质后，得到预产品，输 入生产管路；
步骤五：将预产品经过超高温杀菌机在125℃下杀菌4s，冷却后灌装，得到乳酸 菌饮料产品。
本实施例提供的耐冻的乳酸菌饮料的产品特征为：以乳酸菌饮料的总重量为基 准，脂肪含量约为1.1％，蛋白质含量约为1.0％，可溶性固形物约为13％。
用BROKFIELD DV-III型粘度计在25℃时测得的乳饮料产品的粘度约为15-25 厘泊，pH值约为4.35。该乳酸菌饮料整体状态均匀，具有良好的风味。
实施例3
本实施例提供了一种耐冻的调制乳，以一吨产品计，其包括：
原料标准：白砂糖、海藻糖、黄原胶、羟丙基二淀粉磷酸酯、纯净水：符合国家 标准；其余原料符合相关质量标准要求。
本实施例还提供了上述耐冻的调制乳的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将海藻糖和黄原胶干混均匀后，在35℃的水中充分溶解，得混合胶体；
步骤二：将其余稳定剂在70℃水中充分溶解，得胶体；
步骤三：将混合胶体、胶体与牛奶混合，进入配料罐，快速搅拌，补充适量水， 加入食用香精，混合均匀，得到基料，暂存；
步骤四：将基料进行均质，均质温度为70-75℃，均质压力为200-250bar(可以 先调二级使压力为50bar，再调一级使压力为200-250bar)，均质后，得到预产品，输 入生产管路；
步骤五：将预产品经过超高温杀菌机在137℃下杀菌4s，冷却后灌装，得到调制 乳产品。
本实施例提供的耐冻的调制乳的产品特征为：以该调制乳总重量为基准，脂肪含 量约为2.5％，蛋白质含量约为2.3％，可溶性固形物含量约为14％。
用BROKFIELD DV-III型粘度计在25℃时测得的调制乳产品的粘度约为20-30 厘泊，pH值约为6.78。调制乳的整体状态均匀，具有良好的风味。
实施例4
本实施例对实施例1至实施例3的耐冻的液态奶制品进行了耐冻稳定性的测试。
耐冻稳定性的测试是将产品经低温冷冻一段时间，再升温解冻后，观察其能否保 持原来的均匀形态，在正常的状态下，冻融的次数越多，表明产品的耐冻稳定性越好。 本发明所使用的测试方法为：无菌条件下向无菌耐冻玻璃瓶中灌装200g的样品，放 入-20℃的冰箱冷冻室内，冷冻24小时，取出于室温下自然解冻，观察产品的稳定状 况。然后再放入冰箱反复冷冻、解冻直至产品的稳定体系破坏(有清水析出或絮凝、 沉淀)为止，记录冷冻和解冻的次数，产品的耐冻稳定性用冷冻次数表示。耐冻测试 结果如表1所示，表1为实施例1至实施例3的耐冻的液态奶制品的耐冻测试结果。
表1
本实施例还对实施例1至实施例3的耐冻的液态奶制品进行了脂肪上浮的稳定性 测试。
将实施例1至实施例3的耐冻的液态奶制品分别在常温、43℃的条件下考察产品 的脂肪上浮稳定性，分别在第1、3、5、7、15、30天观察，如果产品中不出现絮凝、 水析等现象，证明该产品是稳定的，测试结果如表2所示，表2为实施例1至实施例 3的耐冻的液态奶制品的脂肪上浮稳定性测试结果。
表2
对比例1
本对比例提供了一种耐冻的乳饮料，以一吨产品计，其包括：
原料标准及制备过程同实施例1。
对比例2
本对比例提供了一种耐冻的乳酸菌饮料，以一吨产品计，其包括：
原料标准及制备过程同实施例2。
实施例5
本实施例对对比例1和对比例2的产品进行耐冻稳定性检测，具体方法概同实施 例4的测试方法，具体耐冻稳定性测试结果如表3所示，表3为对比例1和对比例2 的产品的耐冻稳定性测试结果。
表3
对比例1 对比例2 冷冻次数 1 2 解冻次数 1 2 最后一次解冻后的状态 析水、严重分层 絮凝、蛋白质成絮片状
综上所述，本发明提供的耐冻的液态奶制品实现了产品在长货架期内的稳定性， 该耐冻的液态乳制品在解冻后可以保持良好的组织状态而且冷冻和解冻后均可食用。