專利名稱：一種富鐵黑色牛奶的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于食品加工領(lǐng)域，涉及一種富鐵黑色牛奶的加工方法。
背景技術(shù)：
缺鐵是世界范圍內(nèi)的常見營(yíng)養(yǎng)缺乏病。目前全世界有20多億人患鐵缺乏病。缺鐵可導(dǎo)致貧血、智力落后、行為異常和抵抗力低下。但目前的補(bǔ)鐵食品多是在食品中加入鐵鹽而制成，因鐵鹽有異味，服用后還有胄腸道反應(yīng)，使得缺鐵人群不能堅(jiān)持服用，甚至有些人拒絕服用鐵劑食品。
近年來，黑色食品越來越受到人們的喜愛，在許多保健食譜，健身藥譜上，黑色食品原料作為主料，頗為引人矚目。
目前國(guó)內(nèi)的黑色食品主要有黑芝麻糊、黑豆奶、黑玉米飲料等。但基本上都是將黑色食品原料粉碎或磨漿，再與其物料加工混合而加工成糊狀。如黃敏等撰寫的《黑芝麻糊工藝的研制》(食品科學(xué)，2002，23(10)78-79)。被撤回的申請(qǐng)?zhí)枮?9110738.1的豆乳芝麻美味補(bǔ)鐵食品，是將芝麻、大豆分別炒熟、磨成粉，再與牛奶粉和食糖等混合而成。另外，被撤回的申請(qǐng)?zhí)枮?1117478.1的一種黑奶粉的生產(chǎn)方法，是將熟制的黑米粉、黑豆粉、牛肝粉、黑芝麻粉、黑棗粉、海帶粉和牛奶粉混合均勻即成，工藝復(fù)雜。這種方法是將黑色原料熟制、磨粉、混合加工而成黑色含乳食品，因黑芝麻含油量高達(dá)50％以上，若磨得粗，與奶粉等混合后沖泡，芝麻粉幾乎全部沉底，感官性狀較差；若磨細(xì)，則出油，難以與其他粉狀物混合均勻，且易結(jié)塊，質(zhì)地差。干物料混合的微生物污染更是難以解決的問題。也有利用黑芝麻加工成液態(tài)飲料的，如梁潔紅等撰寫的《芝麻黑豆核桃酸奶》(冷飲與速凍食品工業(yè)，2000，(2)25-28)是將芝麻油離心除掉，這樣工藝復(fù)雜，且不利于芝麻油的利用；或者，加工的飲料芝麻油上浮，產(chǎn)生分層，加乳化穩(wěn)定劑很難解決，影響產(chǎn)品的商品價(jià)值。
牛奶是各國(guó)廣大消費(fèi)者非常喜愛的一種食品。牛乳營(yíng)養(yǎng)豐富，包含人體生長(zhǎng)發(fā)育所需要的幾乎所有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，它與人乳很接近，是哺育嬰幼兒的極佳代用品。但是用普通牛乳喂養(yǎng)的嬰幼兒必須另外補(bǔ)充鐵元素，因?yàn)榕Ｈ樽畲蟮娜秉c(diǎn)是鐵含量嚴(yán)重不足。
黑芝麻為廣大民眾所喜愛的日常補(bǔ)品，營(yíng)養(yǎng)豐富，尤其富含礦物質(zhì)Fe、Mn、Cu、Zn，尤其Fe含量與相應(yīng)白芝麻相差較大。黑、白芝麻的Fe含量分別是23.6mg/100g和1.4mg/100g，黑芝麻Fe含量是白芝麻的16.9倍。以黑芝麻為原料經(jīng)浸提而得的黑色素Fe、Mn、Cu、Zn含量更是豐富，對(duì)防治缺鐵性貧血，促進(jìn)兒童智力發(fā)育，改善心血管功能具有重要作用。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述補(bǔ)鐵食品和黑色含乳食品中存在的問題，本發(fā)明的目的在于，根據(jù)營(yíng)養(yǎng)互補(bǔ)原理提出了一種富鐵黑色牛奶的加工方法。該方法將天然黑芝麻中的黑色素浸提出來，再添加到牛奶中，同時(shí)加入酪蛋白磷酸肽(簡(jiǎn)稱CPPs)和功能性低聚糖加工制作成液態(tài)的富鐵黑色牛奶。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用如下的技術(shù)解決方案一種富鐵黑色牛奶的加工方法，其特征在于，包括下列步驟黑色素的提取選擇新鮮質(zhì)優(yōu)的黑芝麻，去除雜質(zhì)，然后用50％～90％體積分?jǐn)?shù)的乙醇作為浸提劑，浸提兩次，第一次浸提的黑芝麻和浸提劑之比為1∶(8～30)；第二次浸提的黑芝麻和浸提劑之比為1∶(5～20)，合并浸提液，并用200目篩過濾，然后將濾液進(jìn)行真空濃縮得到黑色素濃縮液；富鐵黑色牛奶的配制取質(zhì)量分?jǐn)?shù)80％～85％的鮮牛奶、1％～5％的蜂蜜和10％～15％的黑色素濃縮液充分混合，得到黑色牛奶混合液；另取中性復(fù)合乳化穩(wěn)定劑和蔗糖拌勻備用，其中中性復(fù)合乳化穩(wěn)定劑用量為總量的0.12％～0.49％，蔗糖用量為總量的4％～8％；將黑色牛奶混合液預(yù)熱，再將中性復(fù)合乳化穩(wěn)定劑與蔗糖撒入黑色牛奶混合液中，攪拌，使乳化穩(wěn)定劑完全溶解；按黑色牛奶混合液總量另外加入20mg/kg～50mg/kg的酪蛋白磷酸肽和1.4～40g/kg的功能性低聚糖，攪拌均勻；然后按常規(guī)的均質(zhì)、殺菌、冷卻、灌裝工序后，檢驗(yàn)合格后即得到富鐵黑色牛奶。
本發(fā)明的方法加工的富鐵黑色牛奶帶來如下的技術(shù)效果(1)本發(fā)明首次將黑芝麻中的黑色素浸提出來添加到牛奶中，并同時(shí)添加能促進(jìn)鐵、鈣、鋅吸收的酪蛋白磷酸肽(CPPs)和功能性低聚糖，加工制成液態(tài)的富鐵黑色牛奶，解決了牛奶鐵含量低、吸收率低的問題。
(2)所制備的富鐵黑色牛奶中的鐵的吸收率顯著提高，可以改善缺鐵性貧血。
(3)長(zhǎng)期飲用所制備的富鐵黑色牛奶可以提高腸道益生菌的數(shù)量，對(duì)便秘有預(yù)防和治療作用。
(4)黑芝麻浸提黑色素后，烘干，其形態(tài)與未經(jīng)處理的原料相差無幾，可直接食用或提取芝麻油等，簡(jiǎn)化了芝麻油的提取工藝，大大提高了黑芝麻的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明首次將黑芝麻中的黑色素浸提出來添加到牛奶中，并同時(shí)添加酪蛋白磷酸肽(CPPs)和功能性低聚糖，經(jīng)調(diào)配，加工制成液態(tài)的富鐵黑色牛奶。其具體步驟如下(1)選擇顆粒飽滿，質(zhì)優(yōu)新鮮的黑芝麻，揚(yáng)棄灰塵，除去其他雜質(zhì)。
(2)將黑芝麻用50％～90％的乙醇浸提劑50℃～90℃浸提兩次。第一次浸提，黑芝麻∶浸提劑＝1∶(8～30)；第二次，黑芝麻∶浸提劑＝1∶(5～20)，合并浸提液，用200目篩過濾，然后將濾液真空濃縮得到黑色素濃縮液。
(3)將80～85％的鮮牛奶、1～5％的蜂蜜、10～15％的黑色素濃縮液混合，得到黑色牛奶混合液。
(4)另取中性復(fù)合乳化穩(wěn)定劑和蔗糖拌勻，其中中性復(fù)合乳化穩(wěn)定劑用量為總量的0.12％～0.49％，蔗糖用量為總量的4％～8％；待黑色牛奶混合液預(yù)熱至45℃～70℃，邊攪拌邊撒入黑色牛奶混合液中，充分?jǐn)嚢瑁谷榛€(wěn)定劑完全溶解。
(5)上述中性復(fù)合乳化穩(wěn)定劑是羧甲基纖維素、海藻酸鈉、黃原膠和蔗糖酯的混合物，它們分別為所需要配制的富鐵黑色牛奶總量的0.04％～0.14％、0.02％～0.10％、0.04％～0.15％和0.03％～0.10％。
(6)加入酪蛋白磷酸肽(CPPs)20mg/kg～50mg/kg、功能性低聚糖1.4g/kg～40g/kg，攪拌均勻。
(7)所述功能性低聚糖包括低聚果糖、低聚異麥芽糖、低聚乳果糖、低聚半乳糖、低聚木糖和大豆低聚糖。
(8)黑色牛奶調(diào)配好后，先預(yù)熱至45～70℃，10-25MPa均質(zhì)1-2次，72℃～85℃條件下殺菌15秒～20分鐘，冷卻，灌裝，檢驗(yàn)合格即為成品。
以下是發(fā)明人給出的具體實(shí)施例，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例1(1)選擇顆粒飽滿，質(zhì)優(yōu)新鮮的黑芝麻，揚(yáng)棄灰塵，除凈其他雜質(zhì)。
(2)將黑芝麻用65％的乙醇浸提劑80℃浸提兩次。第一次浸提，黑芝麻∶浸提劑＝1∶20；第二次，黑芝麻∶浸提劑＝1∶10，合并浸提液，用200目篩過濾，然后將濾液真空濃縮，得到黑色素濃縮液。
(3)將83％的鮮牛奶、2％的蜂蜜和10％的黑色素濃縮液混合，得到黑色牛奶混合液。
(4)另取適量的中性復(fù)合乳化穩(wěn)定劑與牛奶混合液總量的5％的蔗糖拌勻，待黑色牛奶混合液預(yù)熱至55℃，邊攪拌邊撒入黑色牛奶混合液中，充分?jǐn)嚢瑁谷榛€(wěn)定劑完全溶解。
(5)中性復(fù)合乳化穩(wěn)定劑采用市售的CMC、海藻酸鈉、黃原膠和蔗糖酯進(jìn)行混合，它們的用量分別為所配制黑色牛奶總量的0.10％、0.06％、0.08％和0.06％。
(6)按配方重量另加入30mg/kg的CPPs和20g/kg低聚果糖，攪拌均勻。
(7)黑色牛奶調(diào)配好后，按常規(guī)的工藝20MPa均質(zhì)1次，85℃殺菌15s，冷卻，罐裝，檢驗(yàn)合格即為成品。
實(shí)施例2(1)選擇顆粒飽滿，質(zhì)優(yōu)新鮮的黑芝麻，揚(yáng)棄灰塵，除凈其他雜質(zhì)。
(2)將黑芝麻用75％的乙醇浸提劑75℃浸提兩次。第一次浸提，黑芝麻∶浸提劑＝1∶18；第二次，黑芝麻∶浸提劑＝1∶12，合并浸提液，用200目篩過濾，然后將濾液真空濃縮后得到黑色素濃縮液。
(3)將80％的鮮牛奶、1％的蜂蜜和15％的黑色素濃縮液混合，得到黑色牛奶混合液。
(4)另取適量的中性復(fù)合乳化穩(wěn)定劑與牛奶混合液總量的4％的蔗糖拌勻，待黑色牛奶混合液預(yù)熱至60℃，邊攪拌邊撒入黑色牛奶混合液中，充分?jǐn)嚢?，使乳化穩(wěn)定劑完全溶解。
(5)中性復(fù)合乳化穩(wěn)定劑是CMC、海藻酸鈉、黃原膠和蔗糖酯的混合物，它們分別為需要配制的富鐵黑色牛奶總量的0.09％、0.07％、0.09％和0.08％。
(6)按配方重量另加入35mg/kg的酪蛋白磷酸肽(CPPs)和30g/kg低聚異麥芽糖，攪拌均勻。
(7)黑色牛奶調(diào)配好后，按常規(guī)的工藝，20MPa均質(zhì)1次，85℃殺菌20s，冷卻，罐裝，檢驗(yàn)合格即為成品。
實(shí)施例3本實(shí)施例與實(shí)施例1所不同的是，第一次浸提采用，黑芝麻∶浸提劑＝1∶25；第二次，黑芝麻∶浸提劑＝1∶10，其余均同實(shí)施例1，同樣可以達(dá)到實(shí)施例1的目的。
實(shí)施例4本實(shí)施例與實(shí)施例1所不同的是，第一次浸提采用，黑芝麻∶浸提劑＝1∶30；第二次，黑芝麻∶浸提劑＝1∶10，其余均同實(shí)施例1，同樣可以達(dá)到實(shí)施例1的目的。
實(shí)施例5本實(shí)施例與實(shí)施例1所不同的是功能性低聚糖選用低聚木糖，添加量為2.5g/kg，其余均同實(shí)施例1，同樣可以達(dá)到實(shí)施例1的目的。
實(shí)施例6本實(shí)施例與實(shí)施例1所不同的是功能性低聚糖選用大豆低聚糖，添加量為15g/kg，其余均同實(shí)施例1，同樣可以達(dá)到實(shí)施例1的目的。
實(shí)施例7本實(shí)施例與實(shí)施例1所不同的是功能性低聚糖選用低聚半乳糖，添加量為18g/kg，其余均同實(shí)施例1，同樣可以達(dá)到實(shí)施例1的目的。
實(shí)施例8本實(shí)施例與實(shí)施例1所不同的是功能性低聚糖選用低聚乳果糖，添加量為10g/kg，其余均同實(shí)施例1，同樣可以達(dá)到實(shí)施例1的目的。
上述實(shí)施例中采用的浸提為本領(lǐng)域常規(guī)的方法。浸提過后的黑芝麻烘干后，其形態(tài)與未經(jīng)處理的原料相差無幾，可用于食用、加工、提取芝麻油等，大大提高了黑芝麻的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
上述實(shí)施例的中性復(fù)合乳化穩(wěn)定劑的配方選擇、黑色牛奶的加工配方等，根據(jù)發(fā)明人的多次實(shí)驗(yàn)證明，只要在本申請(qǐng)的技術(shù)方案給出的范圍，均可以達(dá)到本發(fā)明的目的。
以下是發(fā)明人給出的檢測(cè)及其效果觀測(cè)試驗(yàn)試驗(yàn)1本發(fā)明富鐵黑色牛奶鐵含量的檢測(cè)經(jīng)測(cè)定用本發(fā)明所得富鐵黑色牛奶的鐵含量為0.96mg/100g，較普通牛奶鐵含量0.08mg/100g高11.0倍，差異極顯著(p＜0.001)。
試驗(yàn)2本發(fā)明富鐵黑色牛奶對(duì)提高鐵吸收率和腸道益生菌的效果觀測(cè)選用Wistar大鼠20只，先用去鐵基礎(chǔ)飼料適應(yīng)性喂養(yǎng)3天，然后分別以富鐵黑色牛奶(試驗(yàn)組，10只)和普通牛奶(對(duì)照組，10只)1.5ml灌胃，連續(xù)收集、觀察、測(cè)定大鼠24天的糞便。
(1)腸道鐵的吸收率實(shí)驗(yàn)組為15.4±3.5％，對(duì)照組為10.4±3.3％，實(shí)驗(yàn)組腸道鐵的吸收率較對(duì)照組提高48.1％，差異極顯著(p＜0.01)。說明富鐵黑色牛奶能顯著改善腸道鐵的吸收率。
(2)灌胃第7天開始，試驗(yàn)組大鼠的糞便變得很濕潤(rùn)，而對(duì)照組大鼠的糞便較干硬。停止灌胃后7天，大鼠糞便還較濕潤(rùn)；停止灌胃后14天，大鼠糞便基本上變?yōu)楣辔盖暗臓顟B(tài)。說明富鐵黑色牛奶有預(yù)防和治療便秘的作用。
(3)灌胃前后益生菌的變化見表1。由表1可知，本發(fā)明富鐵黑色牛奶能顯著增加腸道益生菌——雙歧桿菌的數(shù)量。
表1富鐵黑色牛奶對(duì)大鼠腸道益生菌的影響(logCFU/g)


*p＜0.05，**p＜0.01需要說明的是，本發(fā)明浸提黑色素的原料選用天然的黑芝麻，根據(jù)FAO/WHO食品添加劑專業(yè)委員會(huì)的規(guī)定，不需要做毒理學(xué)試驗(yàn)，可以認(rèn)為其安全、無毒。
本發(fā)明加工工藝簡(jiǎn)單，所得產(chǎn)品——富鐵黑色牛奶安全無毒，營(yíng)養(yǎng)更全面，風(fēng)味更獨(dú)特，對(duì)補(bǔ)充鐵質(zhì)，改善缺鐵性貧血，改善腸道微生態(tài)環(huán)境，預(yù)防和治療便秘均有重要作用。
因所提取的黑色素除富含F(xiàn)e以外，還含有較多的Mn、Cu、Ca和Zn等礦質(zhì)元素，加之牛奶富含Ca，所加入的酪蛋白磷酸肽和功能性低聚糖具有促進(jìn)礦質(zhì)元素吸收的功能，所以，本發(fā)明所得產(chǎn)品也有促進(jìn)Ca、Mn、Cu和Zn吸收的作用。
權(quán)利要求
1.一種富鐵黑色牛奶的加工方法，其特征在于，包括下列步驟黑色素的提取選擇新鮮粒飽的黑芝麻去除雜質(zhì)，然后用50％～90％體積分?jǐn)?shù)的乙醇作為浸提劑，浸提兩次，第一次浸提的原料和浸提劑之比為1∶(8～30)；第二次浸提的原料和浸提劑之比為1∶(5～20)，合并浸提液，并用200目篩過濾，然后將濾液進(jìn)行真空濃縮得到黑色素濃縮液；富鐵黑色牛奶的配制取質(zhì)量分?jǐn)?shù)80％～85％的鮮牛奶、1％～5％的蜂蜜和10％～15％的黑色素濃縮液充分混合，得到黑色牛奶混合液；另取中性復(fù)合乳化穩(wěn)定劑和蔗糖拌勻備用，其中中性復(fù)合乳化穩(wěn)定劑用量為總量的0.12％～0.49％，蔗糖用量為總量的4％～8％；將黑色牛奶混合液預(yù)熱，再將中性復(fù)合乳化穩(wěn)定劑與蔗糖撒入黑色牛奶混合液中，攪拌，使乳化穩(wěn)定劑完全溶解；按黑色牛奶混合液總量另外加入20mg/kg～50mg/kg的酪蛋白磷酸肽和1.4g/kg～40g/kg的功能性低聚糖，攪拌均勻；然后按常規(guī)的均質(zhì)、殺菌、冷卻、灌裝工序后，檢驗(yàn)合格后即得到富鐵黑色牛奶。
2.如權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述的中性復(fù)合乳化穩(wěn)定劑是羧甲基纖維素、海藻酸鈉、黃原膠和蔗糖酯的混合物，它們分別為所需要配制的富鐵黑色牛奶總量的0.04％～0.14％、0.02％～0.10％、0.04％～0.15％和0.03％～0.10％。
3.如權(quán)利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述的功能性低聚糖為低聚果糖、低聚異麥芽糖、低聚乳果糖、低聚半乳糖、低聚木糖和大豆低聚糖其中之一。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種富鐵黑色牛奶的加工方法，該方法將黑芝麻中的黑色素浸提出來添加到牛奶中，并同時(shí)添加酪蛋白磷酸肽(CPPs)和功能性低聚糖，經(jīng)調(diào)配，加工制成液態(tài)的富鐵黑色牛奶。浸提過后的黑芝麻烘干后，其形態(tài)與未經(jīng)處理的原料相差無幾，可用于食用、加工、提取芝麻油等，大大提高了黑芝麻的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。該方法工藝簡(jiǎn)單，加工的富鐵黑色牛奶營(yíng)養(yǎng)更全面，風(fēng)味更獨(dú)特，補(bǔ)鐵效果佳，且能改善腸道微生態(tài)環(huán)境，對(duì)便秘有預(yù)防和治療作用。
文檔編號(hào)A23L1/054GK1973645SQ20061010515
公開日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月12日
發(fā)明者李志成, 昝林森, 宋社果 申請(qǐng)人:西北農(nóng)林科技大學(xué)