专利名称：一种富铁黑色牛奶的加工方法
技术领域：
本发明属于食品加工领域，涉及一种富铁黑色牛奶的加工方法。
背景技术：
缺铁是世界范围内的常见营养缺乏病。目前全世界有20多亿人患铁缺乏病。缺铁可导致贫血、智力落后、行为异常和抵抗力低下。但目前的补铁食品多是在食品中加入铁盐而制成，因铁盐有异味，服用后还有胄肠道反应，使得缺铁人群不能坚持服用，甚至有些人拒绝服用铁剂食品。
近年来，黑色食品越来越受到人们的喜爱，在许多保健食谱，健身药谱上，黑色食品原料作为主料，颇为引人瞩目。
目前国内的黑色食品主要有黑芝麻糊、黑豆奶、黑玉米饮料等。但基本上都是将黑色食品原料粉碎或磨浆，再与其物料加工混合而加工成糊状。如黄敏等撰写的《黑芝麻糊工艺的研制》(食品科学，2002，23(10)78-79)。被撤回的申请号为99110738.1的豆乳芝麻美味补铁食品，是将芝麻、大豆分别炒熟、磨成粉，再与牛奶粉和食糖等混合而成。另外，被撤回的申请号为01117478.1的一种黑奶粉的生产方法，是将熟制的黑米粉、黑豆粉、牛肝粉、黑芝麻粉、黑枣粉、海带粉和牛奶粉混合均匀即成，工艺复杂。这种方法是将黑色原料熟制、磨粉、混合加工而成黑色含乳食品，因黑芝麻含油量高达50％以上，若磨得粗，与奶粉等混合后冲泡，芝麻粉几乎全部沉底，感官性状较差；若磨细，则出油，难以与其他粉状物混合均匀，且易结块，质地差。干物料混合的微生物污染更是难以解决的问题。也有利用黑芝麻加工成液态饮料的，如梁洁红等撰写的《芝麻黑豆核桃酸奶》(冷饮与速冻食品工业，2000，(2)25-28)是将芝麻油离心除掉，这样工艺复杂，且不利于芝麻油的利用；或者，加工的饮料芝麻油上浮，产生分层，加乳化稳定剂很难解决，影响产品的商品价值。
牛奶是各国广大消费者非常喜爱的一种食品。牛乳营养丰富，包含人体生长发育所需要的几乎所有营养物质，它与人乳很接近，是哺育婴幼儿的极佳代用品。但是用普通牛乳喂养的婴幼儿必须另外补充铁元素，因为牛乳最大的缺点是铁含量严重不足。
黑芝麻为广大民众所喜爱的日常补品，营养丰富，尤其富含矿物质Fe、Mn、Cu、Zn，尤其Fe含量与相应白芝麻相差较大。黑、白芝麻的Fe含量分别是23.6mg/100g和1.4mg/100g，黑芝麻Fe含量是白芝麻的16.9倍。以黑芝麻为原料经浸提而得的黑色素Fe、Mn、Cu、Zn含量更是丰富，对防治缺铁性贫血，促进儿童智力发育，改善心血管功能具有重要作用。
发明内容
针对上述补铁食品和黑色含乳食品中存在的问题，本发明的目的在于，根据营养互补原理提出了一种富铁黑色牛奶的加工方法。该方法将天然黑芝麻中的黑色素浸提出来，再添加到牛奶中，同时加入酪蛋白磷酸肽(简称CPPs)和功能性低聚糖加工制作成液态的富铁黑色牛奶。
为了实现上述目的，本发明所采用如下的技术解决方案一种富铁黑色牛奶的加工方法，其特征在于，包括下列步骤黑色素的提取选择新鲜质优的黑芝麻，去除杂质，然后用50％～90％体积分数的乙醇作为浸提剂，浸提两次，第一次浸提的黑芝麻和浸提剂之比为1∶(8～30)；第二次浸提的黑芝麻和浸提剂之比为1∶(5～20)，合并浸提液，并用200目筛过滤，然后将滤液进行真空浓缩得到黑色素浓缩液；富铁黑色牛奶的配制取质量分数80％～85％的鲜牛奶、1％～5％的蜂蜜和10％～15％的黑色素浓缩液充分混合，得到黑色牛奶混合液；另取中性复合乳化稳定剂和蔗糖拌匀备用，其中中性复合乳化稳定剂用量为总量的0.12％～0.49％，蔗糖用量为总量的4％～8％；将黑色牛奶混合液预热，再将中性复合乳化稳定剂与蔗糖撒入黑色牛奶混合液中，搅拌，使乳化稳定剂完全溶解；按黑色牛奶混合液总量另外加入20mg/kg～50mg/kg的酪蛋白磷酸肽和1.4～40g/kg的功能性低聚糖，搅拌均匀；然后按常规的均质、杀菌、冷却、灌装工序后，检验合格后即得到富铁黑色牛奶。
本发明的方法加工的富铁黑色牛奶带来如下的技术效果(1)本发明首次将黑芝麻中的黑色素浸提出来添加到牛奶中，并同时添加能促进铁、钙、锌吸收的酪蛋白磷酸肽(CPPs)和功能性低聚糖，加工制成液态的富铁黑色牛奶，解决了牛奶铁含量低、吸收率低的问题。
(2)所制备的富铁黑色牛奶中的铁的吸收率显著提高，可以改善缺铁性贫血。
(3)长期饮用所制备的富铁黑色牛奶可以提高肠道益生菌的数量，对便秘有预防和治疗作用。
(4)黑芝麻浸提黑色素后，烘干，其形态与未经处理的原料相差无几，可直接食用或提取芝麻油等，简化了芝麻油的提取工艺，大大提高了黑芝麻的经济价值。
具体实施例方式
本发明首次将黑芝麻中的黑色素浸提出来添加到牛奶中，并同时添加酪蛋白磷酸肽(CPPs)和功能性低聚糖，经调配，加工制成液态的富铁黑色牛奶。其具体步骤如下(1)选择颗粒饱满，质优新鲜的黑芝麻，扬弃灰尘，除去其他杂质。
(2)将黑芝麻用50％～90％的乙醇浸提剂50℃～90℃浸提两次。第一次浸提，黑芝麻∶浸提剂＝1∶(8～30)；第二次，黑芝麻∶浸提剂＝1∶(5～20)，合并浸提液，用200目筛过滤，然后将滤液真空浓缩得到黑色素浓缩液。
(3)将80～85％的鲜牛奶、1～5％的蜂蜜、10～15％的黑色素浓缩液混合，得到黑色牛奶混合液。
(4)另取中性复合乳化稳定剂和蔗糖拌匀，其中中性复合乳化稳定剂用量为总量的0.12％～0.49％，蔗糖用量为总量的4％～8％；待黑色牛奶混合液预热至45℃～70℃，边搅拌边撒入黑色牛奶混合液中，充分搅拌，使乳化稳定剂完全溶解。
(5)上述中性复合乳化稳定剂是羧甲基纤维素、海藻酸钠、黄原胶和蔗糖酯的混合物，它们分别为所需要配制的富铁黑色牛奶总量的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，搅拌均匀。
(7)所述功能性低聚糖包括低聚果糖、低聚异麦芽糖、低聚乳果糖、低聚半乳糖、低聚木糖和大豆低聚糖。
(8)黑色牛奶调配好后，先预热至45～70℃，10-25MPa均质1-2次，72℃～85℃条件下杀菌15秒～20分钟，冷却，灌装，检验合格即为成品。
以下是发明人给出的具体实施例，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1(1)选择颗粒饱满，质优新鲜的黑芝麻，扬弃灰尘，除净其他杂质。
(2)将黑芝麻用65％的乙醇浸提剂80℃浸提两次。第一次浸提，黑芝麻∶浸提剂＝1∶20；第二次，黑芝麻∶浸提剂＝1∶10，合并浸提液，用200目筛过滤，然后将滤液真空浓缩，得到黑色素浓缩液。
(3)将83％的鲜牛奶、2％的蜂蜜和10％的黑色素浓缩液混合，得到黑色牛奶混合液。
(4)另取适量的中性复合乳化稳定剂与牛奶混合液总量的5％的蔗糖拌匀，待黑色牛奶混合液预热至55℃，边搅拌边撒入黑色牛奶混合液中，充分搅拌，使乳化稳定剂完全溶解。
(5)中性复合乳化稳定剂采用市售的CMC、海藻酸钠、黄原胶和蔗糖酯进行混合，它们的用量分别为所配制黑色牛奶总量的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，搅拌均匀。
(7)黑色牛奶调配好后，按常规的工艺20MPa均质1次，85℃杀菌15s，冷却，罐装，检验合格即为成品。
实施例2(1)选择颗粒饱满，质优新鲜的黑芝麻，扬弃灰尘，除净其他杂质。
(2)将黑芝麻用75％的乙醇浸提剂75℃浸提两次。第一次浸提，黑芝麻∶浸提剂＝1∶18；第二次，黑芝麻∶浸提剂＝1∶12，合并浸提液，用200目筛过滤，然后将滤液真空浓缩后得到黑色素浓缩液。
(3)将80％的鲜牛奶、1％的蜂蜜和15％的黑色素浓缩液混合，得到黑色牛奶混合液。
(4)另取适量的中性复合乳化稳定剂与牛奶混合液总量的4％的蔗糖拌匀，待黑色牛奶混合液预热至60℃，边搅拌边撒入黑色牛奶混合液中，充分搅拌，使乳化稳定剂完全溶解。
(5)中性复合乳化稳定剂是CMC、海藻酸钠、黄原胶和蔗糖酯的混合物，它们分别为需要配制的富铁黑色牛奶总量的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低聚异麦芽糖，搅拌均匀。
(7)黑色牛奶调配好后，按常规的工艺，20MPa均质1次，85℃杀菌20s，冷却，罐装，检验合格即为成品。
实施例3本实施例与实施例1所不同的是，第一次浸提采用，黑芝麻∶浸提剂＝1∶25；第二次，黑芝麻∶浸提剂＝1∶10，其余均同实施例1，同样可以达到实施例1的目的。
实施例4本实施例与实施例1所不同的是，第一次浸提采用，黑芝麻∶浸提剂＝1∶30；第二次，黑芝麻∶浸提剂＝1∶10，其余均同实施例1，同样可以达到实施例1的目的。
实施例5本实施例与实施例1所不同的是功能性低聚糖选用低聚木糖，添加量为2.5g/kg，其余均同实施例1，同样可以达到实施例1的目的。
实施例6本实施例与实施例1所不同的是功能性低聚糖选用大豆低聚糖，添加量为15g/kg，其余均同实施例1，同样可以达到实施例1的目的。
实施例7本实施例与实施例1所不同的是功能性低聚糖选用低聚半乳糖，添加量为18g/kg，其余均同实施例1，同样可以达到实施例1的目的。
实施例8本实施例与实施例1所不同的是功能性低聚糖选用低聚乳果糖，添加量为10g/kg，其余均同实施例1，同样可以达到实施例1的目的。
上述实施例中采用的浸提为本领域常规的方法。浸提过后的黑芝麻烘干后，其形态与未经处理的原料相差无几，可用于食用、加工、提取芝麻油等，大大提高了黑芝麻的经济价值。
上述实施例的中性复合乳化稳定剂的配方选择、黑色牛奶的加工配方等，根据发明人的多次实验证明，只要在本申请的技术方案给出的范围，均可以达到本发明的目的。
以下是发明人给出的检测及其效果观测试验试验1本发明富铁黑色牛奶铁含量的检测经测定用本发明所得富铁黑色牛奶的铁含量为0.96mg/100g，较普通牛奶铁含量0.08mg/100g高11.0倍，差异极显著(p＜0.001)。
试验2本发明富铁黑色牛奶对提高铁吸收率和肠道益生菌的效果观测选用Wistar大鼠20只，先用去铁基础饲料适应性喂养3天，然后分别以富铁黑色牛奶(试验组，10只)和普通牛奶(对照组，10只)1.5ml灌胃，连续收集、观察、测定大鼠24天的粪便。
(1)肠道铁的吸收率实验组为15.4±3.5％，对照组为10.4±3.3％，实验组肠道铁的吸收率较对照组提高48.1％，差异极显著(p＜0.01)。说明富铁黑色牛奶能显著改善肠道铁的吸收率。
(2)灌胃第7天开始，试验组大鼠的粪便变得很湿润，而对照组大鼠的粪便较干硬。停止灌胃后7天，大鼠粪便还较湿润；停止灌胃后14天，大鼠粪便基本上变为灌胃前的状态。说明富铁黑色牛奶有预防和治疗便秘的作用。
(3)灌胃前后益生菌的变化见表1。由表1可知，本发明富铁黑色牛奶能显著增加肠道益生菌——双歧杆菌的数量。
表1富铁黑色牛奶对大鼠肠道益生菌的影响(logCFU/g)
*p＜0.05，**p＜0.01需要说明的是，本发明浸提黑色素的原料选用天然的黑芝麻，根据FAO/WHO食品添加剂专业委员会的规定，不需要做毒理学试验，可以认为其安全、无毒。
本发明加工工艺简单，所得产品——富铁黑色牛奶安全无毒，营养更全面，风味更独特，对补充铁质，改善缺铁性贫血，改善肠道微生态环境，预防和治疗便秘均有重要作用。
因所提取的黑色素除富含Fe以外，还含有较多的Mn、Cu、Ca和Zn等矿质元素，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进矿质元素吸收的功能，所以，本发明所得产品也有促进Ca、Mn、Cu和Zn吸收的作用。
权利要求
1.一种富铁黑色牛奶的加工方法，其特征在于，包括下列步骤黑色素的提取选择新鲜粒饱的黑芝麻去除杂质，然后用50％～90％体积分数的乙醇作为浸提剂，浸提两次，第一次浸提的原料和浸提剂之比为1∶(8～30)；第二次浸提的原料和浸提剂之比为1∶(5～20)，合并浸提液，并用200目筛过滤，然后将滤液进行真空浓缩得到黑色素浓缩液；富铁黑色牛奶的配制取质量分数80％～85％的鲜牛奶、1％～5％的蜂蜜和10％～15％的黑色素浓缩液充分混合，得到黑色牛奶混合液；另取中性复合乳化稳定剂和蔗糖拌匀备用，其中中性复合乳化稳定剂用量为总量的0.12％～0.49％，蔗糖用量为总量的4％～8％；将黑色牛奶混合液预热，再将中性复合乳化稳定剂与蔗糖撒入黑色牛奶混合液中，搅拌，使乳化稳定剂完全溶解；按黑色牛奶混合液总量另外加入20mg/kg～50mg/kg的酪蛋白磷酸肽和1.4g/kg～40g/kg的功能性低聚糖，搅拌均匀；然后按常规的均质、杀菌、冷却、灌装工序后，检验合格后即得到富铁黑色牛奶。
2.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述的中性复合乳化稳定剂是羧甲基纤维素、海藻酸钠、黄原胶和蔗糖酯的混合物，它们分别为所需要配制的富铁黑色牛奶总量的0.04％～0.14％、0.02％～0.10％、0.04％～0.15％和0.03％～0.10％。
3.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述的功能性低聚糖为低聚果糖、低聚异麦芽糖、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
本发明公开了一种富铁黑色牛奶的加工方法，该方法将黑芝麻中的黑色素浸提出来添加到牛奶中，并同时添加酪蛋白磷酸肽(CPPs)和功能性低聚糖，经调配，加工制成液态的富铁黑色牛奶。浸提过后的黑芝麻烘干后，其形态与未经处理的原料相差无几，可用于食用、加工、提取芝麻油等，大大提高了黑芝麻的经济价值。该方法工艺简单，加工的富铁黑色牛奶营养更全面，风味更独特，补铁效果佳，且能改善肠道微生态环境，对便秘有预防和治疗作用。
文档编号A23L1/054GK1973645SQ20061010515
公开日2007年6月6日 申请日期2006年12月12日 优先权日2006年12月12日
发明者李志成, 昝林森, 宋社果 申请人:西北农林科技大学