一种含有功能性颗粒物的乳制品的生产方法

摘要

本发明涉及生产含有功能性颗粒物的乳制品的方法。本发明所提供的生产方法包括如下步骤：1)制备乳相；2)制备颗粒相；3)将乳相与颗粒相混合、杀菌得到混合物料相；4)将奶杀菌得到牛奶相；5)将混合物料相与牛奶相混合，得到乳制品。本发明方法使乳制品的生产更加灵活，生产效率更高，产品品质更好，大大扩展了产品原料的选择范围，丰富了产品种类，具有广阔的市场前景。

说明书

技术领域

本发明涉及含有功能性颗粒物的乳制品生产方法。

背景技术

乳是营养最全面的天然食品，是哺乳动物出生后最初食用的食物，其中含有幼儿或幼畜所需的蛋白质、脂肪、碳水化合物和矿物质等。随着人们对健康的认识，饮奶肯定会越来越重视，在一些国家已经成为一种固定的饮食文化。在我国市场上，乳产品的发展迅速，年增长率都在30.0％左右。特别是高温瞬时灭菌和无菌包装在乳产品上的应用，最大程度的保留了牛乳的营养成分，延长了产品的保质期，扩大了产品的销售范围，从而使乳制品以其口味多样性、营养价值高和饮用方便等特点，在食品市场中占据了重要位置。根据人们对健康的要求，还可以在产品内强化维生素、矿物质、氨基酸或果汁等。常见的产品有果汁或果肉型乳制品、维生素或矿物质强化乳制品、儿童乳制品、低糖或无糖乳制品等。

随着中国经济的飞速发展，“现代营养不良症”也正悄悄向已经富裕起来的人们逼近。根据中国疾病预防控制中心的数据显示，大中型城市成人超重率与肥胖现患率分别高达30.0％和12.3％，儿童中的“肥胖儿”也正以每年7.8％的速度不断增加；同时，中国“三高人群”比率也在迅速上升，并明显出现年轻化、低龄化的趋势。

有关专家认为，要遏制“现代营养不良症”大肆流行的势头，必须建立营养均衡理念，回归中国传统的饮食文化，重视“素营养”，选择健康的生活方式。说起谷物，大家熟悉又陌生。熟悉是因为它千百年来就是我们中国人最主要的传统食物；陌生则是因为当高膳食纤维的谷物食品逐渐普及并成为欧美发达国家的主流早餐食品时，它却离我们的早餐越来越远。

据中国营养学会的相关调查显示，我国居民约40％不吃杂粮，而且膳食中的谷类消费明显下降。实际上，正常人每天需要保证300到500克的谷物营养摄入量，尤其需要注重早餐的谷物营养摄取。国家食品健康计划(PNNS)也强烈建议人们食用谷物食品，因为谷物中富含复合碳水化合物，能提供“素能量”，有利于营养平衡；谷物中还富含纤维素，有利于改善肠道功能，降低血液中的胆固醇含量，对心血管疾病和糖尿病具有预防作用。此外，谷物还提供植物蛋白、镁、钾、磷、铁等多种元素及维他命B族。越来越多的人开始意识到谷物营养的好处，市场需求日益增长，谷物食品也开始层出不穷。

牛奶和谷物一起食用，不仅避免了空腹喝牛奶胃部不适、营养难吸收的弊端，而且牛奶作为早餐中主要的营养来源，再配以谷物的特有营养，使两种食物中所含的营养物质相互补充，进一步提升了营养价值，从而将满足人体对营养多元化的需求。虽然含谷物的牛奶具有上述优势，但它在生产工艺上却存在技术难点。

虽然乳产品的种类繁多，但产品的生产工艺却基本相同，本质上无明显区别，生产工艺如图1，主要包括如下步骤：

1、牛奶初次杀菌

2、配料：

a)将增稠剂或乳化剂充分溶解后，冷却后打入配料罐中，与牛奶(或酸牛乳)充分混匀；

b)如果生产酸性乳饮料，进行酸味调节剂、白砂糖或甜味剂的溶解：充分溶解后在线加入牛乳中或喷淋加入a中，快速搅拌，与牛乳(或酸牛乳)充分混合；

c)添加营养素：如添加营养素或果汁，将营养素或辅料充分溶解后加入a中，与产品充分混合。

3、均质：压力为15-25MPa，温度为50-70℃。

4、暂存：或添加风味物质。

5、杀菌：产品采用巴氏杀菌或超高温瞬时处理(UHT)灭菌。

6、灌装：

7、包装、检验，合格后出厂。

从以上工艺方法可以看出，不同的原辅料均经受相同的热处理工艺，特别是杀菌工艺。因此在所述含谷物的牛奶生产过程中，谷物的处理和杀菌方式成为工艺的难点。如果仍然采用上述常规生产工艺会存在如下问题：

不能生产含有功能性添加剂(例如谷物)的乳产品，如果保证牛乳无菌，就不能杀灭产品中(尤其是功能性添加剂中)所有的微生物，产品安全性不能保证；如果将杀灭所有微生物为灭菌效果的指标，将会使牛乳受热过度，会发生不良的反应，降低产品品质。例如，在牛乳中添加含淀粉颗粒、谷物等时，为了保证产品的安全，颗粒的中心温度应在140℃以上。以平均直径5毫米的谷物为例，要使其内部达到140℃以上，产品的杀菌强度在142℃，4秒以上，而在这样的杀菌强度下牛乳中营养物质将会遭到一定程度的破坏。这样就限制乳产品原辅料的选择范围，不能生产含有具有特殊功能性但又难于杀菌的功能性添加剂(例如谷物)的乳产品。因此需要开发新型含有功能性颗粒物的乳制品生产方法，以拓宽乳产品原辅料的选择范围，生产出品质更好的乳制品。

发明内容

本发明的目的是提供含有功能性颗粒物的乳制品的生产方法。

在第一个方面，本发明提供了生产含有功能性颗粒物的乳制品的方法，其包括如下步骤：

1)通过将奶和添加剂混合来制备乳相；

2)通过将功能性颗粒物预杀菌来制备颗粒相；

3)将步骤1)和2)中所得的两相混合并进行杀菌，从而得到混合物料相；

4)通过将奶进行杀菌来制备牛奶相；

5)将步骤3)和4)中所得的两相混合，从而得到含有功能性颗粒物的乳制品。

在第二个方面，本发明提供了使用所述方法生产的含有功能性颗粒物的乳制品。

在第三个方面，本发明提供了使用所述方法生产的含有功能性颗粒物的乳制品在制备具有保健功能的食品中的用途。

与常规的生产工艺相比，采用本发明的生产方法可以生产含有特殊的功能性颗粒物的产品，如可以生产含有粒度较大(粒度为5-10mm的功能性颗粒物占总功能性颗粒物的50％以上，更优选90％以上)的功能性颗粒物质的乳制品，既有效地杀灭了乳制品中的微生物，又保证了所得产品的品质。此外，与不包含步骤4)和5)的工艺相比，本发明的方法不但可以对乳相和颗粒相混合得到的混合物料相以及牛奶相分别进行合适的灭菌处理以达到既有效杀菌又保证营养的目的，还可以进一步提高颗粒物在牛奶中的悬浮性。因此，本发明的方法使乳制品的生产更加灵活，生产效率更高，产品品质更好，大大扩展了产品原料的选择范围，丰富了产品种类，具有广阔的市场前景。

附图说明

图1为常规的生产乳制品的工艺流程图。

图2为本发明生产乳制品的工艺流程图。

发明详述

在第一个方面，本发明提供了生产含有功能性颗粒物的乳制品的方法，其包括如下步骤：

1)通过将奶和添加剂混合来制备乳相；

2)通过将功能性颗粒物预杀菌来制备颗粒相；

3)将步骤1)和2)中所得的两相混合并进行杀菌，从而得到混合物料相；

4)通过将奶进行杀菌来制备牛奶相；

5)将步骤3)和4)中所得的两相混合，从而得到含有功能性颗粒物的乳制品。

本发明所述的“奶”、“牛奶”或“牛乳”是乳制品工业通常使用的奶，在本上下文中可互换使用。本发明所述的“奶”包括但不限于：天然牛奶，例如全脂奶；将天然牛奶通过处理得到的液态乳组分或乳级分，例如半脱脂奶、脱脂奶、经超滤的牛奶、经浓缩的牛奶；或用一种或多种固态乳组分或乳级分(例如奶粉、奶油、水解蛋白、乳清粉等)配制而成的还原奶。本领域技术人员将会理解，根据来源的不同(例如乳牛品种等的差异等)天然牛奶的具体成分可以有所变化。

本发明所述的添加剂包括天然和/或化学合成的添加剂。优选所述添加剂选自下组的一种或多种：稳定剂、防腐剂、抗氧化剂、发色剂、漂白剂、酸味剂、凝固剂、疏松剂、增稠剂、消泡剂、甜味剂、着色剂、乳化剂、品质改良剂、抗结剂、增味剂、酶制剂、被膜剂、发泡剂、保鲜剂、香料、营养强化剂和其他添加剂。在一个更优选的实施方案中，所述添加剂选自下组：稳定剂、调味剂、食用香精或香料、着色剂、酶和营养强化剂。

本发明所述的稳定剂是乳制品工业通常使用的稳定剂，它可使蛋白质具有较好的悬浮效果，从而延长保质期。优选所述稳定剂包括天然稳定剂和/或合成稳定剂。优选所述稳定剂选自下组：卵磷脂、皂草苷、单宁、甘油脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、糊精、饮糖、阿拉伯胶、黄蓍胶类、果胶纤维素、干酪、明胶和海藻酸。更优选所述稳定剂选自下组：单甘酯、蔗糖脂肪酸酯、黄原胶、羧甲基纤维素钠、六偏磷酸钠和多聚磷酸钠。最优选所述稳定剂为单甘酯。

本发明所述的调味剂是乳制品工业通常使用的调味剂，它可增加乳制品的味觉效果。优选的调味剂选自下组：酸味剂、糖类和非糖类甜味剂等。

本发明所述的食用香精或香料是乳制品工业通常使用的食用香精或香料，用于赋予乳制品天然食品的气味和/或味道。食用香精或香料，包括但不限于酸奶香精、牛奶香精、橙香精、葡萄香精、桃香精、椰子香精、草莓香精、荔枝香精、苹果香精、蜜瓜香精、芒果香精、西番莲香精、西柚香精、柠檬香精、蓝莓香精、木瓜香精、香蕉香精、菠萝香精、番茄香精、胡萝卜香精、芦笋香精、菠菜香精、杏香精、梨香精、猕猴桃香精、香草香精、玫瑰香精、巧克力香精、核桃香精、麦香香精和樱桃香精的一种或几种。

本发明所述的着色剂是乳制品工业通常使用的着色剂，用于保持和改善乳制品的色泽。优选的着色剂选自下组：类胡萝卜素，如β-胡萝卜素、番茄红素、虾青素(astaxanthin)和叶黄素(lutein)。

本发明所述的酶是是乳制品工业通常使用的酶制剂，主要用于解决产品沉淀问题、提高原料利用率、调整产品粘度等方面，从而达到降低成本、保护环境的目的。优选的酶制剂选自下组：α-淀粉酶、高温α-淀粉酶、β-淀粉酶、异淀粉酶、糖化酶、葡萄糖异构酶、果胶酶、改性蛋白酶、细菌中性蛋白酶、β-葡聚糖酶、肌醇六磷酸酶、木聚糖酶、半乳聚糖酶、α-半乳糖苷酶、木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶。

本发明所述的营养强化剂是乳制品工业通常使用的营养强化剂，用于提高乳制品的营养价值。所述营养强化剂包括维生素(脂溶性维生素如维生素A、维生素D等和水溶性维生素如B族维生素和维生素C等)、无机盐(Fe、Zn、Cu、I、Mn、Mo、Co、Se、Cr、Ni、Sn、Si、F和V等)和/或氨基酸(异亮氨基酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸及缬氨酸等)。

本发明所述的的功能性颗粒物包括，但不限于谷物颗粒。本发明所述的谷物包括但不限于燕麦、大米、大麦、小麦、黑小麦、玉米、黑米、荞麦、薏米、高粱和糯米。本发明所述的谷物还包括植物(尤其是禾本科植物)的含淀粉部分，其包括但不限于果实、种子、胚乳、子叶、茎、根等。本发明所述的谷物颗粒是所述的谷物本身或将所述的谷物通过本领域技术人员公知的制备过程(包括但不限于粉碎、碾磨等)而得到的颗粒。所述谷物颗粒可以是源自一种谷物的颗粒，也可以是源自多种谷物的颗粒的混合物。根据其来源的性质，可将所述谷物颗粒经过必要的加工以适于添加到本发明的乳制品中，这样的加工方法是本领域技术人员公知的。

在本发明第一个方面的一个实施方案中，步骤2)对颗粒相进行预杀菌是通过将功能性颗粒物用水浸泡或蒸煮来进行的。在一个实施方案中，水是基本上不含杂质的水，所述杂质包括无机或有机化合物和/或微生物。在另一个实施方案中，水是通过选自下组的方法纯化/杀菌的水：高温处理、高压处理、离子交换、过滤、微滤、反渗透、层析和其组合。在另一个实施方案中，水是纯净水。本发明所述的浸泡是在一定温度的水中静置一段时间，该处理方法优选用于吸水性强的谷物颗粒，如半粒燕麦。本发明所述的蒸煮是在一定温度的水中搅拌一段时间，该处理方法适用于吸水性弱的谷物颗粒，如糙米。

在一个实施方案中，浸泡或蒸煮的温度为70-95℃，优选75-90℃，更优选78-88℃，最优选80-85℃。在一个实施方案中，浸泡或蒸煮颗粒物的时间为10-100分钟，优选10-100分钟，更优选15-90分钟，更优选20-80分钟，更优选25-70分钟，最优选30-60分钟。

本发明方法的浸泡或蒸煮不限于特定的方式和设备，只要使得颗粒物的中心温度保持在给定的温度经过给定的时间即可。例如，可以在浸泡釜或蒸煮罐中进行浸泡或蒸煮。所述浸泡或蒸煮可使得颗粒物附水，颗粒内部没有硬心，从而有利于后续的灭菌。

在本发明第一个方面的一个实施方案中，步骤2)中在功能性颗粒物预杀菌之前和/或之后还包括水洗功能性颗粒物的步骤。在一个实施方案中，在预杀菌之前对功能性颗粒物进行水洗(即水洗1步骤)，将其中除功能性颗粒原料之外的粉末、碎粒和其它杂质去除。在一个实施方案中，在预杀菌之前对功能性颗粒物进行水洗的步骤是在搅动或对流的状态下进行漂洗。在一个优选实施方案中，漂洗的水温是常温，更优选15-25℃，在一个优选实施方案中，漂洗的时间是1-10分钟，更优选5分钟。在另一个实施方案中，步骤2)中在预杀菌之后对功能性颗粒物进行水洗(即水洗2步骤)，将其中除功能性颗粒原料之外的淀粉、碎屑和其它杂质去除，使颗粒不相互粘连，和/或将预杀菌后的功能性颗粒物冷却降温。在一个实施方案中，在预杀菌之后对功能性颗粒物进行水洗的步骤是在搅动或对流的状态下进行漂洗。在一个优选实施方案中，漂洗的水温是常温，更优选15-25℃，在一个优选实施方案中，漂洗的时间是5-25分钟，更优选10-20分钟。在一个最优选实施方案中，用常温的软化水漂洗15分钟。

在本发明第一个方面的一个实施方案中，步骤2)中在水洗1步骤之前还包括称量的步骤。所述称量是称取一定量的功能性颗粒物用于水洗1的步骤。在另一个实施方案中，步骤2)中在水洗2步骤之后还包括沥水和定量的步骤。所述沥水是将功能性颗粒物从水中取出，并除去多于水分的步骤。所述定量是称取一定量的沥水后的功能性颗粒物用于步骤3)的步骤。

在本发明第一个方面的一个实施方案中，步骤3)中的混合是将步骤1)和2)中所得的两相进行混合，在一个实施方案中，所述混合是将步骤1)所得的乳相加入步骤2)所得的颗粒相中。在另一个实施方案中，所述混合是将步骤2)所得的颗粒相加入步骤1)所得的乳相中。在另一个实施方案中，所述混合是将步骤1)所得的乳相和步骤2)所得的颗粒相在另一个无菌容器中混合。在另一个优选实施方案中，步骤3)中两相进行混合时颗粒项含量(w/w)为0-30％，优选2-25％，更优选5-20％。在颗粒项含量为5-20％时，由于物料的流动性较好，导热效率接近，不会对灭菌效果产生影响；如果谷物含量超过30％，物料的流动性就会发生变化，会对灭菌效果产生影响。在另一个优选实施方案中，步骤3)中两相进行混合时任选地加入一定量的纯净水。

在本发明第一个方面的一个实施方案中，步骤3)中的杀菌是超高温瞬时杀菌，优选将混合物料在135-142℃维持4-8秒。在另一个实施方案中，步骤3)中的杀菌之后还包括冷却和/或无菌储存的步骤。在一个优选实施方案中，冷却是将混合物料经冷板冷却到4℃。在另一个优选实施方案中，无菌储存是将冷却后的混合物料储存于无菌容器中，优选经无菌泵打入该无菌容器中。在一个优选实施方案中，所述无菌泵是容积泵。在一个更优选的实施方案中，所述容积泵包括但不限于螺杆泵、齿轮泵或转子泵。在一个优选实施方案中，所述无菌泵和/或无菌容器的无菌环境是通过CIP清洗和/或无菌空气保护来实现的。在一个优选实施方案中，所述CIP清洗依次包括水洗、碱洗、水洗、酸洗和水洗的步骤。所述的碱包括但不限于：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或其组合，优选氢氧化钠，更优选有效浓度为1.5％的氢氧化钠。所述的酸包括但不限于：硝酸、盐酸、硫酸、磷酸或其组合，优选硝酸，更优选有效浓度为1.5％的硝酸。在另一个优选实施方案中，所述无菌空气的压力为0.6-1.0MPa。

在本发明第一个方面的一个实施方案中，步骤5)中的混合是将步骤3)和4)中所得的两相进行混合，在一个实施方案中，所述混合是将步骤3)所得的混合物料相和步骤4)所得的牛奶相在一个无菌容器中混合。在一个优选实施方案中，所述混合包括静态混合和动态混合。本发明所述的静态混合是管路在线混合，达到初次混合和促进悬浮的目的；而本发明所述的动态混合是灌注前的缓冲混合，达到灌注均匀的目的。在一个优选实施方案中，所述静态混合优选是将两相通过静态混合器混合，更优选将两相经过三通阀混合后通过静态混合器混合。还更优选通过无菌泵输送后经过三通阀混合，然后再通过管路上的静态混合器混合。在一个优选实施方案中，所述无菌泵是容积泵。在一个更优选的实施方案中，所述容积泵包括但不限于螺杆泵、齿轮泵或转子泵。所述动态混合是将两相经过搅拌器混合，优选将两相在带有搅拌器的无菌容器中混合。在一个优选实施方案中，无菌容器内的搅拌器为锚型，带挡板，转速为30-100r/min，容积为100-250L。在一个优选实施方案中，所述无菌泵和无菌容器的无菌环境是通过CIP清洗和/或无菌空气保护来实现的。在一个优选实施方案中，所述CIP清洗依次包括水洗、碱洗、水洗、酸洗和水洗的步骤。所述的碱包括但不限于：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或其组合，优选氢氧化钠，更优选有效浓度为1.5％的氢氧化钠。所述的酸包括但不限于：硝酸、盐酸、硫酸、磷酸或其组合，优选硝酸，更优选有效浓度为1.5％的硝酸。在另一个优选实施方案中，所述无菌空气的压力为0.6-1.0MPa。在另一个优选实施方案中，步骤5)中两相进行混合的比例为1∶20-20∶1。

在本发明第一个方面的一个实施方案中，步骤5)之后还包括管路输送和无菌灌装的步骤。在一个优选实施方案中，管路输送是将混合物料相与牛奶相混合后经管路运输至灌装机。在另一个优选实施方案中，输送管路中的流速为0.8-2.0m/s。

在本发明第一个方面的一个实施方案中，步骤4)中的杀菌是超高温瞬时杀菌，优选所述的超高温瞬时杀菌是在135-142℃维持4-7秒，最优选在137℃维持4秒。在另一个优选的实施方案中，步骤4)中的杀菌之前还任选地包括将奶与水混合的步骤，优选奶在该混合物中所占比例为20％-90％。在另一个优选实施方案中，步骤4)中的杀菌之后还包括无菌储存的步骤。无菌储存是将杀菌之后的奶储存于无菌容器中，优选经无菌泵打入该无菌容器中。在一个优选实施方案中，所述无菌泵是容积泵。在一个更优选的实施方案中，所述容积泵包括但不限于螺杆泵、齿轮泵或转子泵。在一个优选实施方案中，所述无菌泵和/或无菌容器的无菌环境是通过CIP清洗和/或无菌空气保护来实现的。在一个优选实施方案中，所述CIP清洗依次包括水洗、碱洗、水洗、酸洗和水洗的步骤。所述的碱包括但不限于：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙或其组合，优选氢氧化钠，更优选有效浓度为1.5％的氢氧化钠。所述的酸包括但不限于：硝酸、盐酸、硫酸、磷酸或其组合，优选硝酸，更优选有效浓度为1.5％的硝酸。在另一个优选实施方案中，所述无菌空气的压力为0.6-1.0MPa。

在本发明第一个方面的一个实施方案中，所述稳定剂的加入量是有要求的，如果加入过量，则会发生不良的反应，结果损害乳制品的质量。例如羧甲基纤维素钠与铅、铁、锡、银、铝、铜及某些金属物质共存时，会产生沉淀反应；而某些稳定剂，它们本身并无毒害，但由于含有多糖类物质而容易使血糖升高，甚至可能导致更严重的高血糖反应。虽然目前将单甘酯作为一种安全的食品添加剂尚未显示体内的积累和营养缺陷，但也不能超出合理用量。在一个实施方案中，步骤1)中奶与添加剂混合时添加剂的含量(w/w)为0.01-1.0％，优选为0.05-0.5％，更优选为0.1-0.2％，最优选为大约0.15％。在一个优选实施方案中，步骤1)中奶与添加剂的混合是通过如下方法来进行的：先将添加剂与少量奶进行第一步混合，然后再将所得混合物与剩余的大量奶第二步混合。在一个更优选实施方案中，将添加剂用50-60℃的奶融化，冷却后再与剩余的奶混合。在一个还更优选实施方案中，奶中在一个最优选实施方案中，将奶在加热到50-60℃，加入粉末状的添加剂，再搅拌15min，经冷却到20℃以下后，再与剩余牛奶充分溶合。在另一个优选实施方案中，在步骤1)之前还包括验奶、收奶、过滤和/或冷却的步骤。在一个更优选的实施方案中，验奶是主要针对感官指标、酸度、脂肪、蛋白质、全乳固体、掺假、酒精实验等几项指标对奶进行检测，使用符合国家的相关标准的奶生产乳制品。在另一个更优选的实施方案中，收奶、过滤、冷却步骤包括：原奶经过过滤器除去一些较大杂质，经过板换将收来的新鲜奶降温到1-8℃，并将其贮存在容器中。

在另一个优选的实施方案中，任选地将添加剂加入步骤2)得到的颗粒相和/或步骤3)得到的混合物料相。在一个更优选的实施方案中，所述添加剂选自下组：稳定剂、调味剂、食用香精或香料、着色剂、酶和营养强化剂。

在本发明第一个方面的一个实施方案中，步骤1)和/或4)中的奶还经过初次杀菌，所述初次杀菌优选包括奶预热、均质和巴氏杀菌，更优选将奶预热到55-65℃，在18-22Mpa的压力下均质，在75-85℃的温度下进行5-25秒，最优选15秒的巴氏杀菌。在一个优选实施方案中，步骤1)和/或4)中的奶经过初次杀菌后还进行冷却，优选冷却到0-8℃，更优选通过板换用冰水将奶冷却。

在本发明第一个方面的一个实施方案中，步骤2)中的功能性颗粒物包括，但不限于谷物颗粒。在一个优选实施方案中，所述功能性颗粒物由谷物颗粒组成。在一个优选实施方案中，所述谷物选自下组的一种或多种：燕麦、大米、大麦、小麦、黑小麦、玉米、黑米、荞麦、薏米、高粱和糯米。

在第二个方面，本发明提供了通过本发明第一个方面所述的方法生产的含有功能性颗粒物的乳制品。

在本发明第二个方面的一个实施方案中，所述乳制品中粒度为5-10mm的功能性颗粒物占总功能性颗粒物的50％以上，更优选90％以上。

本发明所述的粒度表征的是分散的固体颗粒群的平均几何尺寸。可通过多种本领域已知的统计平均方法计算，主要有算术平均法、几何平均法、调和平均法、体积平均法及质量平均法等。本发明的粒度优选为采用几何平均法计算的粒度。

与常规的生产工艺相比，采用本发明的生产方法可以生产含有特殊的功能性颗粒物的产品，如可以生产含有粒度较大(粒度为5-10mm的功能性颗粒物占总功能性颗粒物的50％以上，更优选90％以上)的功能性颗粒物质的乳制品，既有效地杀灭了乳制品中的微生物，又保证了所得产品的品质。

在第三个方面，本发明提供了本发明第二个方面所述的乳制品在制备具有保健功能的食品中的用途。

在本发明第三个方面的一个实施方案中，提供了本发明第二个方面所述的乳制品在制备具有选自下组的保健功能的食品中的用途：改善肠道功能、降低血液中的胆固醇含量，预防心血管疾病和/或预防糖尿病。

在本发明的一个具体实施方案中，提供了生产含有功能性颗粒物的乳制品的方法，其包括如下步骤：

1)牛乳相配制：将白砂糖、稳定剂和甜味剂用50-60℃的少量牛奶融合化，快速冷却，再与剩余牛奶充分溶合。

2)颗粒相配制、预杀菌：(使用履带式或吊栏式的一体化生产线)

a.称量：

称量定量的颗粒物。

b.水洗1：

常温水漂洗，除去颗粒原料外的粉末、碎粒、杂质。在搅动或对流的状态下漂洗5分钟。

c.热水浸泡或蒸煮：

采用80-85℃的纯净水浸泡或蒸煮颗粒物，时间30-60分钟，使颗粒物附水，颗粒内部没有硬心。

d.水洗2：

常温软化水漂洗，除去颗粒原料外的淀粉、碎屑。使颗粒不相互粘连，同时达到冷却、降温的目的。在搅动或对流的状态下漂洗15分钟。

e.沥水：

把颗粒物从水中捞出，除去多余水分。

f.定量：颗粒物定量称取。

3)物料混合、杀菌：将颗粒相加入到牛乳相中，混合均匀后制成混合物料相。经过135-142℃/4-8秒的杀菌，储存于无菌罐1中。

4)牛奶相杀菌：将初次灭菌后的牛奶再经过137℃/4秒的杀菌，储存于无菌罐2中。可以加入定量纯净水，调节产品中牛奶的含量，再经过137℃/4秒的杀菌，储存于无菌罐2中。

5)物料混合：将混合物料相与牛奶相按照一定比例进行无菌混合，混合比例可在1∶20到20∶1的范围内调节。

其中，步骤1)所述牛奶还经过初次杀菌，初次杀菌是将牛奶预热到55-65℃，18-22MPa下均质，在75℃～85℃下15秒巴氏杀菌。步骤1)所述与牛奶一起杀菌的辅料选自白砂糖、稳定剂、甜味剂等。

步骤2)所述难杀菌的功能性颗粒相选自谷物，包括燕麦、大米、大麦、小麦、黑小麦、玉米、黑米、荞麦、薏米、高粱和糯米等，生产时可选择其中一种或几种谷物。

步骤3)可以添加定量纯净水，调节牛奶在产品中的比例，牛奶所占比例范围20％-90％。

与常规的生产工艺相比，该发明可以生产一些特殊配方的产品，如可以生产含有大颗粒(直径在5-10mm)物质的无菌乳制品，大颗粒原料和牛乳混合采用上述的杀菌方式，生产出无菌的产品；

在本发明的一个具体实施方案中，研究了不同蒸煮温度和时间对含谷物颗粒的乳制品口感的影响。采取四组不同的预杀菌处理参数：(1)80-85℃，10min；(2)60-65℃，30min；(3)80-85℃，70min；(4)90℃，40min。由随机抽取的20位品尝人员对所得四种含10％半粒燕麦的乳制品进行品尝，并按照下表1所述的评分原则对口感进行1-5的评分，结果也如下表1所示，其中以第(1)、(2)组参数制成乳制品中谷物的口感偏硬，以第(3)、(4)组参数制成乳制品中谷物的口感偏软，成品的颗粒咀嚼感较差，均不符合口感要求。相比之下，采用(5)80-85℃，30-60min的方案所制成的乳制品中颗粒软硬适度，口感良好。

表1.不同谷物处理工艺参数后产品口感测试结果

另外，在本发明的另一个具体实施方案中，研究了UHT杀菌参数对杀菌效果的影响。结果证实135-142℃/4-8秒的UHT杀菌参数是优选的杀菌参数。而对照实验中121℃/4min的杀菌参数杀菌效果较差，导致产品全部坏包。

本发明方法使乳制品的生产更加灵活，生产效率更高，产品品质更好，大大扩展了产品原料的选择范围，丰富了产品种类，具有广阔的市场前景。

具体实施方式

下面参考如下非限制的实施例更具体地说明本发明。

本发明生产乳产品的工艺流程图如附图2所示。

实施例1、生产含燕麦、大米复合型颗粒的牛乳产品

配方(以1吨计)：

牛奶：800.0千克

单甘酯：1.5千克

燕麦：20千克

大米：15千克

白砂糖：35千克

纯净水：115千克

制备过程：

1、牛乳的检验

a.原奶检验：主要针对感官指标、酸度、脂肪、蛋白质、全乳固体、掺假、酒精实验等几项指标进行检测，符合国家的相关标准。

b.收奶、过滤、冷却：原奶经过过滤器除去一些较大杂质，经过板换将收来的新鲜牛乳降温到1℃～8℃，贮存在原奶罐中。

2、初次杀菌：

a.牛乳预热到55-65℃。

b.均质：均质压力为19MPa，一级压力为13Mpa，二级压力为6Mpa。

c.巴氏杀菌：杀菌条件为85℃，15秒。

d.冷却：经过板换用冰水将牛奶冷却至0-8℃

3、牛乳相配料：先将单甘酯与少量牛乳充分溶解混匀，然后加到剩余的牛乳，储存在配料罐A中。

4、颗粒相的配料：

a.称量：

称量定量的燕麦和大米。

b.水洗1：

常温软化水漂洗，除去燕麦和大米原料外的粉末、碎粒、杂质。在搅动或对流的状态下漂洗5分钟。

c.热水浸泡：

采用85℃的纯净水浸泡燕麦和大米，时间30-35分钟，使颗粒物附水，颗粒内部没有硬心。

d.水洗2：

常温软化水漂洗，除去燕麦和大米原料外的淀粉、碎屑。使颗粒不相互粘连，同时达到冷却、降温的目的。在搅动或对流的状态下漂洗15分钟。

e.沥水：

把燕麦和大米从水中捞出，除去多余水分。

f.定量：燕麦和大米颗粒定量称取。

5.物料混合：将燕麦和大米粒添加到盛放的牛乳相配料罐A中，加入定量纯净水，充分混合。

6、无菌泵和无菌缸的CIP：

a.水洗：纯净水温度为65℃，清洗7min，流速2.5m/s。

b.碱洗：NaOH的有效浓度为1.5％，清洗45min，温度85℃，流速1.7m/s。

c.水洗：纯净水温度为22℃，清洗7min。流速2.5m/s。

d.酸洗：HNO₃的有效浓度为1.5％，清洗20min，温度70℃，流速1.5m/s。

e.水洗：纯净水温度为22℃，清洗7min，流速大于2.5m/s。

7、混合物料相杀菌：

a.杀菌：物料经过135-142℃/4-7秒的杀菌.

b.冷却：物料经冷板冷却到4℃，然后打入无菌罐1中。

8、牛奶相杀菌：将初次灭菌后的牛奶在经过137℃/4秒的杀菌，储存于无菌罐2中。

9、物料混合：

a.混合物料相和牛奶相分别使用螺杆泵、齿轮泵或转子泵等容积泵输送，二者的添加比例通过调整两泵的流量来实现。

b.混合物料相和牛奶相通过无菌泵输送后，经过三通阀混合，混合后经过管路上的静态混合器混合。

c.混合罐混合：为了进一步混匀混合物料相和牛奶相，混合物料相和牛奶相经过静态混合器后进入到混合罐中，混合罐带有搅拌器，使混合物料相和牛奶相混合均匀，料液边进边出，保持持续生产。混合罐内搅拌叶为锚型，带挡板，转速为30-100r/min，容积为100-250L；罐的无菌环境是通过CIP清洗和无菌空气保护来实现的，无菌空气的压力为0.6-1.0MPa。

d.管路输送：混合物料相和牛奶相混合均匀后，经管路运输至灌装机，在输送管路中的流速为0.8-2.0m/s。

10、无菌灌装：经无菌混合器进入无菌灌装机进行无菌灌装，得到产品。

实施例2、生产含黑米、糯米复合型颗粒的牛乳产品

配方(以1吨计)：

牛奶：800千克

单甘酯：1.5千克

黑米：20千克

糯米：15千克

白砂糖：35千克

纯净水：115千克

制备过程：

1、牛乳的检验

a.原奶检验：主要针对感官指标、酸度、脂肪、蛋白质、全乳固体、掺假、酒精实验等几项指标进行检测，符合国家的相关标准。

b.收奶、过滤、冷却：原奶经过过滤器除去一些较大杂质，经过板换将收来的新鲜牛乳降温到1℃-8℃，贮存在原奶罐中。

2、初次杀菌：

a.牛乳预热到56℃。

b.均质：均质压力为19MPa，一级压力为13Mpa，二级压力为6Mpa。

c.巴氏杀菌：杀菌条件为85℃，15秒。

d.冷却：经过板换用冰水将牛奶冷却至0-8℃

3、牛乳相配料：先将单甘酯与少量牛乳充分溶解混匀，然后加到剩余的牛乳，储存在配料罐A中。

4、颗粒相的配料：

a.称量：

称量定量的黑米和糯米。

b.水洗1：

常温软化水漂洗，除去黑米和糯米原料外的粉末、碎粒、杂质。在搅动或对流的状态下漂洗5分钟。

c.热水浸泡：

采用80-84℃的纯净水浸泡黑米和糯米，时间30-50分钟，使颗粒物附水，颗粒内部没有硬心。

d.水洗2：

常温软化水漂洗，除去黑米和糯米原料外的淀粉、碎屑。使颗粒不相互粘连，同时达到冷却、降温的目的。在搅动或对流的状态下漂洗15分钟。

e.沥水：

把黑米和糯米从水中捞出，除去多余水分。

f.定量：

黑米和糯米颗粒物定量称取。

5.物料混合：将黑米和糯米粒添加到盛放的牛乳相配料罐A中，加入定量纯净水，充分混合。

6、无菌泵和无菌缸的CIP：

a.水洗：纯净水温度为65℃，清洗7min，流速2.5m/s。

b.碱洗：NaOH的有效浓度为1.5％，清洗45min，温度85℃，流速1.7m/s。

c.水洗：纯净水温度为22℃，清洗7min。流速2.5m/s。

d.酸洗：HNO₃的有效浓度为1.5％，清洗20min，温度70℃，流速1.5m/s。

e.水洗：纯净水温度为22℃，清洗7min，流速大于2.5m/s。

7、混合相杀菌：

a.杀菌：物料经过135-142℃/4-7秒的杀菌.

b.冷却：物料经冷板冷却到4℃，然后打入无菌罐1中。

8、牛奶相杀菌：将初次灭菌后的牛奶在经过137℃/4秒的杀菌，储存于无菌罐2中。

9、物料混合：

a.混合物料相和牛奶相分别使用螺杆泵、齿轮泵或转子泵等容积泵输送，二者的添加比例通过调整两泵的流量来实现。

b.混合物料相和牛奶相通过无菌泵输送后，经过三通阀混合，混合后经过管路上的静态混合器混合。

c.混合罐混合：为了进一步混匀混合物料相和牛奶相，混合物料相和牛奶相经过静态混合器后进入到混合罐中，混合罐带有搅拌器，使混合物料相和牛奶相混合均匀，料液边进边出，保持持续生产。混合罐内搅拌叶为锚型，带挡板，转速为30-100r/min，容积为100-250L；罐的无菌环境是通过CIP清洗和无菌空气保护来实现的，无菌空气的压力为0.6-1.0MPa。

d.管路输送：混合物料相和牛奶相混合均匀后，经管路运输至灌装机，在输送管路中的流速为0.8-2.0m/s。

10、无菌灌装：经无菌混合器进入无菌灌装机进行无菌灌装，得到产品。

实施例3、生产含大米颗粒的牛乳产品

配方(以1吨计)：

牛奶：360千克

单甘酯：1.5千克

大米：30千克

白砂糖：35千克

纯净水：573.5千克

制备过程：

1、牛乳的检验

a.原奶检验：主要针对感官指标、酸度、脂肪、蛋白质、全乳固体、掺假、酒精实验等几项指标进行检测，符合国家的相关标准。

b.收奶、过滤、冷却：原奶经过过滤器除去一些较大杂质，经过板换将收来的新鲜牛乳降温到1℃～8℃，贮存在原奶罐中。

2、初次杀菌：

a.牛乳预热到55-65℃。

b.均质：均质压力为19MPa，一级压力为13Mpa，二级压力为6Mpa。

c.巴氏杀菌：杀菌条件为85℃，15秒。

d.冷却：经过板换用冰水将牛奶冷却至0-8℃

3、牛乳相配料：先将单甘酯与少量牛乳充分溶解混匀，然后加到剩余的牛乳，储存在配料罐A中，加适量的纯净水。

4、颗粒相的配料：

a.称量：

称量定量的大米。

b.水洗1：

常温软化水漂洗，除去大米原料外的粉末、碎粒、杂质。在搅动或对流的状态下漂洗5分钟。

c.热水浸泡：

将大米用85℃的纯净水浸泡35min，使颗粒物附水，颗粒内部没有硬心。

d.水洗2：

常温软化水漂洗，除去大米原料外的淀粉、碎屑。使颗粒不相互粘连，同时达到冷却、降温的目的。在搅动或对流的状态下漂洗15分钟。

e.沥水：

把大米从水中捞出，除去多余水分。

f.定量：

大米颗粒物定量称取。

5.物料混合：将大米粒添加到盛放的牛乳相配料罐A中，加入定量纯净水，充分混合。

6、无菌泵和无菌缸的CIP：

a.水洗：纯净水温度为65℃，清洗7min，流速2.5m/s。

b.碱洗：NaOH的有效浓度为1.5％，清洗45min，温度85℃，流速1.7m/s。

c.水洗：纯净水温度为22℃，清洗7min。流速2.5m/s。

d.酸洗：HNO₃的有效浓度为1.5％，清洗20min，温度70℃，流速1.5m/s。

e.水洗：纯净水温度为22℃，清洗7min，流速大于2.5m/s。

7、混合相杀菌：

a.杀菌：物料经过135-142℃/4-7秒的杀菌.

b.冷却：物料经冷板冷却到4℃，然后打入无菌罐1中。

8、牛奶相杀菌：将初次灭菌后的牛奶在经过137℃/4秒的杀菌，储存于无菌罐2中。

9、物料混合：

a.混合物料相和牛奶相分别使用螺杆泵、齿轮泵或转子泵等容积泵输送，二者的添加比例通过调整两泵的流量来实现。

b.混合物料相和牛奶相通过无菌泵输送后，经过三通阀混合，混合后经过管路上的静态混合器混合。

c.混合罐混合：为了进一步混匀混合物料相和牛奶相，混合物料相和牛奶相经过静态混合器后进入到混合罐中，混合罐带有搅拌器，使混合物料相和牛奶相混合均匀，料液边进边出，保持持续生产。混合罐内搅拌叶为锚型，带挡板，转速为30-100r/min，容积为100-250L；罐的无菌环境是通过CIP清洗和无菌空气保护来实现的，无菌空气的压力为0.6-1.0MPa。

d.管路输送：混合物料相和牛奶相混合均匀后，经管路运输至灌装机，在输送管路中的流速为0.8-2.0m/s。

10、无菌灌装：经无菌混合器进入无菌灌装机进行无菌灌装，得到产品。

尽管已参照本发明的确定优选实例表示和描述了本发明，但本领域内的普通技术人员将理解的是，可在不背离由所附权利要求书限定的本发明宗旨和范围的前提下对本发明进行各种形式和细节上的修改。