本發(fā)明涉及純牛奶，尤其涉及一種包埋菌劑、飼料和原生富含ara牛奶及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)如今，消費(fèi)者對于食物營養(yǎng)的追求達(dá)到了一個(gè)新的高度。作為日常重要營養(yǎng)來源的牛奶，消費(fèi)者對牛奶所能提供的營養(yǎng)要求甚高。外源添加的食品營養(yǎng)素可以滿足消費(fèi)者對多元化營養(yǎng)攝入的需求，但更多的消費(fèi)者開始追求天然無外添加的牛奶，由此應(yīng)用生物富集技術(shù)產(chǎn)生的牛奶應(yīng)運(yùn)而生。

2、ara是一種對人體有益的營養(yǎng)物質(zhì)，學(xué)名為二十碳四烯酸，別稱花生四烯酸，屬omega6族長鏈多元不飽和脂肪酸。在幼兒時(shí)期ara屬于必需脂肪酸，ara的缺乏對于人體組織器官的發(fā)育，尤其是大腦和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育可能產(chǎn)生嚴(yán)重不良影響。ara可以提高智力，增強(qiáng)視力，軟化血管，調(diào)節(jié)血細(xì)胞功能，預(yù)防心血管疾病，增強(qiáng)免疫功能。對于反芻動(dòng)物，ara對于連接細(xì)胞膜和保持膜的韌性有重要作用，它也是前列腺素的前體物質(zhì)，也可以轉(zhuǎn)變?yōu)榘兹?、血栓素等，這對血液循環(huán)系統(tǒng)及免疫系統(tǒng)十分重要。ara在促進(jìn)存活、生長和脂質(zhì)代謝方面發(fā)揮重要作用，能夠調(diào)節(jié)動(dòng)物的抗氧化能力和免疫反應(yīng)。關(guān)于ara的可食用產(chǎn)品，目前有花生四烯酸軟膠囊的制備方法(cn103340846a)，但未見ara與奶牛和牛奶的聯(lián)系，目前實(shí)施方法是在牛奶中添加外源營養(yǎng)素，提供一種能夠生產(chǎn)原生富含天然ara抗氧化牛奶是本領(lǐng)域亟待解決的重要課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種包埋菌劑、飼料和原生富含ara牛奶及其制備方法。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種用于生產(chǎn)原生富含ara牛奶的包埋菌劑，所述包埋菌劑包括：

3、高山被孢霉干菌體；和，

4、包覆在所述高山被孢霉干菌體外的包埋層；

5、所述包埋層包括質(zhì)量比為(5.5～7.0):(3.0～4.5)的第一組分和第二組分：

6、所述第一組分選自菊粉、可溶性大豆多糖、β-葡聚糖和殼聚糖中的一種或幾種；

7、所述第二組分選自果膠、明膠和阿拉伯膠中的一種或幾種。

8、本發(fā)明提供的用于飼喂奶牛的飼料的包埋菌劑即包埋干菌體，由于該菌體自身產(chǎn)ara，通過牛乳代謝轉(zhuǎn)化為天然ara，提高牛奶中ara含量，得到原生富含ara的純牛奶產(chǎn)品。通過飼喂含該包埋干菌體的飼料所生產(chǎn)的牛奶，穩(wěn)定性和口感與純牛奶無差異，符合純天然、無添加的消費(fèi)趨勢，可以對飲用牛奶的消費(fèi)者產(chǎn)生促進(jìn)人體健康的作用。

9、本發(fā)明通過實(shí)驗(yàn)意外發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的包埋材料選擇特定的第一組分與第二組分的結(jié)合，能對高山被孢霉菌體形成很好保護(hù)，減少氧化。本發(fā)明采用的包埋材料不含對奶牛及產(chǎn)奶不利的成分，現(xiàn)有手段包埋材料大多使用丙烯酸樹脂、乙基纖維素等化學(xué)來源成分，不如本發(fā)明中食物來源的材料對牛體的健康可以產(chǎn)生正面影響。同時(shí)上述膳食纖維類原料具有的溶解性、乳化性和膠凝性，尤其是采用一定比例上述特定的第一、第二組分的組合，在包埋過程中形成更穩(wěn)定的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，芯材與壁材緊密結(jié)合，使其在奶牛胃液低ph值下收縮或保持穩(wěn)定；并形成穩(wěn)定玻璃態(tài)基質(zhì)或保護(hù)膜，以包埋芯材形成膠囊保護(hù)屏障，以阻擋奶牛胃液侵蝕、減少芯材在氧氣和高溫等不利環(huán)境中的損害，使得高山被孢霉菌體在到達(dá)瘤胃之前得到極大保護(hù)，進(jìn)而在原奶以及牛奶產(chǎn)品中含有更多的ara，當(dāng)包埋材料采用本發(fā)明特定組合方式，還能夠使得包埋效果得到大幅提升。

10、作為優(yōu)選，所述第一組分選自菊粉、β-葡聚糖和殼聚糖中的一種或幾種；和/或，所述第二組分選自果膠和/或阿拉伯膠；和/或，所述高山被孢霉干菌體和所述包埋層的質(zhì)量比為5：4～5。

11、作為優(yōu)選，所述包埋層為質(zhì)量比為(5.5～7.0):(3.0～4.5)的菊粉和果膠的混合物；或者，質(zhì)量比為(2.5～3.5):(3.0～4.5)：(3.0～4.5)的β-葡聚糖、殼聚糖和阿拉伯膠的混合物；或者，所述包埋層為質(zhì)量比為(3.0～3.5):(2.5～3.5):(3.0～4.5)的菊粉、可溶性大豆多糖和明膠的混合物。

12、進(jìn)一步優(yōu)選，所述包埋層為質(zhì)量比為(6.0～6.5):(3.5～4.0)的菊粉和果膠的混合物；或者，質(zhì)量比為(2.8～3.2):(3.4～4.0)：(3.2～3.4)的β-葡聚糖、殼聚糖和阿拉伯膠的混合物；或者，所述包埋層為質(zhì)量比為(3.2～3.4):(2.8～3.2):(3.4～4.0)的菊粉、可溶性大豆多糖和明膠的混合物。

13、本發(fā)明對包埋層的組合方式以及用量比例進(jìn)行優(yōu)化篩選，采用的特定原料組合能夠使得包埋的效果得到顯著提升。

14、作為優(yōu)選，所述包埋菌劑中，ara占干物質(zhì)含量23～25％。

15、第二方面，本發(fā)明提供所述用于生產(chǎn)原生富含ara牛奶的包埋干菌體的制備方法，包括：將包埋層原料與醇類試劑混合溶解，得到包材，將所述包材通過靜電噴霧或靜電紡絲的方式對高山被孢霉干菌體進(jìn)行包封。

16、現(xiàn)有包埋技術(shù)一般采用噴霧干燥的方式，但高入口溫度和瞬間脫水會(huì)對高山被孢霉干菌體造成熱損傷導(dǎo)致ara氧化程度加深，造成ara含量的損失，隨之降低奶牛自身的抗氧化能力和產(chǎn)出牛奶的抗氧化能力。本發(fā)明中采用靜電紡絲和電噴霧法包埋方式，在以上包材中包封高山被孢霉干菌體。此過程利用電場快速干燥分散液，沒有施加高溫，從而減少ara的氧化，最大化保證ara原料的攝入，從而提升牛奶中的原生ara含量，提升奶牛自身的抗氧化能力和產(chǎn)出牛奶的抗氧化能力。

17、作為優(yōu)選，所述靜電噴霧的條件包括：氣體流速為30～35nm3/h，進(jìn)風(fēng)溫度為70～80℃，物料泵流量為20～30r/min，靜電壓為20～25kv，霧化壓力為220～230kpa。

18、作為優(yōu)選，所述靜電紡絲的條件包括：接收距離為15～17cm，推進(jìn)速度為0.002～0.004mm/s，施加電壓為10～35kv，溫度為30～35℃，濕度為37.5％～40％，時(shí)間為12～24h。

19、進(jìn)一步優(yōu)選，所述包埋層的原料與所述醇類試劑的質(zhì)量比為1:6～12；所述醇類試劑為(95％)乙醇或聚乙二醇。

20、進(jìn)一步優(yōu)選，以80～250rpm/min的速率進(jìn)行攪拌溶解。

21、第三方面，本發(fā)明提供一種用于生產(chǎn)原生富含ara牛奶的飼料，含有所述包埋菌劑或所述包埋菌劑的制備方法得到的包埋菌劑。

22、根據(jù)本發(fā)明，ara具有抗氧化能力，奶牛攝入ara原料對奶牛自身健康的影響有積極作用，提高奶牛自身的抗氧化能力，抵御疾病，提升奶牛的抗氧化能力，對奶牛的健康有正向影響。而且奶牛生產(chǎn)出的牛奶中的抗氧化能力也得到了提升，可以對飲用牛奶的消費(fèi)者產(chǎn)生促進(jìn)人體健康的作用，同時(shí)還能提高奶牛血清和牛奶中的過氧化氫酶(cat)和超氧化物歧化酶(sod)的含量。

23、作為優(yōu)選，所述飼料包括質(zhì)量比為10～15：25～35：45～65的包埋干菌體、精飼料和粗飼料；其中，所述精飼料優(yōu)選選自酵母粉、維生素、礦物質(zhì)、玉米粉和豆粕中的至少一種；所述粗飼料優(yōu)選選自青貯玉米、燕麥草、苜蓿草和牧草中的至少一種。

24、第四方面，本發(fā)明提供所述的用于生產(chǎn)原生富含ara牛奶的飼料的制備方法，包括：按比例將包埋菌劑、精飼料和粗飼料進(jìn)行混合。

25、優(yōu)選的，按比例將所述包埋菌劑與所述精飼料混合，得到混合料，然后將所述混合料與所述粗飼料進(jìn)行tmr混合。根據(jù)本發(fā)明，tmr是英文total?mixed?rations(全混合日糧)的簡稱，所謂全混合日糧(tmr)是一種將粗料、精料、礦物質(zhì)、維生素和其它添加劑充分混合，能夠提供足夠的營養(yǎng)以滿足奶牛需要的飼養(yǎng)技術(shù)。全混合日糧(tmr)是按照反芻動(dòng)物不同生理階段的營養(yǎng)需要，把切碎(揉搓)適當(dāng)長度的粗飼料、精飼料和各種營養(yǎng)添加劑按照一定的配比進(jìn)行充分?jǐn)嚢杌旌隙玫降囊环N營養(yǎng)相對均衡的日糧。

26、再一方面，本發(fā)明還提供所述原生富含ara牛奶的制備方法，由采用所述用于生產(chǎn)原生富含ara牛奶的飼料或所述用于生產(chǎn)原生富含ara牛奶的飼料的制備方法所得飼料飼喂的奶牛生產(chǎn)加工得到。

27、作為優(yōu)選，所述的原生富含ara牛奶的制備方法，包括采用蒸汽直接式殺菌的滅菌工藝。本發(fā)明中，該方法能夠避免現(xiàn)有牛奶加工方式對牛奶造成較大的熱損傷，降低牛奶的抗氧化能力。牛奶加工方式采用的蒸汽直接式殺菌，減少了牛奶的受熱強(qiáng)度，進(jìn)一步更好地保留牛奶的抗氧化能力。

28、進(jìn)一步優(yōu)選，所述蒸汽直接式殺菌采用蒸汽浸入式或蒸汽注入式，所述蒸汽直接式殺菌的處理溫度為130～139℃，優(yōu)選為131～135℃，處理時(shí)間為0.09～5s。

29、根據(jù)本發(fā)明，目前市售長保質(zhì)期純牛奶使用的殺菌工藝一般為高溫條件下4～6s的列管式uht殺菌，殺菌強(qiáng)度高，雖然可以使產(chǎn)品的保質(zhì)期延長，但嚴(yán)重的熱處理導(dǎo)致牛奶中的營養(yǎng)成分損失嚴(yán)重，尤其是其中的功能活性物質(zhì)，而且牛奶會(huì)產(chǎn)生蒸煮味，破壞原有的風(fēng)味。現(xiàn)有方法中采用的uht超高溫瞬時(shí)滅菌，雖然可以延長產(chǎn)品貨架期，但活性物質(zhì)保留情況差，造成活性物質(zhì)保留率很低。而目前巴氏殺菌的保質(zhì)期過短不利于長途運(yùn)輸，且需要冷鏈運(yùn)輸，較強(qiáng)的供應(yīng)鏈能力，故產(chǎn)品的售賣輻射范圍小。本發(fā)明牛奶加工方式采用蒸汽直接式殺菌處理，能夠克服現(xiàn)有問題，通過結(jié)合蒸汽直接式殺菌處理方式及并對其處理溫度進(jìn)行優(yōu)化，能夠減少牛奶的受熱強(qiáng)度，使牛奶中ara含量進(jìn)一步提升10％左右，同時(shí)過氧化氫酶含量和超氧化物歧化酶含量也進(jìn)一步提升，更好地保留牛奶的抗氧化能力。

30、作為優(yōu)選，所述的原生富含ara牛奶的制備方法包括：對所述飼料飼喂的奶牛生產(chǎn)的生乳進(jìn)行凈乳、除雜、ro膜濃縮，然后進(jìn)行脂肪分離、稀奶油高溫殺菌、雙效除菌，然后進(jìn)行所述蒸汽直接式殺菌，均質(zhì)和無菌灌裝。

31、進(jìn)一步優(yōu)選，所述ro膜濃縮的濃縮比為1.25，溫度4～7℃，通過ro膜濃縮工藝，能提高牛奶中ara含量；所述脂肪分離的溫度為45～60℃，脫脂乳脂肪含量≤0.5g/100g；所述稀奶油高溫殺菌的殺菌溫度為135～154℃，0.09～3s；所述雙效除菌優(yōu)選采用兩臺離心除菌機(jī)串聯(lián)，對脫脂乳進(jìn)行除菌處理，兩臺離心除菌機(jī)設(shè)定參數(shù)相同，設(shè)定參數(shù)為45～60℃，4000～6000r/min，運(yùn)行時(shí)長40～80s，通過該物理除菌方式能夠除去牛奶中的95％～99％芽孢；蒸汽直接式殺菌采用蒸汽浸入式或蒸汽注入式，無菌后均質(zhì)，使脂肪分散均勻，保證產(chǎn)品體系在貨架期內(nèi)的穩(wěn)定性。本發(fā)明提供的牛奶在完成無菌灌裝后可在常溫下貯藏6～12個(gè)月，原生ara含量大于15mg/100g。

32、本發(fā)明中，將所述飼料對奶牛進(jìn)行連續(xù)飼喂，所述奶牛為泌乳期10～210天的奶牛，連續(xù)飼喂15～25天，包埋高山被孢霉干菌體的攝入量為250g/天/頭牛。按照50、100、150、200、250g/天/頭牛的包埋高山被孢霉干菌體飼喂梯度進(jìn)行飼喂，每個(gè)梯度飼喂3～5天，在兩周內(nèi)達(dá)到250g的包埋高山被孢霉干菌體飼喂量。

33、另一方面，本發(fā)明提供的原生富含ara牛奶，由所述的富含ara牛奶的制備方法得到。

34、本發(fā)明的有益效果至少在于：ara是類二十碳烯酸的主要前體，能夠參與抗氧化系統(tǒng)內(nèi)生物活性成分的調(diào)節(jié)和激活，具有抗氧化能力，本發(fā)明通過優(yōu)化包埋材料對含有ara的原料進(jìn)行包埋，針對原料的性質(zhì)優(yōu)化包埋工藝，喂養(yǎng)奶牛含有ara的飼料，顯著提高牛奶中的原生ara含量，通過對包埋的優(yōu)化、含ara牛奶的加工方式改進(jìn)，提升了牛奶的抗氧化功能，生產(chǎn)出的牛奶為富含更多的多種抗氧化物質(zhì)的原生富含天然ara抗氧化牛奶，可以對飲用牛奶的消費(fèi)者產(chǎn)生促進(jìn)人體健康的作用，且穩(wěn)定性和口感與純牛奶無差異，符合純天然、無添加的消費(fèi)趨勢。