专利名称：酶法母乳化牛乳粉的制造方法
技术领域：
本发明涉及适合于婴幼儿食用的母乳化牛乳粉的制造方法。
牛乳及牛乳粉是我国婴幼儿的主要母乳代用品。但是牛乳并不是理想的婴幼儿食品，与母乳相比，牛乳主要存在如下缺点1)酪蛋白含量太高，占总蛋白质量的82%，而母乳只有40%。由于酪蛋白含量太高，婴幼儿食用后遇酸牛乳易在胃中形成大的凝乳块，增加了消化吸收的困难。2)，牛乳的乳糖含量较低，只有4.9g/100ml，而母乳则高达6.8g/100ml。由于碳水化合物的含量偏低，最终会影响蛋白质的有效吸收。3)，牛乳脂肪含量较低，为3.7g/100ml，而母乳则为4.5g/100ml。而且牛乳脂肪中饱和脂肪酸含量偏高，占总脂肪酸的73%，母乳只有47%。不饱和脂肪酸含量偏低，只有27%，其中必需脂肪酸亚油酸的含量只有2.3%，而母乳不饱和脂肪酸的含量高达53%，必需脂肪酸亚油酸的含量高达8.64%。由于不饱和脂肪酸的含量偏低，使得牛乳脂肪的消化性明显低于母乳。4)，牛乳中无机盐及微量元素的含量偏高，为0.7g/100ml，是母乳(0.2g/100ml)的3.5倍。婴幼儿食用后易产生口渴等症状。此外无机元素的分布也不合理，如牛乳的Ca/P为1.27，母乳为2.43，说明Ca的含量偏低，牛乳的K/Na为1.59，母乳为1.86，说明K的含量偏低。5)，牛乳中维生素A，维生素D，维生素E，抗坏血酸，叶酸，尼克酸的含量均低于母乳，而且不含有母乳中所特有的抗感染因子，如免疫球蛋白，溶菌酶等。
基于上述原因，国内一些厂商生产了调制乳粉(第一代母乳化产品)，在牛乳中补充了适当的植物油，碳水化合物及维生素，解决了营养素平衡问题。但因没有明显降低酪蛋白的含量，婴幼儿食用后仍会出现消化不良等症状。Mueller(美国专利4，216，236 1980)等人采用乳酪工业副产品乳清为原料，经电渗析后加入牛乳，使牛乳的乳清蛋白质含量与母乳接近，解决了牛乳酪蛋白含量偏高，乳清蛋白质含量偏低的问题，提高了牛乳的可消化性(第二代母乳化产品)。但是我国乳酪工业很不发达，作为副产品乳清的产量很低，采用Mueller工艺进行母乳化在我国不易推广，因此必须寻找来源广泛，营养丰富且价格低廉的乳清蛋白质代用品，研究可在我国推广的牛乳母乳化工艺。
本发明采用牛乳为主要原料，配之以植物油，碳水化合物，生产母乳化牛乳粉。用本工艺生产的牛乳粉具有营养素分布平衡，可消化性高等特点，适合于作为婴幼儿，特别是年令小于四个月的婴儿食用，而不致于引起消化不良，腹泻，口渴等症状。
用本发明生产的母乳化牛乳的组成有如下特点蛋白质含量为9.3-11.0g/100g，其中酪蛋白含量为20-40%，乳清蛋白质及其代用品含量为60-80%。
脂肪含量为30-40g/100g，其中乳脂肪的含量为32-40%，植物油含量为60-70%。
碳水化合物为50-60g/100g其中乳糖的含量为28-80%，其它碳水化合物，如麦芽糖，蔗糖，葡萄糖，果葡糖浆，转化糖及其混合物的含量为20-80%。
无机盐及微量元素的含量为1.5-2.5g/100g。
维生素的含量与母乳相同，并有适量的抗感染因子，如免疫球蛋白，溶菌酶等。
牛乳中的蛋白质含量与必需氨基酸含量均高于母乳。虽然个别必需氨基酸的相对含量偏低，但其绝对含量仍高于母乳2.55倍。从氨基酸组成上来看，牛乳的营养价值明显高于母乳，即使将牛乳稀释2.55倍，所有必需氨基酸的绝对含量仍高于母乳。因此，本发明不再加入其他蛋白质，仅采用牛乳本身所含有蛋白质，这样足以保证母乳化牛乳的营养价值。虽然牛乳蛋白质的营养价值较高，但由于酪蛋白含量较高，婴幼儿食用后不易消化吸收。因此本发明采用固定化蛋白酶预消化处理酪蛋白。使酪蛋白的可消化性与乳清蛋白质相近，甚至高于乳清蛋白质。这样就大大降低了牛乳中不易消化的酪蛋白含量，使牛乳的可消化性大为提高。
牛乳中乳糖含量偏低，影响到蛋白质的正常吸收。因此本发明在牛乳中补充了适量的碳水化合物，使碳水化合物的最终含量占总干物质的50-60%。补充的碳水化合物可以是乳糖，蔗糖，麦芽糖，葡萄糖，果葡糖浆及转化糖等。其中以麦芽糖为最佳，因为低月令婴幼儿对麦芽糖的消化吸收能力较高，而且麦芽糖甜味纯正，甜度适中，接近于乳糖，渗透压低，来源广泛，可由淀粉制造。
牛乳脂肪的含量偏低，而且饱和脂肪酸的含量偏高，不饱和脂肪酸及必需脂肪酸的含量偏低。因此本发明补充了适量的植物油，使脂肪的最终含量占总干物质的30-40%，其中不饱和脂肪酸的含量不少于53%，必需脂肪酸亚油酸的含量不少于8.64%，亚麻油酸的含量不少于2%。
牛乳中无机盐及微量元素的含量较高，分布也不合理，按干物质计算达5.47%。本发明采用稀释法降低无机盐的含量，也就是在牛乳中加入一定量的碳水化合物，脂肪，使无机盐的含量相对降低，使其最终含量控制在1.5-2.5%之间。同时补充适量的Ca，调节Ca/P为2.43，补充适量的K，调节K/Na为1.86，与母乳相同。此外还加入适量的铜，锌，碘，硒和铁，使其含量与母乳相同。
牛乳中维生素A，维生素D，维生素E，抗坏血酸，叶酸，尼克酸，泛酸的含量偏低。本发明补充了上述维生素，使其含量与母乳相同。此外由于硫胺素易于破坏，考虑到工艺过程中的损失，本发明还补充了适量的硫胺素。
牛乳中不含母乳中所特有的抗感染因子，如免疫球蛋白，溶菌酶等。本发明补充了适量的抗感染因子，特别是溶菌酶，它可以从鸡蛋膜中提取，因此，只须加入少量的蛋膜粉即可。
本发明还涉及上述母乳化牛乳粉的制造方法，包括如下几个步骤新鲜牛奶经验收，组成标准化后，加酸使酪蛋白凝结。酸化剂可用盐酸，磷酸，柠檬酸，苹果酸等。以柠檬酸，苹果酸为优，因为它们可以减少无机盐的残留。
酸凝后，采用离心或过滤法分离出酪蛋白和乳清。
酪蛋白加水及碱使之溶解，调节酪蛋白的浓度为2-3%。所用碱可以是氢氧化钠，碳酸钠，氢氧化钾，碳酸钾等，以氢氧化钾为优，采用连续化固定化蛋白酶反应器，预消化处理酪蛋白溶液。酪蛋白的预消化率控制在50-80%之间。固定化酶的载体可以是多孔玻璃，硅藻土，硅胶，纤维素，几丁质和离子交换树脂等。蛋白酶可以是动物蛋白质，如胰蛋白酶，糜蛋白酶;植物蛋白酶，如木瓜蛋白酶，无花果蛋白酶等。适当选择酶，载体和反应条件，可使预消化产物不产生苦味。
如果预消化产物具有苦味，则可用固定化蛋白酶，或用活性炭脱苦。
把预消化酪蛋白与中和酸后的乳清蛋白质混合起来，并进行巴氏消毒。
在上述混合物中加入植物油及维生素A，维生素D，和维生素E，然后低温浓缩。
在浓缩后的混合物中加入水溶性维生素抗坏血酸，尼克酸，叶酸，泛酸和硫胺素，和微量元素Ca，Cu，Zn，I，Fe，Mn。然后进行均质化。
均质化产物进行喷雾干燥。
干燥后的混合物中加入麦芽糖(或其它碳水化合物)及抗感染因子，如溶菌酶，免疫球蛋白，混合后为母乳化牛乳粉。
实例一2.5kg鲜牛乳(pH6.8-7.0)中加入22ml50%柠檬酸溶液，调节pH至4.7，30分钟后离心分离出酪蛋白，在酪蛋白中加水2000ml，2N KOH溶液60ml，溶解酪蛋白，调节pH至8.0。然后通过固定化胰蛋白酶柱(固定化酶250g，温度45℃，流速600ml/hr)。预消化酪蛋白与乳清(中和酸性后)混合，通过巴氏消毒装置(温度90℃，滞留时间2分钟)。加入194.5g植物油(其中四脱豆油77.8g，高级花生油77.8g，菜油38.9g)及维生素A(9.537IU)，维生素D(1052.5IU)和维生素E(104.75mg)及少量的卵磷脂，然后减压浓缩，使混合物体积减少到1000ml左右，加入抗坏血酸(2.466g)，硫胺素(10.2mg)，叶酸(1.94mg)，泛酸(30微克)，尼克酸(70mg)，Ca(26.5g)，Cu(18mg)，Zn(255mg)，I(1.16mg)，Se(1.38mg)，Fe(19.375mg)，然后混合均质化，再进行喷雾干燥，干燥后与311g麦芽糖及适量蛋膜素混合。最后得母乳化牛乳粉0.83Kg。
实例二2.5kg鲜牛乳(pH6.8-7.0)，加入22ml50%柠檬酸，调节pH至4.7，静置30分钟，过滤分离沉淀，酪蛋白加水至2000ml，2NKOH/NaOH混合物75ml，调节pH至8.0，通过固定化蛋白酶(胰蛋白酶，糜蛋白酶或木瓜蛋白酶)柱反应器(固定化酶250g，温度50-60℃，流速2000ml/hr)，然后用活性炭脱苦，下面步骤与例一相同。
权利要求
本发明涉及适合于婴幼儿食用的母乳化牛乳粉的制造方法。本发明的特征在于不向牛乳中补充乳清蛋白质，而是用固定化蛋白酶将酪蛋白转化为类似乳清蛋白质的预消化酪蛋白，达到使牛乳母乳化的目的，整个工艺包括如下几个步骤1)，向牛乳中加酸沉淀出酪蛋白2)，过滤或离心分离出酪蛋白。3)，加碱及水溶解酪蛋白。4)，用固定化蛋白酶预消化酪蛋白。5)，脱除预消化酪蛋白的苦味。6)，中和乳清酸性，与预消化酪蛋白混合并进行巴氏消毒。7)，加入植物油及脂溶性维生素，浓缩所得混合物。8)，加入水溶性维生素及适量无机盐，均质化所得混合物。9)，喷雾干燥。10)，加入碳水化合物及抗感染因子并与上述产物混合。
全文摘要
本发明涉及适合于婴幼儿食用的母乳化牛乳粉的制造方法，新鲜牛乳经酸沉法分离出酪蛋白和乳清后，用固定化胰蛋白酶预消化处理酪蛋白，使之转化为易于消化吸收的类乳清蛋白质，然后再与乳清混合，加入适量的植物油，无机盐微量元素，调整维生素的含量。再均质化，喷雾干燥后加入适量的碳水化合物和抗感染因子，就可得到母乳化牛乳粉。此法得到的母乳化乳粉不仅可消化性好，而且在母乳化过程中不需要再加入乳清蛋白质。
文档编号A23C9/16GK1053730SQ9010600
公开日1991年8月14日 申请日期1990年12月24日 优先权日1990年12月24日
发明者葛世军, 张龙翔, 白虹 申请人:北京大学