高热稳定性的乳蛋白浓缩物及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及乳制品领域，具体涉及一种高热稳定性的乳蛋白浓缩物产品及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 乳蛋白浓缩物（Milkproteinconcentrates，MPC)是指利用膜分离方法生产的乳 蛋白质含量在40-85%或超过85%的广品。我们可以称为（H旲法）乳蛋白质浓缩物，或称 (膜法）乳浓缩蛋白。
[0003] 已商业化的MPC蛋白质质量分数在42-85%不等，MPC中蛋白含量较高，乳糖含量 较低，且酪蛋白和乳清蛋白的比例与原料乳相似，最好的保持了蛋白的原有性质，这些特性 使之在食品加工中得以广泛应用。由于此类产品高蛋白低乳糖的特点，在乳制品加工中通 常用来提高蛋白含量，但较高的蛋白含量在高温杀菌过程中会发生蛋白变性，从而影响蛋 白的营养特性，且不利于产品的加工。目前已有相当多研宄关于提高来提高MPC产品溶解 性，如米用尚子交换、超声波和超尚压等方法，但关于提尚广品热稳定性的研宄$父少。
[0004]膜分离过程中，提高温度会提高膜通量，从而提高分离效率，但过高的温度会增加 蛋白变性。因此，目前工艺中很少能同时兼顾分离效率和蛋白变性。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是为了克服现有制备乳蛋白浓缩物的工艺中过高的 温度会增加蛋白变性且很少能同时兼顾分离效率和蛋白变性的技术问题，提供了一种高热 稳定性的乳蛋白浓缩物的制备方法。本发明不仅很好的防止了MPC中蛋白变性，且利于超 滤工艺的进行，提高了生产效率。所制得的MPC粉体干燥，带有浓浓的奶香味，呈鲜亮的乳 白色，有较好的粉体性质，在高温下。将此法制得的MPC具有较好的热稳定性，可广泛用于 食品加工中。
[0006]本发明技术方案之一：一种制备高热稳定性的乳蛋白浓缩物的方法，其包括以下 步骤：（1)取原料乳脱脂，在脱脂乳中加入乳化盐，所述乳化盐质量占所述脱脂原料乳体 积的质量体积百分比为〇. 1-0. 5%，所述乳化盐为选自柠檬酸钠、焦磷酸钠和磷酸三钠中 的任意两种或三种，所述柠檬酸钠和焦磷酸钠的质量比为2 : 3-3 : 2;所述柠檬酸钠和 磷酸三钠的质量比为3 : 7-7 : 3;所述焦磷酸钠和磷酸三钠的质量比为3 : 2-4 : 1， 50-55°C50-100转/分钟搅拌5-10分钟，调节pH至5. 0-6. 5,杀菌，得杀菌脱脂乳；（2)将 步骤（1)所述杀菌脱脂乳10_40°C超滤后蒸发浓缩或洗滤浓缩，喷雾干燥。
[0007]本发明中，所述原料乳可以为本领域本领域常规的原料乳，如生鲜乳或复原乳，较 佳地为生鲜乳。
[0008]本发明中，所述原料乳可以为本领域常规的原料乳，如生牛乳或生羊乳，较佳地为 生牛乳。
[0009]本发明中，所述原料乳中蛋白质的含量可以为本领域的常规含量，较佳地为 3. 0-3. 5 %，更佳地为3. 2-3. 5 %，最佳地为3. 2 %，脂肪的含量可以为本领域的常规含量， 较佳地为3. 6-4. 2 %，更佳地为3. 6-3. 8 %，最佳地为3. 8 %，乳糖的含量可以为本领域常规 的含量，较佳地为4. 0-4. 95 %，更佳地为4. 0-4. 5 %，最佳地为4. 5 %，灰分的含量可以为本 领域常规的含量，较佳地为〇. 6-0. 8 %，更佳地为0. 6-0. 7 %，最佳地为0. 6 %，所述百分比 为占原料乳总质量的质量百分比。
[0010] 本发明中，步骤（1)为：⑴取原料乳脱脂，在脱脂乳中加入乳化盐，所述乳化 盐质量占所述脱脂原料乳体积的质量体积百分比为0.l-o. 5%，所述乳化盐为选自柠檬 酸钠、焦磷酸钠和磷酸三钠中的任意两种或三种，所述柠檬酸钠和焦磷酸钠的质量比为 2 : 3-3 : 2;所述柠檬酸钠和磷酸三钠的质量比为3 : 7-7 : 3;所述焦磷酸钠和磷酸三 钠的质量比为3 : 2-4 : 1，50-55°C50-100转/分钟搅拌5-10分钟，调节pH至5. 0-6. 5， 杀菌，得杀菌脱脂乳。
[0011] 步骤（1)中，所述脱脂可以为生产MPC中常规的操作，较佳地为离心脱脂。所述脱 脂的温度可以为生产MPC中常规的温度，较佳地为40-60°C，更佳地为50-55°C，最佳地为 53°C。所述脱脂离心的转速可以为本领域常规的转速，较佳地为7000-12000r/min，更佳的 为8000-10000r/min，最佳地为9000r/min。所述脱脂离心的加料速率为90-120L/h，较佳地 为95-100L/h，更佳地为98L/h。所述搅拌的温度为50-55°C，较佳地为50-53°C，更佳地为 53°C，所述搅拌的转速为50-100rpm，较佳地为50-80rpm，更佳地为80rpm，所述搅拌的时间 为5-10min，较佳地为5_8min，更佳地为8min。
[0012] 所述乳化盐为选自柠檬酸钠、焦磷酸钠和磷酸三钠中的任意两种，较佳地为柠 檬酸钠和焦磷酸钠。所述乳化盐质量占所述脱脂原料乳总体积的质量体积百分比为 0. 1-0. 5 %，较佳地为0. 1-0. 3 %，更佳地为0. 3 %。当所述乳化盐包括柠檬酸钠和焦磷酸 钠时，所述柠檬酸钠和焦磷酸钠的质量比为2 : 3-3 : 2,较佳地为1 : 1-3 : 2,更佳的 为1 : 1。当所述乳化盐包括柠檬酸钠和磷酸三钠时，所述柠檬酸钠和磷酸三钠的质量比 为3 : 7-7 : 3,较佳地为3 : 7-1 : 1，更佳地为3 : 7。当所述乳化盐包括焦磷酸钠和磷 酸三钠时，所述焦磷酸钠和磷酸三钠的质量比为3 : 2-4 : 1，较佳地为4 : 1。所述调pH 值可以为本领域常规的操作，如用酸或碱调节pH值，较佳地用lmol/LNaOH或HC1标准溶 液调节pH值。所述pH值为5. 0-6. 5,较佳地为5. 5-6. 0,更佳地为5. 8-6. 0,最佳地为6. 0。 所述杀菌可以为生产MPC中常规的操作，所述杀菌的温度可以为生产MPC中常规的温度，较 佳地为130-140°C，更佳地为135-140°C，最佳地为135°C。所述杀菌的时间可以为常规的时 长，较佳地为3-5s，更佳地为4-5s，最佳地为5s。
[0013] 本发明中，步骤（2)为：将步骤（1)所述杀菌脱脂乳10-40°C超滤后蒸发浓缩或洗 滤浓缩，喷雾干燥。
[0014] 步骤⑵中，所述超滤的滤膜的截留分子量可以为生产MPC中常规的大小，较佳地 为5-30kDa，更佳地为10kDa。所述超滤的滤膜可以为生产MPC中常规的滤膜，例如纤维素酯 膜、再生纤维素膜、陶瓷膜、聚醚砜膜或聚偏氟乙烯膜，较佳地为再生纤维素膜。所述超滤的 温度为10_40°C，更佳地为10-15°C，最佳地为10°C。所述超滤的压力可以为生产MPC中常规 大小的压力，较佳地为1. 5X105-3X105Pa，更佳地为2X105-3X105Pa，最佳地为3X105Pa。 所述超滤的浓缩倍数可以为生产MPC中常规的倍数，较佳地为浓缩3-7倍。当制得的MPC 为MPC40时，所述超滤的浓缩倍数为3-5倍，较佳地为3-4倍，更佳地为4倍。当制得的MPC 为MPC70时，所述超滤的浓缩倍数为4-6倍，较佳地为5-6倍，更佳地为6倍。当制得的MPC为MPC85时，所述超滤的浓缩倍数为5-7倍，较佳地为6-7倍，更佳地为7倍。
[0015] 所述洗滤可以为生产MPC中常规的操作，较佳地包括：在所述超滤的截留液中补 入与透过液等体积的去离子水后进一步超滤浓缩，重复2-4次，更佳地重复2-3次，最佳地 重复3次。当制得的MPC为MPC70时，所述进一步超滤的浓缩倍数为4-6倍，较佳地为5-6 倍，更佳地为6倍。当制得的MPC为MPC85时，所述进一步超滤的浓缩倍数为5-7倍，较佳 地为6-7倍，更佳地为7倍。
[0016] 所述蒸发浓缩可以为生产MPC中常规的蒸发浓缩操作，较佳地为薄膜真空蒸发 浓缩。所述薄膜真空蒸发浓缩的温度为60-70°C，较佳地为60-65°C，更佳地为65°C。所 述浓缩较佳地将步骤（1)所述杀菌脱脂乳的固形物含量浓缩至20-25%，蛋白质含量浓 缩至11-25 %，脂肪含量浓缩至0. 4-0. 9 %，灰分含量浓缩至1. 5-3. 5 %，乳糖含量浓缩至 0.05-8%，所述百分比为占所述浓缩后的杀菌脱脂乳总质量的质量百分比。
[0017] 所述喷雾干燥可以为生产MPC中常规的操作，较佳地采用立式喷雾干燥塔进 行。所述喷雾干燥的进风温度可以为本领域常规的温度，较佳地为110_140°C，更佳地为 110-130°C，最佳地为130°C。所述喷雾干燥的排风温度可以为本领域常规的温度，较佳地 为60-90°C，更佳地为60-70°C，最佳地为70°C。所述喷雾干燥的压力可以为本领域常规大 小的压力，较佳地为0. 8-1. 2bar，更佳地为1-1. 2bar，最佳地为1. 2bar。所述喷雾干燥的进 料速率可以为本领域常规的压力，较佳地为0. 6-1. 4kg/h，更佳地为1-1. 4kg/h，最佳地为 L4kg/h〇
[0018] 步骤（2)中通过超滤不同倍数，选择性的洗滤不同的次数即可得到不同蛋白含量 的乳蛋白浓缩产品，具体为：
[0019]A、将步骤（1)所述杀菌脱脂乳超滤浓缩3-5倍后，将截留液进行蒸发浓缩至固 形物含量为20% -25%，蛋白质含量为11-14%，脂肪含量为0.50-0. 60%，乳糖含量为 6. 5-8 %，灰分含量为3-3. 5 %，进行喷雾干燥即得到MPC40,固形物含量为95 % -97 %，蛋 白质含量为40. 15-43. 86 %，脂肪含量为0. 95-1. 05 %，乳糖含量为45-47 %，灰分含量为 6. 5-8. 0%，所述百分比为占所述浓缩后的杀菌脱脂乳总质量的质量百分比。。
[0020] B、将步骤（1)所述杀菌脱脂乳超滤浓缩4-6倍后停止超滤，在截留液中加入去离 子水至原体积后继续超滤浓缩至4-6倍，如此重复2-4次，最后得到截留液中固形物含量 为20-23%，蛋白质含量为15-18%，脂肪含量为0. 70-0. 90%，乳糖含量为2. 0-3. 5%，灰分 含量为1. 50-2. 0%，进行喷雾干燥即得到MPC70,固形物含量为95% -97%，蛋白质含量为 68. 50-71. 65 %，脂肪含量为0. 95-1. 50 %，乳糖含量为15-17 %，灰分含量为7. 5-8. 5 %，所 述百分比为占所述浓缩后的杀菌脱脂乳总质量的质量百分比。。
[0021]C、将步骤（1)所述杀菌脱脂乳超滤浓缩5-7倍后停止超滤，在截留液中加入去离 子水至原体积后继续超滤浓缩至5-7倍，如此重复2-4次，最后得到截留液中固形物含量 为20-23 %，蛋白质含量为16-20 %，脂肪含量为0. 40-0. 60 %，乳糖含量为0. 05-0. 10 %， 灰分含量为1. 50-2. 0%，进行喷雾干燥即得到MPC85,固形物含量为95% -97%，蛋白质 含量为84. 50-86. 50 %，脂肪含量为1. 5