一种无乳糖低致敏易消化奶粉的制备方法
【专利摘要】本发明涉及生物技术领域，具体是一种无乳糖低致敏易消化奶粉的制备方法。本发明以牛奶浓缩蛋白为原料，首先将蛋白水解为更加易于吸收的肽，同时降低了粘度，然后加入乳糖酶进行脱乳糖，随后加入菊粉、无水奶油、抗坏血酸棕榈酸酯、磷脂等配料，经过均质、灭菌、喷雾干燥、造粒成粉得成品。本发明将牛奶浓缩蛋白先水解为肽，降低了料液粘度，有利于管道运输和后期脱糖灭酶等工序，同时更加易于消化吸收，降低了致敏性。本发明采用乳糖酶在30?40℃水解，在1小时内就可实现高效酶解，使得乳糖含量低至≤0.3％，按照《食品营养声称和营养成分功能声称准则》，乳糖含量每100g≤0.5g就可声称“无乳糖”。本发明方案科学合理，大大节省经济成本。
【专利说明】
-种无乳糖低致敏易消化奶粉的制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及生物技术领域，具体是一种无乳糖低致敏易消化奶粉的制备方法。
【背景技术】
[0002] 目前，随着经济发展，牛乳过敏的发病率大幅度增加，引起了国内外的广泛关注， 已经成为研究热点之一。研究表明，牛乳中的大分子蛋白质是引起过敏的主要原因，其中酪 蛋白、β-乳球蛋白、W及曰-乳白蛋白是主要过敏原。结果可能导致呕吐、腹泻、皮肤红肿、哮 喘等症状。当免疫反应过于强烈的时候，救助不及时甚至可能导致死亡。大约有2-6%的婴 幼儿会对牛奶蛋白质过敏。
[0003] 再者，随着经济发展，乳制品中乳糖引发的乳糖不耐症的发病率也大幅度增加。其 主要原因是乳糖在人类幼年时期可W消化乳糖，但随着年龄的增长，人体内乳糖酶分泌水 平逐渐降低，使许多人不再能很好的消化乳糖，从而导致腹泻腹胀等症状，引发过敏反应。
[0004] 针对上述问题，研究人员通过酶法水解、热处理等对蛋白进行改性可降低致敏性。 再者，操作人员采用乳糖酶法来处理液态奶中的乳糖，乳糖通过乳糖酶的作用分解为半乳 糖和葡萄糖，减少了乳糖不耐症，更有利于消化吸收。但是，按照上述方法采用牛奶浓缩蛋 白制备时，出现了一些问题，比如：牛奶浓缩蛋白在20%的时候就会流动性极差，无法自由 流动，严重影响乳糖酶的作用，同时不利于管道运输，更加影响灭菌灭酶的效果，导致结果 并不理想。再者，牛奶浓缩蛋白粉含乳糖在5%左右，对运部分乳糖进行脱糖，需要先加水调 浆后进行。加水溶解稀释后，其中的乳糖浓度低至0.8% W下。从酶解技术而言，如此低的底 物浓度不利于底物与酶发生反应，难W实现高效脱糖的效果，所牛奶浓缩蛋白为原料 制备低乳糖奶粉，是目前乳品行业一个技术壁垒。
[0005] 针对W上问题，本申请科研人员对传统工艺改进，首先将牛奶浓缩蛋白使用蛋白 酶降解为多肤，不仅更加利于人体消化吸收，降低了致敏性，而且降低了料液粘度，有利于 管道运输和后续脱糖灭酶等工序的进行。然后改变传统低溫长时间脱乳糖的方式，采用乳 糖酶在30-40°C的高溫下酶解，在1小时内就可达到理想的脱糖效果，使得乳糖含量低至《 0.3%。从而实现了 W牛奶浓缩蛋白为原料制备无乳糖低致敏易消化奶粉的技术方案。
【发明内容】
[0006] 本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术的不足，提供一种无乳糖低致敏易 消化奶粉的制备方法。
[0007] 本发明设计了一种乳糖酶应用于牛奶浓缩蛋白制备脱乳糖高蛋白营养奶粉的方 法。W牛奶浓缩蛋白为原料，首先采用蛋白酶将蛋白水解为更加易于吸收的肤，同时降低了 粘度，然后加入乳糖酶进行脱乳糖，随后加入菊粉、无水奶油、抗坏血酸栋桐酸醋憐脂等配 料，经过均质灭菌喷雾干燥、造粒成粉状。
[000引本发明一种无乳糖低致敏易消化奶粉的制备方法，按照下述步骤进行：（1)调浆与 变性预处理；（2)蛋白酶解；（3)灭酶；（4)脱乳糖；（5)均质；（6)灭酶与杀菌；（7)冷却处理；
[8] 干燥；（9)造粒与包装。
[0009] 进一步，本发明还提供了上述制备的详细步骤:（1)调浆与变性预处理，
[0010] 向剪切罐中加入80-90°C无菌水，再向其投入牛奶浓缩蛋白粉，调浆浓度控制在 10-20 %，剪切揽拌，之后将蛋白浆在85 °C保持20min，变性；
[0011] (2)蛋白酶解，
[0012] 将步骤(1)得到的变性蛋白浆液累入一号酶解罐，降溫至40-55°C，在揽拌状态下， 加入氨氧化钟溶液，浓度(5-12 %，w/w)，使抑达到7-9，揽拌均匀，再加入0.05-0.2 %碱性蛋 白酶，保持溫度在50 ± 2 °C，进行酶解，酶解时间0.5-化；
[OOU] (3)灭酶，
[0014]当步骤(2)酶解结束后，从一号酶解罐迅速出料，进入板式热交换器灭酶，出料溫 度达到92Γ，物料进入二号酶解罐；
[001引（4)脱乳糖，
[0016] 进入二号酶解罐料液降溫至30-40°C，向二号酶解罐内加乳糖酶，乳糖酶添加量为 1500-2000ppmm液体浆液总量计），酶解时间为0.5-化，抑为6-7;
[0017] (5)均质，
[0018] 将抗坏血酸栋桐酸醋加入到足量的已溶解的无水奶油中，揽拌至溶解，加入憐脂， 再次充分揽拌溶解，与步骤(4)酶解之后的物料混匀，一起进入均质机，一级均质压力200- 25〇ba;r，二级均质压力 SO-SObar;
[0019] (6)灭酶与杀菌，
[0020] 将步骤(5)均质之后的物料升溫至85-90°C，保溫10-15min进行灭酶杀菌；
[002。 （7)冷却处理；
[0022] (8)干燥；
[0023] (9)造粒与包装。
[0024] 进一步，本发明所述干燥为喷雾干燥，喷雾干燥的工艺参数:高压累压力16MPa，进 风溫度150~160°C，排风溫度73~85°C。
[0025] 本发明通过试验优选16%的浓度进行调浆，然后加入蛋白酶进行酶解。浓度太低， 后续乳糖酶解工序更加困难，太高，会流动性极差，无法自由流动。
[0026] 进一步的，所述蛋白酶解优化条件:将步骤（1)得到的变性蛋白浆液累入一号酶解 罐，降溫至40-55°C，在揽拌状态下，加入氨氧化钟溶液，浓度(6 %，w/w)，使pH达到8.5，揽拌 均匀，再加入0.15%碱性蛋白酶，保持溫度在50°C，进行酶解，酶解时间45min。
[0027] 进一步的，所述脱乳糖优化条件：
[00%]进入二号酶解罐料液降溫至40°C，向二号酶解罐内加乳糖酶，乳糖酶添加量为 180化pm( W液体浆液总量计），酶解时间为45min，抑为6.5。
[0029] 进一步，本发明造粒与包装步骤是：
[0030] 1)喷雾之后的脱糖奶粉造粒基粉通过流化床冷却之后，装入粉车备用；
[0031] 2)造粒机开启，首先对物料进行沸腾混匀，而后将进风溫度升至80°C，总负压差 25Mpa，布袋压差-159Mpa，排风溫度升至造粒溫度(50°C左右），开始添加无菌纯净水，控制 加水量流速，控制造粒时间化，比容控制在0.4-0.8g/mL
[0032] 3)将造粒之后基粉通过输粉系统将粉送回包装间，进行包装。
[0033] 本发明还提供了上述无乳糖低致敏易消化奶粉的制备方法制备的奶粉。
[0034] 上述奶粉由下述重量比的原料制成：牛奶浓缩蛋白肤粉300-700kg、菊粉100- 300kg、无水奶油100-300kg、抗坏血酸栋桐酸醋50-100g、憐脂5-lOkg。
[0035] 上述奶粉还包括W下重量比的原料制成：维生素 A 300-400mg、维生素 E 12-50g、 维生素 B1 2-14g、维生素 B2 8-llg、维生素 B6 8-12g、烟酷胺17-30g、叶酸450-2800mg、泛酸 30-40g、碳酸巧5-8g、氯化儀100-140g、硫酸锋7-9g、焦憐酸铁9-llg、牛横酸1-化g、胆碱 800-1 OOOmg、生物素40-70mg。
[0036] 在传统制备方法中，牛奶蛋白在20%的时候就会流动性极差，无法自由流动，严重 影响乳糖酶的作用，同时不利于管道运输，更加影响灭菌灭酶的效果。本发明先用蛋白酶将 蛋白水解为肤，降低了料液粘度，有利于管道运输和后期脱糖灭酶等工序，同时更加易于消 化吸收。再者，传统的乳糖酶脱乳糖工艺采用长时间低溫的处理方式，溫度在5-22Γ，时间 长达5-1她，耗能耗时。本发明采用30-40°C酶解，此时乳糖酶的效率更高，在1小时内就可实 现高效酶解，使得乳糖含量低至《0.3%，按照《食品营养声称和营养成分功能声称准则》， 乳糖含量每l〇〇g《〇. 5g就可声称"无乳糖"，方案科学合理，大大节省经济成本。
[0037] 本发明制备的奶粉无乳糖、低过敏、易消化吸收，适用人群广，同时适合于乳糖不 耐症人群、术后人群和消化功能障碍人群食用，且同时具有上述功能特点的奶粉目前市面 上罕见。
【具体实施方式】
[0038] 下面结合一下实施例详细说明本发明。
[0039] 实施例1
[0040] -种无乳糖低致敏易消化奶粉的制备方法。
[0041 ]按照下述步骤进行：（1)调浆与变性预处理，
[0042] 向剪切罐中加入80±5°C无菌水，再向其投入牛奶浓缩蛋白粉，调浆浓度控制在 10 %，剪切揽拌，之后将蛋白浆在85 °C保持20min，变性。
[0043] (2)蛋白酶解，
[0044] 将步骤(1)得到的变性蛋白浆液累入一号酶解罐，降溫至40±5°C，在揽拌状态下， 加入氨氧化钟溶液，浓度(5%，w/w)，使抑达到7,揽拌均匀，再加入0.2%碱性蛋白酶，保持 溫度在50 ± 2 °C，进行酶解，酶解时间0.化。
[0045] (3)灭酶，
[0046] 当步骤(2)酶解结束后，从一号酶解罐迅速出料，进入板式热交换器灭酶，出料溫 度达到92Γ，物料进入二号酶解罐。
[0047] (4)脱乳糖，
[004引进入二号酶解罐料液降溫至40°C，向二号酶解罐内加乳糖酶，乳糖酶添加量为 180化pm( W液体浆液总量计），酶解时间为45min，抑为6.5。
[0049] (5)均质，
[0050] 将抗坏血酸栋桐酸醋加入到足量的已溶解的无水奶油中，揽拌至溶解，加入憐脂， 再次充分揽拌溶解，与步骤（4)酶解之后的物料混匀，一起进入均质机，一级均质压力 200ba;r，二级均质压力SObar。
[0化1] (6)灭酶与杀菌，
[0052] 将步骤(5)均质之后的物料升溫至85±5°C，保溫15min进行灭酶杀菌。
[0053] (7)冷却处理；
[0054] (8)干燥，为喷雾干燥，喷雾干燥的工艺参数:高压累压力16MPa，进风溫度160°C， 排风溫度85 °C。
[0055] (9)造粒与包装，步骤是：
[0056] 1)喷雾之后的脱糖奶粉造粒基粉通过流化床冷却之后，装入粉车备用；
[0057] 2)造粒机开启，首先对物料进行沸腾混匀，而后将进风溫度升至80°C，总负压差 25Mpa，布袋压差-159Mpa，排风溫度升至造粒溫度(50°C)，开始添加无菌纯净水，控制加水 量流速，控制造粒时间化，比容控制在0.4-0.8g/ni;
[0058] 3)将造粒之后基粉通过输粉系统将粉送回包装间，进行包装。
[0化9]实施例2
[0060] -种无乳糖低致敏易消化奶粉的制备方法。
[0061 ]按照下述步骤进行：（1)调浆与变性预处理，
[0062]向剪切罐中加入80±5°C无菌水，再向其投入牛奶浓缩蛋白粉，调浆浓度控制在 15 %，剪切揽拌，之后将蛋白浆在85 °C保持20min，变性。
[006；3] (2)蛋白酶解，
[0064]将步骤（1)得到的变性蛋白浆液累入一号酶解罐，降溫至50°C，在揽拌状态下，加 入氨氧化钟溶液，浓度(6%，w/w)，使抑达到8.5,揽拌均匀，再加入0.15%碱性蛋白酶，保持 溫度在50°C，进行酶解，酶解时间40min。
[00化](3)灭酶，
[0066] 当步骤(2)酶解结束后，从一号酶解罐迅速出料，进入板式热交换器灭酶，出料溫 度达到9(TC，物料进入二号酶解罐。
[0067] (4)脱乳糖，
[0068] 进入二号酶解罐料液降溫至30°C，向二号酶解罐内加乳糖酶，乳糖酶添加量为 150化pm( W液体浆液总量计），酶解时间为化，抑为6.7。
[0069] (5)均质，
[0070] 将抗坏血酸栋桐酸醋加入到足量的已溶解的无水奶油中，揽拌至溶解，加入憐脂， 再次充分揽拌溶解，与步骤（4)酶解之后的物料混匀，一起进入均质机，一级均质压力 200ba;r，二级均质压力SObar。
[0071] (6)灭酶与杀菌，
[0072] 将步骤(5)均质之后的物料升溫至85°C，保溫15min进行灭酶杀菌。
[0073] (7)冷却处理，
[0074] (8)干燥，为喷雾干燥，喷雾干燥的工艺参数:喷雾干燥的出风溫度为155°C，进风 溫度为73°C。
[00巧](9)造粒与包装。
[0076] 实施例3
[0077] 试验数据
[0078]
【申请人】对传统低溫方式、传统稍高溫方式W及本申请在溫度、时间、加酶量及水解 度方面进行了数据检测，具体如表1。
[0079] 表1.乳糖酶脱糖方法对比
[0080]
[0082] 由上表看出，本申请在溫度30-40°C之间，酶解半个小时，水解度达到99% W上，由 此可见，本申请大大提高了生产效率。
[0083] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在 不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够W其他的具体形式实现本发明。因此，无论 从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权 利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有 变化囊括在本发明内。
[0084] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加 W描述，但并非每个实施方式仅包 含一个独立的技术方案，说明书的运种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当 将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可W经适当组合，形成本领域技术人员 可W理解的其他实施方式。
【主权项】
1. 一种无乳糖低致敏易消化奶粉的制备方法，其特征在于：按照下述步骤进行：（I)调 浆与变性预处理；（2)蛋白酶解；（3)灭酶；（4)脱乳糖；（5)均质；（6)灭酶与杀菌；（7)冷却处 理；（8)干燥；（9)造粒与包装。2. 根据权利要求1所述的一种无乳糖低致敏易消化奶粉的制备方法，其特征在于:详细 步骤如下： (1) 调浆与变性预处理， 向剪切罐中加入80_90°C无菌水，再向其投入牛奶浓缩蛋白粉，调浆浓度控制在10-20 %，剪切搅拌，之后将蛋白浆在85 °C保持20min，变性； (2) 蛋白酶解， 将步骤(1)得到的变性蛋白浆液栗入一号酶解罐，降温至40-55Γ，在搅拌状态下，加入 氢氧化钾溶液，浓度(5-12 %，w/w)，使pH达到7-9，搅拌均匀，再加入0.05-0.2%碱性蛋白 酶，保持温度在50 ± 2°C，进行酶解，酶解时间0.5-lh; (3) 灭酶， 当步骤(2)酶解结束后，从一号酶解罐迅速出料，进入板式热交换器灭酶，出料温度达 到92°C，物料进入二号酶解罐； (4) 脱乳糖， 进入二号酶解罐料液降温至30-40°C，向二号酶解罐内加乳糖酶，乳糖酶添加量为 1500-2000ppm(以液体浆液总量计），酶解时间为0.5-lh，pH为6-7; (5) 均质， 将抗坏血酸棕榈酸酯加入到足量的已溶解的无水奶油中，搅拌至溶解，加入磷脂，再次 充分搅拌溶解，与步骤（4)酶解之后的物料混匀，一起进入均质机，一级均质压力200-2f50bar，二级均质压力 5〇_8〇ba;r; (6) 灭酶与杀菌， 将步骤(5)均质之后的物料升温至85-90°C，保温10_15min进行灭酶杀菌； (7) 冷却处理， (8) 干燥， (9) 造粒与包装。3. 根据权利要求1或2所述的一种无乳糖低致敏易消化奶粉的制备方法，其特征在于： 干燥为喷雾干燥，喷雾干燥的工艺参数:高压栗压力16MPa，进风温度150~160 °C，排风温度 73 ~85°C。4. 根据权利要求1或2所述的一种无乳糖低致敏易消化奶粉的制备方法，其特征在于： 造粒与包装步骤是： 1) 喷雾之后的脱糖奶粉造粒基粉通过流化床冷却之后，装入粉车备用； 2) 造粒机开启，首先对物料进行沸腾混匀，而后将进风温度升至80°C，总负压差25Mpa， 布袋压差_159Mpa，排风温度升至造粒温度(50°C左右），开始添加无菌纯净水，控制加水量 流速，控制造粒时间Ih，比容控制在0.4-0.8g/mL; 3) 将造粒之后基粉通过输粉系统将粉送回包装间，进行包装。5. 根据权利要求1或2所述的一种无乳糖低致敏易消化奶粉的制备方法，其特征在于： 所述蛋白酶解:将步骤(1)得到的变性蛋白浆液栗入一号酶解罐，降温至40-55Γ，在搅拌状 态下，加入氢氧化钾溶液，浓度(6%，w/w)，使pH达到8.5，搅拌均匀，再加入0.15%碱性蛋白 酶，保持温度在50 °C，进行酶解，酶解时间45min。6. 根据权利要求1或2所述的一种无乳糖低致敏易消化奶粉的制备方法，其特征在于： 所述脱乳糖： 进入二号酶解罐料液降温至40°C，向二号酶解罐内加乳糖酶，乳糖酶添加量为ISOOppm (以液体浆液总量计），酶解时间为45min，pH为6.5。7. 包含如权利要求1-6所述的一种无乳糖低致敏易消化奶粉的制备方法制备的奶粉。8. 根据权利要求7所述的一种无乳糖低致敏易消化奶粉，其特征在于：由下述重量比的 原料制成：牛奶浓缩蛋白肽粉300_700kg、菊粉100-300kg、无水奶油100-300kg、抗坏血酸棕 榈酸酯50-100g、磷脂5-10kg。9. 根据权利要求8所述的一种无乳糖低致敏易消化奶粉，其特征在于:还包括以下重量 比的原料制成：维生素 A 300-400mg、维生素 E 12-50g、维生素 BI 2-14g、维生素 B2 8-llg、 维生素 B6 8-12g、烟酰胺17-30g、叶酸450-2800mg、泛酸30-40g、碳酸钙5-8g、氯化镁100-140g、硫酸锌7_9g、焦磷酸铁9-11^、牛磺酸1-61^、胆碱800-100011^、生物素40-7011^。
【文档编号】A23C9/158GK105875848SQ201610312458
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月11日
【发明人】张亮
【申请人】美泰科技（青岛）股份有限公司