本发明属于糖制备
技术领域：
，具体涉及利用乳清制备异构化乳糖液的工艺。
背景技术：
：乳清通常指用牛奶或羊奶生产奶酪过程中所产生的副产品。乳清是在奶酪生产过程中，牛奶凝结成凝乳块后分离出的呈绿色的、半透明的液体。乳清直接喷雾干燥成粉或制成浓缩物，也可进一步处理，加工成其他乳清产品，如脱盐乳清粉，低乳糖乳清粉、高乳糖乳清粉、乳糖、乳清浓缩蛋白和乳清分离蛋白等。异构化乳糖采用乳糖为原料经受热或者用氢氧化钠作催化剂条件下进行异构化作用而得。异构化乳糖在目前市场上是以两种剂型存在，异构化乳糖粉和异构化乳糖液。异构化乳糖液是无色至淡棕色的液体。甜度是蔗糖的0.6倍，原因是异构化乳糖液中含有部分未异构化的乳糖、水解产生的果糖和半乳糖等。异构化乳糖液在药品领域也称为乳果糖口服液，是专门治疗便秘、肝性脑病和肝昏迷的药物。异构化乳糖对人体健康功能显著。人体肠道内有益菌为双歧杆菌，异构化乳糖是双歧杆菌生长最好的糖源，它在小肠内不被分解，移到大肠内可被所有双歧杆菌利用，使双歧杆菌增长占优势、抑制腐败细菌及病原菌的生长，对改变肠内菌丛、保持肠道正常功能、防病治病抗老化等起重要作用。异构化乳糖防治便秘和防癌功效也很显著。肠内双歧杆菌增殖，ph值降低，促进了肠的蠕动，使粪便变软，排便数量及次数均可增加，并能使肠内易造成腐败菌生长的无用物在肠内滞留时间缩短，起到防止肠癌的作用。用母乳喂养的婴儿比人工喂养的婴儿的肠道双歧杆菌占绝对优势（占总菌的90%以上），前者比后者抵抗力强，患病率低，生长发育好，因为母乳中有促进婴儿肠内双歧杆菌生长的因子。如在奶粉中加入0．5%的异构化乳糖，人工喂养婴儿，可使婴儿肠内双歧杆菌比例增加，接近母乳育儿，抵抗力增强，促进生长发育，降低患病率。异构化乳糖可广泛用于保健食品中，可添加到乳饮料、碳酸饮料、果汁饮料、糖果、奶粉等食品中作膳食疗效食品，也可单独作医疗用品。异构化乳糖由乳糖异构化制得，由于乳糖价格较高，使得异构化乳糖的价格居高不下，我们可以通过降低乳糖生产成本来提高相应企业的利润。从乳清中提取乳糖仅仅处于实验室阶段，主要存在纯度不高，操作步骤繁琐，成本较高等缺陷。如何对其进行改进是我们需要解决的技术问题。技术实现要素：为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供利牛乳清制备异构化乳糖液的工艺，该工艺操作简单，成本低廉，制备的产品纯度高。本发明是采用如下技术方案实现的：利用乳清制备异构化乳糖液的工艺，其包括如下步骤：步骤1）制备吸附剂，步骤2）加热、离心以及吸附处理，步骤3）纳滤，步骤4）浓缩、结晶以及异构化。具体地，所述工艺包括如下步骤：步骤1）制备吸附剂：将海泡石粉、硅藻土、草炭土以及有机膨润土按照5:3:2:2的质量比混合搅拌均匀得到混合料；将混合料与聚丙烯球按照1:2的体积比置于造粒机中，接着加入占聚丙烯球质量百分之二的浓度为8wt%的聚乙烯醇水溶液，制成粒径为0.5mm的颗粒，然后置于100℃温度干燥120min，再放入烧结炉中烧结，烧结温度800℃，保温90min，取出，冷却至室温，即得；步骤2）加热、离心以及吸附处理：将牛乳清置于容器中，加热至70℃，保温5min，然后1000rpm离心6-10min，收集上清液，然后往上清液中添加吸附剂，300rpm搅拌5-10min，然后静置90-120min，100目筛网过滤，收集滤液；步骤3）纳滤：将滤液通过纳滤膜，收集滤过液；步骤4）浓缩、结晶以及异构化：将滤过液浓缩至原体积的五分之一，浓缩后的料液进入结晶罐，控制料液温度为85-90℃，保温60-90min，分离获得晶体和母液，将晶体干燥获得乳糖；往乳糖中添加10倍重量的纯化水溶解，然后加热至120℃，保温10min，再迅速降温至10℃，然后加入占溶液质量0.01%的氢氧化钠，300rpm搅拌3min，然后通过离子交换树脂去除钠离子，即得异构化乳糖液。优选地，所述吸附剂的添加量占上清液质量的0.2%。优选地，所述纳滤膜的纳滤温度为30℃，截留量为500da。本发明还可以采用羊奶来分离出乳糖来制备异构化乳糖。本发明主要包括但是并不限于以下几个方面的优点和进步：本发明从乳清中分离出乳糖来制备异构化乳糖，大大降低了原料成本；本发明乳糖提取纯化工艺简单，乳糖纯度高，可操作性强，避免采用多次超滤纳滤、离子树脂交换、多次重复结晶等步骤，降低了工业能耗，减轻了企业成本；本发明采用新型吸附剂，具备大孔径结构，透气性能好、体积密度小、热膨胀系数低、气孔率高、吸附容量和表面积大，能够有效地吸附蛋白质、脂肪以及小分子无机盐等，机械强度大，不容易破坏，并且原料成本低廉；本发明通过蛋白质加热变性、离心去除蛋白，再经过吸附剂和纳滤处理，有效地去除了蛋白质、无机盐以及脂肪组分，大大提高了乳糖纯度，增加了工业附加值。具体实施方式为了使本
技术领域：
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。实施例1利用乳清制备异构化乳糖液的工艺，其包括如下步骤：牛乳清成分分析，重量百分比：蛋白质0.5-0.6%，脂肪0.2-0.3%，乳糖5.1-5.3%，无机盐0.7-0.8%，其余为水。制备吸附剂：将海泡石粉、硅藻土、草炭土以及有机膨润土按照5:3:2:2的质量比混合搅拌均匀得到混合料；将混合料与聚丙烯球按照1:2的体积比置于造粒机中，接着加入占聚丙烯球质量的2%的浓度为8wt%的聚乙烯醇水溶液，制成粒径为0.5mm的颗粒，然后置于100℃温度干燥120min，再放入烧结炉中烧结，烧结温度800℃，保温90min，取出，冷却至室温，即得；加热、离心以及吸附处理：将牛乳清置于容器中，加热至70℃，保温5min，然后1000rpm离心8min，收集上清液，然后往上清液中添加占上清液0.2%（w/w）的吸附剂，300rpm搅拌6min，然后静置90min，100目筛网过滤，收集滤液；纳滤：将滤液通过纳滤膜，纳滤温度为30℃，截留量为500da，收集滤过液；浓缩、结晶以及异构化：将滤过液浓缩至原体积的五分之一，浓缩后的料液进入结晶罐，控制料液温度为85℃，保温90min，分离获得晶体和母液，将晶体干燥获得乳糖（乳糖收率为74.5%）；往乳糖中添加10倍重量的纯化水溶解，然后加热至120℃，保温10min，迅速降温至10℃，然后加入占溶液质量0.01%的氢氧化钠，300rpm搅拌3min，然后通过离子交换树脂去除钠离子，即得异构化乳糖液。产品外观为黄色透明状液体，符合gb8816-88国家标准。实施例2利用牛乳清制备异构化乳糖液的工艺，其包括如下步骤：牛乳清成分分析，重量百分比：蛋白质0.5-0.6%，脂肪0.2-0.3%，乳糖5.1-5.3%，无机盐0.7-0.8%，其余为水。制备吸附剂：将海泡石粉、硅藻土、草炭土以及有机膨润土按照5:3:2:2的质量比混合搅拌均匀得到混合料；将混合料与聚丙烯球按照1:2的体积比置于造粒机中，接着加入占聚丙烯球质量的2%的浓度为8wt%的聚乙烯醇水溶液，制成粒径为0.5mm的颗粒，然后置于100℃温度干燥120min，再放入烧结炉中烧结，烧结温度800℃，保温90min，取出，冷却至室温，即得；加热、离心以及吸附处理：将牛乳清置于容器中，加热至70℃，保温5min，然后1000rpm离心10min，收集上清液，然后往上清液中添加占上清液0.2%（w/w）的吸附剂，300rpm搅拌10min，然后静置120min，100目筛网过滤，收集滤液；纳滤：将滤液通过纳滤膜，纳滤温度为30℃，截留量为500da，收集滤过液；浓缩、结晶以及异构化：将滤过液浓缩至原体积的五分之一，浓缩后的料液进入结晶罐，控制料液温度为90℃，保温60min，分离获得晶体和母液，将晶体干燥获得乳糖（乳糖收率为73.9%）；往乳糖中添加10倍重量的纯化水溶解，然后加热至120℃，保温10min，迅速降温至10℃，然后加入占溶液质量0.01%的氢氧化钠，300rpm搅拌3min，然后通过离子交换树脂去除钠离子，即得异构化乳糖液。产品外观为黄色透明状液体，产品符合gb8816-88国家标准。实施例3本发明制得乳糖成分检测：表1项目标准qb/t3788-1999本发明实施例1本发明实施例2感官标准有乳糖特有的甜味，白色晶体状符合符合乳糖含量%9094.394.6水分含量%32.22.0实施例4吸附剂对比试验：设置三个组别：分别为试验组，对照组1，对照组2。其中，试验组为实施例1；对照组1采用活性炭作为吸附剂，其余同实施例1；对照组2，采用硅藻土作为吸附剂，其余同实施例1。不同吸附剂处理后的乳糖产品中蛋白含量分别为：0.04%，0.16%，0.11%；无机盐含量分别为：0.05%,0.16%，0.23%。结论：本发明吸附剂在吸附蛋白质、无机盐等效果方面明显优于现有技术常用吸附剂。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。当前第1页12