专利名称：预消化高蛋白植物性婴幼儿代乳粉的制造方法
技术领域：
本发明涉及适合于婴幼儿食用的预消化高蛋白植物性代乳粉的制造方法。
预消化高蛋白植物性婴幼儿代乳粉是指供婴幼儿食用，以植物性原料，如大豆、大米、小麦和植物油等为主要原料，采用酶工程技术预消化处理原材料中蛋白质和淀粉，使之转化为易于消化吸收的改性蛋白质及淀粉糖后所制造的代乳粉。我国是一个人口大国。每年都有千万计的婴儿出生，而且，城市婴幼儿四个月内的断奶率高达60%左右，即使在农村也有30%左右，这样婴幼儿食品的需要量很大。但是作为婴幼儿母乳主要代乳品牛乳的产量却很有限。据有关方面估计，即使把全国所有生产的牛乳全部用来喂养婴幼儿，也只能满足需要量的50%，因此植物性代乳粉的需要量很大，目前市场上已有许多植物性代乳粉，其中比较有名的有以中国预防医学科学院研制的5410配方为基础生产的代乳粉、代乳糕等，以大豆为原料生产的大豆代乳粉，及高蛋白米粉等。这些产品的出现，部分地缓解了婴幼儿食品短缺的现状。但这些代乳粉也存在许多缺点，其中比较重要的有如下几点1>、大多数代乳粉均以大豆作为蛋白质的主要来源，以大豆粉形式直接加入到代乳粉中，由于加工条件的限制，加入到代乳粉中的大豆粉均含有大量不能被婴幼儿吸收的多糖及碳水化合物，婴幼儿食用后易出现粪便松散、恶臭等症状。其次，由于大豆蛋白质含有热稳定性极高的大豆胰蛋白酶抑制剂，而加工条件又不足以使它们完全失活，因此，常残存有大豆胰蛋白酶抑制剂活性，婴幼儿食用后易出现消化不良等症状。2>、代乳粉中碳水化合物主要来源于大米及小麦的淀粉，经加工后转化为糊化淀粉，增加了消化性，但代乳粉在储存过程中，糊化淀粉又重新转化为难以消化的老化淀粉。3>、无论从数量上，还是从质量上看，大多数婴幼儿代乳粉中蛋白质含量及种类分布均不太合理，一部分代乳粉的蛋白质以大米和小麦蛋白质为主，而这些蛋白质又是质量较差的谷物蛋白质。另一部分代乳粉则以大豆蛋白质为主，除大豆胰蛋白酶抑制剂外，大豆蛋白质本身还结构紧密，难以消化，因此可消化性较差。4>、大多数代乳粉在食用前仍需要加入一定量的蔗糖作为甜味剂，这样不仅增加了喂养费用，而且也破坏了营养素平衡，不利于婴幼儿生长发育。因此有必要研究高质量的植物性婴幼儿代乳粉。
针对这些问题本发明直接采用低胰蛋白酶抑制剂残存大豆分离蛋白质为原料，并辅之以预消化处理，这样不仅除去了对婴幼儿生长发育不利的大豆多糖和其它碳水化合物，以及对婴幼儿有害的大豆胰蛋白酶抑制剂，而且用酶工程技术控制改性大豆分离蛋白质提高了大豆的可消化性。本发明还采用酶法预消化处理大米及小麦面粉，使之转化为易被婴幼儿消化吸收的以麦芽糖为主的淀粉糖，这样不仅避免了淀粉原料的老化问题，而且提高了代乳粉的自身甜度，食用前不需再加入其它甜味剂，代乳粉的甜味也较好，因此本发明解决了现有技术所存在的困难。
用本发明生产的植物性代乳粉的组成有如下特点蛋白质含量在16-19%之间，其中预消化大豆蛋白质占40-60%，大米或小麦蛋白质占60-40%。
脂肪的含量在9-10%之间，其中高级大豆油占70-90%，大米或小麦脂肪占10-30%。
碳水化合物含量为60-80%，主要以麦芽糖、葡萄糖为主的淀粉转化糖构成。
无机盐及微量元素的含量为2-4%。
维生素的含量是母乳的1-2倍。
大米及小麦蛋白质中赖氨酸及色氨酸的含量偏低，因此按一定比例将大豆蛋白质和大米或小麦混合起来，蛋白质氨基酸的化学分数从大米的0.5，小麦的0.28，大豆的0.56，提高到0.60左右，蛋白质的营养价值明显提高。大豆蛋白质中含有大量的胰蛋白酶抑制剂，目前生产的大豆蛋白质中残留有20-40%的大豆胰蛋白酶抑制剂活性，婴幼儿食用后易产生消化不良等症状，本发明采用改变分离蛋白质工艺条件，并用固定化胰蛋白酶亲和层析的方法，除去了残留的胰蛋白酶抑制剂的活性，将其转化为易于消化吸收的改性大豆蛋白质，提高了大豆蛋白质的可消化性。所用蛋白酶可以是胰蛋白酶、糜蛋白酶、凝乳蛋白酶、木瓜蛋白酶、或无花果蛋白酶等。改性程度(预消化率)控制在20-80%之间。
大米及小麦淀粉经热处理后，虽然可以转化为较易消化吸收的糊化淀粉，但在储存过程中又会转化为不易消化吸收的老化淀粉。本发明将大米及小麦面粉加水调浆(35-45%)后，先加入α-淀粉酶，再加入β-淀粉酶，使液化淀粉转化为以麦芽糖和葡萄糖为主的淀粉糖，淀粉糖在储存过程中不会老化，从而避免了老化问题，同时又提高了大米及小麦面粉的营养价值。由于淀粉被转化为淀粉糖，提高了代乳粉的自身甜度，所以在喂养前不需再加入甜味剂，降低了喂养成本。所使用的α-淀粉酶可来源于枯草杆菌、米曲酶、黑曲酶及大麦麦芽等，β-淀粉酶可来源于大豆、大麦、麦芽、小麦等。
大米及小麦面粉中脂肪的含量较低，仅只有2%左右，根据母乳的营养组成，本发明在母乳中补充适量的植物油(如豆油、花生油等)。使脂肪的含量达到3-10%，与母乳接近。提高了代乳粉的营养价值。大米及小麦面粉中无机盐及微量元素的含量较低，尤其是脂溶性维生素含量更低。因此本工艺中补充了适量的无机盐，微量元素和维生素，如表1.和表2.所示。
表1、代乳粉中无机盐及微量元素的补充量(mg/100g代乳粉)元素 化合物 补充量钙(Ca) 葡萄糖酸钙 2834磷(P) 磷酸钾 259.9钾(K) 磷酸钾镁(Mg) 乙酸镁 218碘(I) 碘化钾 0.047铁(Fe) 葡萄糖酸铁 2.133锌(Zn) 乙酸锌 4.66铜(Cu) 乙酸铜 1.51表2、代乳粉中维生素的补充量(100g代乳粉)维生素补充量 维生素补充量VA(IU) 3030 VB12(ug) 0.237VB1(硫胺素)(ug) 250 抗环血酸(mg) 41.5VB2(核黄素)(ug) 600 VD(IU) 17.56尼克酸(ug) 0 VE(mg) 4.47VB6(ug) 90 VK(ug) 12泛酸(ug) 1835 胆碱(mg)71.8叶酸(ug)41.5本发明还涉及上述预消化高蛋白植物性代乳粉的制造方法，包括如下几个步骤脱脂豆粉加水萃取(pH7.0-9.0)出大豆蛋白质后，稀释1-4倍，加盐酸调节pH至4.5-5.2，沉淀出大豆蛋白质，再用酸性水(pH4.5-5.2)洗涤沉淀两次，然后溶解沉淀，酸沉洗涤沉淀两次，再重复上述操作一次。最后用固定化胰蛋白酶亲和吸附除去残留胰蛋白酶抑制剂活性，得到低胰蛋白酶抑制剂残留的大豆分离蛋白质。
低胰蛋白抑制剂残存大豆蛋白质加热处理(90-140℃)10-20分钟后，用固定化胰蛋白酶控制水解，预消化率控制在20-80%之间。大米或小麦面粉加水调浆(35-45%)后，加入α-淀粉酶，升温(50-90℃)保持5-30分钟，煮沸失活α-淀粉酶，冷却。
在液化淀粉及小麦面粉中加入β-淀粉酶，在40-60℃保持1-3小时，煮沸。
在糖化大米或小麦粉中加入预消化蛋白质，其加入量占大米或小麦干物质重量的3-10%。
加入适量的植物油、无机盐、微量元素及维生素，均质化。喷雾干燥后即得预消化高蛋白植物性代乳粉。
实例一2kg脱脂豆粉加水10升，调节pH至7.0，45℃下搅拌45分钟，过滤除去残渣，滤液加水稀释4倍，加盐酸调节pH至5.0，30分钟后沉淀出蛋白质，离心得蛋白质沉淀，用40升pH5.0酸性水洗涤两次，溶解沉淀，加入盐酸，调节pH至5.0，30分钟后过滤得蛋白质沉淀，用40升pH5.0酸性水洗涤两次。重复上述操作两次。然后用固定化胰蛋白酶亲和吸附除去残存的胰蛋白酶抑制剂活性，蛋白质溶液在100℃热处理20分钟，然后用固定化胰蛋白酶控制水解大豆蛋白质，预消化率控制在60%。大米粉1kg加水1.5升，搅拌，加入食用级α-淀粉酶0.25g，加热升温到60℃，并在此温度下保持20分钟，然后升温至沸腾，并保持10分钟，降温至50℃，然后加入200ml大豆β-淀粉酶提取液，在此温度下保持1小时(糖化率60%)，升温至沸腾，在糖化液中加入180g预消化大豆蛋白质，加入150ml豆油、葡萄酸钙42.5g、磷酸钾3.89g、乙酸镁3.27g、碘化钾0.007g、葡萄酸铁0.032g、乙酸锌0.07g、乙酸铜0.023g、维生素A45450(IU)、硫胺素3.75mg、核黄素9.00mg，泛酸27.5mg、叶酸0.62ug、维生素B12 3.55mg，维生素B6 1.35mg、抗坏血酸0.6225g、维生素D 263.4ug、维生素E 67.05ug、维生素K 0.180ug、胆硷1.077g，均质化，喷雾干燥，可得1.5kg代乳粉。
实例二除用小麦面粉替换大米粉外，其余与实例一相同。
权利要求
本发明涉及适合于婴幼儿食用的预消化高蛋白植物性婴幼儿代乳粉的制造方法。本发明的特征在于使用固定化蛋白酶控制改性植物蛋白质，使之转化为易被婴幼儿消化吸收的改性蛋白质，使用淀粉酶，将原材料中的淀粉转化为不会老化的，易被婴幼儿吸收的淀粉糖，从而达到提高植物性代乳粉的营养价值和可消化性的目的。整个制造方法包括如下几个步骤1>、脱脂豆粉加水萃取(pH7.0--9.0)出大豆蛋白质，蛋白质提取液稀释1--4倍后，加盐酸调节pH4.5--5.2沉淀出大豆蛋白质，再用酸性水(PH4.5--5.2)洗涤蛋白质沉淀两次，然后再溶解沉淀。酸沉洗涤两次，并重复一次。最后用固定化胰蛋白酶亲和吸附除去胰蛋白酶抑制剂，得到低胰蛋白酶抑制剂残存大豆分离蛋白质。2>、所得大豆蛋白质在90--140℃热处理3>、用固定化胰蛋白酶控制改性(水解)大豆蛋白质得预消化大豆蛋白质。4>、大米或小麦面粉加水调浆，加入α-淀粉酶，液化原材料中的淀粉，使之转化为液化淀粉5>、液化淀粉或小麦面粉中加入β-淀粉酶，使其中液化淀粉转化为淀粉糖。6>、糖化产物中加入适当的预消化大豆蛋白质、植物油、无机盐、微量元素及维生素，并进行均质化处理。7>、喷雾干燥，即得预消化高蛋白植物性婴幼儿代乳粉。
全文摘要
本发明涉及预消化高蛋白植物性婴幼儿代乳粉的制造方法。以植物性材料，如大豆、大米及小麦为主要原料。采用固定化胰蛋白酶预消化处理大豆蛋白质，使之转化为易于消化吸收的预消化蛋白质，用淀粉酶预消化处理大米及小麦中的淀粉，使之转化为易于消化吸收的以麦芽糖、葡萄糖为主的淀粉糖，然后按适当比例将预消化蛋白质与预消化大米粉或小麦面粉混合起来，补充适当的其它成分，制得可供婴幼儿食用的代乳粉。用此法得到的代乳粉，可消化性优于用其它方法制得的婴幼儿代乳粉。
文档编号A23C11/10GK1053731SQ9010601
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