一种通过脂肪酸结合或脱除酪蛋白胶束中的钙并提高浓缩蛋白粉溶解性的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通过脂肪酸结合或者脱除酪蛋白胶束中的钙并提高浓缩乳蛋白粉溶解稳定性的方法，属于乳粉加工领域。
【背景技术】
[0002]乳蛋白因具有良好的营养和功能特性，而在食品加工业中被广泛用作为一种重要的蛋白配料。随着食品加工技术的发展，乳蛋白制品的种类不断增加，其中浓缩乳蛋白是一类相对新型的蛋白配料，是脱脂牛奶经超滤和洗滤后再通过蒸发浓缩和喷雾干燥所得到的一类高蛋白粉。浓缩乳蛋白的干基蛋白质含量介于50-85%之间，而且其蛋白组成与乳几乎完全相同，尤其适用于乳酪的生产。此外，浓缩乳蛋白还可代替脱脂粉、干酪素或浓缩乳清蛋白等而被应用到营养食品中。
[0003]浓缩乳蛋白的溶解度指数(SolubilityIndex，SI)很低，复水性较差，这也使得浓缩乳蛋白的广泛应用受到一定限制。目前，大量的工作研究了浓缩乳蛋白在复水过程变化、贮藏条件对浓缩乳蛋白溶解性的影响以及浓缩乳蛋白不溶性机理等方面。研究表明由于浓缩乳蛋白的蛋白含量较高，在贮藏过程中溶解性降低较快，因此其储藏稳定较性差。另外较低的溶解性还影响到了浓缩乳蛋白的其它功能性质，例如浓缩乳蛋白作为蛋白强化剂应用到高蛋白乳制品的生产时，受其复溶程度的影响会形成结块，影响产品的品质。因此浓缩乳蛋白在室温下能够快速、完全的溶解.是其在食品工业中应用的基础。深入的研究也指出，控制酪蛋白胶束的稳定性对于浓缩乳蛋白的溶解性和储藏稳定性十分重要，结合或者脱除乳中的游离钙，降低as-酪蛋白和β-酪蛋白的钙敏性以及形成水化层阻止蛋白颗粒间的相互靠近等手段，对于保护酪蛋白胶束，提高浓缩乳蛋白的溶解稳定性十分重要，已经报道的方法包括加入钙离子螯合盐、亲水胶体和利用离子交换柱脱钙等。
【发明内容】
[0004]针对MPC溶解度指数较低和复水性较差的问题，本发明提供一种利用脂肪酸结合或脱除钙来提高浓缩乳蛋白溶解性的方法。该方法通过脂肪酸和钙离子以及其与浓缩乳蛋白之间的相互作用，结合或者脱除浓缩乳蛋白溶液中的游离钙和酪蛋白胶束中的钙，来提高浓缩乳蛋白的溶解性，保留其高蛋白的营养价值，扩大浓缩乳蛋白在食品工业中的应用。本专利工艺简便，效率很高，非常适合工业化生产。
[0005]为达到上述目的，本发明采取的技术方案是:以蛋白溶液为基础，调节溶液的固形物含量与PH值，之后将溶液与脂肪酸在恒温条件下孵育，按一定比例混合脂肪酸与溶液，调节最终溶液的总固形物含量，将溶液在高速分散机下预均质后改为超高压均质机均质，直接进行喷雾干燥或者通过简单的离心分离脂肪酸钙后再进行喷雾干燥制备得到蛋白粉。具体工艺如下:
[0006]1、配方:溶液的总固形物含量为5 %?30 %，蛋白质:脂肪酸类物质=1:1?50:1(w/w)。
[0007]2、复水:若以商业蛋白粉为原料则执行此步骤。按比例计算商业蛋白粉使用量(需去除蛋白粉中自带的水分)，于烧杯中准确称取商业蛋白粉，加入超纯水搅拌均匀。
[0008]3、调节pH:用ImoL/L的氢氧化钠溶液调节溶液的pH至对应蛋白适宜溶解的pH。
[0009]4、恒温孵育:将溶液、脂肪酸与超纯水分别放置在恒温环境中孵育一定的时间。
[0010]5、混合:向溶液中加入脂肪酸，补充超纯水达到喷雾干燥用溶液的总质量，搅拌均匀，利用脂肪酸与钙的皂化反应，以及脂肪酸和蛋白之间的相互作用，脱除蛋白溶液和酪蛋白胶束中的钙。
[0011 ] 6、均质:将溶液在高速分散机下预均质Imin?5min，之后在超高压均质机中连续均质3?5次，压力为28Mpa?40Mpa。
[0012]7、两相分离(选择性步骤):通过简单的离心操作分离皂化后的脂肪酸钙层和脱除不同程度钙的乳液层。
[0013]8、喷雾干燥:喷雾干燥的进口温度在100°C?130°C，进口温度与出口温度的温度差为30°C?50°C，出口温度根据栗速和喷雾气体流量调节。
[0014]9、将该类蛋白粉加入到广品中可以提尚广品的相关性能。
[0015]所述的蛋白质溶液包括鲜奶，液态成品奶，乳蛋白浓缩液，奶粉，或者乳蛋白浓缩粉等各种含有酪蛋白胶束的乳制品。
[0016]所述的酪蛋白胶束包括牛奶、水牛奶、牦牛奶、山羊奶、绵羊奶、马奶、驴奶、骆驼奶等各种奶源中的酪蛋白胶束。
[0017]所述的脂肪酸包括月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸、蓖麻油酸、α-亚麻酸、二十碳五烯酸、二十二碳五烯酸、二十二碳六烯酸、亚油酸、二高-γ -亚麻酸、γ -亚麻酸、花生四烯酸、二十碳三烯酸等不同碳原子数和双键数目的饱和或者不饱和脂肪酸；以及富含脂肪酸的植物或者动物油，如橄榄油、芦荟油、红花籽油、蓖麻油和鱼油等。并且，各种脂肪酸、植物油和动物油可按比例混合后进行添加。
[0018]采用上述工艺方案的有益效果在于:在适宜于商业浓缩蛋白粉生产的比例范围(固形物含量5%?30%)下对蛋白溶液中的游离钙和酪蛋白胶束中的钙进行不同程度的脱除，最大程度地保持乳蛋白原有的结构、性质和蛋白质含量，整个工艺操作十分绿色简便，适宜食品工业中应用。通过控制脂肪酸和蛋白的比例即可控制结合或者脱除钙的程度，所得到的脂肪酸钙还可以直接用于饲料的生产，所得的主要产物一一结合了脂肪酸的蛋白溶液或者是脱除部分钙的蛋白溶液经过喷雾干燥能够制备得到球形度高、流动性好的粉末，易于保存，这种结合了脂肪酸的蛋白产品或者是脱除部分钙的蛋白产品溶解性大大提高，功能性(如凝胶性、乳化性、起泡性等)也得到了最大程度的保持，有益的不饱和脂肪酸成分的结合还能进一步提高蛋白粉的功能营养价值。当该类蛋白粉作为配料应用于产品时，也能相应改善产品的储藏稳定性和质构等性能。
【附图说明】
[0019]图1为实施例1中MPC与添加蓖麻油酸的乳粉的激光共聚焦图，蛋白和脂肪酸分别用FITC和尼罗红染色。
[0020]图2为实施例1中蓖麻油酸对MPC中