專利名稱：含乳糖酶的乳粉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含乳糖酶的乳粉組合物和用于制備所述乳粉組合物的方法。已發(fā)現(xiàn)本方法使所述乳粉組合物中的乳糖酶穩(wěn)定。另外涉及所述乳粉組合物在緩解哺乳動物胃腸道不耐受癥狀中的用途。
背景技術(shù)：
乳基配方一般包含乳糖，其對乳糖不耐受的人可導(dǎo)致消化問題。為了克服這一問題，將乳糖通過乳糖酶進(jìn)行酶解。乳粉中的乳糖被水解有三種傳統(tǒng)途徑。第一種途徑，乳粉用水復(fù)配，并在攝入前的一定時間加入乳糖酶。該法要求乳糖酶手工加料與處理，并因此易于發(fā)生加料錯誤和處理問題，因此對消費者不是最適合的。在第二種方法中，在將乳干燥制成乳粉組合物之前，將乳中的乳糖通過乳糖酶處理部分或完全水解。在該方法中，乳糖被水解為等量的葡萄糖與半乳糖。但是在正常或升高溫度貯存下，這些單糖導(dǎo)致強(qiáng)烈增加的棕色化反應(yīng)(例如，Maillard反應(yīng))，并因此使組合物變?yōu)樽厣?、氣味變化并且營養(yǎng)價值降低。因此，這些粉末的貯存穩(wěn)定性受到嚴(yán)重影響。 得到的粉末還經(jīng)歷結(jié)餅問題、Millard反應(yīng)所致的味道劣變與棕色化。已知減少這些問題的第三種方法是將活性乳糖酶加至乳粉成為干混劑。但是，在生產(chǎn)與貯存期間由于振動有分層的問題，導(dǎo)致乳糖酶活性在乳粉中不均勻的分布，并因此導(dǎo)致在復(fù)配時乳糖水解效率的變化。這種方法的另一個問題是在貯存期間、特別是在升高溫度下乳糖酶活性的降低。按照乳糖酶的類型，進(jìn)一步的問題包括乳糖酶在胃的強(qiáng)酸性環(huán)境中的失活。為了解決乳糖酶在胃中活性喪失的問題，US5902617描述了包含貯存穩(wěn)定形式的酶的配方，一般通過給所述酶提供腸衣層。則酶在消化時是有活性的。W000/13526還描述了包含乳粉與乳糖酶的寵物乳粉。但是未提及穩(wěn)定性問題。在現(xiàn)有技術(shù)中已描述了本質(zhì)上為了水解乳糖的目的使用的乳糖酶。例如，W002/081673涉及精制乳糖酶的溶液，其可用于消毒、乳糖量減少的乳的制備。在US6，562，339中描述了不同類型并且具有不同活性最適pH的乳糖酶，并且適于加至用于乳糖不耐受個體的乳制品中。在EP1208848中描述了改善貨架穩(wěn)定性的乳糖酶組合物。組合物據(jù)描述包含少于 10重量％的還原糖。US2001/0022986涉及運動飲料的供應(yīng)，其是基于具有非常低量的乳蛋白的乳制品透過液，并且其還可用乳糖酶處理以使乳糖降解，并使其適于乳糖不耐受的個體。發(fā)生在乳糖水解乳制品中另外的問題是較差口感的產(chǎn)生。數(shù)篇出版物已嘗試解決這一問題。例如，US4, 853，246描述了具有良好口感性質(zhì)的還原乳糖的乳制品。據(jù)其所述改善口感性質(zhì)是由于加入的乳固體與乳糖酶的組合所致。
W02007/060247提出了通過用具有減量的芳香硫酸酯酶的乳糖酶處理乳制品解決乳糖水解的UHT乳中的異雜味問題。這些應(yīng)用中許多是聚焦于乳糖酶制劑的酶的負(fù)面活性的降低，其可產(chǎn)生由于例如蛋白水解導(dǎo)致苦味的異雜味。在升高溫度下由于乳糖水解乳粉的貯存所致形成的異雜味迄今為止尚未解決。但是，特別是在熱帶地區(qū)的國家，在運輸和乳粉貯存期間有較高的貯存溫度是非常常見的。盡管在高溫暴露下的貯存時間相對較短，產(chǎn)品變?yōu)樽厣⑶铱诟衅x是非常顯著的。因此需要解決當(dāng)前的乳糖水解配方的缺點，特別是解決貯存穩(wěn)定性的問題。發(fā)明目的本發(fā)明的目的因此是提供含貯存穩(wěn)定的乳糖酶的乳粉。發(fā)明概述本目的通過獨立權(quán)利要求的方法達(dá)到。從屬權(quán)利要求進(jìn)一步發(fā)展了發(fā)明的宗旨。因此，本發(fā)明第一方面涉及用于制備包含5-70%乳糖和乳糖酶的乳粉組合物的方法，其包含以下步驟a.在水存在下向乳組合物中加入乳糖酶以形成混合物，和b.干燥混合物以形成所述乳粉組合物，其中所述干燥步驟發(fā)生在將乳糖酶加至乳組合物中的0. 1-60分鐘以內(nèi)。制備包含5-70%乳糖和乳糖酶的乳粉組合物的方法，包括用以形成所述乳粉組合物的乳糖酶溶液與乳組合物共干燥的步驟，其同樣構(gòu)成本發(fā)明的一部分。第三方面，本發(fā)明提供了用于制備包含5-70%乳糖和乳糖酶的乳粉組合物的方法，其包括乳糖酶溶液噴霧在乳粉上得到所述乳粉組合物的步驟。通過本發(fā)明的任何方法可得到的乳粉也是其一部分。本發(fā)明還涉及根據(jù)權(quán)利要求1至8的任意項的方法用于穩(wěn)定乳粉組合物中的乳糖酶的用途。另一方面，包含乳糖與乳糖酶的乳粉組合物同樣構(gòu)成本發(fā)明的一部分，其中乳糖酶與乳粉顆粒是物理結(jié)合的。最后，本發(fā)明的一方面涉及根據(jù)權(quán)利要求10至13的乳粉組合物，其用于緩解哺乳動物中乳糖不耐受的癥狀。附圖簡述

圖1顯示了由本發(fā)明的方法制備的粉末(上排)與將乳粉與乳糖酶粉末干混制備的粉末(下排)相比，在55°C下貯存1周、55°C下貯存2周、65°C下貯存1周和65°C下貯存 2周時發(fā)生變棕色的情況。圖2比較了通過本發(fā)明的方法制備的粉末(濕混合物)與乳粉與乳糖酶粉末干混制備的粉末(干混物)在55°C下貯存2周與在65°C下貯存1周的乳糖酶貯存穩(wěn)定性。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及包含5-70%乳糖與乳糖酶的乳粉組合物的制備方法。乳糖量可以在 10-60%之間，優(yōu)選在15-55%之間。第一方面，本方法包括在水存在下乳糖酶與乳組合物混合的第一步?！霸谒嬖谙隆笔侵杆梢宰鳛槿樘敲傅囊徊糠执嬖?，以例如乳糖酶溶液的形式和/或水作為乳組合物CN 的一部分，或可將水加至例如干燥的乳糖酶和乳組合物中。因此，乳糖酶可以是水溶液，或可以是干燥粉末的形式。相似地，乳組合物可選自液體組合物或干燥組合物。優(yōu)選地，乳組合物選自低脂乳、全乳、復(fù)配乳、乳粉、有麥芽糊精和/或植物油脂的乳粉、乳清粉、乳清組分、酪乳粉、發(fā)酵乳粉、含乳糖的乳制品或營養(yǎng)配方、奶油粉、加植物油脂和/或乳脂的乳制奶油、含乳糖或其任何混合物的健康保健或臨床保健配方。如果乳糖酶和乳組合物是干燥形式的，那么加水以形成混合物。優(yōu)選地，混合物中的水量是30-95 %，更優(yōu)選40-70 %。本發(fā)明中使用的術(shù)語“乳糖酶”可指一種特別的乳糖酶或不同乳糖酶的混合物。乳糖酶優(yōu)選地選自米曲霉(Aspergillus oryzae)、黑曲霉(Aspergillus niger)、芽孢桿菌物種(Bacillus spp.)、大腸埃希菌(Escherichia coli)、脆壁酵母 (Saccharomyces fragilis)、乳酸酵母(Saccharomyces lactis)、克魯維酵母菌物種 (Kluyveromyces spp)乳糖酶或其任意混合物。更優(yōu)選地，乳糖酶選自米曲霉乳糖酶或黑曲霉乳糖酶。乳糖酶優(yōu)選在最適PH下具有高于10000單位/g的活性。這些酶可以名稱 “Lactase Amano“ (Amano Enzyme EuropeLimited, Chipping Norton, Oxfordshire, 0X7 5SR，英國)商購獲得。本發(fā)明中使用的乳糖酶優(yōu)選在酸性或中性pH范圍中具有酶活性。當(dāng)使用酶混合物時，可實現(xiàn)寬范圍PH的活性。在本發(fā)明中，酶優(yōu)選未被包裹。因此，優(yōu)選在本發(fā)明的乳粉組合物中以活性形式存在。技術(shù)人員可很容易地計算出與乳組合物混合的乳糖酶的量。選擇乳糖酶的量以確保乳糖完全水解成葡萄糖與半乳糖。一般地，乳糖酶存在于乳組合物中的量為0. 001-4%重量，優(yōu)選0.01-2%重量，更優(yōu)選0. 05-0. 5%重量(基于干重)。這相當(dāng)于更優(yōu)選的乳糖酶活性 500-5000IU/100g 粉末。然后將乳糖酶與乳組合物在水存在下形成的混合物干燥。干燥可通過任何已知技術(shù)例如噴霧干燥、冷凍干燥、真空干燥、輥壓干燥等進(jìn)行。干燥步驟在從乳糖酶與乳組合物在水存在下混合的0. 1-120分鐘內(nèi)、優(yōu)選0. 1-60 分鐘內(nèi)、更優(yōu)選1至30分鐘內(nèi)進(jìn)行。混合與干燥之間的時長是重要的，以確保不會發(fā)生存在于乳組合物中乳糖的水解，或使水解大大地減小。事實上，如果乳糖在干燥前被水解，數(shù)個問題將阻礙干燥過程，并制備出較差質(zhì)量的產(chǎn)品。然后干燥步驟得到了本發(fā)明的乳粉組合物。優(yōu)選地，乳粉組合物具有1_9%、更優(yōu)選2-7%、甚至更優(yōu)選低于5%的水分含量。在實施方案中，對于非脂粉末水分含量低于 5%。非脂粉末是指具有低于2%脂肪含量的粉末。在另一個實施方案中，對于全脂粉末水分含量低于4%。全脂粉末是指脂肪含量大于5%、優(yōu)選大于10%的粉末。根據(jù)本發(fā)明的用于制備包含5-70%乳糖與乳糖酶的乳粉的另一種方法包括乳糖酶溶液與乳組合物的共干燥步驟。共干燥是指乳糖酶溶液與乳組合物平行干燥，并在干燥機(jī)出口進(jìn)行混合，得到其混合物。優(yōu)選地，共干燥通過共噴霧實施。
乳糖酶溶液可以是包含乳糖酶或乳糖酶如上描述的混合物的水溶液。在本發(fā)明的本方法中，乳糖酶溶液與乳組合物在干燥前無相互作用，因此不會發(fā)生不利的水解反應(yīng)。在本發(fā)明制備包含5-70%乳糖和乳糖酶的乳粉組合物的另外的方法中，乳糖酶溶液被噴霧干燥至乳粉上，得到所述的乳粉組合物。在本方法中，乳糖酶溶液可以是包含乳糖酶的水溶液或如上所述的乳糖酶混合物。此外，在本方法中，因為乳糖酶與乳粉最終以干燥的狀態(tài)相互作用，防止了乳糖的早期水解。本發(fā)明的方法優(yōu)選在最高75°C、優(yōu)選最高70°C下進(jìn)行。這具有防止乳糖酶失活的優(yōu)點。已發(fā)現(xiàn)通過使用這些方法，乳糖酶活性在貯存中保持良好。參見圖2，可見按照本發(fā)明的方法制備的乳粉(濕混)與通過干混乳粉與乳糖酶粉的方法(干混)制備的乳粉比較具有更好的乳糖酶活性穩(wěn)定性。參見圖1，還可見到與干混乳粉與乳糖酶粉的方法相比(干混)，在本發(fā)明方法制備的產(chǎn)品(濕混)貯存時變棕色的問題被大大地降低了。本發(fā)明的方法得到的乳粉組合物也是本發(fā)明的一部分。它們包含5-70%量的乳糖和乳糖酶。乳糖的量可以在10-60%之間、優(yōu)選在15-55%之間。乳糖的量與初始的乳組合物中的量相比基本上不變。因此，乳糖基本上未發(fā)生向葡萄糖或半乳糖的水解。乳粉中的乳糖酶的量以干重計是0. 001-4 %重量，優(yōu)選0. 01-2 %重量，更優(yōu)選 0. 05-0. 5%重量。此外，乳粉組合物中的乳糖酶是活性形式。但是，因為乳粉組合物具有1-9%的水分含量，優(yōu)選低于5%，僅當(dāng)乳粉組合物一旦被復(fù)配時乳糖酶才作用于乳糖底物。這樣乳糖水解具有在復(fù)配和/或攝入期間原位發(fā)生的優(yōu)點。與乳糖水解了的產(chǎn)品相比，由本發(fā)明的方法得到的乳粉組合物在降低營養(yǎng)損失方面、例如賴氨酸損失、或乳糖水解了的產(chǎn)品在制備與貯存期間所發(fā)生的蛋白降解方面有了相當(dāng)大的改善。與腸包衣的酶相比的另一個優(yōu)點例如是在復(fù)配即時發(fā)生水解，并且沒有衣層初始消化、釋放酶之前的延遲，并使其與乳糖底物相互作用。已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的方法對乳糖酶的穩(wěn)定性有影響。因此，這些使乳粉組合物中的乳糖穩(wěn)定的方法的用途也構(gòu)成了本發(fā)明的一部分。乳糖在復(fù)配時可通過穩(wěn)定組合物中的乳糖酶發(fā)生更有效的水解。此外，乳粉組合物在貯存時未經(jīng)歷結(jié)餅。事實上已發(fā)現(xiàn)，與含乳糖酶的未水解產(chǎn)品相比，在含水解乳糖的產(chǎn)品中相同產(chǎn)品水分時可更迅速地發(fā)生結(jié)餅。此外，貯存時變棕色的問題由于穩(wěn)定的乳糖酶可被避免(參見對比圖1)。根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及包含乳糖和乳糖酶的乳粉組合物，其中乳糖酶與乳粉顆粒物理結(jié)合。“物理結(jié)合”是指乳糖酶被加至產(chǎn)品骨架中。不希望受理論束縛，認(rèn)為乳糖酶加至產(chǎn)品骨架中是本發(fā)明方法的結(jié)果，該方法可利用濕或半濕乳糖酶組合物。懷疑正是乳糖酶與乳粉顆粒之間的這種緊密的相互作用使乳糖酶穩(wěn)定，因此使本發(fā)明的乳粉組合物貯存更易儲存。緊密的結(jié)合也使乳粉組合物在液體中復(fù)配時有效的水解。圖2顯示了干混技術(shù)加入的乳糖酶與濕混技術(shù)相比較，在升高溫度下貯存后殘留的乳糖酶活性。清楚地顯示了濕混與干混相比的優(yōu)越性。乳粉組合物優(yōu)選包含5-70%量的乳糖。乳糖量可以在10-60%之間，優(yōu)選在 15-55%之間。乳糖酶的量優(yōu)選為乳粉組合物的0. 001-4%重量，優(yōu)選0. 01-2%重量，更優(yōu)選0. 05-0. 5%重量(基于干重)。本乳粉組合物可包含另外的成分，例如蛋白源、脂肪源、碳水化合物源、著色劑、礦物質(zhì)、維生素、益生菌、益生元、為了健康益處的活性成分、化妝品營養(yǎng)補(bǔ)充劑等。本發(fā)明的乳粉組合物可用選自水、果汁、乳的任何液體復(fù)配。它們事實上被用于制備例如冰激凌、酸奶、奶昔、乳飲料、咖啡乳、甜點等的乳制品。本發(fā)明的乳粉組合物用于緩解哺乳動物中的乳糖不耐受癥狀的用途也是本發(fā)明的一部分?！叭樘遣荒褪堋辈粌H僅是指已證實的臨床乳糖不耐受，還指對乳糖較低的消化能力，其可能由于例如疾病、年齡等許多因素引起。優(yōu)選地，哺乳動物是人。因此，乳粉組合物可用作乳或乳基飲料的替代品或乳糖不耐受哺乳動物的食品組合物。本發(fā)明進(jìn)一步通過以下非限制性實施例進(jìn)行說明。
實施例以下實施例顯示了本發(fā)明用于制備乳粉組合物的方法。實施例1稱取199. Sg的脫脂乳粉，在40_45°C下與300g純水合并15分鐘，然后冷卻至環(huán)境溫度。加入200mg乳糖酶(來自米曲霉，最低95000U/g，Enzyme Develpoment Corporation, 美國紐約)并混勻。混合物立即用BUchi Mini噴霧干燥機(jī)B-290(參數(shù)入口溫度=145
出口溫度=72-75 °C，泵速=23-26%，抽氣=80%，真空度=-52mbar)噴霧干燥。實施例2對500g全乳濃縮物(50%干物質(zhì))和溶于IOg水中的1. 25g乳糖酶分別進(jìn)行噴霧干燥。按比例定量給料兩股物料流的兩個噴霧室，被分別裝入乳濃縮物和乳糖酶溶液，粉末在噴霧干燥機(jī)中被干燥。實施例3與實施例2相似地，將乳糖酶溶液噴至在干燥器(位于噴霧干燥塔后的干燥設(shè)備) 之后的全乳噴霧干燥粉末中。
權(quán)利要求
1.制備包含5-70%乳糖和乳糖酶的乳粉組合物的方法，其包含以下步驟a.在水存在下將乳糖酶與乳組合物混合，和b.干燥混合物以形成所述乳粉組合物，其中所述干燥步驟發(fā)生在水存在下將乳糖酶與乳組合物混合的0. 1至120分鐘以內(nèi)。
2.制備包含5-70%乳糖和乳糖酶的乳粉組合物的方法，包括用以形成所述乳粉組合物的乳糖酶溶液與乳組合物共干燥的步驟。
3.用于制備包含5-70%乳糖和乳糖酶的乳粉組合物的方法，其包括乳糖酶溶液噴霧在乳粉上得到所述乳粉組合物的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意項的方法，其中所述的乳糖酶選自米曲霉、黑曲霉、芽孢桿菌物種、大腸埃希菌、脆壁酵母、乳酸酵母、克魯維酵母菌物種乳糖酶或其任意混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的任意項的方法，其中所述的乳組合物選自低脂乳、全乳、復(fù)配乳、有麥芽糊精和/或植物油脂的乳粉、乳清粉、乳清組分、酪乳粉、發(fā)酵乳粉、含乳糖的乳制品或營養(yǎng)配方、奶油粉、加植物油脂和/或乳脂的乳制奶油、含乳糖或其任何混合物的健康保健或臨床保健配方。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意項的方法，其中所述的乳粉組合物具有1_9%、優(yōu)選2-7% 的水分含量。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求的任意項的方法，其中方法步驟中的溫度為最高75°C、優(yōu)選最高 70 "C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中所述的干燥可通過任何噴霧干燥、冷凍干燥、真空干燥、輥壓干燥進(jìn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8的任意項的方法用于穩(wěn)定乳粉組合物中的乳糖酶的用途。
10.通過權(quán)利要求1至8的任意項的方法可獲得的乳粉組合物。
11.包含乳糖與乳糖酶的乳粉組合物，其中乳糖酶與乳粉顆粒是物理結(jié)合的。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的乳粉組合物，其中所述的乳糖的量為5-70wt%。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12的乳粉組合物，其中基于干重的乳糖酶的量為0.001-4% wt%，優(yōu)選 0. 01-2% wt%,更優(yōu)選 0. 05-0. 5% wt%。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13的乳粉組合物，其用于緩解哺乳動物中乳糖不耐受的癥狀。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的乳粉組合物，其中所述的哺乳動物是人。
全文摘要
本發(fā)明涉及包含乳糖酶的乳粉組合物和用于制備所述乳粉組合物的方法。已發(fā)現(xiàn)本方法使所述乳粉組合物中的乳糖酶穩(wěn)定。另外涉及所述乳粉組合物在緩解哺乳動物胃腸道不耐受癥狀中的用途。
文檔編號A23C9/12GK102458134SQ201080027597
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者C·尼德賴特, M·布勞恩 申請人:雀巢產(chǎn)品技術(shù)援助有限公司