本發(fā)明屬于無乳糖奶產(chǎn)品領(lǐng)域并且涉及生產(chǎn)具備相對于原料乳含量減小卻確定的乳糖量以及相同礦物質(zhì)組成的奶產(chǎn)品，其轉(zhuǎn)化為無乳糖產(chǎn)品，而不改變原料乳的味道特征?，F(xiàn)有技術(shù)新出生的哺乳動物在其哺乳期產(chǎn)生乳糖酶，其將二糖乳糖分裂為新陳代謝可以利用的糖種類D‐半乳糖和D‐葡萄糖。在自然斷母乳過程中乳糖酶的活性降低至約出生時活性的5‐10％。這適用于人類和所有其他哺乳動物。僅僅對于長時間進(jìn)行奶牛養(yǎng)殖的人群存在改變，這導(dǎo)致成年以后仍然產(chǎn)生足夠的乳糖酶(乳糖耐受)?？赡苁怯捎谳^高的乳糖酶活性為該組人群提供了選擇優(yōu)勢(礦物質(zhì)，營養(yǎng)價值)。人類缺少乳糖活性時未分裂的乳糖達(dá)到大腸，被大腸菌吸收并發(fā)酵。作為發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)生乳酸，甲烷和氫氣。這些氣體導(dǎo)致脹氣，滲透活性乳酸導(dǎo)致增多的水流進(jìn)入大腸(滲透性腹瀉)。在亞洲和非洲缺少乳糖耐受性或乳糖不耐涉及大部分成年人群(90％或更多)，在西歐、澳大利亞和北美為5至15％(白色人種)。在德國根據(jù)估測總?cè)丝诘?5‐25％存在乳糖不耐受。乳糖不耐受的原因是先天的酶缺陷，即缺少將乳糖分解為其單體的相應(yīng)酶。最近幾年明顯意識到所述癥狀與奶產(chǎn)品中存在乳糖之間的關(guān)系。這導(dǎo)致，亟需低乳糖或更好地?zé)o乳糖產(chǎn)品?，F(xiàn)有技術(shù)已知不同的方法，借助這些方法由奶產(chǎn)品分離乳糖并作為副產(chǎn)物進(jìn)一步加工，或通過加入相應(yīng)的酶分解乳糖。EP1503630B1(VALIO)的主題是例如生產(chǎn)無乳糖產(chǎn)品的方法，其中首先將原料乳進(jìn)行超濾。由此產(chǎn)生的第一濾液進(jìn)行納濾，其中乳糖通過第二殘余物被排出，而單價鹽(鈉、鉀)進(jìn)入第二濾液。它們借助反滲透濃縮，并將由此得到的第三殘余物與第一殘余物混合，隨后進(jìn)行水解，使乳糖分解。然而該方法具備兩個明顯缺陷：水解的殘余物乳糖含量不可控，而是基于超濾的條件自動調(diào)節(jié)至非常低的值。因此在水解中僅有非常少量的糖用于分裂，使得雖然得到無乳糖奶，其不太甜并且不像原料乳味道吸引人。此外通過該方法僅有堿性鹽回到奶中。為了在一定程度上實現(xiàn)初始乳的味道特征，必須加入來自其他源的二價鹽。總之得到的產(chǎn)物，僅近似地符合想要的原料乳的味道特征。EP2207428B1(ARLA)提出一種近似的方式：其中奶同樣首先進(jìn)行超濾，隨后濾液進(jìn)行納濾。由納濾得到的濾液與由超濾得到殘余物混合并隨后水解。然而該方法在得到的產(chǎn)品味道特征方面具備與Valio‐方法相同的缺陷。因此本發(fā)明的任務(wù)在于，由全脂乳、脫脂乳或標(biāo)準(zhǔn)乳，其具備4至5重量％的乳糖，制備無乳糖奶組合物，其具備與原料乳相同或基本相同的礦物質(zhì)組成，使其符合原料乳的味道特征。技術(shù)實現(xiàn)要素：發(fā)明的主題是一種生產(chǎn)無乳糖奶制品的方法，包括以下步驟：(a)加入乳糖酶水解原料乳；(b)納濾水解產(chǎn)物，產(chǎn)生第一濾液P1和第一殘余物R1；(c)反滲透或納濾第一濾液P1，產(chǎn)生第二濾液P2和第二殘余物R2；(d)將第一殘余物R1分別與一定量的第二濾液P2以及殘余物R2或濃縮物K1混合，從而得到標(biāo)準(zhǔn)乳，其蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)含量對應(yīng)原料乳。在第一具體實施方案中在步驟(a)使用一定量的乳糖酶，使產(chǎn)品中所含的乳糖完全分解為葡萄糖和半乳糖。這意味著，所有其他步驟都是使用已經(jīng)無乳糖的奶進(jìn)行，其礦物質(zhì)濃度和組成必須符合原料乳。在另一第二實施方案中本方法包括以下其他步驟：(e)加入一定量的乳糖酶水解由步驟(d)得到的標(biāo)準(zhǔn)乳產(chǎn)品，使產(chǎn)品中仍然含有的殘余乳糖完全分解為葡萄糖和半乳糖。本發(fā)明的該實施方案可用于，當(dāng)步驟(a)中使用的乳糖酶含量不足以分解全部乳糖。令人驚異地發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的方法完全滿足了所述的要求。首先水解奶，其中一分子乳糖分解為一分子葡萄糖和一分子半乳糖。隨后將水解產(chǎn)物分為蛋白質(zhì)部分和碳水化合物部分，后者首先濃縮，隨后向蛋白質(zhì)部分加入一定量水(標(biāo)準(zhǔn)化)使蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)組成再次等同于原料乳。對基于蔗糖的不同碳水化合物相對甜度(rS)的研究(根據(jù)Noeske，1996)顯示，無論葡萄糖(rS＝64)還是半乳糖(rS＝60)都具備二倍于乳糖(rS＝30)的甜度。優(yōu)選地調(diào)節(jié)葡萄糖和半乳糖含量，從而實現(xiàn)原料乳的甜度。通過在標(biāo)準(zhǔn)化中向奶加入固有鹽，而不是外來鹽，水解后得到的產(chǎn)品，雖然無乳糖，但是組成卻與原料乳相同并因此具備相同的味道印象。無乳糖是指含有少于0.1重量％并且優(yōu)選少于0.01重量％乳糖的這種產(chǎn)品。水解適當(dāng)?shù)脑鲜侨?、脫脂乳或乳糖含量為約3至約5重量％，并且優(yōu)選約4至約4.5重量％的標(biāo)準(zhǔn)乳。乳糖屬于二糖并且由兩分子D‐半乳糖和D‐葡萄糖構(gòu)成，它們通過β‐1,4‐糖苷鍵連接。為了分解為兩個糖成分向乳糖加入乳糖酶(也被稱為LPH或LCT)。水解優(yōu)選在連續(xù)進(jìn)料和出料的攪拌槽中進(jìn)行，其具備用于加入酶的進(jìn)料設(shè)備和位于反應(yīng)器底部的用于排放隨時間沉淀的失活酶的閥門。證明有利的是，使用約180000至250000FCC‐單位乳糖酶每kg的有效酶濃度用于水解乳糖，并且在約4至約65℃并且優(yōu)選20至30℃的溫度范圍內(nèi)，以及約5至6的弱酸pH值下進(jìn)行反應(yīng)。1.納濾在方法的第二步水解產(chǎn)物被分為蛋白質(zhì)部分和碳水化合物部分。納濾屬于膜
技術(shù)領(lǐng)域：
的過濾方法，借助這種方法可以將大分子物質(zhì)和小顆粒由介質(zhì)分離并濃縮。在分離級別上分為微濾、超濾和納濾。排阻限度(也被稱為“截留”)為100nm或更大，被稱為微濾。排阻限度在2至100nm之間，被稱為超濾。排阻限度小于2nm是納濾。在各種情況下都涉及純物理，即機(jī)械膜分離方法，其根據(jù)機(jī)械尺寸排阻原理工作：液體中所有大于膜孔的顆粒被膜攔截。兩種分離方法中的驅(qū)動力是濾網(wǎng)入流和出流之間的壓力差，其為0.1至40bar。納濾膜的排阻限度也表達(dá)為NMWC(額定截留分子量，以及MWCO，截留分子量，單位：道爾頓)。其定義為被膜截留90％的球形分子的最小分子量。在實踐中NMWC應(yīng)當(dāng)比待分離分子的摩爾量小至少20％。其他關(guān)于過濾的定量評估借助通量(flux，水當(dāng)量)(跨膜流和滲透率)。在理想情況下其與跨膜壓力成正比，而與膜阻成反比。這些參數(shù)不僅可以由所使用膜的性能，而且可通過濃度極化以及可能出現(xiàn)的結(jié)垢確定。滲透率基于1m2過濾表面。其單位為I/(m2hbar)。在根據(jù)本發(fā)明方法的一個優(yōu)選實施方案中加入一定量的滲濾水進(jìn)行納濾，從而得到稀釋倍數(shù)為約1至約10，優(yōu)選約3的殘余物。優(yōu)選地該滲濾水由隨后進(jìn)行的反滲透的第二濾液P2得到。對于納濾特別適合的是開孔膜，其孔直徑為約100至約1000并且優(yōu)選約500至約800道爾頓。過濾表面的材料可以是不銹鋼、聚合材料、陶瓷、氧化鋁、或紡織品。過濾元件有各種表現(xiàn)形式：燭形過濾器、平板膜、螺旋膜、袋濾器和中空纖維組件，在本發(fā)明中這些材料都是合適的。然而優(yōu)選使用聚合材料的螺旋膜或陶瓷或氧化鋁的燭形過濾器，其中第一種實施方案特別適用于超濾并且第二種特別適用于納濾。在本發(fā)明中納濾可以“熱”或“冷”，即在約4至約55℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。然而優(yōu)選在約4至約25℃，特別是約6至約15℃的低溫范圍內(nèi)進(jìn)行。反滲透納濾的第一濾液P1實際上不含蛋白質(zhì)，而含有相對于原料乳濃度實際未改變的葡萄糖、半乳糖和礦物質(zhì)。在隨后的反滲透中兩種成分的含量濃縮。反滲透是一種用于濃縮液體中溶解物質(zhì)的物理方法，其中借助壓力的自然滲透過程反轉(zhuǎn)。所含特定物質(zhì)的濃度需要減小的介質(zhì)通過半透膜與濃度需要提高的介質(zhì)分離。后者需要施加壓力，該壓力必須比實現(xiàn)濃度平衡的滲透需求所產(chǎn)生的壓力高。由此溶劑的分子可以逆向于其"自然的"滲透擴(kuò)散方向流動。該方法將其壓入溶解物質(zhì)濃度較小的一側(cè)。滲透膜，其僅可使載流流體(溶劑)通過而阻隔溶解物(溶質(zhì))，必須能夠經(jīng)受這種高壓。當(dāng)壓力差超過補(bǔ)償滲透差，溶劑分子在過濾時通過該膜，而其他分子被阻隔。與常規(guī)的膜過濾相比，滲透膜不含有貫穿孔。實際上離子和分子擴(kuò)散通過膜材料而通過膜。滲透壓隨濃度差的增大而增大。如果滲透壓與施加壓力相等，過程停止。則出現(xiàn)滲透平衡。連續(xù)排出濃縮物可以防止?jié)B透平衡。排出濃縮物時或者通過壓力調(diào)節(jié)器控制壓力或者通過使用壓力轉(zhuǎn)換器，從而建立系統(tǒng)入料所需的壓力。通過能量回收壓力轉(zhuǎn)化器非常有效地降低反滲透設(shè)備的運行成本。每立方米水的能量消耗為4至9kWh。優(yōu)選地在根據(jù)本發(fā)明的方法中濃縮因數(shù)為約2.5至約5并且特別是約3至約4。必須防止溶質(zhì)在膜上結(jié)晶(滲出)。這可以通過加入抗結(jié)垢物質(zhì)或酸實現(xiàn)。本文中抗結(jié)垢物質(zhì)是基于磷酸或馬來酸的聚合化合物，其包圍形成的結(jié)晶并從而可以防止在膜上出現(xiàn)結(jié)晶沉淀。因此需要膜清潔。為了防止損壞膜，可以在上游連接過濾器。精密過濾器可以防止機(jī)械損害?；钚蕴磕た梢苑乐够瘜W(xué)(例如由于氯)損害。在反滲透中得到第二濾液，其主要是滲濾水，其被引導(dǎo)回納濾，以及殘余物，其含有碳水化合物和礦物質(zhì)并且任選地進(jìn)一步濃縮后(例如通過蒸發(fā))具備干物質(zhì)量為約10至約15重量％。2.納濾除了反滲透也可以進(jìn)行第二次納濾。因此優(yōu)選使用孔直徑為約150至約200道爾頓的膜。濾液和殘余物的組成與反滲透產(chǎn)物非常類似；只是納濾的濾液具備較高含量的單價鹽。該濾液可以用作滲濾介質(zhì)?；旌匣旌喜襟E用于生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化奶產(chǎn)品，隨后，如果需要，通過進(jìn)一步水解完全去除乳糖。為此向在第一步得到的蛋白質(zhì)富集的第一殘余物加入特定量的碳水化合物(葡萄糖和半乳糖)和礦物質(zhì)。目的特別是得到相對于原料乳具備相應(yīng)適當(dāng)糖濃度的產(chǎn)品，從而得到相同的甜度。加入礦物質(zhì)的目的是重新調(diào)節(jié)初始鹽濃度和鹽組成，從而保持原始乳的味道印象。因此根據(jù)本發(fā)明的方法在一個具體實施方案中進(jìn)一步特征在于，(i)將一定量的第二殘余物R2加入第一殘余物R1，使葡萄糖和半乳糖的總濃度為約1.0至約3.5重量％，優(yōu)選約1.5至約3.0重量％，基于得到的標(biāo)準(zhǔn)乳計，和/或(ii)將一定量的第二濾液P2加入第一殘余物R1，使礦物質(zhì)濃度為約0.6至約1.0重量％，基于得到的標(biāo)準(zhǔn)乳計，和/或(iii)將一定量的第二濾液P2加入第一殘余物R1，通過稀釋使蛋白質(zhì)濃度為約3.5至約4.0重量％，基于得到的標(biāo)準(zhǔn)乳計。附圖中參考標(biāo)記根據(jù)本發(fā)明的方法在圖1中示意示出。其中縮寫的含義為：NF＝納濾RO＝反滲透MIX＝混合HY＝水解Glu＝葡萄糖Gal＝半乳糖Min＝礦物質(zhì)實施例實施例1100kg具備以下組成的奶奶含量[重量％]乳糖4.0蛋白質(zhì)3.5礦物質(zhì)0.8在25℃下于攪拌槽中被調(diào)節(jié)至pH＝6并且加入一定量的乳糖酶，使?jié)舛冗_(dá)到約200000FCC單位/kg乳糖。在水解3小時后得到具備以下組成的產(chǎn)物：水解產(chǎn)物含量[重量％]乳糖<0.1葡萄糖2.0半乳糖2.0蛋白質(zhì)3.5礦物質(zhì)0.8隨后向水解產(chǎn)物加入滲濾水并在10℃下通過孔徑為600道爾頓的開孔膜進(jìn)行第一次納濾。稀釋系數(shù)為3，其中得到蛋白質(zhì)富集的第一殘余物R1作為中間產(chǎn)物，其具備以下組成：殘余物R1含量[重量％]乳糖<0.1葡萄糖2.0半乳糖2.0蛋白質(zhì)11.0礦物質(zhì)0.8同時得到低蛋白質(zhì)的第一濾液P1，其具備以下組成：濾液P1含量[重量％]乳糖<0.1葡萄糖2.0半乳糖2.0蛋白質(zhì)<0.1礦物質(zhì)0.4在10℃下使第一濾液P1進(jìn)行濃縮系數(shù)為3.5的反滲透。由此得到第二濾液P2，其實際上僅由水構(gòu)成。反滲透中得到的碳水化合物富集的第二殘余物R2具備干物質(zhì)量為約13重量％并且具備以下組成：殘余物R2含量[重量％]乳糖<0.1葡萄糖6.0半乳糖6.0蛋白質(zhì)<0.1礦物質(zhì)1.2隨后將一定量的碳水化合物富集的殘余物R2以及濾液P2加入殘余物R1，從而得到具備以下組成的標(biāo)準(zhǔn)乳：由此標(biāo)準(zhǔn)乳具備與原料乳相同量的蛋白質(zhì)以及相同量和組成的礦物質(zhì)，卻僅含有相應(yīng)含量的葡萄糖和半乳糖，從而實現(xiàn)與原料乳相同的甜度。以這種方式得到無乳糖奶，其具備與原料奶相同的甜度和相同的味道特征。實施例2100kg具備以下組成的奶奶含量[重量％]乳糖4.0蛋白質(zhì)3.5礦物質(zhì)0.8在25℃下于攪拌槽中被調(diào)節(jié)至pH＝6并且加入一定量的乳糖酶，使?jié)舛冗_(dá)到約200000FCC單位/kg乳糖。在水解約3小時后得到具備以下組成的產(chǎn)物：水解產(chǎn)物含量[重量％]乳糖<0.1葡萄糖2.0半乳糖2.0蛋白質(zhì)3.5礦物質(zhì)0.8隨后向水解產(chǎn)物加入滲濾水并在10℃下通過孔徑為600道爾頓的開孔膜進(jìn)行第一次納濾。稀釋系數(shù)為3，其中得到蛋白質(zhì)富集的第一殘余物R1作為中間產(chǎn)物，其具備以下組成：同時得到低蛋白質(zhì)的第一濾液P1，其具備以下組成：濾液P1含量[重量％]乳糖<0.1葡萄糖2.0半乳糖2.0蛋白質(zhì)<0.1礦物質(zhì)0.4在10℃下使第一濾液P1通過孔徑為150道爾頓的膜進(jìn)行濃縮系數(shù)為3.5的第二次納濾。由此得到第二濾液P2，其實際上僅由水和堿性鹽構(gòu)成。納濾中得到的碳水化合物富集的第二殘余物R2具備干物質(zhì)量為約13重量％并且具備以下組成：殘余物R2含量[重量％]乳糖<0.1葡萄糖6.0半乳糖6.0蛋白質(zhì)<0.1礦物質(zhì)1.2隨后將一定量的碳水化合物富集的第二殘余物R2以及第二濾液P2加入第一殘余物R1，從而得到具備以下組成的標(biāo)準(zhǔn)乳：標(biāo)準(zhǔn)乳含量[重量％]乳糖<0.1葡萄糖1.0半乳糖1.0蛋白質(zhì)3.5礦物質(zhì)0.8由此標(biāo)準(zhǔn)乳具備與原料乳相同量的蛋白質(zhì)以及相同量和組成的礦物質(zhì)。碳水化合物(葡萄糖+半乳糖)的總量為2重量％。以這種方式得到無乳糖奶，其具備與原料乳相同的甜度和相同的味道特征。當(dāng)前第1頁1 2 3