一種低乳糖牛奶的制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，涉及牛奶，具體涉及一種低乳糖牛奶的制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0003] 乳糖是一種由葡萄糖和半乳糖組成的二糖，是礦物質(zhì)成分的載體，可促進(jìn)礦物質(zhì) 元素的吸收，另外全脂牛奶中約30%的熱量，脫脂牛奶中60%的熱量也是由乳糖提供的。 乳糖的降解必須依賴腸道中的乳糖酶，對(duì)于乳糖不耐癥的人群來講，由于缺乏乳糖酶而無 法完成乳糖的降解和吸收。對(duì)于不能降解的乳糖，就會(huì)被腸道微生物作為碳化合物進(jìn)行發(fā) 酵產(chǎn)酸產(chǎn)氣，從而導(dǎo)致胃腸失調(diào)，并造成有價(jià)值的蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)的損失。此外，由于乳糖 吸收不良，還會(huì)影響到對(duì)牛乳中鐵、鋅、鈣等礦物質(zhì)元素的吸收。
[0004] 研宄表明，乳糖不耐受患者還會(huì)發(fā)生礦物質(zhì)元素鈣質(zhì)丟失的癥狀，這與小兒佝僂 病和成年人的骨質(zhì)疏松癥都有關(guān)系。因此，利用乳糖酶對(duì)牛奶中的乳糖進(jìn)行水解具有非常 重要的意義，不僅可以提高牛奶的營養(yǎng)價(jià)值，改善牛奶的口味，還可以避免乳糖不耐受癥的 發(fā)生，提高人們對(duì)牛奶中蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)以及糖類等營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收利用，益 于身體健康。目前低乳糖牛奶的制備工藝流程為：原料乳一離心凈乳一巴氏殺菌一冷卻并 加酶水解乳糖一檢測(cè)終點(diǎn)一滅菌灌裝。目前市售的乳糖酶作用溫度一般在35°c左右，由于 該溫度為微生物生長的最適溫度，為了避免牛奶中微生物對(duì)牛奶品質(zhì)的敗壞，生產(chǎn)中一般 采用低溫水解，即4-6°C水解20小時(shí)以上，這種低乳糖牛奶制備工藝耗費(fèi)時(shí)間長，維持低溫 的能耗高，生產(chǎn)效率低。
[0005] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)制備低乳糖牛奶時(shí)存在的能耗高、生產(chǎn)效率低的問題，本發(fā)明 研發(fā)了一種低乳糖牛奶的新型制備工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的能耗高、生產(chǎn)效率低的問題，而提供了一種低 乳糖牛奶的制備工藝，以達(dá)到提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)時(shí)間和能耗的目的。
[0007] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 一種低乳糖牛奶的制備工藝，步驟為： (1) 將原料乳經(jīng)靜乳機(jī)離心靜乳后，92-95 °C巴氏殺菌5分鐘； (2) 按比例加入耐高溫乳糖酶，緩慢降溫至60°C，保溫低速攪拌1-6小時(shí)至水解終點(diǎn)， 其中所述的乳糖酶為亮白曲霉或者畢赤酵母發(fā)酵制備得到的耐高溫乳糖酶； (3) 水解終點(diǎn)結(jié)束前10分鐘，加入防褐變劑； (4) 巴士殺菌或超高溫瞬時(shí)滅菌，無菌灌裝。
[0008] 進(jìn)一步地，步驟（2)中加入的乳糖酶為亮白曲霉或者畢赤酵母發(fā)酵制備得到的耐 高溫乳糖酶，包括SEQIDN0 :1所示的氨基酸序列。
[0009] 更進(jìn)一步地，所述的乳糖酶添加比例為5000U-15000U/L牛乳，乳糖酶添加量為 5000U/L時(shí)水解6小時(shí)，乳糖酶添加量為10000U/L時(shí)水解2小時(shí)，乳糖酶添加量為15000U/ L時(shí)水解1小時(shí)，水解終點(diǎn)為乳糖水解率多70%。
[0010] 本發(fā)明原料乳在巴士殺菌之后可立即加入乳糖酶，降溫過程即為水解過程，水解 溫度高，其中隨著乳糖酶的添加量的不同，水解時(shí)間也有所區(qū)別，既能有效水解乳糖，而且 工藝能耗低、時(shí)間短。其中不同乳糖酶添加量水解不同時(shí)間的乳糖水解率如表1所示， 韋1
為了驗(yàn)證本發(fā)明的效果，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)： 一、實(shí)驗(yàn)材料 原料乳為全脂鮮牛奶，乳糖含量為4. 8-5. 0% ;乳糖酶為采用畢赤酵母基因工程菌株發(fā) 酵制備的重組耐高溫乳糖酶，活力為20000U/ml，酶活定義為：在pH5. 2、60 °C條件下每1 min分解鄰硝基苯酚--D半乳糖苷（0NPG)生成1ymol鄰硝基酚（0NP)所需的酶量，為 1U;乳糖、葡萄糖、半乳糖對(duì)照品均為分析級(jí)純度；乙腈為色譜級(jí)純度。
[0011] 二、鮮牛乳的水解 鮮牛乳每l〇〇ml分裝至500ml的三角瓶中，共采用95°C巴士殺菌5min，在無菌條件下， 將20000U/ml的液體乳糖酶按0U/L、5000U/L(添加比例0. 25%。）、10000U/L(添加比例 0. 5%。）、15000U/L(添加比例0. 75%。）的比例加入耐高溫乳糖酶，開始水解，在30min、60min、120min、180min、360min的不同時(shí)間取樣，進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的測(cè)定，高壓液相色譜法 (HPLC)測(cè)定牛奶樣品的乳糖含量，計(jì)算乳糖水解率，水解率大于70%的樣品測(cè)定酸度、微生 物菌落總數(shù)及大腸菌群。
[0012] 三、乳糖標(biāo)準(zhǔn)液的配制 乳糖標(biāo)準(zhǔn)液的制備：稱取在（94±2) °C烘箱中干燥2h的乳糖標(biāo)樣0, 20,40,60,80,100mg，乙腈定容至10ml，配成0, 2,4,6,8,10mg/mL乳糖標(biāo)準(zhǔn)液備用。
[0013] 四、樣品的處理 樣品稱取2. 5g(精確到0. 1mg)溶于15mL50~60 °C水中，超聲振蕩10min，用乙腈 定容至50ml，靜置數(shù)分鐘后過濾，取5. 0mL過濾，用乙腈定容至10ml，0. 45ym濾膜過濾， 即為25mg/ml樣品處理液，備用。
[0014] 五、乳糖含量的測(cè)定 采用高壓液相色譜法（HPLC)測(cè)定牛奶樣品的乳糖含量，HPLC檢測(cè)條件：色譜柱(安捷 倫ZORBAX，NH2,4. 6_X250 _，5ym)，以 70% 乙腈為流動(dòng)相，流速為 1mL/min，柱溫 35 °C，進(jìn)樣量10yL。示差折光檢測(cè)器條件：溫度為35°C。圖1、2、3、4分別為不同乳糖酶添 加量的乳糖水解2小時(shí)HPLC分析圖，峰值面積的大小表明了糖的含量高低。
[0015] 乳糖水解率=(1-測(cè)試品中乳糖含量/全脂鮮牛奶中乳糖含量）X100% 不同乳糖酶添加比例水解不同時(shí)間的樣品乳糖含量及水解率見表1。
[0016] 六、酸度及微生物菌落的測(cè)定 水解率大于70%的樣品測(cè)定牛奶酸度計(jì)微生物群落：酸度按照GB/T5409-1996中的有 關(guān)規(guī)定及方法測(cè)定；微生物菌落總數(shù)及大腸菌群按照GB4789-1994中的有關(guān)規(guī)定及方法測(cè) 定。本實(shí)驗(yàn)的所測(cè)樣品酸度及微生物菌群菌符合食品標(biāo)準(zhǔn)，說明短時(shí)水解過程不會(huì)破壞牛 奶的營養(yǎng)，而且高溫能有效阻止微生物的生長。
[0017]綜上所述，本發(fā)明相比傳統(tǒng)工藝，可以縮短工藝時(shí)間，降低能耗，提高生產(chǎn)效率和 廣品品質(zhì)。
【附圖說明】
[0018] 圖1為乳糖酶添加量0U/L的樣品HPLC圖； 圖2為乳糖酶添加量5000U/L，水解2小時(shí)樣品HPLC圖； 圖3為乳糖酶添加量10000U/L，水解2小時(shí)樣品HPLC圖； 圖4為乳糖酶添加量15000U/L，水解2小時(shí)樣品HPLC圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 實(shí)施例1 一種低乳糖牛奶的制備工藝，步驟為： (1) 將原料乳經(jīng)靜乳機(jī)離心靜乳后，92-95 °C巴氏殺菌5分鐘； (2) 按比例加入耐高溫乳糖酶，緩慢降溫至60°C，保溫低速攪拌2小時(shí)至水解終點(diǎn)，水 解終點(diǎn)為乳糖水解率多70%，其中所述的乳糖酶為亮白曲霉或者畢赤酵母發(fā)酵制備得到的 耐高溫乳糖酶，包括SEQIDN0 :1所示的氨基酸序列，添加量為5000U-15000U/L牛乳； (3) 水解終點(diǎn)結(jié)束前10分鐘，加入防褐變劑； (4) 巴士殺菌或超高溫瞬時(shí)滅菌，無菌灌裝。
[0020] 實(shí)施例2 一種低乳糖牛奶的制備工藝，步驟為： (1) 將原料乳經(jīng)靜乳機(jī)離心靜乳后，92-95 °C巴氏殺菌5分鐘； (2) 按比例加入耐高溫乳糖酶，緩慢降溫至60°C，保溫低速攪拌2小時(shí)至水解終點(diǎn)，水 解終點(diǎn)為乳糖水解率多70%，其中所述的乳糖酶為亮白曲霉或者畢赤酵母發(fā)酵制備得到的 耐高溫乳糖酶，包括SEQIDN0 :1所示的氨基酸序列，添加量為5000U/L，水解6小時(shí)； (3) 水解終點(diǎn)結(jié)束前10分鐘，加入防褐變劑； (4) 巴士殺菌或超高溫瞬時(shí)滅菌，無菌灌裝。
[0021] 實(shí)施例3 一種低乳糖牛奶的制備工藝，步驟為： (1) 將原料乳經(jīng)靜乳機(jī)離心靜乳后，92-95 °C巴氏殺菌5分鐘； (2) 按比例加入耐高溫乳糖酶，緩慢降溫至60°C，保溫低速攪拌6小時(shí)至水解終點(diǎn)，水 解終點(diǎn)為乳糖水解率多70%，其中所述的乳糖酶為亮白曲霉或者畢赤酵母發(fā)酵制備得到的 耐高溫乳糖酶，包括SEQIDN0 :1所示的氨基酸序列，添加量為10000U/L，水解2小時(shí)； (3) 水解終點(diǎn)結(jié)束前10分鐘，加入防褐變劑； (4) 巴士殺菌或超高溫瞬時(shí)滅菌，無菌灌裝。
[0022] 實(shí)施例4 一種低乳糖牛奶的制備工藝，步驟為： (1) 將原料乳經(jīng)靜乳機(jī)離心靜乳后，92-95 °C巴氏殺菌5分鐘； (2) 按比例加入耐高溫乳糖酶，緩慢降溫至60°C，保溫低速攪拌4小時(shí)至水解終點(diǎn)，水 解終點(diǎn)為乳糖水解率多70%，其中所述的乳糖酶為亮白曲霉或者畢赤酵母發(fā)酵制備得到的 耐高溫乳糖酶，包括SEQIDN0 :1所示的氨基酸序列，添加量為15000U/L，水解1小時(shí)； (3) 水解終點(diǎn)結(jié)束前10分鐘，加入防褐變劑； (4) 巴士殺菌或超高溫瞬時(shí)滅菌，無菌灌裝。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低乳糖牛奶的制備工藝，其特征在于，步驟為： (1) 將原料乳經(jīng)靜乳機(jī)離心靜乳后，92-95 °C巴氏殺菌5分鐘； (2) 按比例加入耐高溫乳糖酶，緩慢降溫至60°C，保溫低速攪拌1-6小時(shí)至水解終點(diǎn)， 其中所述的乳糖酶為亮白曲霉或者畢赤酵母發(fā)酵制備得到的耐高溫乳糖酶； (3) 水解終點(diǎn)結(jié)束前10分鐘，加入防褐變劑； (4) 巴士殺菌或超高溫瞬時(shí)滅菌，無菌灌裝。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低乳糖牛奶的制備工藝，其特征在于，所述步驟（2)中加 入的乳糖酶為亮白曲霉或者畢赤酵母發(fā)酵制備得到的耐高溫乳糖酶，包括SEQIDNO:1所 示的氨基酸序列。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種低乳糖牛奶的制備工藝，其特征在于，所述的乳糖酶 添加比例為5000U-15000U/L牛乳，乳糖酶添加量為5000U/L時(shí)水解6小時(shí)，乳糖酶添加量 為10000U/L時(shí)水解2小時(shí)，乳糖酶添加量為15000U/L時(shí)水解1小時(shí)，水解終點(diǎn)為乳糖水解 率彡70%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低乳糖牛奶的制備工藝，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的能耗高、生產(chǎn)效率低的問題。一種低乳糖牛奶的制備工藝，步驟為：（1）將原料乳經(jīng)靜乳機(jī)離心靜乳后，92-95℃巴氏殺菌5分鐘；（2）按比例加入耐高溫乳糖酶，緩慢降溫至60℃，保溫低速攪拌1-6小時(shí)至水解終點(diǎn)，其中所述的乳糖酶為亮白曲霉或者畢赤酵母發(fā)酵制備得到的耐高溫乳糖酶；（3）水解終點(diǎn)結(jié)束前10分鐘，加入防褐變劑；（4）巴士殺菌或超高溫瞬時(shí)滅菌，無菌灌裝。本發(fā)明相比傳統(tǒng)工藝，可以縮短工藝時(shí)間，降低能耗，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)。
【IPC分類】A23C9/12
【公開號(hào)】CN104904849
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510358266
【發(fā)明人】趙建剛, 石偉偉, 徐文茂, 李銳斌, 武飛龍, 褚丕維
【申請(qǐng)人】山西恩澤生物技術(shù)有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月26日