專利名稱：預消化高蛋白植物性嬰幼兒代乳粉的制造方法
技術領域：
本發明涉及適合于嬰幼兒食用的預消化高蛋白植物性代乳粉的制造方法。
預消化高蛋白植物性嬰幼兒代乳粉是指供嬰幼兒食用，以植物性原料，如大豆、大米、小麥和植物油等為主要原料，采用酶工程技術預消化處理原材料中蛋白質和淀粉，使之轉化為易于消化吸收的改性蛋白質及淀粉糖后所制造的代乳粉。我國是一個人口大國。每年都有千萬計的嬰兒出生，而且，城市嬰幼兒四個月內的斷奶率高達60%左右，即使在農村也有30%左右，這樣嬰幼兒食品的需要量很大。但是作為嬰幼兒母乳主要代乳品牛乳的產量卻很有限。據有關方面估計，即使把全國所有生產的牛乳全部用來喂養嬰幼兒，也只能滿足需要量的50%，因此植物性代乳粉的需要量很大，目前市場上已有許多植物性代乳粉，其中比較有名的有以中國預防醫學科學院研制的5410配方為基礎生產的代乳粉、代乳糕等，以大豆為原料生產的大豆代乳粉，及高蛋白米粉等。這些產品的出現，部分地緩解了嬰幼兒食品短缺的現狀。但這些代乳粉也存在許多缺點，其中比較重要的有如下幾點1>、大多數代乳粉均以大豆作為蛋白質的主要來源，以大豆粉形式直接加入到代乳粉中，由于加工條件的限制，加入到代乳粉中的大豆粉均含有大量不能被嬰幼兒吸收的多糖及碳水化合物，嬰幼兒食用后易出現糞便松散、惡臭等癥狀。其次，由于大豆蛋白質含有熱穩定性極高的大豆胰蛋白酶抑制劑，而加工條件又不足以使它們完全失活，因此，常殘存有大豆胰蛋白酶抑制劑活性，嬰幼兒食用后易出現消化不良等癥狀。2>、代乳粉中碳水化合物主要來源于大米及小麥的淀粉，經加工后轉化為糊化淀粉，增加了消化性，但代乳粉在儲存過程中，糊化淀粉又重新轉化為難以消化的老化淀粉。3>、無論從數量上，還是從質量上看，大多數嬰幼兒代乳粉中蛋白質含量及種類分布均不太合理，一部分代乳粉的蛋白質以大米和小麥蛋白質為主，而這些蛋白質又是質量較差的谷物蛋白質。另一部分代乳粉則以大豆蛋白質為主，除大豆胰蛋白酶抑制劑外，大豆蛋白質本身還結構緊密，難以消化，因此可消化性較差。4>、大多數代乳粉在食用前仍需要加入一定量的蔗糖作為甜味劑，這樣不僅增加了喂養費用，而且也破壞了營養素平衡，不利于嬰幼兒生長發育。因此有必要研究高質量的植物性嬰幼兒代乳粉。
針對這些問題本發明直接采用低胰蛋白酶抑制劑殘存大豆分離蛋白質為原料，并輔之以預消化處理，這樣不僅除去了對嬰幼兒生長發育不利的大豆多糖和其它碳水化合物，以及對嬰幼兒有害的大豆胰蛋白酶抑制劑，而且用酶工程技術控制改性大豆分離蛋白質提高了大豆的可消化性。本發明還采用酶法預消化處理大米及小麥面粉，使之轉化為易被嬰幼兒消化吸收的以麥芽糖為主的淀粉糖，這樣不僅避免了淀粉原料的老化問題，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劑，代乳粉的甜味也較好，因此本發明解決了現有技術所存在的困難。
用本發明生產的植物性代乳粉的組成有如下特點蛋白質含量在16-19%之間，其中預消化大豆蛋白質占40-60%，大米或小麥蛋白質占60-40%。
脂肪的含量在9-10%之間，其中高級大豆油占70-90%，大米或小麥脂肪占10-30%。
碳水化合物含量為60-80%，主要以麥芽糖、葡萄糖為主的淀粉轉化糖構成。
無機鹽及微量元素的含量為2-4%。
維生素的含量是母乳的1-2倍。
大米及小麥蛋白質中賴氨酸及色氨酸的含量偏低，因此按一定比例將大豆蛋白質和大米或小麥混合起來，蛋白質氨基酸的化學分數從大米的0.5，小麥的0.28，大豆的0.56，提高到0.60左右，蛋白質的營養價值明顯提高。大豆蛋白質中含有大量的胰蛋白酶抑制劑，目前生產的大豆蛋白質中殘留有20-40%的大豆胰蛋白酶抑制劑活性，嬰幼兒食用后易產生消化不良等癥狀，本發明采用改變分離蛋白質工藝條件，并用固定化胰蛋白酶親和層析的方法，除去了殘留的胰蛋白酶抑制劑的活性，將其轉化為易于消化吸收的改性大豆蛋白質，提高了大豆蛋白質的可消化性。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、或無花果蛋白酶等。改性程度(預消化率)控制在20-80%之間。
大米及小麥淀粉經熱處理后，雖然可以轉化為較易消化吸收的糊化淀粉，但在儲存過程中又會轉化為不易消化吸收的老化淀粉。本發明將大米及小麥面粉加水調漿(35-45%)后，先加入α-淀粉酶，再加入β-淀粉酶，使液化淀粉轉化為以麥芽糖和葡萄糖為主的淀粉糖，淀粉糖在儲存過程中不會老化，從而避免了老化問題，同時又提高了大米及小麥面粉的營養價值。由于淀粉被轉化為淀粉糖，提高了代乳粉的自身甜度，所以在喂養前不需再加入甜味劑，降低了喂養成本。所使用的α-淀粉酶可來源于枯草桿菌、米曲酶、黑曲酶及大麥麥芽等，β-淀粉酶可來源于大豆、大麥、麥芽、小麥等。
大米及小麥面粉中脂肪的含量較低，僅只有2%左右，根據母乳的營養組成，本發明在母乳中補充適量的植物油(如豆油、花生油等)。使脂肪的含量達到3-10%，與母乳接近。提高了代乳粉的營養價值。大米及小麥面粉中無機鹽及微量元素的含量較低，尤其是脂溶性維生素含量更低。因此本工藝中補充了適量的無機鹽，微量元素和維生素，如表1.和表2.所示。
表1、代乳粉中無機鹽及微量元素的補充量(mg/100g代乳粉)元素 化合物 補充量鈣(Ca) 葡萄糖酸鈣 2834磷(P) 磷酸鉀 259.9鉀(K) 磷酸鉀鎂(Mg) 乙酸鎂 218碘(I) 碘化鉀 0.047鐵(Fe) 葡萄糖酸鐵 2.133鋅(Zn) 乙酸鋅 4.66銅(Cu) 乙酸銅 1.51表2、代乳粉中維生素的補充量(100g代乳粉)維生素補充量 維生素補充量VA(IU) 3030 VB12(ug) 0.237VB1(硫胺素)(ug) 250 抗環血酸(mg) 41.5VB2(核黃素)(ug) 600 VD(IU) 17.56尼克酸(ug) 0 VE(mg) 4.47VB6(ug) 90 VK(ug) 12泛酸(ug) 1835 膽堿(mg)71.8葉酸(ug)41.5本發明還涉及上述預消化高蛋白植物性代乳粉的制造方法，包括如下幾個步驟脫脂豆粉加水萃取(pH7.0-9.0)出大豆蛋白質后，稀釋1-4倍，加鹽酸調節pH至4.5-5.2，沉淀出大豆蛋白質，再用酸性水(pH4.5-5.2)洗滌沉淀兩次，然后溶解沉淀，酸沉洗滌沉淀兩次，再重復上述操作一次。最后用固定化胰蛋白酶親和吸附除去殘留胰蛋白酶抑制劑活性，得到低胰蛋白酶抑制劑殘留的大豆分離蛋白質。
低胰蛋白抑制劑殘存大豆蛋白質加熱處理(90-140℃)10-20分鐘后，用固定化胰蛋白酶控制水解，預消化率控制在20-80%之間。大米或小麥面粉加水調漿(35-45%)后，加入α-淀粉酶，升溫(50-90℃)保持5-30分鐘，煮沸失活α-淀粉酶，冷卻。
在液化淀粉及小麥面粉中加入β-淀粉酶，在40-60℃保持1-3小時，煮沸。
在糖化大米或小麥粉中加入預消化蛋白質，其加入量占大米或小麥干物質重量的3-10%。
加入適量的植物油、無機鹽、微量元素及維生素，均質化。噴霧干燥后即得預消化高蛋白植物性代乳粉。
實例一2kg脫脂豆粉加水10升，調節pH至7.0，45℃下攪拌45分鐘，過濾除去殘渣，濾液加水稀釋4倍，加鹽酸調節pH至5.0，30分鐘后沉淀出蛋白質，離心得蛋白質沉淀，用40升pH5.0酸性水洗滌兩次，溶解沉淀，加入鹽酸，調節pH至5.0，30分鐘后過濾得蛋白質沉淀，用40升pH5.0酸性水洗滌兩次。重復上述操作兩次。然后用固定化胰蛋白酶親和吸附除去殘存的胰蛋白酶抑制劑活性，蛋白質溶液在100℃熱處理20分鐘，然后用固定化胰蛋白酶控制水解大豆蛋白質，預消化率控制在60%。大米粉1kg加水1.5升，攪拌，加入食用級α-淀粉酶0.25g，加熱升溫到60℃，并在此溫度下保持20分鐘，然后升溫至沸騰，并保持10分鐘，降溫至50℃，然后加入200ml大豆β-淀粉酶提取液，在此溫度下保持1小時(糖化率60%)，升溫至沸騰，在糖化液中加入180g預消化大豆蛋白質，加入150ml豆油、葡萄酸鈣42.5g、磷酸鉀3.89g、乙酸鎂3.27g、碘化鉀0.007g、葡萄酸鐵0.032g、乙酸鋅0.07g、乙酸銅0.023g、維生素A45450(IU)、硫胺素3.75mg、核黃素9.00mg，泛酸27.5mg、葉酸0.62ug、維生素B12 3.55mg，維生素B6 1.35mg、抗壞血酸0.6225g、維生素D 263.4ug、維生素E 67.05ug、維生素K 0.180ug、膽鹼1.077g，均質化，噴霧干燥，可得1.5kg代乳粉。
實例二除用小麥面粉替換大米粉外，其余與實例一相同。
權利要求
本發明涉及適合于嬰幼兒食用的預消化高蛋白植物性嬰幼兒代乳粉的制造方法。本發明的特征在于使用固定化蛋白酶控制改性植物蛋白質，使之轉化為易被嬰幼兒消化吸收的改性蛋白質，使用淀粉酶，將原材料中的淀粉轉化為不會老化的，易被嬰幼兒吸收的淀粉糖，從而達到提高植物性代乳粉的營養價值和可消化性的目的。整個制造方法包括如下幾個步驟1>、脫脂豆粉加水萃取(pH7.0--9.0)出大豆蛋白質，蛋白質提取液稀釋1--4倍后，加鹽酸調節pH4.5--5.2沉淀出大豆蛋白質，再用酸性水(PH4.5--5.2)洗滌蛋白質沉淀兩次，然后再溶解沉淀。酸沉洗滌兩次，并重復一次。最后用固定化胰蛋白酶親和吸附除去胰蛋白酶抑制劑，得到低胰蛋白酶抑制劑殘存大豆分離蛋白質。2>、所得大豆蛋白質在90--140℃熱處理3>、用固定化胰蛋白酶控制改性(水解)大豆蛋白質得預消化大豆蛋白質。4>、大米或小麥面粉加水調漿，加入α-淀粉酶，液化原材料中的淀粉，使之轉化為液化淀粉5>、液化淀粉或小麥面粉中加入β-淀粉酶，使其中液化淀粉轉化為淀粉糖。6>、糖化產物中加入適當的預消化大豆蛋白質、植物油、無機鹽、微量元素及維生素，并進行均質化處理。7>、噴霧干燥，即得預消化高蛋白植物性嬰幼兒代乳粉。
全文摘要
本發明涉及預消化高蛋白植物性嬰幼兒代乳粉的制造方法。以植物性材料，如大豆、大米及小麥為主要原料。采用固定化胰蛋白酶預消化處理大豆蛋白質，使之轉化為易于消化吸收的預消化蛋白質，用淀粉酶預消化處理大米及小麥中的淀粉，使之轉化為易于消化吸收的以麥芽糖、葡萄糖為主的淀粉糖，然后按適當比例將預消化蛋白質與預消化大米粉或小麥面粉混合起來，補充適當的其它成分，制得可供嬰幼兒食用的代乳粉。用此法得到的代乳粉，可消化性優于用其它方法制得的嬰幼兒代乳粉。
文檔編號A23C11/10GK1053731SQ9010601
公開日1991年8月14日 申請日期1990年12月24日 優先權日1990年12月24日
發明者葛世軍, 張龍翔, 白虹 申請人:北京大學