一種低乳糖牛奶的制備工藝的制作方法
【技術領域】
[0002] 本發明屬于生物技術領域，涉及牛奶，具體涉及一種低乳糖牛奶的制備工藝。
【背景技術】
[0003] 乳糖是一種由葡萄糖和半乳糖組成的二糖，是礦物質成分的載體，可促進礦物質 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。對于不能降解的乳糖，就會被腸道微生物作為碳化合物進行發 酵產酸產氣，從而導致胃腸失調，并造成有價值的蛋白質和礦物質的損失。此外，由于乳糖 吸收不良，還會影響到對牛乳中鐵、鋅、鈣等礦物質元素的吸收。
[0004] 研宄表明，乳糖不耐受患者還會發生礦物質元素鈣質丟失的癥狀，這與小兒佝僂 病和成年人的骨質疏松癥都有關系。因此，利用乳糖酶對牛奶中的乳糖進行水解具有非常 重要的意義，不僅可以提高牛奶的營養價值，改善牛奶的口味，還可以避免乳糖不耐受癥的 發生，提高人們對牛奶中蛋白質、維生素、礦物質以及糖類等營養物質的消化吸收利用，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終點一滅菌灌裝。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牛奶品質的敗壞，生產中一般 采用低溫水解，即4-6°C水解20小時以上，這種低乳糖牛奶制備工藝耗費時間長，維持低溫 的能耗高，生產效率低。
[0005] 為了解決現有技術制備低乳糖牛奶時存在的能耗高、生產效率低的問題，本發明 研發了一種低乳糖牛奶的新型制備工藝。
【發明內容】
[0006] 本發明是為了解決現有技術存在的能耗高、生產效率低的問題，而提供了一種低 乳糖牛奶的制備工藝，以達到提高生產效率、降低生產時間和能耗的目的。
[0007] 本發明是通過以下技術方案實現的： 一種低乳糖牛奶的制備工藝，步驟為： (1) 將原料乳經靜乳機離心靜乳后，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小時至水解終點， 其中所述的乳糖酶為亮白曲霉或者畢赤酵母發酵制備得到的耐高溫乳糖酶； (3) 水解終點結束前10分鐘，加入防褐變劑； (4) 巴士殺菌或超高溫瞬時滅菌，無菌灌裝。
[0008] 進一步地，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時水解6小時，乳糖酶添加量為10000U/L時水解2小時，乳糖酶添加量為15000U/ L時水解1小時，水解終點為乳糖水解率多70%。
[0010] 本發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，水解時間也有所區別，既能有效水解乳糖，而且 工藝能耗低、時間短。其中不同乳糖酶添加量水解不同時間的乳糖水解率如表1所示， 韋1
為了驗證本發明的效果，進行了以下實驗： 一、實驗材料 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 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、半乳糖對照品均為分析級純度；乙腈為色譜級純度。
[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的不同時間取樣，進行相關參數的測定，高壓液相色譜法 (HPLC)測定牛奶樣品的乳糖含量，計算乳糖水解率，水解率大于70%的樣品測定酸度、微生 物菌落總數及大腸菌群。
[0012] 三、乳糖標準液的配制 乳糖標準液的制備：稱取在（94±2) °C烘箱中干燥2h的乳糖標樣0, 20,40,60,80,100mg，乙腈定容至10ml，配成0, 2,4,6,8,10mg/mL乳糖標準液備用。
[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、乳糖含量的測定 采用高壓液相色譜法（HPLC)測定牛奶樣品的乳糖含量，HPLC檢測條件：色譜柱(安捷 倫ZORBAX，NH2,4. 6_X250 _，5ym)，以 70% 乙腈為流動相，流速為 1mL/min，柱溫 35 °C，進樣量10yL。示差折光檢測器條件：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定 水解率大于70%的樣品測定牛奶酸度計微生物群落：酸度按照GB/T5409-1996中的有 關規定及方法測定；微生物菌落總數及大腸菌群按照GB4789-1994中的有關規定及方法測 定。本實驗的所測樣品酸度及微生物菌群菌符合食品標準，說明短時水解過程不會破壞牛 奶的營養，而且高溫能有效阻止微生物的生長。
[0017]綜上所述，本發明相比傳統工藝，可以縮短工藝時間，降低能耗，提高生產效率和 廣品品質。
【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小時樣品HPLC圖； 圖3為乳糖酶添加量10000U/L，水解2小時樣品HPLC圖； 圖4為乳糖酶添加量15000U/L，水解2小時樣品HPLC圖。
【具體實施方式】
[0019] 實施例1 一種低乳糖牛奶的制備工藝，步驟為： (1) 將原料乳經靜乳機離心靜乳后，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小時至水解終點，水 解終點為乳糖水解率多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) 水解終點結束前10分鐘，加入防褐變劑； (4) 巴士殺菌或超高溫瞬時滅菌，無菌灌裝。
[0020] 實施例2 一種低乳糖牛奶的制備工藝，步驟為： (1) 將原料乳經靜乳機離心靜乳后，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小時至水解終點，水 解終點為乳糖水解率多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； (3) 水解終點結束前10分鐘，加入防褐變劑； (4) 巴士殺菌或超高溫瞬時滅菌，無菌灌裝。
[0021] 實施例3 一種低乳糖牛奶的制備工藝，步驟為： (1) 將原料乳經靜乳機離心靜乳后，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小時至水解終點，水 解終點為乳糖水解率多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； (3) 水解終點結束前10分鐘，加入防褐變劑； (4) 巴士殺菌或超高溫瞬時滅菌，無菌灌裝。
[0022] 實施例4 一種低乳糖牛奶的制備工藝，步驟為： (1) 將原料乳經靜乳機離心靜乳后，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小時至水解終點，水 解終點為乳糖水解率多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； (3) 水解終點結束前10分鐘，加入防褐變劑； (4) 巴士殺菌或超高溫瞬時滅菌，無菌灌裝。
【主權項】
1. 一種低乳糖牛奶的制備工藝，其特征在于，步驟為： (1) 將原料乳經靜乳機離心靜乳后，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小時至水解終點， 其中所述的乳糖酶為亮白曲霉或者畢赤酵母發酵制備得到的耐高溫乳糖酶； (3) 水解終點結束前10分鐘，加入防褐變劑； (4) 巴士殺菌或超高溫瞬時滅菌，無菌灌裝。2. 根據權利要求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. 根據權利要求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時水解6小時，乳糖酶添加量 為10000U/L時水解2小時，乳糖酶添加量為15000U/L時水解1小時，水解終點為乳糖水解 率彡70%。
【專利摘要】本發明公開了一種低乳糖牛奶的制備工藝，屬于生物技術領域，解決現有技術存在的能耗高、生產效率低的問題。一種低乳糖牛奶的制備工藝，步驟為：（1）將原料乳經靜乳機離心靜乳后，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小時至水解終點，其中所述的乳糖酶為亮白曲霉或者畢赤酵母發酵制備得到的耐高溫乳糖酶；（3）水解終點結束前10分鐘，加入防褐變劑；（4）巴士殺菌或超高溫瞬時滅菌，無菌灌裝。本發明相比傳統工藝，可以縮短工藝時間，降低能耗，提高生產效率和產品品質。
【IPC分類】A23C9/12
【公開號】CN104904849
【申請號】CN201510358266
【發明人】趙建剛, 石偉偉, 徐文茂, 李銳斌, 武飛龍, 褚丕維
【申請人】山西恩澤生物技術有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月26日