一种低乳糖牛奶的制备工艺的制作方法
【技术领域】
[0002] 本发明属于生物技术领域，涉及牛奶，具体涉及一种低乳糖牛奶的制备工艺。
【背景技术】
[0003] 乳糖是一种由葡萄糖和半乳糖组成的二糖，是矿物质成分的载体，可促进矿物质 元素的吸收，另外全脂牛奶中约30%的热量，脱脂牛奶中60%的热量也是由乳糖提供的。 乳糖的降解必须依赖肠道中的乳糖酶，对于乳糖不耐症的人群来讲，由于缺乏乳糖酶而无 法完成乳糖的降解和吸收。对于不能降解的乳糖，就会被肠道微生物作为碳化合物进行发 酵产酸产气，从而导致胃肠失调，并造成有价值的蛋白质和矿物质的损失。此外，由于乳糖 吸收不良，还会影响到对牛乳中铁、锌、钙等矿物质元素的吸收。
[0004] 研宄表明，乳糖不耐受患者还会发生矿物质元素钙质丢失的症状，这与小儿佝偻 病和成年人的骨质疏松症都有关系。因此，利用乳糖酶对牛奶中的乳糖进行水解具有非常 重要的意义，不仅可以提高牛奶的营养价值，改善牛奶的口味，还可以避免乳糖不耐受症的 发生，提高人们对牛奶中蛋白质、维生素、矿物质以及糖类等营养物质的消化吸收利用，益 于身体健康。目前低乳糖牛奶的制备工艺流程为：原料乳一离心净乳一巴氏杀菌一冷却并 加酶水解乳糖一检测终点一灭菌灌装。目前市售的乳糖酶作用温度一般在35°c左右，由于 该温度为微生物生长的最适温度，为了避免牛奶中微生物对牛奶品质的败坏，生产中一般 采用低温水解，即4-6°C水解20小时以上，这种低乳糖牛奶制备工艺耗费时间长，维持低温 的能耗高，生产效率低。
[0005] 为了解决现有技术制备低乳糖牛奶时存在的能耗高、生产效率低的问题，本发明 研发了一种低乳糖牛奶的新型制备工艺。
【发明内容】
[0006] 本发明是为了解决现有技术存在的能耗高、生产效率低的问题，而提供了一种低 乳糖牛奶的制备工艺，以达到提高生产效率、降低生产时间和能耗的目的。
[0007] 本发明是通过以下技术方案实现的： 一种低乳糖牛奶的制备工艺，步骤为： (1) 将原料乳经静乳机离心静乳后，92-95 °C巴氏杀菌5分钟； (2) 按比例加入耐高温乳糖酶，缓慢降温至60°C，保温低速搅拌1-6小时至水解终点， 其中所述的乳糖酶为亮白曲霉或者毕赤酵母发酵制备得到的耐高温乳糖酶； (3) 水解终点结束前10分钟，加入防褐变剂； (4) 巴士杀菌或超高温瞬时灭菌，无菌灌装。
[0008] 进一步地，步骤（2)中加入的乳糖酶为亮白曲霉或者毕赤酵母发酵制备得到的耐 高温乳糖酶，包括SEQIDN0 :1所示的氨基酸序列。
[0009] 更进一步地，所述的乳糖酶添加比例为5000U-15000U/L牛乳，乳糖酶添加量为 5000U/L时水解6小时，乳糖酶添加量为10000U/L时水解2小时，乳糖酶添加量为15000U/ L时水解1小时，水解终点为乳糖水解率多70%。
[0010] 本发明原料乳在巴士杀菌之后可立即加入乳糖酶，降温过程即为水解过程，水解 温度高，其中随着乳糖酶的添加量的不同，水解时间也有所区别，既能有效水解乳糖，而且 工艺能耗低、时间短。其中不同乳糖酶添加量水解不同时间的乳糖水解率如表1所示， 韦1
为了验证本发明的效果，进行了以下实验： 一、实验材料 原料乳为全脂鲜牛奶，乳糖含量为4. 8-5. 0% ;乳糖酶为采用毕赤酵母基因工程菌株发 酵制备的重组耐高温乳糖酶，活力为20000U/ml，酶活定义为：在pH5. 2、60 °C条件下每1 min分解邻硝基苯酚--D半乳糖苷（0NPG)生成1ymol邻硝基酚（0NP)所需的酶量，为 1U;乳糖、葡萄糖、半乳糖对照品均为分析级纯度；乙腈为色谱级纯度。
[0011] 二、鲜牛乳的水解 鲜牛乳每l〇〇ml分装至500ml的三角瓶中，共采用95°C巴士杀菌5min，在无菌条件下， 将20000U/ml的液体乳糖酶按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%。）的比例加入耐高温乳糖酶，开始水解，在30min、60min、120min、180min、360min的不同时间取样，进行相关参数的测定，高压液相色谱法 (HPLC)测定牛奶样品的乳糖含量，计算乳糖水解率，水解率大于70%的样品测定酸度、微生 物菌落总数及大肠菌群。
[0012] 三、乳糖标准液的配制 乳糖标准液的制备：称取在（94±2) °C烘箱中干燥2h的乳糖标样0, 20,40,60,80,100mg，乙腈定容至10ml，配成0, 2,4,6,8,10mg/mL乳糖标准液备用。
[0013] 四、样品的处理 样品称取2. 5g(精确到0. 1mg)溶于15mL50~60 °C水中，超声振荡10min，用乙腈 定容至50ml，静置数分钟后过滤，取5. 0mL过滤，用乙腈定容至10ml，0. 45ym滤膜过滤， 即为25mg/ml样品处理液，备用。
[0014] 五、乳糖含量的测定 采用高压液相色谱法（HPLC)测定牛奶样品的乳糖含量，HPLC检测条件：色谱柱(安捷 伦ZORBAX，NH2,4. 6_X250 _，5ym)，以 70% 乙腈为流动相，流速为 1mL/min，柱温 35 °C，进样量10yL。示差折光检测器条件：温度为35°C。图1、2、3、4分别为不同乳糖酶添 加量的乳糖水解2小时HPLC分析图，峰值面积的大小表明了糖的含量高低。
[0015] 乳糖水解率=(1-测试品中乳糖含量/全脂鲜牛奶中乳糖含量）X100% 不同乳糖酶添加比例水解不同时间的样品乳糖含量及水解率见表1。
[0016] 六、酸度及微生物菌落的测定 水解率大于70%的样品测定牛奶酸度计微生物群落：酸度按照GB/T5409-1996中的有 关规定及方法测定；微生物菌落总数及大肠菌群按照GB4789-1994中的有关规定及方法测 定。本实验的所测样品酸度及微生物菌群菌符合食品标准，说明短时水解过程不会破坏牛 奶的营养，而且高温能有效阻止微生物的生长。
[0017]综上所述，本发明相比传统工艺，可以缩短工艺时间，降低能耗，提高生产效率和 广品品质。
【附图说明】
[0018] 图1为乳糖酶添加量0U/L的样品HPLC图； 图2为乳糖酶添加量5000U/L，水解2小时样品HPLC图； 图3为乳糖酶添加量10000U/L，水解2小时样品HPLC图； 图4为乳糖酶添加量15000U/L，水解2小时样品HPLC图。
【具体实施方式】
[0019] 实施例1 一种低乳糖牛奶的制备工艺，步骤为： (1) 将原料乳经静乳机离心静乳后，92-95 °C巴氏杀菌5分钟； (2) 按比例加入耐高温乳糖酶，缓慢降温至60°C，保温低速搅拌2小时至水解终点，水 解终点为乳糖水解率多70%，其中所述的乳糖酶为亮白曲霉或者毕赤酵母发酵制备得到的 耐高温乳糖酶，包括SEQIDN0 :1所示的氨基酸序列，添加量为5000U-15000U/L牛乳； (3) 水解终点结束前10分钟，加入防褐变剂； (4) 巴士杀菌或超高温瞬时灭菌，无菌灌装。
[0020] 实施例2 一种低乳糖牛奶的制备工艺，步骤为： (1) 将原料乳经静乳机离心静乳后，92-95 °C巴氏杀菌5分钟； (2) 按比例加入耐高温乳糖酶，缓慢降温至60°C，保温低速搅拌2小时至水解终点，水 解终点为乳糖水解率多70%，其中所述的乳糖酶为亮白曲霉或者毕赤酵母发酵制备得到的 耐高温乳糖酶，包括SEQIDN0 :1所示的氨基酸序列，添加量为5000U/L，水解6小时； (3) 水解终点结束前10分钟，加入防褐变剂； (4) 巴士杀菌或超高温瞬时灭菌，无菌灌装。
[0021] 实施例3 一种低乳糖牛奶的制备工艺，步骤为： (1) 将原料乳经静乳机离心静乳后，92-95 °C巴氏杀菌5分钟； (2) 按比例加入耐高温乳糖酶，缓慢降温至60°C，保温低速搅拌6小时至水解终点，水 解终点为乳糖水解率多70%，其中所述的乳糖酶为亮白曲霉或者毕赤酵母发酵制备得到的 耐高温乳糖酶，包括SEQIDN0 :1所示的氨基酸序列，添加量为10000U/L，水解2小时； (3) 水解终点结束前10分钟，加入防褐变剂； (4) 巴士杀菌或超高温瞬时灭菌，无菌灌装。
[0022] 实施例4 一种低乳糖牛奶的制备工艺，步骤为： (1) 将原料乳经静乳机离心静乳后，92-95 °C巴氏杀菌5分钟； (2) 按比例加入耐高温乳糖酶，缓慢降温至60°C，保温低速搅拌4小时至水解终点，水 解终点为乳糖水解率多70%，其中所述的乳糖酶为亮白曲霉或者毕赤酵母发酵制备得到的 耐高温乳糖酶，包括SEQIDN0 :1所示的氨基酸序列，添加量为15000U/L，水解1小时； (3) 水解终点结束前10分钟，加入防褐变剂； (4) 巴士杀菌或超高温瞬时灭菌，无菌灌装。
【主权项】
1. 一种低乳糖牛奶的制备工艺，其特征在于，步骤为： (1) 将原料乳经静乳机离心静乳后，92-95 °C巴氏杀菌5分钟； (2) 按比例加入耐高温乳糖酶，缓慢降温至60°C，保温低速搅拌1-6小时至水解终点， 其中所述的乳糖酶为亮白曲霉或者毕赤酵母发酵制备得到的耐高温乳糖酶； (3) 水解终点结束前10分钟，加入防褐变剂； (4) 巴士杀菌或超高温瞬时灭菌，无菌灌装。2. 根据权利要求1所述的一种低乳糖牛奶的制备工艺，其特征在于，所述步骤（2)中加 入的乳糖酶为亮白曲霉或者毕赤酵母发酵制备得到的耐高温乳糖酶，包括SEQIDNO:1所 示的氨基酸序列。3. 根据权利要求1或2所述的一种低乳糖牛奶的制备工艺，其特征在于，所述的乳糖酶 添加比例为5000U-15000U/L牛乳，乳糖酶添加量为5000U/L时水解6小时，乳糖酶添加量 为10000U/L时水解2小时，乳糖酶添加量为15000U/L时水解1小时，水解终点为乳糖水解 率彡70%。
【专利摘要】本发明公开了一种低乳糖牛奶的制备工艺，属于生物技术领域，解决现有技术存在的能耗高、生产效率低的问题。一种低乳糖牛奶的制备工艺，步骤为：（1）将原料乳经静乳机离心静乳后，92-95℃巴氏杀菌5分钟；（2）按比例加入耐高温乳糖酶，缓慢降温至60℃，保温低速搅拌1-6小时至水解终点，其中所述的乳糖酶为亮白曲霉或者毕赤酵母发酵制备得到的耐高温乳糖酶；（3）水解终点结束前10分钟，加入防褐变剂；（4）巴士杀菌或超高温瞬时灭菌，无菌灌装。本发明相比传统工艺，可以缩短工艺时间，降低能耗，提高生产效率和产品品质。
【IPC分类】A23C9/12
【公开号】CN104904849
【申请号】CN201510358266
【发明人】赵建刚, 石伟伟, 徐文茂, 李锐斌, 武飞龙, 褚丕维
【申请人】山西恩泽生物技术有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月26日