CN101213992B - 一种适合中老年人的健骨奶粉及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适合中老年人的奶粉及其生产方法，该奶粉的原料组成中主要包括：牛奶7000～9000重量份以及牛奶基础蛋白0.5～20重量份，其中所述牛奶基础蛋白是牛初乳的乳清中分子量为1kDa～30kDa的蛋白。本发明通过合理的配方和恰当的工艺，将所述牛奶基础蛋白添加到液态奶中并经过喷雾干燥而得到一种适合中老年人的奶粉，该奶粉中最大限度地保留了所述牛奶基础蛋白的有效含量，具有健骨功效，且冲调性能和风味均良好。

Description

一种适合中老年人的健骨奶粉及其生产方法

技术领域

本发明是关于一种奶粉及其生产方法，具体是关于一种富含牛奶基础蛋白、有利于骨骼健康的奶粉及其生产方法。

背景技术

骨质疏松症是中老年人的常见病、多发病。根据“九五”科技攻关课题对我国七省市4.86万人的统计调查结果显示，我国60岁以上老年人骨质疏松的总发病率为22.6％，其中男性为15％，女性为28.6％，并有逐年升高的趋势。骨质疏松能造成骨痛、肢体缩短等并发症，目前骨质疏松所造成的最大的危害是骨折，并且已成为我国伤残的主要致残原因之一。骨折的直接后果就是影响了中老年人的正常生活。美国有统计资料显示，因骨折半年内并发各种急慢性病的死亡率高达10％～20％。因此，积极预防和及早发现、及时治疗骨质疏松是十分重要的，尤其是对高危人群来说更是如此。

引起骨质疏松的原因很多，其中最主要的原因是骨骼造骨细胞的活性降低，吸收钙的能力下降，另一方面，破骨细胞分解骨钙，从而造成骨骼钙流失较严重，导致骨质疏松。国内目前对于骨质疏松症的解决方案主要从补钙着手，例如针对易发生骨质疏松的中老年人群，在其日常饮食中补充大量的钙质以及添加有利于钙吸收的助剂如维生素D、维生素K、酪蛋白磷酸肽(CPP)等。国际上已有一些研究和报道从骨骼营养的高度来着手解决骨质疏松的问题，主要是研究开发一些有利于促进钙吸收或是调节骨骼营养的功能因子，以用于药物或保健品来防治骨质疏松症，并没有生产开发出与普通人群的日常饮食相结合的功能性食品。

另一方面，奶制品由于营养丰富并富含乳钙在我国已成为普通人群补钙的首选食品，其中，奶粉(乳粉)与液态奶制品、酸奶相比，以其耐储藏、使用方便等优点而倍受中老年人喜爱。针对我国中老年人普遍存在骨质疏松或易发生骨质疏松的状况，如果能研发出一种有利于骨骼营养健康的奶粉，与中老年人的日常饮食相结合，对于在我国开展预防和及早发现、及时治疗骨质疏松将具有重大意义。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种含有牛奶基础蛋白、有利于中老年人骨骼健康的奶粉。

本发明的另一个目的在于提供一种有利于中老年人骨骼健康且具有良好冲调性的奶粉。

本发明的另一个目的在于提供一种生产所述奶粉的方法，将牛奶基础蛋白有效添加到奶粉中，以生产出一种能保持牛奶基础蛋白功效、有利于中老年人骨骼健康且具有良好的冲调性能的奶粉。

本发明首先提供了一种适合中老年人的奶粉，该奶粉的原料组成中包括：牛奶7000～9000重量份以及牛奶基础蛋白0.5～20重量份。

本发明中，所述原料组成中的牛奶基础蛋白是牛初乳的乳清中分子量为1kDa～30kDa的蛋白。

牛初乳是指从正常饲养的、无传染病和乳房炎的健康母牛分娩后72小时内所挤出的乳汁(中国乳制品行业规范RHB 601-2005)，牛初乳中含有多种生长因子(如IgF-I、IgF-II、TGF-α、TGF-β、FGF、EGF等)、免疫球蛋白、生物活性肽结合蛋白及人体所需的维生素和微量元素，从而赋予牛初乳一系列的保健生理功能。本发明中所述牛奶基础蛋白是指从牛初乳的乳清中所提取出来的分子量为1kDa～30kDa的物质(主要成分为蛋白)，相关研究证明，这类物质能够双向调节骨骼造骨细胞及破骨细胞的活动，具有提高造骨细胞活性、抑制破骨细胞的功能，可使得骨骼既能易于吸收钙又能有效减少骨骼钙的流失，有利于骨骼健康。

本发明的奶粉由于含有了一定量的所述牛奶基础蛋白，从而具有了一定的有利于中老年人骨骼健康的功效，因此，本发明的适合中老年人的奶粉可以称为健骨奶粉。

根据本发明的具体方案，所述牛奶基础蛋白中最好不含有牛初乳乳清中的α-乳白蛋白和β-乳球蛋白，该牛奶基础蛋白的提取工艺可以按照以下步骤进行：

从牛初乳的全乳清(可将新鲜的牛初乳离心脱脂，得到脱脂奶；脱脂奶再分离出酪蛋白得到全乳清)中将α-乳白蛋白和β-乳球蛋白分离出去(例如采用反相胶束萃取的方法将α-乳白蛋白和β-乳球蛋白分离出去)，然后利用30kDa的超滤膜滤除分子量大于30kDa的片断，再利用1kDa的超滤膜滤除分子量小于1kDa的片断，之后进行冷冻干燥，即可得到粉末状的本发明中所述的牛奶基础蛋白(也可称为牛奶基础蛋白粉，简称CBP粉)。

本发明中，所述原料组成中的牛奶是指符合我国生鲜牛乳收购标准GB6914的鲜奶或还原奶，可以是全脂牛奶，也可以是脱脂牛奶或低脂牛奶。

另一方面，本发明还提供了所述健骨奶粉的生产方法。

本发明的适合中老年人的奶粉主要是在配方中添加了具有健骨功能的所述牛奶基础蛋白。在现有的生产添加粉状原料的功能性奶粉中，通常是将该粉状原料直接与奶粉原料干混均匀即可。本发明中的奶粉的生产方法可以是先将原料牛奶干燥成粉(也可以直接商购全脂奶粉、低脂奶粉或脱脂奶粉)，然后按照配方需要量与所述牛奶基础蛋白混合均匀得到奶粉。然而，更进一步而言，发明人在实际生产研究中发现，如果将所述牛奶基础蛋白按照配方量直接与奶粉原料(全脂奶粉、脱脂奶粉或低脂奶粉)混合，所得奶粉产品的冲调性不是很好，不利于将产品在市场上更好地推广和销售。根据本发明的优选实施方案，本发明的奶粉是通过湿法工艺将所述牛奶基础蛋白添加到液态的牛奶中、再通过喷雾干燥而得到的产品，即，本发明优选的生产所述健骨奶粉的方法包括：按照配方需要量将所述牛奶基础蛋白添加到液态的牛奶中，再干燥得到本发明的健骨奶粉产品。

由于所述牛奶基础蛋白中所含有的是一些小分子蛋白类物质，为避免这些物质在高温环境下变性而丧失其健骨功能，保证本发明的奶粉产品中仍有效含有所述牛奶基础蛋白粉中的功能性物质而具有健骨功效，生产工艺条件的控制也是本发明的一个关键技术。根据本发明的优选具体实施方案，生产所述健骨奶粉的方法主要包括以下步骤：

将原料牛奶杀菌后浓缩至11～22波美度，按照配方需要量将所述牛奶基础蛋白添加到被浓缩至11～22波美度的液态牛奶中，之后进行喷雾干燥，即可得到本发明的健骨奶粉。其中，向液态牛奶中添加所述牛奶基础蛋白时，最好应控制牛奶料液的温度不超过50℃，优选不超过35℃，并适当搅拌，使粉状的牛奶基础蛋白原料在料液中充分溶解分散。发明人在实际生产研究中发现，通过将所述牛奶基础蛋白添加到不超过50℃的液态牛奶中并充分溶解分散，可以使该牛奶基础蛋白能够耐受后续加工工序(例如喷雾干燥工序)中的较高温度，而不致发生变性丧失其健骨功能，从而可在本发明的奶粉产品中最大程度地保留了所述牛奶基础蛋白的有效含量，而保证本发明的奶粉产品的健骨功效。

本发明的上述生产方法中，除所述牛奶基础蛋白的添加步骤外，其他工艺步骤包括原料牛奶的验收、离心净乳、杀菌、浓缩，以及添加CBP后的喷雾干燥步骤，均可以按照本领域中的现有技术操作，本发明的生产方法中所用到的工艺设备也是本领域中的常规设备，在此不再对这些常规技术和工艺设备进行赘述。

根据本发明的具体实施方案，本发明的健骨奶粉中还可以包括钙粉、低聚糖、大豆蛋白和维生素D等中的一种或多种。

例如，在一具体实施方案中，本发明的健骨奶粉配方中包括钙粉0.1～8重量份(除特别说明外，本发明中的重量份均是以奶粉配方中的原料牛奶为7000～9000重量份为基准)，所述钙粉可以包括碳酸钙、磷酸氢钙等无机钙盐，和/或乳酸钙、葡萄糖酸钙、L-苏糖酸钙等有机钙。钙粉的添加强化了本发明的奶粉中的钙元素，所述钙粉可以通过干法添加，即按照前述工艺将所述原料牛奶和牛奶基础蛋白喷雾干燥后，再添加钙粉充分混匀，得到奶粉产品。根据本发明的优选实施方案，是将钙粉添加到液态的原料牛奶中溶解，然后再添加所述牛奶基础蛋白，喷雾干燥得到本发明的健骨奶粉。

在本发明的另一具体实施方案中，本发明的健骨奶粉配方中包括低聚果糖1～10重量份和/或低聚异麦芽糖1～10重量份，这些低聚果糖的添加有助于进一步提高人体对钙吸收，同时也有助于增加奶粉的冲调和速溶性。低聚糖(可先用适量热水充分溶解)优选是添加到液态的原料牛奶中，混合均匀，然后再添加所述牛奶基础蛋白，并喷雾干燥。

在本发明的另一具体实施方案中，本发明的健骨奶粉配方中包括大豆蛋白0.5～20重量份，所述大豆蛋白优选是添加到液态的原料牛奶中，混合均匀(可适当进行均质)，然后再添加所述牛奶基础蛋白，并喷雾干燥生产奶粉。该包含了大豆蛋白的奶粉将牛乳蛋白与大豆蛋白相结合，营养丰富全面，产品风味良好。

在本发明的另一具体实施方案中，本发明的健骨奶粉配方中还包括维生素D(例如维生素D3)，该奶粉是一种强化了维生素D的产品，能更进一步促进人体对钙质的吸收。每100g奶粉产品中维生素D的强化量一般控制在250～5000国际单位。

根据本发明的优选实施方案，本发明的健骨奶粉配方中还包括大豆磷脂1～15重量份。该大豆磷脂的添加可进一步改善奶粉的冲调性。大豆磷脂可以在配料工序添加到液态的原料牛奶中，混合均匀(可适当进行均质)，然后再添加所述牛奶基础蛋白，并喷雾干燥生产奶粉；也可以在喷雾干燥阶段利用喷涂工艺添加(具体喷涂工艺可以按照速溶奶粉生产领域中常用的喷涂卵磷脂的技术进行操作)。

根据本发明的一优选具体实施方案，所述奶粉的原料配方包含：牛奶7000～9000重量份、CBP粉0.5～15重量份、钙粉0.1～8重量份和大豆磷脂1～15重量份。

根据本发明的另一优选具体实施方案，所述奶粉的原料配方包含：牛奶7000～9000重量份、大豆蛋白1～15重量份、CBP粉0.5～15重量份、钙粉0.1～8重量份、低聚果糖或低聚异麦芽糖1～10重量份和大豆磷脂1～15重量份。

综上所述，本发明设计了合理的牛奶基础蛋白与原料牛奶的配比，而提供了一种具有健骨功效的奶粉。本发明的奶粉特别适合容易发生骨质疏松的中老年人作为日常饮食长期服用，可提高中老年人骨骼造骨细胞的活性，抑制破骨细胞生长，促进造骨细胞对钙的吸收，增加骨密度，降低骨质疏松病的发病率。本发明的适合中老年人的奶粉产品，与普通消费群众的日常饮食相结合，从骨骼营养的高度有利于在我国开展预防和及早发现、及时治疗骨质疏松症。

更进一步，本发明利用恰当的湿法生产工艺，将所述牛奶基础蛋白添加到液奶中，经过喷雾干燥而得到所述健骨奶粉，该奶粉中最大限度地保留了所述牛奶基础蛋白的有效含量，可赋予本发明的奶粉一定的健骨功效，且利用本发明的该方法生产得到的奶粉，具有良好的冲调性能，更有利于产品在市场上更好地推广和销售。

附图说明

图1为本发明一具体实施例的奶粉的生产工艺流程示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例详细说明本发明的技术及特点，但这些实施例并非用以限定本发明的保护范围。

实施例1

本实施例的奶粉的原料配方：牛奶6500kg，CBP粉(新西兰适华利有限公司生产)0.5kg，钙粉(乳钙)1kg。

本实施例的奶粉的生产方法主要包括以下步骤：

1、原料牛奶(原奶、原料奶)验收检验、净乳：要求脂肪、蛋白、干物质、新鲜度及其他指标均达到原料奶质量标准要求，并通过净乳工艺除去原料奶中的机械杂质；

2、配料：向原料牛奶中添加钙粉，适当搅拌使钙粉充分溶解，然后将料液经过均质机进行均质，均质压力10～25MPa，均质温度40～55℃；

3、均质完的物料进行杀菌、浓缩，当物料的浓度达到11～22波美度后出料；该步骤的具体参数如下：

使用设备：三效降膜式蒸发器

料液经进料泵到浓缩工段进行杀菌和浓缩，平衡槽内回流用一个纱袋进行过滤。操作要点：

(a)第一次出料浓度应控制在浓度范围的下限，为保证喷粉工段开机后易于调整；

(b)工艺参数：

杀菌温度83～92℃(夏季)；蒸汽压力0.3～0.4MPa；

真空度范围(MPa)：

Ⅰ效分离器0.050～0.075，Ⅰ效加热器0.040～0.065

Ⅱ效分离器0.050～0.080，Ⅱ效加热器0.050～0.075

Ⅲ效分离器0.060～0.090，Ⅲ效加热器0.060～0.080

混合冷凝器真空度范围0.080～0.090；

温度范围(℃)：

Ⅰ效分离器60～70，Ⅰ效加热器65～80

Ⅱ效分离器50～70，Ⅱ效加热器55～70

Ⅲ效分离器40～50，Ⅲ效加热器45～70；

出料浓度(波美度)：11～22；

4、浓缩后的物料降温到30℃左右，向其中添加CBP粉，搅拌，使CBP粉在料液中均匀分散，得到浓料液；

5、将浓料液进行喷雾干燥，其中，喷粉参数如下：浓料液经奶泵、高压泵经喷枪进入塔内进行干燥，其中进风温度在160～180℃之间，排风温度为80～95℃，塔内负压30～80Pa之间，高压泵压力10～20MPa。喷粉结束后，出粉、检验和包装，即得到本实施例的奶粉。

实施例2

本实施例的奶粉的原料配方：牛奶9000kg，CBP粉15kg，钙粉(有机钙)8kg，大豆磷脂(购自广东市海圣生物科技有限公司)10kg。

本实施例的奶粉的生产工艺流程可参见图1，主要包括以下步骤：

1、原料牛奶的验收、净乳→混合配料(添加钙粉)→均质→灭菌浓缩→添加CBP的步骤基本同实施例1，得到含有CBP的浓料液；

2、将含有CBP的浓料液进行喷雾干燥，喷粉参数基本与实施例1相同。喷粉结束后，在流化床进行喷涂大豆磷脂，干燥，出粉、检验和包装，即得到本实施例的奶粉。

实施例3

本实施例的奶粉的原料配方：牛奶8500kg，CBP粉1kg，钙粉7.5kg，大豆磷脂5kg。

本实施例的奶粉的生产工艺基本同实施例2。

实施例4

本实施例的奶粉的原料配方：牛奶6000kg，CBP粉0.5kg，钙粉8kg，大豆磷脂3kg。

本实施例的奶粉的生产工艺基本同实施例2。

实施例5

本实施例的奶粉的原料配方：牛奶6500kg，大豆蛋白10kg，CBP粉1.5kg，钙粉1kg，大豆磷脂5kg。

本实施例的奶粉的生产工艺中，大豆蛋白是与钙粉一起在配料时加入到液态奶中，其余工艺基本同实施例2。

实施例6

本实施例的奶粉的原料配方：牛奶7000kg，CBP粉2kg，钙粉5kg，大豆磷脂8kg。

本实施例的奶粉的生产方法主要包括步骤：牛奶验收检验后，经过净乳，然后与大豆磷脂和钙粉进行混合溶解，配成混合料液，该混合料液之后经过均质机进行均质，均质压力10～25MPa，均质完的物料进行巴士杀菌、浓缩，当物料的浓度达到11～22波美度后出料，加入CBP粉，适当搅拌混合，得到浓料液，然后再将该浓料液进行喷雾干燥、出粉、检验和包装，得到本实施例的奶粉。

实施例7

本实施例的奶粉的原料配方：牛奶5500kg，大豆蛋白10kg，CBP粉0.5kg，钙粉6kg，低聚果糖7kg，大豆磷脂6kg。

本实施例的奶粉的生产工艺中，大豆蛋白、低聚果糖是与钙粉一起在配料工序中加入到液态奶中，其余工艺基本同实施例2。

实施例8

本实施例的奶粉的原料配方：牛奶5000kg，大豆蛋白12kg，CBP粉13kg，钙粉5kg，低聚异麦芽糖5kg。

本实施例的奶粉的生产工艺中，大豆蛋白、低聚异麦芽糖是与钙粉一起在配料工序中加入到液态奶中，其余工艺基本同实施例1。

实施例9

本实施例的奶粉的原料配方：牛奶8500kg，CBP粉15kg，钙粉6kg，低聚异麦芽糖5kg，大豆磷脂5kg。

本实施例的奶粉的生产工艺中，低聚异麦芽糖是与钙粉一起在配料工序中加入到液态奶中，其余工艺基本同实施例2。

实施例10

该实施例10的奶粉的原料配方：牛奶5000kg，大豆蛋白12kg，CBP粉13kg，钙粉5kg，低聚异麦芽糖5kg。

该实施例10的生产工艺主要步骤包括：牛奶验收检验、净乳，然后加入大豆蛋白、低聚异麦芽糖和钙粉进行混合溶解，配好的物料经过均质机均质，均质压力10～25MPa，均质完的物料进行杀菌、浓缩，当物料的浓度达到11～22波美度后出料，然后再进行喷雾干燥、出粉、检验，将喷出的奶粉按照配方的比例与CBP粉进行干法混合10～30分钟(混合过程中温度不超过30℃)，将混合好的奶粉进行检验，检验合格进行包装，得到该实施例10的奶粉。该生产工艺与实施例8相比，CPP粉是通过干法工艺添加到奶粉中，其他工艺包括均质、杀菌、浓缩、喷雾干燥等参数控制与实施例8基本相同。

对上述各实施例的奶粉的产量和其中CBP的实际含量进行测量(CBP实际含量检测方法：SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法)，并观察奶粉色泽等外观，记录于下表1。

表1

从表1的结果可以说明本发明通过恰当的工艺，能够有效地将CBP添加到奶粉中，最大限度地保留了CBP的有效含量。

奶粉冲调性观察实验

分别取实施例1～10的奶粉各25克，取180ml、70℃的水置于烧杯中，共10份，并编号，将称量好的实施例1～10的奶粉按照编号分别倒入烧杯中，用秒表记录奶粉全部浸入水中的时间，奶粉完全浸入水中，用玻璃棒顺时针搅拌20下，通过下沉时间和奶粉在液体中的分散情况以及液体的均一性来观察冲调性。实验结果记录于表2。

表2

从表2的结果可以说明本发明通过合理的配方和恰当的工艺，能够使所生产的奶粉具有良好的冲调性能。

奶粉的口感评价实验

取实施例1～10的奶粉产品各10g，用70℃的温水进行冲调，并适当搅拌，使奶粉在水中分散，作为口味测试样品，进行口感风味品尝实验，品尝人数共50人(35～70岁的男性20人，女性30人)，分别对实施例1～10的样品进行品尝，采用不记名打分制，分别从风味、口感、色泽、喜好度来评价产品并打分，每项满分10分，分数高则效果好，并对是否喜欢产品程度进行总体评价。实验结果记录于下表3。

表3

从表3可以看出，本发明实施例的产品从风味、口感、色泽，都受到测评者的青睐。

奶粉的健骨功效实验

以实施例1的奶粉作为实验样品，受试者选择年龄在50～70岁中老年人40名，其中男性27名，女性13名，各受试者经常出现腰背痛、腿痛以及腿抽筋等骨质疏松的表现症状。受试者食用本发明的健骨奶粉，每日食用2次，每次25克，连续食用4个月。4个月后，受试者人群中有33位腰背痛、腿痛出现好转现象，其中33位中有10名女性；受试者人群中，原有17名受试者在实验前几乎每天早晚都出现腿抽筋现象，在实验后(食用本发明的健骨奶粉后)腿抽筋现象出现的频率明显减少，其中有5人食用健骨奶粉后没有再出现腿抽筋现象。

Claims (5)

1.一种适合中老年人的奶粉，该奶粉的原料组成中包括：牛奶7000～9000重量份以及牛奶基础蛋白0.5～20重量份，其中所述牛奶基础蛋白是牛初乳的乳清中分子量为1kDa～30kDa的蛋白；该奶粉的原料组成中还包括：大豆磷脂1～15重量份；

并且，该奶粉是按照配方需要量将所述牛奶基础蛋白添加到被浓缩至11～22波美度、温度不超过50℃的液态牛奶中并充分溶解分散、再通过喷雾干燥而得到的产品；其中，所述大豆磷脂是在所述牛奶基础蛋白之前添加到液态的牛奶中，或者在喷雾干燥工序中以喷涂方式添加。

2.根据权利要求1所述的奶粉，其原料组成中还包括：钙粉0.1～8重量份、低聚果糖1～10重量份、低聚异麦芽糖1～10重量份、大豆蛋白0.5～20重量份和维生素D中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的奶粉，其中，所述牛奶基础蛋白是按照以下方法提取得到的物质：从牛初乳的全乳清中将α-乳白蛋白和β-乳球蛋白分离出去，然后利用30kDa的超滤膜滤除分子量大于30kDa的片断，再利用1kDa的超滤膜滤除分子量小于1kDa的片断，之后进行冷冻干燥，即得到粉末状的所述牛奶基础蛋白。

4.权利要求1～3任一项所述的奶粉的生产方法，该方法包括步骤：

按照配方需要量将所述牛奶基础蛋白添加到被浓缩至11～22波美度、温度不超过50℃的液态牛奶中并充分溶解分散，之后进行喷雾干燥，得到所述奶粉；

所述大豆磷脂是在所述牛奶基础蛋白之前添加到液态的牛奶中，或者在喷雾干燥工序中以喷涂方式添加。

5.根据权利要求4所述的生产方法，其中，所述奶粉的配方中还包括钙粉、低聚果糖、低聚异麦芽糖、大豆蛋白和维生素D中的一种或多种，该方法包括步骤：

将原料牛奶与钙粉、低聚果糖、低聚异麦芽糖、大豆蛋白和维生素D中的一种或多种混合，均质，然后杀菌，浓缩至11～22波美度，再按配方量添加所述牛奶基础蛋白，之后进行喷雾干燥，得到所述奶粉。

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