CN102105066B - 用于制备基于货架稳定的乳的饮料浓缩物的工艺 - Google Patents
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Abstract
本文公开了一种浓缩物、系统和用于制备货架稳定的乳浓缩物的低温工艺，所述工艺不需要超高温热处理来控制所述产品的微生物学。所述方法优选地结合无菌技术和乳糖的酶法降低来控制水分活度。所述方法优选地包括将乳中的乳糖酶法转化为其组成糖，葡萄糖和半乳糖，这优选地改变了浓缩物的依数性，降低了游离水的量并降低了同渗浓度(osmolarity)。
Description
技术领域
本发明涉及用于制备货架稳定的乳饮料的工艺。
背景技术
数千年以来，人们已经失败地设法设计用于保存乳的方法，所述方法将保留新鲜乳的营养和品质。罗马士兵依靠由使用原始日晒干燥技术的奶粉制成的给养生活。后来，由Gail Borden开发的技术(1858)产生甜炼乳，使用利用水分活度作为微生物学控制点的简单浓缩方法，所述甜炼乳可被保存好多年。更多现代的乳处理和包装技术组合超高温处理与无菌包装以保护乳的货架寿命。前述技术实现了保存方面但未能保存立即可饮产品所需的新鲜品质。通过将乳2.5X浓缩，同时用添加的蔗糖控制水分活度(α＜0.85)来制备甜炼乳。水分活度是食物干度的度量。aw＝p/po，其中aw为水分活度，p为物质中水的蒸汽压，且po为纯水在同样温度下的蒸汽压。作为值的水分活度没有量纲。纯水具有1的水分活度。所得到的产品在外观上是棕褐色的，具有明显的脂肪变味、来自乳糖结晶的粗质地且不能被重新构建为一倍浓度的饮料。同样地，淡炼乳为2.1X浓缩物，其被放置在罐头中并被热处理以产生商业上无菌的产品(依照21CFR113)。所得到的乳当被稀释至一倍浓度时，在外观上是棕褐色的且是不能接受的。
流质的一倍浓度乳需要热处理来控制微生物生长、使酶失活和稳定乳。巴氏灭菌乳法令要求用于在冷冻乳产品中使传染性病原体失活的具体时间-温度组合，传染性病原体例如伯纳特氏科克斯菌(Coxiell burnetti)、结核杆菌(Mycobacterium tuberculosis)和沙门氏菌(Salmonella spp.)。货架稳定的UHT乳产品需要热处理，该热处理不仅仅解决传染性病原体，还解决产生毒素的耐热孢子形成菌，如肉毒杆菌(Clostridium botulinum)或蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)。UHT乳的典型工艺需要将乳加热至286°F，持续6秒(或等同工艺)。UHT乳具有显著的煮熟味且不被很好地接受。
乳浓缩物的UHT/无菌处理已经在商业上被证明但在技术上非常困难，这是由于与浓缩产品的稳定性相关的问题。乳糖沉淀导致产品的颗粒性并减慢重新构建。在UHT处理之前水解乳糖导致增加的美拉德褐变反应，伴有乳的颜色和风味的显著变化。在UHT之前水解还导致降低的产品货架寿命。
在处理之前水解乳糖导致美拉德褐变反应产物的显著增加并产生不能接受的产品。使用无菌过滤定量加料乳糖酶显著地降低了褐变并延长了产品的寿命。
现有技术公开了乳的超高温巴氏灭菌，例如在Reaves等人，美国专利号6887505，Ultra-High Temperature Pasteurized Milk Concentrate，Package，Dispenser And Method Of Producing Same(超高温巴氏灭菌乳浓缩物、包装、分配器和其生产方法)中所公开的。
存在对再水化之后尝起来新鲜的乳浓缩物的需求。
发明概述
本发明优选地为用于保存乳的方法，所述方法使用结合无菌技术和乳糖的酶还原来控制水分活度的浓缩方法。所述方法包括将乳中的乳糖酶法转化为其组成糖，葡萄糖和半乳糖。此反应改变了浓缩物的依数性，降低了游离水的量并降低了同渗质量摩尔浓度(osmolality)。
使用低温真空蒸发来浓缩乳(0.2-3.25％脂肪)以产生3.0-4.2X浓缩物。当乳的浓度增加时，粘度也增加。此时，以.01-5ml每升的速率添加乳糖酶导致乳糖浓度非常快速地降低，这导致了浓缩物的依数性的显著变化。粘度降低且乳的将被进一步浓缩的能力显著地提高了。此外，通过在温控真空锅中进一步处理或通过使用高剪切添加无脂肪的脱脂奶粉，可以实现进一步浓缩。
乳糖的水解需要结合等摩尔的水和乳糖以产生一摩尔的葡萄糖和一摩尔的半乳糖。将中性乳糖酶(2600-4000单位每升(MaxiLact))注入乳浓缩物中以将乳糖水解为葡萄糖和半乳糖。优选地，最少70％的乳糖必须被水解，且所期望的水平在98％范围。此工艺通过降低水的量和通过增加溶解在浓缩物中的糖的摩尔数来降低水分活度。因为乳糖溶解度为约21.6％，所以乳的4X浓度为使用常规技术的实际浓度极限。进一步的浓缩导致颗粒性、结晶和粘度增加。此外，不溶的乳糖必须从水分活度等式中被减去，因为其不再被溶解。
将无水糖(75/25w/w)溶解在淡炼乳中以开始降低水分活度。然后将混合物加热到足以使植物性病原体失活的温度(160-260°F)并在无菌降膜蒸发器中使用真空膨胀冷却。真空膨胀使所述工艺对乳的热效应最小并同时降低水浓度约1％每10°F冷却。所述产品在管式换热器中进一步被冷却到约70-120°F，并被放置在设置有搅拌器的无菌罐中。将中性乳糖酶(2600-4000单位每升(MaxiLact))注入乳中以将乳糖水解为葡萄糖和半乳糖。优选地，最少70％的乳糖必须被水解，且所期望的水平在98％范围。
乳糖的无菌水解实现许多目的。世界上的大部分人是乳糖不耐受的。乳糖的水解允许他们消化乳而不会遭受气体和胃气胀。除了营养方面之外，通过由一克分子量的糖形成两克分子量的糖而增加溶质的摩尔浓度，水解降低了产品中的水分活度。这基本上使配方中乳组分的同渗质量摩尔浓度贡献加倍，这降低了水分活度用于控制微生物。乳糖水解为葡萄糖和半乳糖使用一摩尔H2O每摩尔重量的乳糖，进一步降低了水分活度。
该热工艺通过使植物性病原体失活解决了此产品的健康和安全性方面，植物性病原体可以存活，直到0.85的水分活度。形成毒素的孢子形成菌如肉毒杆菌在小于0.93的水分活度下不能生长。最耐受的孢子形成毒素形式蜡状芽孢杆菌细菌不能在小于0.915的水分活度下生长。因此，浓缩、热处理、酶法降低水分活度和无菌处理包装的组合产生货架稳定的产品。
此产品的典型应用将是用于糖食用途；商品乳的非冷冻配送；生奶油浇头的生产；混合饮料、麦芽、冰沙的重新构建或用于一倍浓度饮料的重新构建。
浓缩物不受FDA以21CFR113或21CFR108支配并因此豁免低酸罐头食品(LACF)法规。同样地，炼乳并不受巴氏灭菌乳法令管制且被USDA视为II级乳产品。
附图简述
图1是浓缩的脱脂乳和降乳糖的脱脂乳的水分活度的图。
图2是热工艺系统的框图，所述热工艺系统结合微生物的杀死步骤、浓缩步骤、无菌均化、无菌定量加料、无菌反应容器、冷却器和无菌包装。
图3是具有不同水平的无水果糖的浓缩的降乳糖乳的计算出的水分活度的图。
图4是无菌多效蒸发器系统的框图，无菌多效蒸发器系统具有无菌滤过的乳糖酶注入、反应容器和无菌包装。
图5是脱脂乳的温度(T)和干物质含量(c)作为多效蒸发器的时间(t)的函数的图，阐释了在效4之后在46摄氏度的温度下乳糖酶的引入点。
实施本发明的最佳方式
所述产品优选地由常规炼乳制成，所述炼乳用维持乳蛋白的悬浮而不会沉淀所需的传统量的稳定剂来配制。无水糖(蔗糖、葡萄糖或果糖)优选地在搅拌和剪切下被结合入(以0-40％重量)巴氏灭菌的4X乳浓缩物中。此步骤期间的温度被升高到40-80℃，以有助于糖的溶解。所形成的糖浆优选地不含晶体以防止将来的结晶。优选地在预定的温度下将温暖的甜的乳浓缩物引入预消毒的真空室(500mbar)中，以使用为了UHT处理而开发的技术来降低温度并蒸发另外的水。真空室优选地使用无菌泵来连续抽空以将材料转移到无菌罐上。可能需要使用常规的无菌管式换热器的进一步冷却来将甜炼乳的温度降低到乳糖水解的最佳温度。浓缩度优选地由当乳产品被引入真空室时的乳产品的初始温度和该室内的真空度来调节。
无菌罐优选地用作混合罐以将乳糖酶结合入乳中。乳糖酶溶液使用无菌技术来无菌过滤并被转移到无菌罐中。无菌罐优选地具有无菌搅拌以充分地混合被添加到罐中的任一组分。所述酶为在0.1和0.0001％之间的浓度的中性乳糖酶(2,600至4,000乳糖酶单位)。所述酶以下面的方式起作用：
乳糖+水→葡萄糖+半乳糖
该反应优选地消耗一摩尔的二糖乳糖并产生两摩尔的单糖葡萄糖和半乳糖。通过使糖的摩尔数加倍和通过使用一摩尔的水来水解糖部分之间的α键合，该反应降低了炼乳的同渗质量摩尔浓度。所得到的产品已接受了足以解决传染性的植物性病原体的热处理，并具有足够低以阻止肉毒杆菌(α＜0.93)和蜡状芽孢杆菌(α＜0.915)生长的水分活度。所述产品的水分活度优选地为0.85或以下以解决受关注的酸败微生物。所述产品优选地为商业上无菌的。
在表1、表2和表3中提供一些优选产品的配方。表1为对于未加味的乳产品。表2为对于香草味的乳产品，且表3为对于巧克力味的乳产品。
表1
| 成分 | 重量％ |
| 4X浓缩乳(3.25％脂肪一倍浓度，具有添加剂) | 70.00％ |
| 无水糖(蔗糖、葡萄糖或果糖) | 29.99％ |
| 乳糖酶 | .01％ |
香草乳
表2
| 成分 | 重量％ |
| 3.75X浓缩乳(2.0％脂肪一倍浓度，具有添加剂) | 79.754％ |
| 无水蔗糖 | 20.00％ |
| 香草香料(FONA KS06217wsi) | .20％ |
| 盐 | .036％ |
| 乳糖酶 | .01％ |
巧克力乳
表3
| 成分 | 重量％ |
| 4X乳(3.25％脂肪一倍浓度) | 69.00％ |
| 糖 | 26.00％ |
| 可可粉 | 4.00％ |
| 香草香料(无水，乙醇) | .99％ |
| 乳糖酶 | .01％ |
干燥的成分优选地连同包括香料和稳定剂的其他成分一起被完全地溶解在温暖的乳浓缩物中。
所述乳优选地使用被设计用于UHT处理系统的系统来处理，所述系统使用间接加热来将乳产品预热到175°F并能够将新鲜蒸汽注入所述产品中以将其带到175°F-310°F范围内的消毒温度。所述系统优选地连接到设置有搅拌和无菌过滤系统的无菌罐。优选地将无菌产品供给到无菌罐下游的无菌灌装机。
通过将设备的温度升高到至少250°F达30分钟或等同工艺，所述设备优选地首先达到无菌性的条件。所述系统优选地在280°F下用保持管(hold tube)以水产生模式运转，直到乳产品被引入平衡罐中。当乳产品进入系统时，保持管温度优选地被降低以便维持系统的整体性并提供最少加工用于预防乳产品中的病原体。在保持管中，温度优选地下降到170-240°F的范围。在保持管的末端，乳浓缩物优选地通过减压阀离开，进入了预消毒的真空室。浓缩物优选地形成降膜，降膜提供用于从产品除去水的最大面积。被除去的水的量取决于在引入室时的初始温度和室中维持的真空水平。通常，真空容器中维持7-30英寸水银柱的真空。对于每10°F温度降低，乳产品的水分优选地被降低1％。
乳的最终加热优选地用间接加热来实现，间接加热例如板式换热器或管式换热器。电能与欧姆加热、直接加热或微波的直接结合实现快速的温度增加，而不引入水。
优选地使用正排量泵从真空室除去炼乳，正排量泵例如由Moyno制造的螺杆泵。然后优选地将乳输送到无菌均化器，在无菌均化器中采取两级无菌均化以2000/500psi将乳均化。炼乳优选地被输送到最终冷却器，在最终冷却器中炼乳被冷却到小于100°F的温度。乳优选地被输送到用于导入无菌罐的无菌罐阀门组中。
无菌定量加料单元优选地具有0.2微米的过滤器孔径，其将0.1-0.0001％乳糖酶定量加料到乳浓缩物中。所结合的酶的量优选地足以快速地使乳糖浓度降低至少70％且最优选地降低至少97％。其他成分例如盐(氯化钠)可以同时被注入产品中以降低水分活度并使工艺设备腐蚀最小化。
接着，降乳糖乳被包装在无菌的箱中袋容器中，以最小化结合入产品中的水和最小化酸败微生物的引入。取决于贮藏条件，所述产品优选地具有2个月至12个月的货架寿命。
图1是浓缩的脱脂乳和降乳糖的脱脂乳的水分活度的图，显示了乳糖的水解可以用于降低水分活度的数据。添加乳糖酶具有作为结果的水分活度的降低。所述结果清楚地证明了水分活度可以通过将乳糖酶法转化为葡萄糖和半乳糖来降低。水分活度下降到0.86可用于保存，因为细菌芽孢可以生长，直到0.915的水分活度。图3是具有不同水平的无水果糖的浓缩的降乳糖乳的计算出的水分活度的图。该图显示具有添加的蔗糖的乳浓缩物降低水分活度(克/100ml)。通过将蔗糖改为无水果糖并增加乳糖酶，优选地使用真空工艺，可以下降到0.71。在一个可选择的实施方案中，添加另外的乳糖酶以获得乳中乳糖的100％水解。通过以体积基础添加而不是以乳糖的摩尔数基础添加，该配方优选地采用不足剂量(underdose)。如可以从该图看到的，乳糖的降低将水分活度降低到0.87。优选地使用真空除去另外的水以将水分活度降低到0.85以下。4-6％除去对应于真空室中40-60度的温度损失。在冷却之后，乳糖酶被无菌地引入产品中。酶水解提供了降低的乳浓缩物水分活度。
香草乳产品由常规炼乳(3.6-4.2X Grassland，II类浓缩)制成。0.1-1ml每升的乳糖酶被立即添加到浓缩物中并被允许反应，直到乳糖是70-99.5％水解的。在水解之后，乳粉(NFDM，Meijers)以将乳带到所需的浓度水平的水平来添加。乳可以是如所需的4X-8X浓度。产品用维持乳蛋白的悬浮而不会沉淀所需的更低水平的传统量的稳定剂来配制。无水糖(蔗糖、葡萄糖或果糖)(以0-50％重量(烘焙百分比))在搅拌和剪切下被结合入巴氏灭菌的4-8X乳浓缩物中。在此步骤期间的温度将需要被升高到40-80℃，以有助于糖的溶解且还不会降低乳糖酶活性。在结合糖之后，保持混合物，直到达到所需的水分活度(0.9-0.80)。可以在此时添加另外的成分，例如稳定剂(树胶、CMC或乳化剂)、盐和香料。每一成分的水分活度必须小于0.85，以使添加更多的水最小化。五倍浓缩物香草乳产品的配方在表4中阐明，且六倍浓缩物香草乳产品的配方在表5中阐明。
表4
| 成分 | 值 |
| Grassland浓缩物 | 1000 |
| 果糖(无水) | 350 |
| NFDM | 112 |
| 香料 | 25 |
| 盐 | 2.5 |
表5
| 成分 | 值 |
| Grassland浓缩物 | 1000 |
| 果糖(无水) | 420 |
| NFDM | 208 |
| 香料 | 30 |
| 盐 | 3 |
然后，优选地用足以使植物性病原生物失活的工艺来热处理混合物。能够在被降低的产品中生长的腐败菌也必须通过最终的热工艺来解决。降乳糖乳浓缩物的热处理优选地通过使用无菌处理和包装或通过使用热灌装来实现。无菌工艺使用巴氏灭菌的无菌处理系统，所述无菌处理系统通过应用热量带来商业无菌性的条件。系统一被消毒，乳产品就优选地被冷却，维持了保持管的温度和正压力。乳产品优选地被引入并用于将水推出系统之外。水和产品的界面导致具有大于所需限度的水分活度的混合物。此界面产品必须被完全地推动通过系统以阻止微生物生长。一达到溶解固体或水分活度限度，就无菌地包装乳产品。
可选择地，将乳产品加热到巴氏灭菌温度(72-125℃)且然后热罐装到罐头、瓶子或塑料容器中。容器被立即关闭且然后被冷却到环境温度。
处理步骤优选地用作最终步骤以降低水含量。在提供商业无菌性所需的热处理之后，热的降乳糖乳浓缩物以预定的温度被引入预消毒的真空室(1-30英寸水银柱真空)，以使用为UHT处理而开发的独创无菌技术来降低温度并蒸发另外的水。真空室优选地使用无菌泵来连续抽空以将材料转移到无菌罐。可能需要使用常规的无菌管式换热器的进一步冷却来将甜炼乳的温度降低到乳糖水解的最佳温度。浓缩度优选地由当乳被引入真空室时的乳的初始温度和该室内的真空度来调节。如果需要另外的酶，那么在无菌罐之前在此时引入另外的酶。
消毒的无菌罐优选地用作混合罐以将乳糖酶结合入乳中。乳糖酶溶液使用无菌技术来无菌过滤并被转移到无菌罐中。无菌罐优选地具有无菌搅拌以充分地混合被添加到罐中的任一组分。所述酶为在0.1和0.0001％之间的浓度的中性乳糖酶(2,600至4,000乳糖酶单位)。所述酶以下面的方式起作用：
乳糖+水→葡萄糖+半乳糖
该反应优选地消耗一摩尔的二糖乳糖并产生两摩尔的单糖葡萄糖和半乳糖。通过使糖的摩尔数加倍和通过使用一摩尔的水来水解糖部分之间的α键合，该反应优选地降低了炼乳的同渗质量摩尔浓度。所得到的产品优选地已接受了足以解决传染性的植物性病原体的热处理，并具有足够低以阻止肉毒杆菌(α＜0.93)和蜡状芽孢杆菌(α＜0.915)生长的水分活度。所述产品的水分活度优选地为0.85或以下以解决受关注的酸败微生物。所述产品优选地为商业上无菌的。
添加用于增甜的糖也降低了水分活度。单糖例如果糖、葡萄糖和半乳糖具有两倍于二糖例如葡萄糖或半乳糖的水分活度降低能力。通常，加味乳添加了在5-8％之间的糖(一倍浓度)以增加甜味。果糖或葡萄糖优选地单独使用或组合使用以增甜并降低水分活度。图3显示具有变化水平的单糖的降乳糖乳(95％还原)浓缩物的计算出的水分活度。
表6
| 成分 | 值 |
| Grassland浓缩物 | 1000 |
| 果糖(无水) | 420 |
| NFDM | 208 |
| 烘焙巧克力(baker′s chocolate) | 120 |
| 盐 | 3 |
巧克力乳的配方在表6阐明。除了添加烘焙巧克力之外，巧克力乳以与香草乳同样的方式制成。在高剪切下将巧克力熔化并合并入降乳糖乳浓缩物中。然后，降乳糖乳浓缩物优选地被均化以充分地将巧克力合并成能够延长贮藏的稳定乳状液。可以添加乳化剂和稳定剂以提高稳定性。然后巧克力乳优选地被热处理和无菌地包装或热罐装。巧克力经得起热罐装工艺，因为在热罐装之后颜色变化不明显。
用于处理具有合并的脱脂奶粉的乳的处理系统。
在图2示出用于处理乳产品的处理系统40。通过将设备的温度升高到至少250°F达30分钟或等同工艺，所述设备优选地首先被达到无菌性的条件。系统40在280°F下用保持管以水产生模式运转，直到乳产品被引入平衡罐51中。当乳产品进入系统40时，保持管54的温度被降低以便维持系统40的整体性并提供最少加工用于预防乳产品中的病原体。系统40的组件通过无菌管件50流动连通。在保持管54中温度可以被降低到170-240°F的范围。在保持管54的末端，乳产品通过减压阀离开，进入了预消毒的真空容器55。乳产品优选地形成降膜，降膜提供用于从乳产品除去水的最大面积。被除去的水的量取决于在引入室时的初始温度和室中维持的真空水平。通常，真空容器55中维持7-30英寸水银柱的真空。对于每10°F温度降低，乳产品的水分优选地被降低1％。
乳的最终加热用间接加热来实现，间接加热例如板式换热器或管式换热器。尽管蒸汽注入(由任选的蒸汽喷射器53提供)通常用于乳产品，但优选地，在该系统40中，不利用蒸汽喷射器以避免引入另外的水，该另外的水随后必须被除去。可选择地，电能与欧姆加热、直接加热或微波的直接结合实现快速的温度增加，而不将另外的水引入乳产品中。
优选地使用离心泵或正排量泵例如由Moyno制造的螺杆泵来从真空容器55移除炼乳。将炼乳输送到无菌均化器56，在无菌均化器56中优选地采取两级无菌均化以2000/500psi将炼乳均化。均化的炼乳优选地被输送到冷却器，在冷却器中均化的炼乳优选地被冷却到小于100°F的温度。冷却的均化的炼乳优选地被输送到用于导入无菌反应器罐59的无菌罐阀门组中。
无菌定量加料单元58优选地具有0.2微米的过滤器孔径，其将0.1-0.0001％乳糖酶从平衡罐57定量加料到具有冷却的均化的炼乳的无菌反应器罐59中以产生降乳糖乳产品。所结合的酶的量优选地足以快速地使乳糖浓度降低至少70％且最优选地降低至少97％。其他成分例如盐(氯化钠)可以同时被注入无菌反应器罐59中，以优选地降低水分活度并使处理设备腐蚀最小化。
接着，降乳糖乳产品优选地在冷却器60中被冷却并使用无菌灌装机61来包装在无菌的箱中袋容器65中，以最小化结合入产品中的水和最小化酸败微生物的引入。取决于贮藏条件，所述产品优选地具有2个月至12个月的货架寿命。因为微生物学是水分活度控制的，所以不需要微量试验来确认产品的商业无菌性且因此最终产品可以被立即释放用于配送。
多效蒸发器优选地用于从乳中除去水以制成乳浓缩物。典型的蒸发器使用6效来连续除去水。一种这样的多效蒸发器为可从Copenhagen，Denmark(丹麦)的Anhydro A/S(参见www.anhydro.com)得到的ANHYDRO蒸发系统。每个连续步骤以较低压力操作且随后又以较低温度操作。
图4是无菌多效蒸发器系统100的框图，无菌多效蒸发器系统100具有无菌滤过的乳糖酶注入、反应容器和无菌包装。
在第一效103a，用间接加热器102将一倍浓度平衡罐101中的原料乳加热到100℃达0.0001-5分钟，以使靶微生物失活和使酶失活。在保持时间之后，其被将注入第一效中，在第一效中水被快速地闪蒸出，当水分被除去时降低了温度。经历蒸发工艺的乳的典型温度曲线在图5阐释。当乳停留在第一效的锅中时，添加另外的热量以提供能量来蒸发水。第一效的温度为约70℃。第一效中固体含量从10％增加至13％。
在第二效103b，将乳从第一效泵入第二效，第二效被维持在稍微较低压力下。第二效中的压力还指示通常比第一效低约5℃的温度。当水被除去时，乳固体从13％增加至18％。
在第三效103c，将乳从第二效泵入第三效，第三效被维持在比在前的效低约3℃的稍微较低温度下。固体含量从18％增加至27％。
在第三效103d，将乳从第三效泵入第四效，第四效被维持在比效三低约2℃的稍微较低温度下。效4在60℃。此温度为法定的巴氏灭菌温度但还可以降低乳糖酶的活性。在该效，固体含量从28％增加至34％。
在第五效107a，将乳从效4泵入在60℃温度下的效5的真空容器。此时，当乳在60℃时，将乳糖酶引入乳中。当添加酶时，同时将酶闪蒸入第五效107a中，使温度降低至48℃。乳糖酶在47℃具有其最高活性且因此这是引入酶的最佳位置。定量加料阀的安全性由温度来维持，且酶的活性是最佳的。当酶停留在第五效107a的锅中时，酶快速地水解乳糖并改变依数性，通过降低粘度使其更易于处理。当水被蒸发时，浓缩物的固体含量从34％增加至42％。由于水解反应使用另外的水，进一步增加了固体含量。
在第六效107b，将来自第五效107a的乳泵入在43℃温度下的第六效107b的最终真空容器。在此部分除去另外的水，使固体浓度从42％增加至50％。在第五效107a中添加的酶在此效和全部随后的工艺中保持活性。来自第六效107b的乳为1+4浓缩物或5X乳。通过增加停留时间和增加温度以实现更高的降低，在同样的设备上可以实现进一步浓缩。然后将产品泵送到无菌罐108中并在80°F下贮藏。然后，优选地将产品泵送到无菌灌装机109中用于包装入无菌容器120。
表7阐明水解前和水解后至7.2倍浓度的示例含量。
表7
| 近似值 | 水解前 | 水解后和7.2X浓度 |
| 水(g) | 90.84 | 34.08 |
| 能量(kcal) | 34 | |
| 能量(kj) | 143 | |
| 蛋白(g) | 3.37 | 3.37 |
| 总脂质(脂肪)(g) | 0.08 | 0.08 |
| 灰分(g) | 0.75 | 0.75 |
| 葡萄糖(g) | 0 | 2.4175 |
| 果糖(g) | 0 | |
| 乳糖(g) | 5.09 | 0.2545 |
| 半乳糖(g) | 0 | 2.4175 |
| 水分活度 | 0.99 | 0.85 |
Claims (2)
1.一种用于制备货架稳定的成品乳浓缩物的方法，所述方法包括：
将原料乳产品引入平衡罐中；
在预热器中加热所述原料乳产品以产生经预热的乳产品；
将所述经预热的乳产品注入第一效蒸发器中，其中在70℃的温度加热所述经预热的乳产品，以蒸发水并增加所述经预热的乳产品的固体含量，以产生具有10％至13％固体浓度的第一效乳产品；
将所述第一效乳产品注入第二效蒸发器中，其中在65℃的温度加热所述第一效乳产品，以蒸发水并增加所述第一效乳产品的固体含量，以产生具有13％至18％固体浓度的第二效乳产品；
将所述第二效乳产品注入第三效蒸发器中，其中在62℃的温度加热所述第二效乳产品，以蒸发水并增加所述第二效乳产品的固体含量，以产生具有18％至27％固体浓度的第三效乳产品；
将所述第三效乳产品注入第四效蒸发器中，其中在60℃的温度加热所述第三效乳产品，以蒸发水并增加所述第三效乳产品的固体含量，以产生具有28％至34％固体浓度的乳浓缩物；
将所述乳浓缩物连同乳糖酶注入第五效蒸发器中，其中在48℃的温度加热所述乳浓缩物和所述乳糖酶，以蒸发水并增加固体含量，以产生具有34％至42％固体浓度的经水解的乳浓缩物；
将所述经水解的乳浓缩物注入第六效蒸发器中，其中在43℃的温度加热所述经水解的乳浓缩物，以蒸发水并增加经水解的乳浓缩物固体含量，以产生具有42％至50％固体浓度的货架稳定的成品乳浓缩物；
在80℉的温度将所述货架稳定的成品乳浓缩物保持在无菌罐中；和
使用无菌灌装机将所述货架稳定的成品乳浓缩物包装在无菌容器中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述原料乳产品被加热到100℃的温度，持续1秒至5分钟范围内的时间段，以使多种微生物和多种酶失活。
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