CN114258949A - 一种含天然DHA的A2β-酪蛋白牛奶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含天然DHA的A2β‑酪蛋白牛奶及其制备方法，本本发明通过对奶牛进行基因和蛋白双重检测获得纯种A2型奶牛。同时在此基础上，在不额外添加DHA以及其他食品添加剂的情况下实现牛乳中DHA含量达到较高水平(20mg/100mL)，同时货架期期间产品状态稳定。因此所获得的液态乳制品不仅营养价值更高而且更加亲和人体。
Description
技术领域
本发明属于乳制品技术领域，具体涉及一种含天然DHA的A2β-酪蛋白牛奶及其制备方法。
背景技术
牛奶蛋白主要分为乳清蛋白和酪蛋白，其中酪蛋白中的30-35％是β-酪蛋白。同时，β-酪蛋白含有多种变异体，变体中最常见的两种就是A1和A2。这两种β-酪蛋白的唯一区别，是组成这种蛋白质的209个氨基酸中的第67位氨基酸不同。现有研究表明，A2β-酪蛋白结构与母乳的结构更为相似，相对于A1蛋白，多篇同行评议文献研究表明，A2蛋白在消化、代谢以及免疫应答等方面更加亲和人体。因此，A2蛋白牛奶越来越受到消费者关注。
DHA又叫二十二碳六烯酸，属于Omega-3不饱和脂肪酸家族中的重要成员。DHA对婴幼儿神经系统和视网膜的发育至关重要。然而，DHA无法通过人体自身合成，只能通过日常膳食摄入，因此提高食品中DHA等不饱和脂肪酸的含量在增加产品附加值以及营养价值上具有重要作用。
近年来，虽然陆续有天然或强化DHA牛奶的报道，但是这种无论是天然还是通过额外添加DHA藻油的方式仍具有一定弊端。目前常规的含天然DHA牛奶中DHA含量较低，一般在10mg/100mL左右。此外，虽然外源添加的方式可以显著提高牛奶中的DHA含量，但是DHA藻油是一种高载油的原料，加入到牛奶中往往需要同时添加多种乳化剂以达到体系稳定，从而引入了多种食品添加剂。同时由于DHA藻油具有不良风味，外源添加的方式在不良风味掩盖和修饰方面存在挑战，这在专利CN112352837A也有所提及。如何满足消费者，特别是年轻妈妈以及孕期女性对健康和营养属性的要求已成为今后乳制品的发展方向。目前市面上虽已有A2牛奶和DHA牛奶相关产品出现，但是这种既含有天然DHA又更加亲和人体的牛奶还未曾报道。
发明内容
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种含有天然DHA的A2β-酪蛋白牛奶及其制备方法。通过筛选纯种A2基因型奶牛，并经过定制化饲养管理和加工制成。与其他产品相比在不外源添加的基础上实现较高含量的DHA，在不添加乳化剂等其他食品添加剂的情况下仍能保持良好的货架期状态，同时所制备的牛奶中的β-酪蛋白类型全部为A2型。
本发明主要是通过以下技术方案解决上述技术问题。
本发明提供了一种含天然DHA的A2β-酪蛋白牛奶的制备方法，包括以下步骤：
(1)选择健康状况良好的奶牛，采集奶牛的毛发、组织或体液并提取奶牛的DNA，采用基因、蛋白双重检测方法，筛选得到所产的生乳中β-酪蛋白全部为A2β-酪蛋白的纯种A2型奶牛；
(2)对筛选的纯种A2型奶牛进行单独饲养和管理，通过每天饲喂200-300g DHA营养强化剂，3个月后每隔1周对生乳中的DHA含量进行监测；所述DHA营养强化剂中DHA≥18％；
(3)选择卫生状况良好的生牛乳，生牛乳的蛋白质含量≥3.1％，脂肪含量≥3.3％；
(4)将生牛乳升温至50-60℃条件，均质压力为18-22MPa进行均质随后降温至6℃以下储存；
(5)将步骤(4)得到的牛乳升温杀菌并保温0.1-15s，随后迅速冷却至4-6℃，得到杀菌后牛乳；
(6)杀菌后的牛乳在超洁净或者无菌环境下进行灌装，储藏。
优选的，步骤(2)中，所述的DHA营养强化剂为裂壶藻粉经过大豆磷脂、植物油以及麦芽糊精包被，以减少奶牛摄入DHA营养强化剂后造成的乳脂下降和产奶量下降。
优选的，步骤(3)中，生牛乳可采用离心除菌，离心除菌温度50-60℃，转速5000-6000rpm/min。
优选的，步骤(6)中，当步骤(5)杀菌温度为75～85℃的巴氏杀菌时，得到的巴氏杀菌乳在4-6℃条件下储藏；当步骤(5)杀菌温度为137-150℃的超高温杀菌时，得到的超高温灭菌乳在常温条件下储藏即可。
本发明还提供了一种含天然DHA的A2β-酪蛋白牛奶，通过上述制备方法制得。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
与现有技术相比，本发明的积极进步效果在于：
本发明通过对奶牛进行基因和蛋白双重检测获得纯种A2型奶牛。同时在此基础上，在不额外添加DHA以及其他食品添加剂的情况下实现牛乳中DHA含量达到较高水平(20mg/100mL)，同时货架期期间产品状态稳定。因此所获得的液态乳制品不仅营养价值更高而且更加亲和人体。
附图说明
图1为A1和A2β-酪蛋白色谱图
具体实施方式
一种含天然DHA的A2β-酪蛋白牛奶的制备方法，包括以下步骤：
(1)选择健康状况良好的奶牛，采集奶牛的毛发、组织或体液并提取奶牛的DNA，采用基因、蛋白双重检测方法，筛选得到所产的生乳中β-酪蛋白全部为A2β-酪蛋白的纯种A2型奶牛；
(2)对筛选的纯种A2型奶牛进行单独饲养和管理，通过每天饲喂200-300g DHA营养强化剂，3个月后每隔1周对生乳中的DHA含量进行监测；所述DHA营养强化剂中DHA≥18％；
(3)选择卫生状况良好的生牛乳，生牛乳的蛋白质含量≥3.1％，脂肪含量≥3.3％；
(4)将生牛乳升温至50-60℃条件，均质压力为18-22MPa进行均质随后降温至6℃以下储存；
(5)将步骤(4)得到的牛乳升温杀菌并保温0.1-15s，随后迅速冷却至4-6℃，得到杀菌后牛乳；
(6)杀菌后的牛乳在超洁净或者无菌环境下进行灌装，储藏。
本发明制备方法中，步骤(1)中，根据Ensembl和NCBI数据库中的β-酪蛋白基因序列以及不同变异体对应的SNP突变位点信息设计引物进行多重连接酶检测反应。当奶牛CSN2基因的8个SNP位点对应的基因型分别为c.151(GG)、c.154(GG)、c.245(CC)、c.307(CC)、c.322(AA)、c.363(CC)、c.411(CC)和c.500(CC)时，则被判定为A2型奶牛。所述检测优选采用基因、蛋白双重检测方法，确保筛选后得到的奶牛为纯种A2型奶牛，并且所产的生乳中的β-酪蛋白全部为A2β-酪蛋白。
本发明制备方法中，步骤(2)中，所述的DHA营养强化剂为裂壶藻粉经过大豆磷脂、植物油以及麦芽糊精包被，以减少奶牛摄入DHA营养强化剂后造成的乳脂下降和产奶量下降。
本发明制备方法中，步骤(3)中，生牛乳可采用离心除菌，离心除菌温度50-60℃，优选为55℃，转速5000-6000rpm/min，优选为5500rpm/min。(4)将生牛乳升温至50-60℃条件，优选为55℃，均质压力为18-22MPa进行均质随后降温至6℃以下储存，均质压力优选为20MPa；将均质后的牛乳升温至75-150℃，优选为90-130℃，更优选为110℃，保温0.1-15s，优选为2-10s，更优选为5s，随后迅速冷却至4-6℃，优选为5℃，得到杀菌后牛乳；杀菌后的牛乳在超洁净或者无菌环境下进行灌装，当杀菌温度为75～85℃的巴氏杀菌时，得到的巴氏杀菌乳在4-6℃条件下储藏；当杀菌温度为137-150℃的超高温杀菌时，得到的超高温灭菌乳在常温条件下储藏即可。
本发明制备方法中，还需对对灌装后的牛奶中的A2蛋白含量检测，检测方法采用高效液相色谱法。同时对灌装后的牛奶中的DHA含量进行检测，检测方法参考GB5009.168。
本发明还提供了一种含天然DHA的A2β-酪蛋白牛奶，通过上述制备方法制得。
下面通过具体的实施例对本发明做进一步的详细描述,但并不因此将本发明限制在所述实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
(1)对奶牛进行基因和蛋白双重检测筛选纯种A2型奶牛，并通过专门的饲养得到含含天然DHA的A2β-酪蛋白奶牛；
(2)选择卫生状况良好的生牛乳，生乳的蛋白质含量≥3.1％，脂肪含量≥3.3％；生牛乳采用离心除菌，离心除菌温度50℃，转速6000rpm/min；
(3)均质：将生奶升温至50℃条件，均质压力为22MPa进行均质随后降温至6℃以下储存；
(4)杀菌：将步骤(2)得到的生牛乳升温至75℃，保温15s，随后迅速冷却至4℃，得到杀菌后牛乳；
(5)灌装：杀菌后的牛乳在超洁净或者无菌环境下进行灌装，巴氏杀菌乳需在4℃条件下储藏；
(6)蛋白检测：对灌装后的牛奶中的A2蛋白含量检测，检测方法采用高效液相色谱法；
(7)DHA含量检测：对灌装后的牛奶中的DHA含量进行检测，检测方法参考GB5009.168。
实施例2
(1)对奶牛进行基因和蛋白双重检测筛选纯种A2型奶牛，并通过专门的饲养得到含含天然DHA的A2β-酪蛋白奶牛；
(2)选择卫生状况良好的生牛乳，生乳的蛋白质含量≥3.1％，脂肪含量≥3.3％；生牛乳采用离心除菌，离心除菌温度60℃，转速5000rpm/min；
(3)均质：将生奶升温至60℃条件，均质压力为18MPa进行均质随后降温至6℃以下储存；
(4)杀菌：将步骤(2)得到的生牛乳升温至137℃，保温6s，随后迅速冷却至4℃，得到杀菌后牛乳；
(5)灌装：杀菌后的牛乳在无菌环境下进行灌装，杀菌乳常温条件下储藏；
(6)蛋白检测：对灌装后的牛奶中的A2蛋白含量检测，检测方法采用高效液相色谱法；
(7)DHA含量检测：对灌装后的牛奶中的DHA含量进行检测，检测方法参考GB5009.168。
实施例3
(1)对奶牛进行基因和蛋白双重检测筛选纯种A2型奶牛，并通过专门的饲养得到含含天然DHA的A2β-酪蛋白奶牛；
(2)选择卫生状况良好的生牛乳，生乳的蛋白质含量≥3.1％，脂肪含量≥3.3％；生牛乳采用离心除菌，离心除菌温度55℃，转速5500rpm/min；
(3)均质：将生奶升温至55℃条件，均质压力为20MPa进行均质随后降温至6℃以下储存；
(4)杀菌：将步骤(2)得到的生牛乳升温至150℃，保温0.1s，随后迅速冷却至4℃，得到杀菌后牛乳；
(5)灌装：杀菌后的牛乳在无菌环境下进行灌装，杀菌乳常温条件下储藏；
(6)蛋白检测：对灌装后的牛奶中的A2蛋白含量检测，检测方法采用高效液相色谱法；
(7)DHA含量检测：对灌装后的牛奶中的DHA含量进行检测，检测方法参考GB5009.168。
对比例1
(1)对奶牛进行基因和蛋白双重检测筛选纯种A2型奶牛；
(2)选择卫生状况良好的生牛乳，生乳的蛋白质含量≥3.1％，脂肪含量≥3.3％。生牛乳采用离心除菌，离心除菌温度50℃，转速6000rpm/min；
(3)配料：将生牛乳升温至60℃，加入配料并在高速剪切的条件下搅拌15min；所述配料可由以下比例组成，DHA藻油(DHA≥35％)0.08％，单，双甘油脂肪酸酯0.1％，蔗糖脂肪酸酯0.05％，卡拉胶0.02％，其余由生牛乳补足至100％。
(4)均质：将步骤(3)配置好的牛乳升温至70℃条件，均质压力为18MPa进行均质随后降温至6℃以下储存；
(5)杀菌：将步骤(4)的牛乳升温至137℃，保温6s，随后冷却至20℃，得到杀菌后牛乳；
(6)灌装：杀菌后的牛乳在无菌环境下进行灌装然后在常温条件下储藏；
(7)蛋白检测：对灌装后的牛奶中的A2蛋白含量检测，检测方法采用高效液相色谱法；
(8)DHA含量检测：对灌装后的牛奶中的DHA含量进行检测，检测方法参考GB5009.168。
对比例2
(1)筛选健康的奶牛进行一般补充裂壶藻粉，3个月后每隔1周对生乳中的DHA含量进行监测；
(2)选择卫生状况良好的生牛乳，生乳的蛋白质含量≥3.1％，脂肪含量≥3.3％生牛乳可采用离心除菌，离心除菌温度60℃，转速5000rpm/min；
(3)均质：将步骤(3)配置好的牛乳升温至55℃条件，均质压力为22MPa进行均质随后降温至6℃以下储存；
(4)杀菌：将步骤(3)的牛乳升温至150℃，保温0.1s，随后冷却至6℃，得到杀菌后牛乳；
(5)灌装：杀菌后的牛乳在无菌环境下进行灌装然后在常温条件下储藏；
(6)蛋白检测：对灌装后的牛奶中的A2蛋白含量检测，检测方法采用高效液相色谱法；
(7)DHA含量检测：对灌装后的牛奶中的DHA含量进行检测，检测方法参考GB5009.168。
效果实施例1
为了评价实施例和对比例之间的差异，对实施例1-3和对比例1-2中的DHA含量、A2蛋白占比、风味以及货架期状态进行了评价。其中风味评价采用20位专业研发人员以正常牛奶为参考进行差异性评价。同时货架期状态评价主要基于脂肪上浮情况(0-3mm为轻微上浮，≥3mm为明显上浮)。相关评价结果见表1。
表1实施例1-3和对比例1-2评价表
通过表1可以看出实施例具有比较明显优势，虽然DHA含量略低于对比例1，但是对比例1是通过外源添加的方式，因此产品的风味和状态均有比较大劣势。同时通过基因和蛋白双重检测技术确保了实施例中的牛奶A2蛋白占比达到100％，更加亲和。综上，本发明具有积极有效意义。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种含天然DHA的A2β-酪蛋白牛奶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)选择健康状况良好的奶牛，采集奶牛的毛发、组织或体液并提取奶牛的DNA，采用基因、蛋白双重检测方法，筛选得到所产的生乳中β-酪蛋白全部为A2β-酪蛋白的纯种A2型奶牛；
(2)对筛选的纯种A2型奶牛进行单独饲养和管理，通过每天饲喂200-300g DHA营养强化剂，3个月后每隔1周对生乳中的DHA含量进行监测；所述DHA营养强化剂中DHA≥18％；
(3)选择卫生状况良好的生牛乳，生牛乳的蛋白质含量≥3.1％，脂肪含量≥3.3％；
(4)将生牛乳升温至50-60℃条件，均质压力为18-22MPa进行均质随后降温至6℃以下储存；
(5)将步骤(4)得到的牛乳升温杀菌并保温0.1-15s，随后迅速冷却至4-6℃，得到杀菌后牛乳；
(6)杀菌后的牛乳在超洁净或者无菌环境下进行灌装，储藏。
2.根据权利要求1所述的含天然DHA的A2β-酪蛋白牛奶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的DHA营养强化剂为裂壶藻粉经过大豆磷脂、植物油以及麦芽糊精包被，以减少奶牛摄入DHA营养强化剂后造成的乳脂下降和产奶量下降。
3.根据权利要求1所述的含天然DHA的A2β-酪蛋白牛奶的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，生牛乳可采用离心除菌，离心除菌温度50-60℃，转速5000-6000rpm/min。
4.根据权利要求1所述的含天然DHA的A2β-酪蛋白牛奶的制备方法，其特征在于，步骤(6)中，当步骤(5)杀菌温度为75～85℃的巴氏杀菌时，得到的巴氏杀菌乳在4-6℃条件下储藏；当步骤(5)杀菌温度为137-150℃的超高温杀菌时，得到的超高温灭菌乳在常温条件下储藏即可。
5.一种含天然DHA的A2β-酪蛋白牛奶，其特征在于，通过权利要求1-3任一项所述制备方法制得。
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