CN114304416B - 一种富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉及其制备方法 - Google Patents
一种富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉及其制备方法。所述富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉的制备方法包括：将经乳糖酶水解后的乳液与含多不饱和脂肪酸的油脂混合，得到富含多不饱和脂肪酸的酶解液；将所述酶解液在110‑130℃进行喷雾干燥，所述喷雾干燥过程中在雾滴表面包裹糊精或熟淀粉。本发明找到了深度水解法制备低乳糖蛋白粉的症结所在，通过改进后的喷雾干燥工艺，制备得到了乳糖含量低于0.5％，粉体收率不低于95％，吸湿率低于5.0％，产品感官特性好的富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉，而且大大降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及特殊膳食及宠物食品领域，尤其涉及一种富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉及其制备方法。
背景技术
乳糖不耐受症，又称乳糖消化不良或乳糖吸收不良，在缺乏乳糖酶的情况下，人摄入的乳糖不能被消化吸收进血液，而是滞留在肠道，导致肠道细菌发酵分解乳糖的过程中会产生大量气体。造成腹胀、放屁。过量的乳糖还会升高肠道内部的渗透压，阻止对水分的吸收而导致腹泻。这种情况发生在部分人群中，尤其是亚洲地区非常常见，无乳糖乳制品或特殊膳食能够解决这部分人群的乳糖不耐受症。另外，在哺乳动物中，猫的身体对乳糖不能很好地消化吸收，容易出现乳糖不耐症，会有腹泻的情况，因此，猫奶粉或其它供猫食用的产品中乳糖含量越低越好。
目前，对于无乳糖产品的制备方法主要是探讨其乳糖去除的方法，包括深度水解和膜过滤法。其中，深度水解是指在乳品中加入乳糖酶将乳糖水解成葡萄糖和半乳糖，但由于乳糖深度水解后的液态物料进行干燥后往往出现粉体收率较低、粉体结团等问题，因此乳糖深度水解的工艺主要应用于液态奶的制备中。
在制备低乳糖的蛋白粉、奶粉等固态产品时，通常采用膜过滤法，例如在WO公报00/45643中描述了基于膜技术的乳糖去除法，其中通过超滤和渗滤除去乳糖。但是，如CN102131397B中所述，膜过滤不仅将乳糖从乳中去除，还去除了一些对乳和由其制备的乳制品的味道至关重要的矿物质，影响感官特性，而且成本较高。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉及其制备方法。
本发明提供一种富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉的制备方法，包括：
将经乳糖酶水解后的乳液与含多不饱和脂肪酸的油脂混合，得到富含多不饱和脂肪酸的酶解液；
将所述酶解液在110-130℃进行喷雾干燥，所述喷雾干燥过程中在雾滴表面包裹糊精或淀粉。
需要说明的是，110-130℃该温度为进风温度。淀粉为可以被食用者消化的各种淀粉。
如前面所述，由于乳糖深度水解后的液态物料进行干燥后往往出现粉体收率较低、粉体结团等问题，所以在制备乳蛋白粉这类固态产品时通常采用膜过滤法，即使膜过滤法成本偏高，且会一定程度上影响产品感官特性，但本领域技术人员依然更多的在膜过滤法的方向上研究改进，例如，CN102131397B将乳液中蛋白质、糖和矿物质分离到不同的部分中，再在进一步分离中应用膜技术。
本发明试图通过工艺的方法解决乳糖深度水解后产生的系列问题，通过研究发现，乳糖水解后得到的葡萄糖会因软化点而在干燥过程中出现黏粘、粘壁的现象，进而造成粉体收率较低、粉体结团的问题。本研究曾尝试通过平衡物料的软化点而直接引入糊精或淀粉进行干燥，以及改进常规的喷雾干燥工艺温度(160-200℃喷雾干燥)，两个方面进行改进。发现虽然粘壁问题得到一定解决，但均无法完全解决粉体在放置过程中的结团、结块问题。本研究最后通过边干燥边包裹糊精或淀粉的方法，从而得到理想的无乳糖乳蛋白粉，相较于现有技术，生产成本也大大降低。
在本发明的具体实施方式中，所述喷雾干燥过程具体包括：将所述酶解液喷雾形成雾滴，进入底部装有糊精或淀粉的喷雾造粒装置，装置内持续进风维持喷雾造粒装置内物料温度为60-80℃，雾滴在干燥的过程中同时被包裹。
进一步地，经所述喷雾干燥后，保留20-60目的无乳糖乳蛋白粉，60目筛下物返回所述喷雾造粒装置。20目筛上物可直接报废。
其中为了达到20-60目的物料颗粒，所述喷雾干燥的时间为10-50min，也即在此时间范围内可以进行物料的收集工作。
在更进一步的优选条件中，所述淀粉或糊精的粒径不大于120微米。
进一步地，水解前的乳液为乳清蛋白粉和/或乳粉的水溶液。其中，乳清蛋白粉是从生产奶酪的废水里分离出来的，可自制也可市购。乳粉可为全脂乳粉、脱脂乳粉或半脱脂乳粉。
当乳粉原料有多种时，可将不同乳粉原料分别水解后再混合，也可先将乳粉原料混合再一起水解。
进一步地，所述多不饱和脂肪酸为十八碳以上的长链不饱和脂肪酸中的一种或多种。所述十八碳以上的长链不饱和脂肪酸可以是花生四烯酸、二十二碳六烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳五烯酸、亚油酸、亚麻酸。
所述含多不饱和脂肪酸的油脂可以为花生四烯酸油脂、二十二碳六烯酸油脂、葵花籽油、大豆油、核桃油、棕榈油、椰子油、菜籽油、亚麻籽油、玉米油中的一种或多种。
进一步地，将经乳糖酶水解后的乳液与含多不饱和脂肪酸的油脂混合，所述混合包括剪切和均质，剪切条件为3000-12000r/min剪切10-30min，均质压力为15-80Mpa。
进一步地，所述乳糖酶水解的条件为20-60℃酶解5-24h。乳糖酶与所述乳原料的质量比为(0.01-1):100
本发明还提供一种富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉，由上述任一制备方法制备得到。
所述无乳糖乳蛋白粉中，糊精或淀粉的含量为28-55％，多不饱和脂肪酸油脂的含量为0.1％-10％。
本发明所得富含多不饱和脂肪酸的无乳糖蛋白粉，其乳糖含量低于0.5％，粉体收率不低于95％，吸湿率低于5.0％，在内衬PE的牛皮纸袋包装条件下常温储存满足保质期要求，产品感官特性好，应用前景广阔。
本发明还提供一种猫宠物食品，包括上述富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉。
由于本发明的含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉可以实现乳糖含量小于0.5％，因此可称之为无乳糖产品。对于具有乳糖不耐症的猫十分友好，可用于制备猫宠物食品。同时，由于本发明所得无乳糖乳蛋白粉其稳定性好，也为制备下游产品提供了保障。
本发明提供了一种富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉及其制备方法，本发明冲破常规采用膜过滤法制备低乳糖蛋白粉的壁垒，找到了深度水解法制备低乳糖蛋白粉的症结所在，通过改进后的喷雾干燥工艺，制备得到了乳糖含量低于0.5％，粉体收率不低于95％，吸湿率低于5.0％，可在内衬PE的牛皮纸袋包装条件下常温储存满足保质期要求，产品感官特性好的富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉，而且大大降低了生产成本。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例中所涉及的原料及辅料，若无特别声明，均可通过市售购得。
实施例1
本实施例提供一种富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉，其制备方法如下：
(1)制备富含多不饱和脂肪酸的酶解液
用165kg纯水搅拌溶解100kg乳清蛋白粉，加入0.1kg乳糖酶，在38℃酶解10h，再加入0.36kg花生四烯酸油脂(花生四烯酸含量为40％)和0.54kg二十二碳六烯酸油脂(二十二碳六烯酸含量为40％)进行剪切均质得到富含多不饱和脂肪酸的酶解液，剪切条件8000r/min剪切30min，均质压力40MPa。
(2)制备全脂乳粉酶解液
用75.5kg纯水搅拌溶解75.5kg全脂乳粉，加入0.3kg乳糖酶，在38℃酶解13h得到全脂乳粉酶解液。
(3)制备富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉
将上述两种酶解液搅拌混合，混合溶液在120℃的进风温度下喷雾成雾滴喷入已经预热的喷雾造粒装置中，喷雾造粒装置底部装有100kg糊精，颗粒大小为120μm，同时持续进风以维持喷雾造粒装置内的物料温度，使雾滴被部分干燥，且被一层底部吹起的糊精包裹，喷雾干燥30min后通过真空上料机不断将物料从喷雾造粒装置底部吸出，经20目和60目筛分，20目筛上物报废，20-60目之间即无乳糖乳蛋白粉，60目筛下物通过输送系统送回到喷雾造粒装置中，同时补入新的糊精。
实施例2
本实施例提供一种富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉，其制备方法如下：
(1)制备富含多不饱和脂肪酸的酶解液
用204kg纯水搅拌溶解100kg乳清蛋白粉，加入0.1kg乳糖酶，在38℃酶解10h，再依次加入12.12kg葵花籽油、12.12kg亚麻籽油、0.36kg花生四烯酸油脂(花生四烯酸含量为40％)和0.54kg二十二碳六烯酸油脂(二十二碳六烯酸含量为40％)进行剪切均质得到富含多不饱和脂肪酸的酶解液，剪切条件8000r/min剪切30min，均质压力40MPa。
(2)制备脱脂乳粉酶解液
用88kg纯水搅拌溶解88kg脱脂乳粉，加入0.5kg乳糖酶，在38℃酶解15h得到脱脂乳粉酶解液。
(3)制备富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉
将上述两种酶解液搅拌混合，混合溶液在120℃的进风温度下喷雾成雾滴喷入已经预热的喷雾造粒装置中，喷雾造粒装置底部装有100kg熟淀粉，颗粒大小为100μm，同时持续进风以维持喷雾造粒装置内的物料温度，使雾滴被部分干燥，且被一层底部吹起的熟淀粉包裹，喷雾干燥30min后通过真空上料机不断将物料从喷雾造粒装置底部吸出，经20目和60目筛分，20目筛上物报废，20-60目之间即无乳糖乳蛋白粉，60目筛下物通过输送系统送回到喷雾造粒装置中，同时补入新的熟淀粉。
实施例3
本实施例提供一种富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉，其制备方法如下：
(1)制备富含多不饱和脂肪酸的酶解液
用165kg纯水搅拌溶解100kg乳清蛋白粉，加入0.1kg乳糖酶，在38℃酶解10h，再加入0.36kg花生四烯酸油脂(花生四烯酸含量为40％)和0.54kg二十二碳六烯酸油脂(二十二碳六烯酸含量为40％)进行剪切均质得到富含多不饱和脂肪酸的酶解液，剪切条件8000r/min剪切30min，均质压力40MPa。
(2)制备全脂乳粉酶解液
用75.5kg纯水搅拌溶解75.5kg全脂乳粉，加入0.3kg乳糖酶，在38℃酶解13h得到全脂乳粉酶解液。
(3)制备富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉
将上述两种酶解液搅拌混合，混合溶液在120℃的进风温度下喷雾成雾滴喷入已经预热的喷雾造粒装置中，喷雾造粒装置底部装有100kg糊精，颗粒大小为200μm，同时持续进风以维持喷雾造粒装置内的物料温度，使雾滴被部分干燥，且被一层底部吹起的糊精包裹，喷雾干燥30min后通过真空上料机不断将物料从喷雾造粒装置底部吸出，经20目和60目筛分，20目筛上物报废，20-60目之间即无乳糖乳蛋白粉，60目筛下物通过输送系统送回到喷雾造粒装置中，同时补入新的糊精。
对比例1
本对比例提供一种富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉，其制备方法如下：
(1)制备富含多不饱和脂肪酸的酶解液
用165kg纯水搅拌溶解100kg乳清蛋白粉，加入0.1kg乳糖酶，在38℃酶解10h，再加入0.36kg花生四烯酸油脂(花生四烯酸含量为40％)和0.54kg二十二碳六烯酸油脂(二十二碳六烯酸含量为40％)进行剪切均质得到富含多不饱和脂肪酸的酶解液，剪切条件8000r/min剪切30min，均质压力40MPa。
(2)制备全脂乳粉酶解液
用75.5kg纯水搅拌溶解75.5kg全脂乳粉，加入0.3kg乳糖酶，在38℃酶解13h得到全脂乳粉酶解液。
(3)制备富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉
将上述两种酶解液搅拌混合，再加入171.95kg纯水和126.36kg糊精(与实施例1中糊精实际用量相当)搅拌溶解后喷雾干燥，进风温度120℃，产品经20目筛分，20目筛上物报废，20目筛下物即无乳糖乳蛋白粉。
但是，该对比例在无粉末底料的前提下，进风温度太低，无法干燥得到产品。
对比例2
本对比例提供一种富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉，其制备方法如下：
(1)制备富含多不饱和脂肪酸的酶解液
用204kg纯水搅拌溶解100kg乳清蛋白粉，加入0.1kg乳糖酶，在38℃酶解10h,再依次加入12.12kg葵花籽油、12.12kg亚麻籽油、0.36kg花生四烯酸油脂(花生四烯酸含量为40％)和0.54kg二十二碳六烯酸油脂(二十二碳六烯酸含量为40％)进行剪切均质得到富含多不饱和脂肪酸的酶解液，剪切条件8000r/min剪切30min，均质压力40MPa。
(2)制备脱脂乳粉酶解液
用88kg纯水搅拌溶解88kg脱脂乳粉，加入0.5kg乳糖酶，在38℃酶解15h得到脱脂乳粉酶解液。
(3)制备富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉
将上述两种酶解液搅拌混合，再加入123.4kg纯水和90kg熟淀粉(与实施例2中熟淀粉实际用量相当)搅拌溶解后高温喷雾干燥，进风温度190℃，产品经20目筛分，20目筛上物报废，20目筛下物即无乳糖乳蛋白粉。
对比例3
本对比例提供一种富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉，其制备方法如下：
(1)制备富含多不饱和脂肪酸的酶解液
用165kg纯水搅拌溶解100kg乳清蛋白粉，加入0.1kg乳糖酶，在38℃酶解10h，再加入0.36kg花生四烯酸油脂(花生四烯酸含量为40％)和0.54kg二十二碳六烯酸油脂(二十二碳六烯酸含量为40％)进行剪切均质得到富含多不饱和脂肪酸的酶解液，剪切条件8000r/min剪切30min，均质压力40MPa。
(2)制备全脂乳粉酶解液
用75.5kg纯水搅拌溶解75.5kg全脂乳粉，加入0.3kg乳糖酶，在38℃酶解13h得到全脂乳粉酶解液。
(3)制备富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉
将上述两种酶解液搅拌混合，混合溶液喷雾成雾滴喷入已经预热的喷雾造粒装置中，喷雾造粒装置底部装有100kg糊精，同时持续进风使物料流化，进风温度180℃，雾滴被部分干燥，且被一层底部吹起的糊精包裹，喷雾干燥30min后通过真空上料机不断将物料从喷雾造粒装置底部吸出，经20目和60目筛分，20目筛上物报废，20-60目之间即无乳糖乳蛋白粉，60目筛下物通过输送系统送回到喷雾造粒装置中，同时补入新的糊精。
对比例4
本对比例提供一种富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉，其制备方法如下：
(1)制备富含多不饱和脂肪酸的酶解液
用165kg纯水搅拌溶解100kg乳清蛋白粉，加入0.1kg乳糖酶，在38℃酶解10h，再加入0.36kg花生四烯酸油脂(花生四烯酸含量为40％)和0.54kg二十二碳六烯酸油脂(二十二碳六烯酸含量为40％)进行剪切均质得到富含多不饱和脂肪酸的酶解液，剪切条件8000r/min剪切30min，均质压力40MPa。
(2)制备全脂乳粉酶解液
用75.5kg纯水搅拌溶解75.5kg全脂乳粉，加入0.3kg乳糖酶，在38℃酶解13h得到全脂乳粉酶解液。
(3)制备富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉
将上述两种酶解液搅拌混合后高温喷雾干燥，进风温度190℃，产品经20目筛分，20目筛上物报废，20目筛下物采用底喷包衣方式包裹糊精，包衣液是40％糊精溶液，增重42％即无乳糖乳蛋白粉。
对比例5
本对比例提供一种富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉，其制备方法如下：
(1)制备富含多不饱和脂肪酸的酶解液
用165kg纯水搅拌溶解100kg乳清蛋白粉，加入0.1kg乳糖酶，在38℃酶解10h，再加入0.36kg花生四烯酸油脂(花生四烯酸含量为40％)和0.54kg二十二碳六烯酸油脂(二十二碳六烯酸含量为40％)进行剪切均质得到富含多不饱和脂肪酸的酶解液，剪切条件8000r/min剪切30min，均质压力40MPa。
(2)制备全脂乳粉酶解液
用75.5kg纯水搅拌溶解75.5kg全脂乳粉，加入0.3kg乳糖酶，在38℃酶解13h得到全脂乳粉酶解液。
(3)制备富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉
将上述两种酶解液搅拌混合，混合溶液在90℃的进风温度下喷雾成雾滴喷入已经预热的喷雾造粒装置中，喷雾造粒装置底部装有100kg糊精，同时持续进风试图以维持喷雾造粒装置内的物料温度，使雾滴被部分干燥，但由于装置内温度太低，造成物料无法及时干燥，造成塌床现象。
产品性能测试
对各实施例和对比例所得产品的乳糖含量、吸湿率、糊精或熟淀粉粘附比例(即终产品中糊精或熟淀粉含量)、感官特性、产品收率进行测试。
其中，乳糖含量检测参照GB 5413.5-2010食品安全国家标准婴幼儿食品和乳品中乳糖、蔗糖的测定。
糊精或熟淀粉粘附比例由酶解液的乳糖含量和无乳糖乳蛋白粉的乳糖含量计算得到。
收率＝实际产出/理论投入。
吸湿率测定方法为：将20g样品放入已称量好的表面皿中，放置于25℃湿度75％的恒温恒湿箱21.5h后进行称量并计算吸湿率。
感官评分0-7分，“0”分表示没有；“1-2”分表示轻微；“3-4”分表示中等；“5-6”表示较重；“7”分表示非常重。
结果如表1所示。
表1各产品性能测试结果
| 乳糖含量 | 糊精或熟淀粉粘附比例 | 收率 | 吸湿率 | 初始感官 | |
| 实施例1 | 0.26％ | 42％ | 96％ | 3.0％ | 5分乳香味 |
| 实施例2 | 0.23％ | 30％ | 96％ | 3.5％ | 5分乳香味 |
| 实施例3 | 0.29％ | 38％ | 95％ | 4.8％ | 4分乳香味 |
| 对比例1 | / | / | / | / | / |
| 对比例2 | 0.34％ | / | 92％ | 8.2％ | 3分乳香味 |
| 对比例3 | 0.45％ | 13％ | 93％ | 10.7％ | 2分哈味 |
| 对比例4 | 0.30％ | 42％ | 86％ | 9.5％ | 3分乳香味 |
| 对比例5 | / | / | / | / | / |
由以上结果可以看出，本发明实施例制备得到的富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉的乳糖含量低于0.5％，甚至能做到低于0.3％，符合《食品营养声称和营养成分功能声称准则》中关于无乳糖的宣称条件，粉体收率不低于95％，吸湿率低于5.0％，产品感官特性好。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉的制备方法，其特征在于，包括：
将经乳糖酶水解后的乳液与含多不饱和脂肪酸的油脂混合，得到富含多不饱和脂肪酸的酶解液；水解前的乳液为乳清蛋白粉和/或乳粉的水溶液；
将所述酶解液在110-130℃进行喷雾干燥，所述喷雾干燥过程具体包括：将所述酶解液喷雾形成雾滴，进入底部装有糊精或淀粉的喷雾造粒装置，装置内持续进风维持喷雾造粒装置内物料温度为60-80℃，雾滴在干燥的过程中同时被包裹，经所述喷雾干燥后，保留20-60目的无乳糖乳蛋白粉。
2.根据权利要求1所述的富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉的制备方法，其特征在于，所述含多不饱和脂肪酸的油脂为花生四烯酸油脂、二十二碳六烯酸油脂、葵花籽油、大豆油、核桃油、棕榈油、椰子油、菜籽油、亚麻籽油、玉米油中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉的制备方法，其特征在于，所述混合包括剪切和均质，剪切条件为3000-12000r/min剪切10-30min，均质压力为15-80Mpa。
4.根据权利要求1所述的富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉的制备方法，其特征在于，所述乳糖酶水解的条件为20-60℃酶解5-24h。
5.一种富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉，其特征在于，由权利要求1-4任一项所述的富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉的制备方法制备得到。
6.根据权利要求5所述的富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉，其特征在于，所述无乳糖乳蛋白粉中，糊精或淀粉的含量为28-55%，多不饱和脂肪酸油脂的含量为0.1%-10%。
7.一种猫宠物食品，其特征在于，包括权利要求5或6所述的富含多不饱和脂肪酸的无乳糖乳蛋白粉。
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