CN115989830A - 低乳糖高活性蛋白乳制品及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种低乳糖高活性蛋白乳制品及其制备方法。该低乳糖高活性蛋白乳制品包括：小于或等于2.0g/100g的乳糖，优选小于或等于1.5g/100g的乳糖；和小于或等于12mg/100g蛋白质的糠氨酸，优选小于或等于10mg/100g蛋白质的糠氨酸；并且，所述低乳糖高活性蛋白乳制品在0～15℃冷藏条件下贮存60天的产品细菌总数小于或等于5000CFU/ml，优选小于或等于1000CFU/ml，更优选小于或等于50CFU/ml。本发明的低乳糖高活性蛋白乳制品在乳糖含量降低且富含多种活性营养成分的同时具有延长的货架期和极好的风味口感。
Description
技术领域
本发明涉及乳品加工技术领域，具体涉及一种低乳糖高活性蛋白乳制品及其制备方法。
背景技术
牛奶被誉为“白色血液”，一直被认为是大自然中营养最完整的食物之一，牛奶中的活性营养蛋白和乳钙是人们购买牛奶的主要驱动力。但在牛奶中还存在4-6％的乳糖，乳糖是由一分子D-葡萄糖与一分子D-半乳糖以β-1,4糖苷键结合而成的还原性双糖，由于部分消费者身体中缺乏乳糖酶，使得牛乳中的乳糖得不到水解，存在乳糖不耐受的症状。中国属于乳糖不耐受症高发地区，根据调查显示，我国目前饮用的牛奶的成年人“乳糖不耐受”发生率高达86.7％。
根据这一情况，目前已经有低乳糖灭菌乳产品，目前有两种方式进行乳糖水解：一是通过对原奶进行巴氏杀菌后，将乳糖酶添加到巴氏杀菌乳中进行水解乳糖，由于传统乳糖酶的适用温度为35～40℃，且35～40℃是牛奶中微生物增殖的最适温度，原奶直接在40℃条件下进行水解，水解过程对牛奶质量影响很严重；二是通过在灭菌的牛奶产品灌装阶段加入无菌乳糖酶制备得到低乳糖牛奶产品，但该种方法目前只能应用于常温乳制品。由于乳糖酶需要在产品制备完成后进行乳糖水解过程，巴氏杀菌乳制备完成后需要放置在4～6℃条件下贮藏，该条件不利于乳糖水解的发生。然而，通过上述两种乳糖水解方式得到的低乳糖产品中的活性营养物质在加工过程中由于不同杀菌程度的热处理会造成大量损失。此外，生牛乳中的糠氨酸含量微乎其微且不受奶牛处在正常饲养范围内的条件变化影响，而生牛乳经受热处理会导致糠氨酸含量升高。因此，糠氨酸含量也可以间接反映牛奶中活性蛋白的含量水平。
CN101341908A公开了一种澳特兰高蛋白牛奶，是以原奶为原料，通过巴氏杀菌后，经乳糖酶降解处理，灭酶冷却后，添加α-乳白蛋白、乳铁蛋白和含有活性免疫球蛋白的牛初乳粉而制成的蛋白质含量不低于3.5％的液态乳产品。这种牛奶虽然是采用巴氏杀菌工艺生产的低乳糖高蛋白功能性牛奶，但其活性蛋白都是通过外源性添加。
CN109548872A公开了一种低乳糖驼乳的制备方法，包括下述步骤：(1)对原料驼乳进行检验；(2)将检验合格的原料驼乳经滤网过滤和离心净乳机处理，去除杂质；(3)对净乳后的原料驼乳进行分离，得到含有乳脂乳蛋白的溶液A及含有乳糖和其他离子的溶液B；(4)对含有乳糖和其他离子的溶液B进行分离，得到含有乳糖的溶液C和含有其他离子的溶液D，将溶液A和溶液D混合后得到一次处理的低乳糖驼奶；(5)对低乳糖驼奶中的残留乳糖进行深度降解；(6)脱气、均质；(7)灭酶杀菌；(8)冷却；(9)灌装贮藏。这种低乳糖驼乳由于经历了灭酶杀菌，导致其中的活性营养物质的大量损失。
CN101248816B公开了一种低乳糖巴氏杀菌奶，它由鲜牛奶、WPC34粉、α-乳白蛋白、牛初乳粉、乳铁蛋白、β-半乳糖苷酶按一定的比例制成，其步骤是：A、鲜牛奶验收；B、配料；C、均质；D、巴氏杀菌；E、乳糖水解；F、灭酶；G、添加牛初乳粉；H、灌装。本发明配方合理，方法易行，操作方便，含有丰富的营养和生物活性物质，具有改善胃肠道和多重的免疫功能。这种低乳糖巴氏杀菌奶同样经历了灭酶杀菌，也导致其中的活性营养物质的大量损失。
发明内容
要解决的技术问题
通过上述现有的两种乳糖水解方式得到的低乳糖产品中的活性营养物质在加工过程中由于不同杀菌程度的热处理会造成大量损失。而杀菌程度不足又会导致货架期缩短。在低乳糖乳制品中存在着低活性蛋白和短货架期的两难选择。
解决问题的技术方案
为解决上述技术问题，本发明对低乳糖高活性蛋白乳制品及其制备方法进行了研究。
具体地，根据本发明的一个方面，提供了一种低乳糖高活性蛋白乳制品，包括：小于或等于2.0g/100g的乳糖，优选小于或等于1.5g/100g的乳糖；和小于或等于12mg/100g蛋白质的糠氨酸，优选小于或等于10mg/100g蛋白质的糠氨酸；并且，所述低乳糖高活性蛋白乳制品在0～15℃冷藏条件下贮存60天的产品细菌总数小于或等于5000CFU/ml，优选小于或等于1000CFU/ml，更优选小于或等于50CFU/ml。
可选地，所述低乳糖高活性蛋白乳制品还包括：大于或等于1000U/L的乳过氧化物酶，优选大于或等于2000U/L的乳过氧化物酶，更优选大于或等于3000U/L的乳过氧化物酶，且最优选大于或等于4000U/L的乳过氧化物酶；大于或等于30mg/L的乳铁蛋白，优选大于或等于45mg/L的乳铁蛋白，更优选大于或等于60mg/L的乳铁蛋白，且最优选大于或等于70mg/L的乳铁蛋白；大于或等于100mg/L的免疫球蛋白，优选大于或等于150mg/L的免疫球蛋白，更优选大于或等于300mg/L的免疫球蛋白，且最优选大于或等于400mg/L的免疫球蛋白；大于或等于850mg/L的α-乳白蛋白，优选大于或等于1300mg/L的α-乳白蛋白，更优选大于或等于1400mg/L的α-乳白蛋白，且最优选大于或等于1500mg/L的α-乳白蛋白；和/或大于或等于2000mg/L的β-乳白蛋白，优选大于或等于2500mg/L的β-乳白蛋白，更优选大于或等于3000mg/L的β-乳白蛋白，且最优选大于或等于3500mg/L的β-乳白蛋白。
可选地，所述低乳糖高活性蛋白乳制品的乳来源包括牛乳、羊乳和驼乳，但是不限于此。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种上述低乳糖高活性蛋白乳制品的制备方法，包括：包括：净乳处理、乳糖水解、脱气、脂乳分离、脱脂奶物理除菌、稀奶油高温杀菌和在线回填、均质和料液杀菌；并且可选地还包括膜浓缩，优选为RO膜浓缩。
可选地，所述乳糖水解包括：在45～65℃的温度下用中温乳糖酶对生乳进行酶解，优选在55～65℃的温度下用中温乳糖酶对生乳进行酶解，更优选在50～64℃的温度下用中温乳糖酶对生乳进行酶解，且最优选在58～62℃的温度下用中温乳糖酶对生乳进行酶解。
可选地，所述中温乳糖酶来源于地衣芽孢杆菌或两歧双歧杆菌，并且具有4～7的适用pH和45～65℃的适用温度，优选5～6的适用pH和50～60℃的适用温度，更优选5.2～5.8的适用pH和53～57℃的适用温度。
可选地，所述脱脂奶物理除菌包括：通过使用除菌分离机、微滤膜除菌和/或它们的组合，对脱脂奶进行物理除菌分离。
可选地，所述除菌分离机的温度为50～65℃，优选53～62℃，更优选55～60℃，最优选56～59℃。
可选地，所述除菌分离机的离心力为5000～10000g，优选6000～9000g，更优选7000～8000g，最优选7300～7700g。
可选地，所述微滤膜为陶瓷膜，并且所述微滤膜的孔径为0.5～1.4μm，优选0.6～1.3μm，更优选0.7～1.2μm，最优选0.9～1.0μm。
可选地，所述微滤膜的过膜温度为50～65℃，优选52～63℃，更优选54～60℃，最优选56～58℃。
有益效果
本发明的低乳糖高活性蛋白乳制品富含丰富的蛋白质，极大程度地保留了乳制品中的活性营养成分，且具有清甜、顺滑、奶香味较好的口感。乳制品在乳糖含量降低且富含多种活性营养成分的同时具有延长的货架期和极好的风味口感。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点通过结合下面附图对具体实施方式的描述而将变得明显和容易理解。
图1表示根据本发明的一种实施方式的低乳糖高活性蛋白乳制品的制备方法的流程示意图。注：虚线内的工艺为可选的工序。
具体实施方式
为了进一步对本发明中技术特征、目的及有益效果进行更详细的阐述，下面对本发明的具体实施方式进行说明，但本发明的范围不局限于此。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备，本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
本发明中，没有特别说明的情况下，％是指重量％。
本发明中，术语“生乳”是指从符合国家有关要求的健康奶畜乳房中挤出的无任何成分改变的常乳。
本发明中，术语“乳制品”指的是使用牛乳、羊乳或驼乳等及其加工制品为主要原料经加工制成的各种食品。
制备方法
参见图1，本发明提出了一种低乳糖高活性蛋白乳制品的制备方法，包括：
(1)净乳处理
在该步骤中，将生乳进行冷净乳处理，目的除去生乳中的杂质。
冷净乳的温度为2～10℃，包括将生乳经过80～600目的筛网进行过滤，以便将生乳中混入的杂质去除，然后在4000～6000rpm的转速离心，以便去除生乳中非乳细胞等杂质。
(2)乳糖水解
在该步骤中，用中温乳糖酶对生乳底物进行乳糖水解。中温乳糖酶来源于地衣芽孢杆菌或两歧双歧杆菌，并且具有4～7的适用pH和45～65℃的适用温度。
将生乳底物升温至45～65℃，加入0.2～2.0‰(V/V)的中温乳糖酶，保温水解10min～3h。
(3)反渗透(RO)膜浓缩(可选的)
在该步骤中，将料液进行RO膜处理，由此，起到将步骤(2)料液进行浓缩，提高生乳的蛋白质和脂肪含量。
本发明使用RO膜进行浓缩，所得到的截留液中蛋白质含量不低于3.0g/100g。由此，获得理想指标蛋白质含量的产品。
RO膜浓缩温度是在2～15℃下进行的，由此，避免温度过高造成营养活性物质的损失，膜压力为4～6bar，膜孔径为0.001～0.0005μm，由此，除去生乳中的水分。
(4)脱气
在该步骤中，将料液进行脱气处理。由此，除去生乳中混入的不良气体以及料液中不良挥发性成分，进一步提升产品的口感。
脱气处理的温度在50～65℃之间，压力为-0.04bar至-0.09bar下进行，由此，除去生乳中混入的气体和不良挥发性成分，提升产品的口感。
(5)脂乳分离
在该步骤中将料液进行分离，分离成脱脂奶和稀奶油，以便于对脱脂奶进行物理除菌，对稀奶油进行高温杀菌。
分离温度为50～65℃，分离的转速为5000～7500rpm，由此，将生乳中的脱脂奶和稀奶油进行分离，所得到的稀奶油的脂肪含量为35～65g/100g；所得到的脱脂奶中的脂肪含量为≤0.06g/100g。
(6)稀奶油高温杀菌
在该步骤中将分离的稀奶油进行高温杀菌，由此，除去稀奶油中的微生物，采用传统的管式杀菌或板式杀菌，有效地杀死乳制品中的细菌、芽孢等微生物，延长乳制品的货架期。
高温杀菌处理是在115～135℃温度下进行2～15s，优选120～128℃进行4～8s，由此，在减少营养物质损失的前提下，能够有效的杀死微生物，尤其是能够延长货架期，保证了产品的生物安全性。
(7)脱脂奶物理除菌
在该步骤中，将步骤(5)分离的脱脂奶进行除菌分离机除菌、或微滤(MF)膜除菌、或除菌分离机和除菌分离机并联、或MF膜除菌和MF膜除菌并联、或除菌分离机和MF膜除菌并联，由此，在更好地除去脱脂奶中的微生物，保证产品营养成分的同时，去除产品中的微生物，延长产品的货架期。
除菌分离机处理是在50～65℃下进行的，离心力为5000～10000g，除菌分离机能够有效地除去样品中的芽孢和耐热芽孢，芽孢的去除率在90％～95％。微生物的除菌率在75％～80％，极大程度去除了脱脂奶中的微生物。
MF膜除菌处理，过膜温度为50～65℃，膜孔径分别为0.5～1.4μm，膜压力为2～6bar，传统MF膜除菌方式的除菌效率为75％～85％，本发明采用升温进行MF膜除菌工艺，发现在50～65℃条件下膜孔径在0.5～1.4μm，能够将微生物的去除率提升到95～99.99％，极大地提升了脱脂奶除菌率的质量水平。
(8)在线回填
在该步骤中，将高温杀菌的稀奶油和经过物理除菌的脱脂奶按照比例进行在线回填，由此，得到理想乳糖含量、理想蛋白质含量和脂肪含量的乳产品。
在线回填在50～65℃条件下进行。
(9)均质
在该步骤中，将步骤(2)料液或在线回填的样品进行均质处理，通过均质处理工序，以便破碎料液中的脂肪球颗粒，提升料液的均一性，从而防止产品货架期的脂肪上浮情况产生，并且，均质后的乳制品可以有效的降低脂肪的氧化作用，因此乳制品产品能够保散发芳香的气味。
均质处理是在50～65℃的温度下及30/170～230bar的压力下进行，由此，进一步提高产品的稳定性及风味口感。
(10)料液杀菌
在该步骤中，将经过均质处理的料液进行杀菌处理，采用传统的板式或管式的巴氏杀菌方法，全面消除料液中的致病菌，且有效地避免营养成分的损失。
杀菌处理是在62～65℃下进行30min，72～78℃下进行12s～15s。由此，在尽可能减少营养成分损失的前提下，能够有效地杀灭料液中存在的致病微生物，保证产品的食品安全性，保留产品中的活性营养成分，延长产品的货架期。
实施例和对比例
实施例1
在该实施例中，按照下列方法制备低乳糖高活性蛋白乳制品。
(1)生鲜牛乳的选用、验收、净乳：选用规模化牧场养殖基地健康奶牛，从健康牛乳房使用机械化榨乳设备榨取的鲜奶牛奶。检验生鲜牛乳中所含蛋白质、脂肪、非脂乳固体、酸度、pH值和细菌总数，验收标准符合GB19301《生乳》国家标准，合格生乳在6℃下进行冷链储存。将生牛乳进行冷净乳处理，使用600目的筛网进行过滤，将牛乳中的杂质去除，在将生牛乳经离心净乳机进行离心净乳，温度控制在6℃的条件下，在4000rpm条件下离心，去除牛乳中的杂质。
(2)乳糖水解：将步骤(1)的料液升温至60℃，添加0.2‰(V/V)的中温乳糖酶(购自科汉森公司，型号为NOLA FIT)，乳糖酶活力6000U，保温水解2h。
(3)RO膜浓缩：经步骤(2)的料液在4℃条件下进行RO膜浓缩，得到截留液，使截留液中的蛋白质含量为3.3g/100g。
(4)脱气：将步骤(3)的料液在65℃条件下进行脱气，脱气压力为-0.05bar。
(5)脂乳分离：将步骤(4)料液进行分离，分离成稀奶油和脱脂奶，分离温度为60℃，分离转速为5000rpm。
(6)稀奶油高温杀菌：将分离的稀奶油在115℃的条件下进行15s杀菌后冷却至55℃。
(7)脱脂奶物理除菌：将分离的脱脂奶进行物理除菌分离，使用除菌分离机，除去脱脂乳中的微生物，除菌分离机的温度为60℃，离心力为8000g。
(8)在线回填：将经高温杀菌的稀奶油和经物理除菌的脱脂奶进行在线回填，在线混合的料液温度为60℃，回填后的料液蛋白质为3.2g/100g，脂肪为5.0g/100g。
(9)均质：经回填后的样品在无菌的条件下进行均质，均质温度为60℃，压力为30/170bar。
(10)料液杀菌：经均质后的料液进行杀菌，杀菌温度为65℃，保持时间为30min。杀菌后冷却、灌装，得到实施例1的样品。
实施例2
在该实施例中，按照下列方法制备低乳糖高活性蛋白乳制品。
(1)生鲜牛乳的选用、验收、净乳：选用规模化牧场养殖基地健康奶牛，从健康牛乳房使用机械化榨乳设备榨取的鲜奶牛奶。检验生鲜牛乳中所含蛋白质、脂肪、非脂乳固体、酸度、pH值和细菌总数，验收标准符合GB19301《生乳》国家标准，合格生乳在6℃下进行冷链储存。将生牛乳进行冷净乳处理，使用600目的筛网进行过滤，将牛乳中的杂质去除，在将生牛乳经离心净乳机进行离心净乳，温度控制在6℃的条件下，在4000rpm条件下离心，去除牛乳中的杂质。
(2)RO膜浓缩：经生牛乳在4℃条件下进行RO膜浓缩，得到截留液，使截留液中的蛋白质含量为3.4g/100g。
(3)乳糖水解：将步骤(2)的料液升温至55℃，添加0.8‰(V/V)的中温乳糖酶(购自科汉森公司，型号为NOLA FIT)，乳糖酶活力5500U，保温水解1h。
(4)脱气：将步骤(3)的料液在60℃条件下进行脱气，脱气压力为-0.06bar。
(5)脂乳分离：将步骤(4)料液进行分离，分离成稀奶油和脱脂奶，分离温度为60℃，分离转速为5000rpm。
(6)稀奶油高温杀菌：将分离的稀奶油在121℃的条件下进行8s杀菌后冷却至50℃。
(7)脱脂奶物理除菌：将分离的脱脂奶进行物理除菌分离，使用MF膜，除去脱脂乳中的微生物，MF膜的孔径为1.4μm，过膜温度为60℃，材质为陶瓷。
(8)在线回填：将经高温杀菌的稀奶油和经物理除菌的脱脂奶进行在线回填，在线混合的料液温度为60℃，回填后的料液蛋白质为3.4g/100g，脂肪为5.0g/100g。
(9)均质：经回填后的样品在无菌的条件下进行均质，均质温度为60℃，压力为30/180bar。
(10)料液杀菌：经均质后的料液进行杀菌，杀菌温度为72℃，保持时间为15s杀菌后冷却至4℃、灌装，得到实施例2的样品。
实施例3
在该实施例中，按照下列方法制备低乳糖高活性蛋白乳制品。
(1)生鲜牛乳的选用、验收、净乳：选用规模化牧场养殖基地健康奶牛，从健康牛乳房使用机械化榨乳设备榨取的鲜奶牛奶。检验生鲜牛乳中所含蛋白质、脂肪、非脂乳固体、酸度、pH值和细菌总数，验收标准符合GB19301《生乳》国家标准，合格生乳在6℃下进行冷链储存。将生牛乳进行冷净乳处理，使用600目的筛网进行过滤，将牛乳中的杂质去除，在将生牛乳经离心净乳机进行离心净乳，温度控制在6℃的条件下，在4000rpm条件下离心，去除牛乳中的杂质。
(2)RO膜浓缩：经生牛乳在8℃条件下进行RO膜浓缩，得到截留液，使截留液中的蛋白质含量为3.6g/100g。
(3)乳糖水解：将步骤(2)的料液升温至50℃，添加1.0‰(V/V)的中温乳糖酶(购自科汉森公司，型号为NOLA FIT)，乳糖酶活力5500U，保温水解40min。
(4)脱气：将步骤(3)的料液在55℃条件下进行脱气，脱气压力为-0.07bar。
(5)脂乳分离：将步骤(4)料液进行分离，分离成稀奶油和脱脂奶，分离温度为55℃，分离转速为5500rpm。
(6)稀奶油高温杀菌：将分离的稀奶油在128℃的条件下进行4s杀菌后冷却至50℃。
(7)脱脂奶物理除菌：将分离的脱脂奶进行物理除菌分离，使用除菌分离机和除菌分离机串联，除去脱脂乳中的微生物，串联的第一步除菌分离机的离心力为7500g，串联的第二步除菌分离机的离心力为8500g。
(8)在线回填：将经高温杀菌的稀奶油和经物理除菌的脱脂奶进行在线回填，在线混合的料液温度为55℃，回填后的料液蛋白质为3.6g/100g，脂肪为4.3g/100g。
(9)均质：经回填后的样品在无菌的条件下进行均质，均质温度为55℃，压力为30/190bar。
(10)料液杀菌：经均质后的料液进行杀菌，杀菌温度为75℃，保持时间为15s杀菌后冷却至4℃、灌装，得到实施例3的样品。
实施例4
在该实施例中，按照下列方法制备低乳糖高活性蛋白乳制品。
(1)生鲜牛乳的选用、验收、净乳：选用规模化牧场养殖基地健康奶牛，从健康牛乳房使用机械化榨乳设备榨取的鲜奶牛奶。检验生鲜牛乳中所含蛋白质、脂肪、非脂乳固体、酸度、pH值和细菌总数，验收标准符合GB19301《生乳》国家标准，合格生乳在6℃下进行冷链储存。将生牛乳进行冷净乳处理，使用600目的筛网进行过滤，将牛乳中的杂质去除，在将生牛乳经离心净乳机进行离心净乳，温度控制在6℃的条件下，在4000rpm条件下离心，去除牛乳中的杂质。
(2)乳糖水解：将步骤(2)的料液升温至50℃，添加1.5‰(V/V)的中温乳糖酶(购自科汉森公司，型号为NOLA FIT)，乳糖酶活力6000U，保温水解30min。
(3)脱气：将步骤(2)的料液在50℃条件下进行脱气，脱气压力为-0.08bar。
(4)脂乳分离：将步骤(3)料液进行分离，分离成稀奶油和脱脂奶，分离温度为50℃，分离转速为6500rpm。
(5)稀奶油高温杀菌：将分离的稀奶油在130℃的条件下进行4s杀菌后冷却至40℃。
(6)脱脂奶物理除菌：将分离的脱脂奶进行物理除菌分离，使用MF膜和MF膜串联，最大程度地除去脱脂乳中的微生物，其中，第一步MF膜的孔径为1.4μm，过膜温度为50℃，材质为陶瓷；第二步MF膜的孔径为0.8μm，过膜温度为50℃，材质为陶瓷。
(7)在线回填：将经高温杀菌的稀奶油和经物理除菌的脱脂奶进行在线回填，在线混合的料液温度为50℃，回填后的料液蛋白质为3.2g/100g，脂肪为3.7g/100g。
(8)均质：经回填后的样品在无菌的条件下进行均质，均质温度为50℃，压力为30/200bar。
(9)料液杀菌：经均质后的料液进行杀菌，杀菌温度为78℃，保持时间为12s杀菌后冷却至4℃、灌装，得到实施例4的样品。
实施例5
在该实施例中，按照下列方法制备低乳糖高活性蛋白乳制品。
(1)生鲜牛乳的选用、验收、净乳：选用规模化牧场养殖基地健康奶牛，从健康牛乳房使用机械化榨乳设备榨取的鲜奶牛奶。检验生鲜牛乳中所含蛋白质、脂肪、非脂乳固体、酸度、pH值和细菌总数，验收标准符合GB19301《生乳》国家标准，合格生乳在6℃下进行冷链储存。将生牛乳进行冷净乳处理，使用600目的筛网进行过滤，将牛乳中的杂质去除，在将生牛乳经离心净乳机进行离心净乳，温度控制在6℃的条件下，在4000rpm条件下离心，去除牛乳中的杂质。
(2)乳糖水解：将步骤(2)的料液升温至50℃，添加2.0‰(V/V)的中温乳糖酶(购自科汉森公司，型号为NOLA FIT)，乳糖酶活力6000U，保温水解10min。
(3)脱气：将步骤(2)的料液在50℃条件下进行脱气，脱气压力为-0.09bar。
(4)脂乳分离：将步骤(4)料液进行分离，分离成稀奶油和脱脂奶，分离温度为50℃，分离转速为7500rpm。
(5)稀奶油高温杀菌：将分离的稀奶油在138℃的条件下进行2s杀菌后冷却至40℃。
(6)脱脂奶物理除菌：将分离的脱脂奶进行物理除菌分离，使用除菌分离机和MF膜串联，最大程度地除去脱脂乳中的微生物，除菌分离机的离心力为8000g，分离温度为50℃，MF膜的孔径为1.4μm，过膜温度为50℃，材质为陶瓷。
(7)在线回填：将经高温杀菌的稀奶油和经物理除菌的脱脂奶进行在线回填，在线混合的料液温度为50℃。
(8)均质：经回填后的样品在无菌的条件下进行均质，均质温度为50℃，压力为30/230bar。
(9)料液杀菌：经均质后的料液进行杀菌，杀菌温度为75℃，保持时间为15s杀菌后冷却至4℃、灌装，得到实施例5的样品。
对比例1(普通乳糖酶制作的低乳糖巴氏杀菌牛奶)
(1)生鲜牛乳的选用、验收、净乳：选用规模化牧场养殖基地健康奶牛，从健康牛乳房使用机械化榨乳设备榨取的鲜奶牛奶。检验生鲜牛乳中所含蛋白质、脂肪、非脂乳固体、酸度、pH值和细菌总数，验收标准符合GB19301《生乳》国家标准，合格生乳在6℃下进行冷链储存。将生牛乳进行冷净乳处理，使用600目的筛网进行过滤，将牛乳中的杂质去除，在将生牛乳经离心净乳机进行离心净乳，温度控制在6℃的条件下，在4000rpm条件下离心，去除牛乳中的杂质。
(2)生牛乳杀菌：将生牛乳在85℃的温度下杀菌，并保持至少15s后，将温度降低至40℃，目的是杀灭牛乳中的部分微生物。
(3)乳糖水解：将步骤(2)的乳料液升温至40℃，添加0.6‰(V/V)的乳糖酶(购自科汉森公司，型号为HA-LACTASE，适用温度为35～40℃)，并保温水解30min。
(4)脱气：将步骤(3)的料液在65℃温度下进行脱气，脱气压力为-0.07bar。
(5)均质：经步骤(4)的料液在65℃条件下进行均质，均质压力为30/180bar。
(6)料液杀菌：将步骤(5)的料液在85℃温度下杀菌，并保持15s的时间，后降温至4℃。
(7)灌装：冷却后的样品进行灌装，得到对比例1的样品。
对比例2(普通乳糖酶制作的低乳糖UHT牛奶)
(1)生鲜牛乳的选用、验收、净乳：选用规模化牧场养殖基地健康奶牛，从健康牛乳房使用机械化榨乳设备榨取的鲜奶牛奶。检验生鲜牛乳中所含蛋白质、脂肪、非脂乳固体、酸度、pH值和细菌总数，验收标准符合GB19301《生乳》国家标准，合格生乳在6℃下进行冷链储存。将生牛乳进行冷净乳处理，使用600目的筛网进行过滤，将牛乳中的杂质去除，在将生牛乳经离心净乳机进行离心净乳，温度控制在6℃的条件下，在4000rpm条件下离心，去除牛乳中的杂质。
(2)生牛乳杀菌：将生牛乳在95℃的温度下杀菌，并保持至少300s后，将温度降低至40℃，目的是杀灭牛乳中的部分微生物。
(3)乳糖水解：将步骤(2)的乳料液升温至40℃，添加0.6‰(V/V)的乳糖酶(购自科汉森公司，型号为HA-LACTASE，适用温度为35～40℃)，并保温水解1h。
(4)脱气：将步骤(3)的料液在65℃温度下进行脱气，脱气压力为-0.07bar。
(5)均质：经步骤(4)的料液在65℃条件下进行均质，均质压力为30/180bar。
(6)料液杀菌：经均质后的料液在135℃温度下杀菌，并保持4s的时间，后降温至10℃。
(7)灌装：冷却后的样品进行灌装，得到对比例2的样品。
对比例3(普通乳糖酶制作的无生牛乳杀菌的低乳糖巴氏杀菌牛奶)
(1)生鲜牛乳的选用、验收、净乳：选用规模化牧场养殖基地健康奶牛，从健康牛乳房使用机械化榨乳设备榨取的鲜奶牛奶。检验生鲜牛乳中所含蛋白质、脂肪、非脂乳固体、酸度、pH值和细菌总数，验收标准符合GB19301《生乳》国家标准，合格生乳在6℃下进行冷链储存。将生牛乳进行冷净乳处理，使用600目的筛网进行过滤，将牛乳中的杂质去除，在将生牛乳经离心净乳机进行离心净乳，温度控制在6℃的条件下，在4000rpm条件下离心，去除牛乳中的杂质。
(2)乳糖水解：将生牛乳升温至40℃后，在乳料液中添加0.8‰(V/V)的乳糖酶(购自科汉森公司，型号为HA-LACTASE，适用温度为35～40℃)，并保温水解40min。
(3)脱气：将步骤(2)的料液在65℃温度下进行脱气，脱气压力为-0.07bar。
(4)均质：经步骤(3)的料液在65℃条件下进行均质，均质压力为30/180bar。
(5)料液杀菌：经均质后的料液在75℃温度下杀菌，并保持15s的时间，后降温至4℃。
(6)灌装：冷却后的样品进行灌装，得到对比例3的样品。
测试方法
1、测定生牛乳、实施例和对比例中的乳糖、糠氨酸和活性蛋白的含量。
(1)乳糖检测：GB 5009.8-2016《食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》。
(2)糠氨酸检测：NY/T 939-2016《巴氏杀菌乳和UHT灭菌乳中复原乳的鉴定》。
(3)乳铁蛋白检测：参照“不同巴氏杀菌方式对巴氏奶品质的影响”(《中国乳制品工业协会第二十六次年会：报告论文集》第283页，2020年9月)中乳铁蛋白的检测方法。
(4)免疫球蛋白检测：参照“不同巴氏杀菌方式对巴氏奶品质的影响”中免疫球蛋白的检测方法。
(5)乳过氧化物酶检测：参照“不同巴氏杀菌方式对巴氏奶品质的影响”中乳过氧化物酶的检测方法。
(6)α-乳白蛋白检测：参照“不同巴氏杀菌方式对巴氏奶品质的影响”中α-乳白蛋白的检测方法。
(7)β-乳球蛋白检测：参照“不同巴氏杀菌方式对巴氏奶品质的影响”中β-乳球蛋白的检测方法。
[表1]生牛乳、实施例和对比例的乳糖、糠氨酸和活性蛋白的含量
注：表中ND表示使用现有检测方法，该指标未到检测方法中的检出限，因此标识ND未检出。
由[表1]可知，生牛乳的乳糖含量为5.0g/100g，而实施例1～5的乳糖含量为0.24～1.9g/100g，对比例1～2的乳糖含量为0.24g/100g。实施例1～5的糠氨酸含量控制在≤12mg/100g蛋白质，而对比例1～2的糠氨酸含量为20.9mg/100g蛋白质和110.5mg/100g蛋白质，摄入过量的糠氨酸对人体健康是有害的。实施例1～5的乳过氧化物酶均≥1000U/L，而对比例1～2的乳过氧化物酶活性均已经失去。实施例1～5的乳铁蛋白含量为34～85.9mg/kg，对比例1有微量活性物质检出，而对比例2的乳铁蛋白已经失去活性。实施例1～5的免疫球蛋白含量为217.9～400.7mg/100g，对比例1的免疫球蛋白含量仅有微量检出，而对比例2的免疫球蛋白已经失去活性。可见，在乳糖水解前对生牛乳进行预巴氏杀菌处理(生牛乳杀菌)会严重影响乳样品中的活性蛋白含量，从而降低产品的营养价值。
2、测定实施例和对比例在各自乳糖酶水解前后的菌落总数和乳糖含量
(1)乳糖检测：GB 5009.8-2016《食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》。
(2)菌落总数检测：GB 4789.2-2016《食品微生物学检验-菌落总数测定》。
[表2]实施例和对比例在各自乳糖酶水解前后的菌落总数和乳糖含量
由[表2]可知：实施例1～5在乳糖水解后的菌落总数较其在乳糖水解前的菌落总数有明显降低。对比例3在乳糖水解后的菌落总数有明显增加，且该菌落总数已经增至123000CFU/ml，该数量的菌落总数已经开始影响产品的质量。
3、实施例和对比例的货架期表现
[表3]实施例和对比例在6℃贮存条件下的货架期表现
注：若产品没有凝乳，则感官状态为正常。
由[表3]可知，在6℃条件下贮藏60天内，实施例1～5样品的pH值没有显著变化；实施例1～2样品的微生物增值至103CFU/ml，但样品还在正常质量状态；实施例3～5样品的微生物没有明显的增值。对比例1和对比例3样品在6℃贮藏第10天时样品感官状态已经出现了明显的质量问题(6.31的pH值代表样品已到货架期末端，5.41的pH值代表样品已坏)。
4、实施例和对比例的感官品评
对本发明实施例1～5及对比例1～2生产得到的产品进行口感和风味的盲测实验。主要感官检查项目：整体喜好度、奶香味，清甜感。感官评分标准如[表4]所示。
[表4]牛奶的口感和风味评分标准
参加实验人数共30人，统计总分，计算平均分；平均分数越高，代表效果越好；并对产品的整体喜好程度给出意见，统计对每个单品的喜好人数；统计结果记录于表5。
[表5]实施例和对比例的口感和风味评分
| 评分项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 对比例1 | 对比例2 |
| 奶香味 | 0.9 | 0.89 | 0.86 | 0.85 | 0.83 | 0.85 | 0.89 |
| 清甜感 | 0.89 | 0.90 | 0.90 | 0.91 | 0.93 | 0.54 | 0.51 |
| 整体喜好度 | 0.89 | 0.91 | 0.87 | 0.89 | 0.91 | 0.67 | 0.62 |
| 总分 | 2.68 | 2.7 | 2.63 | 2.65 | 2.67 | 2.06 | 2.02 |
通过[表5]感官评价结果可知，实施例1～5通过对牛奶中乳糖进行水解，产品整体感官评分较对比例1～2在清甜度方面有明显的提升，从而导致产品整体喜好度有显著提升。
产业上应用的可能性
本发明通过提供了上述有低乳糖高活性蛋白乳制品及其制备方法，能够使乳制品在乳糖含量降低且富含多种活性营养成分的同时具有延长的货架期和极好的风味口感，对未来该产品的市场拓展提供助力。
Claims (10)
1.一种低乳糖高活性蛋白乳制品，其特征在于，包括：小于或等于2.0g/100g的乳糖，优选小于或等于1.5g/100g的乳糖；和小于或等于12mg/100g蛋白质的糠氨酸，优选小于或等于10mg/100g蛋白质的糠氨酸；并且，所述低乳糖高活性蛋白乳制品在0～15℃冷藏条件下贮存60天的产品细菌总数小于或等于5000CFU/ml，优选小于或等于1000CFU/ml，更优选小于或等于50CFU/ml。
2.根据权利要求1所述的低乳糖高活性蛋白乳制品，其特征在于，还包括：大于或等于1000U/L的乳过氧化物酶，优选大于或等于2000U/L的乳过氧化物酶；大于或等于30mg/L的乳铁蛋白，优选大于或等于45mg/L的乳铁蛋白；大于或等于100mg/L的免疫球蛋白，优选大于或等于150mg/L的免疫球蛋白；大于或等于850mg/L的α-乳白蛋白，优选大于或等于1300mg/L的α-乳白蛋白；和/或大于或等于2000mg/L的β-乳白蛋白，优选大于或等于2500mg/L的β-乳白蛋白。
3.一种权利要求1或2所述的低乳糖高活性蛋白乳制品的制备方法，其特征在于，包括：净乳处理、乳糖水解、脱气、脂乳分离、脱脂奶物理除菌、稀奶油高温杀菌和在线回填、均质和料液杀菌；并且可选地还包括膜浓缩，优选为RO膜浓缩。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述乳糖水解包括：在45～65℃的温度下用中温乳糖酶对生乳进行酶解，优选在55～65℃的温度下用中温乳糖酶对生乳进行酶解。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述中温乳糖酶来源于地衣芽孢杆菌或两歧双歧杆菌，并且具有4～7的适用pH和45～65℃的适用温度。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述脱脂奶物理除菌包括：通过使用除菌分离机、微滤膜除菌和/或它们的组合，对脱脂奶进行物理除菌分离。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述除菌分离机的温度为50～65℃。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述除菌分离机的离心力为5000～10000g。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述微滤膜为陶瓷膜，并且所述微滤膜的孔径为0.5～1.4μm。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述微滤膜的过膜温度为50～65℃。
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