低乳糖学生营养奶的研制

Food Science&Technology食品科技 西安市奶业科学研究所(710068)秦立虎 摘 要：本文主要研究了低乳糖学生营养奶的配方组成及其生产工艺条件等 ，同时探讨了铁锌钙添加剂及其稳定剂等 对产品稳定性能的影响。实验研究结果明．该产品具有营养丰富全面、1：3味香甜纯正以及稳定性能良好和 无褐变等特点。 关键词：学生饮用奶 营养强化乳糖酶 。 学生饮用奶是由我国政府所倡导并通过实施专 项而供给在校学生饮用的一种特殊的液态乳 制品，然而通过在近两年来的推广实施以及世界各 国在实施学生饮用奶计划中所遇到的实际情况来 看，有不少的学生由于体内缺乏乳糖酶，使得牛奶 中所特有的乳糖不能在小肠中消化和吸收而直接 进入大肠 ，并在大肠菌丛的作用下引起发酵和水 解，从而出现了诸如腹胀、肠鸣、气多以及腹泻等一 系列的乳糖不耐症状，影响了学生对牛奶的食用。 有鉴于此，笔者采用当今世界上先进的生物高科技 酶解技术，并在牛奶中添加了学生在成长和发育过 程中所必须的铁锌钙和维生素 AD以及牛磺酸和 低聚异麦芽糖等功能性因子而成功地开发出了一 种低乳糖学生营养奶。实验研究结果表明，该产品 营养丰富全面。口昧香甜纯正，而且水解率高达 70％以上，其不但可以适合于乳糖酶缺乏症的这一 类特殊的学生饮用，而且也很受一般学生的欢迎。 该产品目前在国内外的文献资料中尚未见有过报 导。 l、材料与方法 1．1实验材料 牛奶 、全脂奶粉、铁锌钙添加剂、维生素 AD添 加剂、牛磺酸 、低聚异麦芽糖、分子蒸馏单甘酯、蔗 糖脂肪酸脂、黄原胶、羧甲基纤维素钠 、六偏磷酸 钠、三聚磷酸钠、乳糖酶。 1．2仪器设备 数字式酸度计、电子天平、原子吸收分光 光度计 、紫外分光光度计、超高温灭菌牛奶生产设 备。 1．3检验方法 1．3．1感官检验 ：将样品倒人洁净的烧杯中，在 自然光线观察其色泽和组织状态，并通过品尝确定 其滋味和气味。 1．3．2理化检验 非脂乳固体、蛋白质、乳脂 肪、铁、锌、钙离子含量以及比重和酸度等按照 GB／ T5009．46一 l986中所规定的有关方法进行分析测 定，维生素 AD的含量按照紫外分光光度法进行分 析测定 ，乳糖及其水解率按照碘量法进行分析测 定 。 1．3．3微生物检验 菌落总数及其大肠菌群等 按照 GB4789．2一l994中所规定的有关方法进行检 测。 2．工艺与配方 2．1工艺流程 牛奶验收一离心净乳一化一 巴氏杀菌 (85~C，l5S)一冷却降温一加酶水解一混合配料一 减压脱气 (75oC，210Pa)一高压均质(70~C，18MPa) 一超高温灭菌(135~C，l5s)一冷却降温一灭菌灌装 一 保温试验一入库。 2．2配方组成 该产品的配方组成为(公斤／吨) 牛奶 990 铁锌钙添加剂 1．5 维生素 AD粉 0．5 牛磺酸 0．01 低聚异麦芽糖 2．5 增稠剂 1．5 乳化 剂 1．5 多价磷酸盐 0．3 全脂奶粉 2．0 乳糖酶 2000NLU 3、结果与讨论 3．1稳定剂对产品的影响 由于牛奶在存放的过程中，会出现脂肪上浮和 不溶性的钙盐沉淀以及由于铁锌钙添加剂的盐析 现象和在超高温灭菌的过程中出现的钙磷比例的 江西 食品工业 ·2002·3 75 维普资讯 http://www.cqvip.com 食品科技 Food Science&Technology 不平衡现象等所导致的乳蛋白质变性分层沉淀等 现象的发生，从而影响了最终产品的感官质量。因 此，有必要在该产品中引入适当的稳定剂以便对其 组织状态起到必要的稳定保护作用。在本产品中所 用的稳定剂是由乳化剂和增稠剂从及多价磷酸盐等几个部 分组成。通过多次的实验室试验及其生产车间的中试，最后 所确定的低乳糖学生营养奶的稳定剂的组成为分子蒸馏单 甘酯0．05％、蔗糖脂肪酸脂0．1％、黄原胶o．1‰、羧甲基纤 维素钠0．O5‰、六偏磷酸钠0．1‰、三聚磷酸钠0．2‰。 3．2酶解工艺条件的确定 根据有关的文献资料报导，乳糖酶缺乏症患者在饮用牛 奶的时候，其乳糖的水解率应在50％以上，加之结合口味设 计上的要求，最终通过实验所确定的本产品的乳糖的水解率 应在70％以上。由于乳糖的水解率要受到牛奶的PH值的大 小、乳糖酶的添加量、酶解时的温度以及水解时间等诸多因 素的影响，考虑到长时间的水解会增加生产成本和降低生产 效率，并有可能使牛奶受到污染变质造成浪费，所以通过最 终实验所确定的该产品在满足70％以上水解率设计要求的 前提条件下的酶解工艺条件为，牛奶的PH值为6。6—6．8， 乳糖酶的添加浓度为2000NLU／L，水解温度为2O一3O℃、水 解的时间为2—3个小时。 3．3加工工艺对水解率的影响 通过多次的实验室对比试验研究发现，在该产品中所添 加的维生素AD和牛磺酸以及低聚异麦芽糖等对产品的水 解率没有影响，但加入铁锌钙强化剂的牛奶却在等同的实验 条件下，则较空白对照纯牛奶的水解率明显偏低，若要使二 者达到相同的水解率，则就需要延长酶解时间或者加大乳糖 酶的用量。这主要是因为铁锌钙强化剂在牛奶中的部分电离 所导致的乳糖酶的活性降低所引起的。因此，从生产成本及 其生产效率的角度考虑，铁锌钙强化剂和其它的几种添加物 宜放在整个的酶解完成后再行加入。 3。4加工条件对牛奶褐变的影响 在产品的中试过程中发现，通过超高温灭菌的低乳糖学 生营养奶，其褐变的程度要比普通牛奶严重的多。这主要是 与在超高温灭菌的加工条件下，乳蛋白质中的氨基与还原性 糖中的羰基发生梅拉德反应和乳糖的焦糖化反应从及抗坏 血酸的氧化反应中所生成的大量的褐色物质有关。另外，由 于酶解反应所生成的大量的葡萄糖以及原料奶中所残存的 微量尿素等成份也都会加重产品的褐变程度。为了消除该产 品在加工中所引起的褐变，原料奶中不能含有尿素、PH值必 须控制在6．6—6．8之间，酶解后的半成品必须经过减压脱 气处理以便却除其中的自由氧，尽量减少回流时间，并严格 76 江西食品工业 ·2002·3 按照工艺所设定的灭菌温度和灭菌时间进行操作。实验研究 结果表明，通过采取实施以上措施就可以明显地减轻该产品 在加工中所引起的褐变，甚至消除褐变。 3．5产品质量指标 3．5．1感官指标：乳白色或略带微黄色，其有超高温灭 菌牛奶所特有的香味，并带有明显的甜味，无异常味，无沉 淀、元脂肪上浮、元杂质、元凝块、呈均匀的胶态流体。 3．5．2理化指标：乳脂肪≥3．1％、蛋白质≥2．9％、非脂 乳固体98．1％、水解率≥7O％、比重≥1．028、乳糖≤1．2％、 酸度≤18~F、铁6---lOmg／lOOml、锌3—6mg／lOOml、钙l3O一 150mg／lOOml、维生素A60--100IU／lOOml、维生素D4O一 60IU／lOOml。 3．5．3微生物指标：符合商业无菌要求，菌落总数≤ lOcfu／ml，致病菌不得检出。 4、结论 4．1采用本文中的工艺流程和配方所生产的低乳糖学 生营养奶，其不但营养丰富全面，口味香甜纯正，而且各种营 养成份的吸收利用率高，可以满足学生身体及大脑生长发育 的正常需要。 4．2本产品的研制成功极大地丰富和发展了学生饮用 奶的品种，其不但可以供一般的学生饮用，而且由于其乳糖 的水解率高达70％以上，所以同时也可供乳糖酶缺乏症这 一 类特殊的学生饮用。 主要参考文献 1、骆承庠。安全饮用牛奶的途径[J]，中国乳业，2001 (3)：25—27。 2、谢继志。液态奶科学与技术[M]。北京：中国轻工业出 版社，2000。 3、黄伟坤。食品检验与分析[M]。北京：中国轻工业出版 社，1989。 4、凌关庭，食品添加剂手册[M]，北京：中国化学工业出 版社，1995。 5、高亚滨，如何解决乳糖不耐症 [J]，中国乳品工业， 1997(9)：4O一42。 6、龚广予，低乳糖牛奶的研制[J]，食品工业，2000(6)： 17— 19 7、杨月欣，我国儿童乳糖不耐发生 率的研究 [J]，营养健康新观察，1998 (2)：38—4O 8、秦立虎，宗春山，低乳糖牛奶水解 率的侧定研究 [J]，乳品科学与技 术 ，2002(1)：15— 18 维普资讯 http://www.cqvip.com