低乳糖营养奶片的研制

山 西 食 品 工 业 SHANⅪ FOoD 帅 USTRY 2004年第 3期 9月出版 低乳糖营养奶片的研制 秦立虎 徐 国民 张柏林 林枫翔 (西安市东方乳品厂，西安 710065) (北京林业大学生物技术学院，北京 100005) ，(哈尔滨美华生物技术有限公司，哈尔滨 150076) 摘 要 主要研究探讨了低乳糖营养奶片的配方组成及其生产工艺条件，同时探讨了奶片改良剂等辅助 成分对生产过程及其产品的溶解性等物理特性的影响。实验研究结果表明，该产品具有营养丰富全面、I：／味 香甜纯正及无褐变等特点，其乳糖的水解率高达70％以上，*-I"V：Z有效地预防人体乳糖不耐症状的发生。 关键词 奶片 乳糖酶 低乳糖 奶片，又称干吃奶粉，属于牛奶的一种深加工产 品，主要是以奶粉为主要原料并适当添加一些其他 的营养性辅料经压制而成。该产品具有蛋白质、乳脂 肪、矿物质、维生素等营养成分，含量丰富及易于储 存运输等特点，因而深受广大消费者的青睐，曾一度 风靡全国。然而，国内外大量的临床调查研究数据结 果显示，由于种族、气候以及遗传等诸多因素的影 响，会造成相当一部分人的体内缺乏乳糖酶，这样就 会使得牛奶中的所特有的乳糖不能在小肠中被消化 吸收而直接被转移到大肠，并在大肠菌群的作用下 引起发酵和水解，造成肠管内水和二氧化碳等气体 的大量积累，并刺激肠黏膜从而导致人体出现了诸 如腹胀、肠鸣、气多、肠痉挛以及腹泻等一系列的乳 糖不耐症状的发生 ，从而影响了这一部分人群对于 牛奶的食用。有鉴于此，笔者在前几年进行低乳糖牛 奶研究与开发的基础上 ，采用 当今世界上先进的生 物高科技酶解技术和奶片的传统生产技术相结合， 成功的研制开发出了一种广普低乳糖营养奶片。实 验研究结果表明，该产品具有营养丰富全面、口味香 甜纯正和无褐变以及食用方便等特点，而且乳糖的 水解率高达 70％以上，其不但可以适合于患有乳糖 不耐症状的消费者食用，而且很受一般消费者的欢 迎。该产品目前在国内外文献资料中尚未见过报道。 1 与方法 1．1 实验材料 鲜牛奶、白砂糖、粉末油脂、奶片改良剂、乳糖酶 (3 000 NLU／g，哈尔滨美华生物技术有限公司提 供)、FA一104型电子天平、DNJ一1型数字式黏 度计、PHS一2C型数字式酸度计、配料缸、均质机及 旋转式奶片压制生产成套设备。 1．2 检验方法 1．2．1 感官检验 将样品放在洁净的白纸上分散开，并在自然光 线下观察其外表面的颜色及其整洁情况，然后用温 开水漱口，并通过品尝确定其滋味和气味。 1．2．2 理化检验 蛋白质、乳脂肪、还原酸度等按照 GB／T5409— 1996中所规定的有关方法进行分析测定，乳糖及其 水解率按照碘量法进行分析测定。 1．2．3 微生物检验 菌落 总数及其 大肠菌 群和致 病菌 等按 照 GB4789—1994中所规定的有关方法进行检测。 2 工艺流程与配方 2．1 工艺流程 牛奶验收一离心净乳一化一巴氏杀菌一冷 却降温一加酶水解一高压均质一高温杀菌一高效浓 缩一喷雾干燥一配料一压片一包装一人库 2．2 配方组成 该产品的配方组成为(kg／t)： 低乳糖奶粉 800； ★秦立虎，男，1968年出生，1988年7月毕于业西北大学化学系，工程师。 收稿 日期：2004—07—19 维普资讯 http://www.cqvip.com 2 3期 秦 立虎等：低乳糖营养奶片的研制 9月出版 一 一 35 粉末油脂 95； 白砂糖 75； 改良剂 25； VAD粉 5。 3 结果与讨论 3．1 酶解工艺条件的确定 根据有关的文献资料报道，乳糖酶缺乏患者在 饮用牛奶的时候，其乳糖的水解率应在 50％以上， 加之结合最终产品在口味设计上的要求以及相关的 实验最终所确定的低乳糖牛奶半成品的乳糖水解率 应在 70％以上。由于乳糖的水解率要受到牛奶的 pH值、乳糖酶的添加量、酶解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，所以最终通过实验所确定的在满足 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、乳糖酶的添加量为 1500 NLU／L、水解温度与时间分别为4℃、14 h或 者 40℃、3 h。 3．2 低乳糖奶粉的加工条件 低乳糖奶粉的生产加工完全是以全脂奶粉生产 中的真空浓缩和喷雾干燥等工艺流程为基础进行 的，但所不同的是喷雾干燥过程必须在略低于正常 排风温度的情况下进行，同时为了避免料粉粘于塔 壁以及防止美拉德反应所导致的奶粉褐变现象的发 生，对于所生产的低乳糖奶粉必须进行迅速冷却， 而且还要求在低于普通奶粉温度要求的条件下将 其迅速包装以防止吸潮结块。在生产实践中，低乳 糖奶粉生产工艺采用双效真空浓缩技术，出料温度为 45℃ ～50℃，离心喷雾干燥中的进风温度为 150 oC～ 180 oC，排风温度小于80℃，包装环境温度为 18℃ ～ 20℃，相对湿度小于40％。 3．3 奶片压制工作条件的确定 在产品的中试过程中发现，低乳糖奶片较普通 奶片在压制的过程中更容易出现粘冲、流动性差及 进料不均匀从而影响奶片外在质量的现象，经过比 较分析研究后发现，这主要是由于奶粉中乳糖经过 高度的水解后增加了配料的吸湿性后所导致的吸潮 结块所引起的。另外，在生产实践过程中还发现，压 力的大小也直接影响着低乳糖奶片的质量。为了使 奶片在生产过程中避免粘冲、进料不匀及使产品的 外表面光滑、边缘完整无损、软硬疏松合适，通过实 验最终所确定的低乳糖营养奶片在压制时的最佳工 作条件为环境温度 18℃～22℃，空气相对湿度为 30％ ～40％，工作压力为 2．5 MPa一3．0 MPa。 3．4 改良剂对奶片物理性能的影响 大量的生产实践工作表明，由于配料中的乳糖 经过高度水解后所导致的料粉物理性能的改变，从 而使得低乳糖营养奶片在生产过程中较普通的奶片 更容易出现吸潮、粘冲等现象。因此，有必要在奶片 的生产中加入适当的改良剂以期对奶片的物理性能 有所改善，从而有利于生产和食用。生产实践证明， 在奶片的配料中添加一定量的改良剂后，则可明显 的降低料粉的吸湿性，防止其吸潮结块、粘冲，增加 其分散性和流动性，使奶片的表面光滑、完整、易于 脱模、不粘冲，并且使得奶片在口腔中经过咀嚼后即 可迅速溶解、不粘牙，从而有利于低糖营养奶片所特 有的乳香风味的释放。在本产品中所使用的改良剂是 由防湿剂、分散剂、光洁剂以及能够促使奶片迅速吸 水溶解的一种崩解剂等成分所组成。通过实验最终 所确定的奶片改良剂的最佳添加量为2．5 g／100 g。 3．5 奶片质量指标 3．5．1 感官指标 低乳糖营养奶片的外观应呈均匀一致的乳白色 或者略带微黄色，表面光滑整洁、无杂质、无裂纹、无 掉块，并且具有低乳糖奶粉所特有的滋味和气味。 3．5．2 理化指标 乳脂肪 ≥20 g／100；蛋白质≥12 g／100g；乳糖≤ 10 g／100g；碳水化合物≤40 g／100g；水解率≥70 ％；含水率≤5 g／100g；复原乳酸度≤18叮；杂质度 ≤12 mg／kg；不溶解度指数≤1．0 mL。 3．5．3 微生物指标 菌落总数≤3×10‘cfu／g；大肠菌群≤40 MPN／ 100 g；致病菌不得检出。 4 结论 4．1 通过本实验研究所确定的低乳糖营养奶片的 最佳生产工艺条件为乳糖酶的添加量 1 500 NLU／ L、酶解温度时间为 4℃、14 h或者 40℃、3 h、进风 温度 150 oC～180 oC、排风温度 <80 oC、压片时的最 佳工作条件为环境温度 18℃ ～22℃、空气相对湿度 30％ ～40％、工作压力 2．5 MPa～3．0 MPa。 4．2 采用本文中的工艺流程和配方所生产的低乳 糖营养奶片，不但营养丰富全面、口味香甜纯正爽 口，而且各种营养成分的消化吸收利 (下转第 38页) 维普资讯 http://www.cqvip.com 38 山 西 食 品 工 业 2004年第 3期 9月出版 表 2 HACCP表 每个预防措施 控 制 纠偏 关键控制点 显著危害 记 录 验 证 的关键限值 对象 方 法 频 率 人 员 行动 原料验收 生物危害， 符合原辅材料 苹果 产地约束； 采购员，验收 验收 主管每天检查 化学危害 技术标准 外观检验 ；抽检 逐车 拒收 人员 ，化验员 记 录表 全部记录 杀菌 HTST(85℃． 杀菌温度。 连续监测 ， 每 杀菌操 当天或隔天 生物危害 38s) 或 UHT 杀菌时问 温度传感器 批留小样备检 操作质检员 返工 由主管检查 (121℃，3s) 作记录表 全部记录 CIP清洗 生物危害 硫 酸 、氢氧化 清洗液 化学方法 每批次 操作工 调整好 清洗工 每 日 钠溶 液质量 分 浓度温度 有关指 记录 抽检一次 数 2％ 一3％ ， 标后重 温 度 65℃ 一 新清洗 7O℃ ，清洗 问 隔不超过 60 h 环境卫生 生物危害 企业标准 环境卫生 化学方法 每小时一次 质检员 重新清洗 消毒记录 每 日 检一次 性地抽样并进行分析检验 ；③对监控记录进行复 查。该阶段由苹果汁生产企业的卫生监督员、质检员 及有关部门的专家等对 HACCP系统定期进行验证 和分析。苹果汁HACCP计划的监控、纠偏、记录与验 证见 HACCP计划表(表 2)。 4 小结 4．1 通过本研究我们认为，在苹果汁生产工艺中， 原料验收、杀菌、CIP清洗和环境卫生是关键控制 点。 4．2 将 HACCP引进苹果汁生产工艺中提高苹果 汁的质量和安全 ，以及生产工艺技术上档次的一个 重要手段，也是增强企业在国际贸易中的竞争力的 重要一环。 参 考 文 献 1 胡小松，李积宏，崔雨林，等 ．果蔬汁加工工艺学 【M】．北京：中国轻工业出版社，1995． 2 付聿成，杜金华 ．HACCP在葡萄酒生产中的应 用【J】．中外葡萄与葡萄酒 ，2003，2：55～58． 3 张建新，朗锁军 ．HACCP在浓缩苹果汁生产中 的应用【J】．保鲜与加工，2002，3：19～21． 4 周旭宝，李绍振 ．HACCP在无菌包装果汁生产 中的应用【J】．食品工业科技，2001，6：79～80． (上接第 35页)用率提高，可以满足人体及大脑生长 发育的需要。 4．3 本产品的研制开发成功极大地丰富和发展了 我国目前市场上奶片的品种，其不但可以供一般的 消费者食用，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不耐症这一类特殊的消费 人群食用。 参 考 文 献 1 骆承庠 ．奶片的生产工艺 【J】．黑龙江畜牧兽 医 ，1990，9：7～8． 2 杨月欣 ．乳糖不耐症发生率的研究 ⋯ ．营养健 康新观察，1998，2：38～40． 3 秦立虎 ．低乳糖牛奶水解率测定方法的研究【J】 ． 中国乳品工业 ，2003，2：27～29． 4 王学辉 ．乳酸菌奶片的加工技术 【J】．食品科 学 ，1993，4：25～28． 5 宋淑珍 ．强化碘奶片的研制 【J】．食品工业科 技，1997，3：12～14． 6 郭本恒 ．现代乳品加工学 【M】．北京：中国轻工 业出版社 ，2001． 维普资讯 http://www.cqvip.com