一种液态乳制品及其制备方法与流程

1.本发明属于乳制品加工领域，特别涉及一种液态乳制品及其制备方法。


背景技术：

2.中国居民膳食营养指南推荐成人每天最少需要摄入300g奶和奶制品，牛奶的营养价值除了可以提供蛋白质、脂肪和无机元素等常规营养外，牛奶中还含有种类繁多、无法通过其他普通食物提供的生物活性物质(乳铁蛋白、免疫球蛋白、糖巨肽、乳过氧化物酶、鞘脂类等)。这些生物活性物质在维持和增强机体免疫力、抑菌、抗病毒以及维护肠道健康等方面发挥着重要作用。常乳中乳铁蛋白、免疫球蛋白、和乳过氧化物酶等生物活性物质含量有限，同时在加工过程中受到加工条件的影响会造成一定程度的活性物质失活，因此提高乳制品中的活性物质含量在提高产品附加值以及满足消费者对健康、营养的需求方面均具有一定必要性。
3.乳铁蛋白(lactoferricin,lf)作为牛乳中一种重要的生物活性物质，是一种 80k da铁结合糖蛋白。牛乳中乳铁蛋白含量约在0.1-0.35mg/ml之间。乳铁蛋白一方面可以通过螯合铁离子，竞争性地剥夺细菌生长的铁元素，从而起到抑菌的作用。另一方面，乳铁蛋白可以通过与靶细胞上的病毒受体结合或与病毒结合来防止病毒附着于靶细胞。此外，乳铁蛋白还可以诱导ifnα/β (α/β干扰素)的产生，从而抑制病毒进入细胞后的复制，从而达到抑制病毒的作用。
4.免疫球蛋白是牛奶中另一种重要的生物活性蛋白。研究表明牛乳中免疫球蛋白主要包括igg(igg1、igg2)、iga、igm，此外还含有少量的igd和 ige。人乳中主要免疫球蛋白是iga，而在奶牛等反刍动物中igg是乳汁中主要的免疫球蛋白。由于新生哺乳动物合成免疫球蛋白的能力较弱，因此婴儿和刚出生的小牛在生命早期阶段主要从母体分泌的乳汁中获取，以维持其免疫应答能力，从而预防和抵抗疾病。免疫球蛋白在初乳中含量较高，随着时间的延长，牛乳中的免疫球蛋白含量快速下降，最终维持在0.15-0.8g/l。同样，igg对加热比较敏感,加热温度越高，对igg的破坏就越严重。
5.牛乳中还有一种常见的生物活性物质，即乳过氧化物酶。乳过氧化物酶是存在于乳汁中的一种血红素蛋白。该酶系统具有一定的抑菌活性，可以抑制革兰氏阳性菌和阴性菌，但是乳过氧化物酶在77℃条件下加热5min即全部失活。因此，乳过氧化物酶保留与否是评价热处理强度重要的参考指标之一，目前只有巴氏杀菌乳才有可能保留珍贵的乳过氧化物酶。
6.虽然现有专利中可以生产富含生物活性物质的液态乳制品，如专利cn 101569328a就描述了一种额外添加乳铁蛋白的液态乳制品生产方法。专利 cn 103039630b介绍了一种从牛初乳乳清制备免疫球蛋白，然后添加到牛奶和果汁等产品中。
7.虽然上述方法可以得到富含乳铁蛋白和免疫球蛋白的液态乳制品，但是上述专利均存在只能制备含有一种活性成分的液态乳制品，其他功能性成分均无法保留。而研究表明牛奶中的多种生物活性物质之间具有协同作用，乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶
协同后可以提高抑菌和免疫活性。
8.目前巴氏杀菌虽然可以保留牛乳中部分乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶等活性成分，经过低温巴氏杀菌后牛奶中的乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶分别可以达到45mg/l、200mg/l和1500u/l以上，但是这些活性物质含量有限。


技术实现要素：

9.本发明的目的是提供一种液态乳制品及其制备方法，使其同时含有乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶等活性物质。与传统方法相比，通过本方法可以大幅提高巴氏杀菌乳或常温液态奶中的活性物质含量。同时，本发明制备的液态乳制品不仅单单含有乳铁蛋白或免疫球蛋白，而是同时含有多种活性物质成分，从而达到提高抑菌和免疫力性能的目的。本发明主要是通过以下技术方案解决上述技术问题。
10.本发明提供了一种液态乳制品的制备方法，包括以下步骤：
11.(1)将原料乳或浓缩原料乳升温至50-55℃进行脱脂处理，随后通过离心分离获得脱脂奶和稀奶油；
12.(2)对步骤(1)中脱脂奶中的乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶活性物质进行提取，得到富含乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶多种活性物质的混合液；
13.(3)对步骤(2)获得的混合液进行微滤除菌得到无菌混合液；
14.(4)将步骤(2)提取活性物质后的脱脂乳与步骤(1)分离得到的稀奶油混合，得混合料液；
15.(5)对步骤(4)获得的混合料液进行均质；
16.(6)将步骤(5)均质后的混合料液杀菌，随后迅速冷却储存于熟奶罐中；
17.(7)将步骤(6)杀菌后的熟奶与步骤(3)的无菌混合液进行在线混合；
18.(8)将步骤(7)混合后的料液进行超洁净灌装得到富含乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶的液态乳制品。
19.优选的，步骤(1)中，所述浓缩原料乳为原料乳通过反渗透(ro)膜进行浓缩；所述脱脂奶的脂肪含量小于0.05％，随后选择1.4微米滤膜进行过滤，并保存在4-6℃条件下。
20.优选的，步骤(2)中，所述脱脂奶中的乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶活性物质的提取步骤为：
21.1)将脱脂奶在4-6℃条件下通过sp-琼脂糖凝胶ff离子交换层析柱或具有同等效用的强阳离子树脂交换层析柱；
22.2)通过对步骤1)的阳离子交换层析柱进行梯度洗脱，获得乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶盐溶液；
23.3)通过反渗透对步骤2)得到的含乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶的洗脱液进行浓缩，随后通过有机膜对洗脱液进行脱盐处理；
24.4)对步骤3)得到的脱盐洗脱液过1.4微米微孔膜进行除菌，得到无菌的活性物质混合液；
25.5)将得到的无菌活性物质混合液通过无菌灌装至无菌袋中，并在4-6℃条件下保藏。
26.优选的，步骤2)中，所述梯度洗脱为先用0.35％氯化钠溶液进行预洗脱，冲出未被
阳离子交换层析柱吸附的乳成分；随后用0.8-1.2％的氯化钠溶液进行梯度一洗脱，得到含免疫球蛋白洗脱液，然后用1.4-1.8％的氯化钠溶液进行梯度二洗脱，得到含乳过氧化物酶洗脱液；最后，用2.0-2.35％的氯化钠溶液进行梯度三洗脱，得到含乳铁蛋白洗脱液。
27.优选的，步骤(3)中，还可将获得的无菌混合液进行静电喷雾干燥或者真空冷冻干燥获得含有多种活性物质的干粉。
28.优选的，步骤(5)中，所述均质条件为将混合料液升温至50-60℃， 18-20mpa压力下均质。
29.优选的，步骤(6)中所述杀菌条件为混合料液加热至72-75℃，保温 15-20s；所述冷却为冷却至4-6℃。
30.本发明还提供了一种液态乳制品，通过上述制备方法制得。
31.本发明所用试剂和原料均市售可得。
32.本发明的积极进步效果在于：
33.乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶是存在牛乳中含量较大的，且具有重要生物活性的成分。但这些活性成分共同特点就是对热十分敏感。传统的巴氏杀菌虽然可以保留一部分牛乳中的乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶，但是这些活性物质含量保留十分有限。本发明通过先对牛乳中的乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶进行提取和富集，然后通过微滤除菌后再按照一定比例添加到杀菌后的牛乳后，从而避免热处理造成这些活性物质失活，以此达到提高液态乳制品中活性物质的含量。
34.本发明可以同时提高液态乳制品中的乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶含量，区别于其他专利方法只能单独提高某一单独物质的含量。同时乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳铁蛋白具有协同作用，其抑菌和提升免疫力的效果要比单一成分更佳。
具体实施方式
35.一种液态乳制品的制备方法，包括以下步骤：
36.(1)将原料乳或浓缩原料乳升温至50-55℃进行脱脂处理，随后通过离心分离获得脱脂奶和稀奶油；
37.(2)对步骤(1)中脱脂奶中的乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶活性物质进行提取，得到富含乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶多种活性物质的混合液；
38.(3)对步骤(2)获得的混合液进行微滤除菌得到无菌混合液；
39.(4)将步骤(2)提取活性物质后的脱脂乳与步骤(1)分离得到的稀奶油混合，得混合料液；
40.(5)对步骤(4)获得的混合料液进行均质；
41.(6)将步骤(5)均质后的混合料液杀菌，随后迅速冷却储存于熟奶罐中；
42.(7)将步骤(6)杀菌后的熟奶与步骤(3)的无菌混合液进行在线混合；
43.(8)将步骤(7)混合后的料液进行超洁净灌装得到富含乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶的液态乳制品。
44.本发明液态乳制品的制备方法中，所述原料乳为从牧场获取的新鲜常乳，应符合gb-19301《食品安全国家标准生乳》的标准。本发明对原料乳进行脱脂处理，将原料乳升温至50-55℃，优选为51-53℃，更优选为52℃，通过离心分离得到脱脂奶。所述原料乳还可经
过反渗透膜(ro)进行浓缩，得到的浓缩原料乳再进行脱脂。优选的脱脂奶的脂肪含量小于0.05％，随后选择1.4微米滤膜进行过滤，并保存在4-6℃条件下。
45.本发明液态乳制品的制备方法中，通过对脱脂奶进行吸附、洗脱、脱盐等工艺得到含乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶的混合液。优选的，脱脂奶在4-6℃条件下通过sp-琼脂糖凝胶ff离子交换层析柱或具有同等效用的强阳离子树脂交换层析柱；通过对阳离子交换层析柱进行梯度洗脱，获得乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶盐溶液；进一步的，先用0.35％氯化钠溶液进行预洗脱，冲出未被阳离子交换层析柱吸附的乳成分；随后用 0.8-1.2％的氯化钠溶液进行梯度一洗脱，优选为1.0％的氯化钠，得到含免疫球蛋白洗脱液，然后用1.4-1.8％的氯化钠溶液进行梯度二洗脱，优选为1.6％氯化钠溶液，得到含乳过氧化物酶洗脱液。最后，用2.0-2.35％的氯化钠溶液进行梯度三洗脱，优选为2.2％的氯化钠溶液，得到含乳铁蛋白洗脱液；通过反渗透对含活性物质的洗脱液进行浓缩，通过有机膜对洗脱液进行脱盐处理；对脱盐洗脱液过1.4微米微孔膜进行除菌，得到无菌的活性物质混合液；最后将得到的无菌活性物质混合液通过无菌灌装至无菌袋中，并在4-6℃条件下保藏。优选的，本发明还可以将获得的无菌混合液进行静电喷雾干燥或者真空冷冻干燥获得含有乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶多种活性物质的干粉。
46.本发明液态乳制品的制备方法中，将提取完乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶活性物质后剩余的脱脂乳与稀奶油混合升温至50-55℃，优选为 53℃，进行均质，均质压力为18-20mpa，优选为19mpa。
47.本发明液态乳制品的制备方法中，对均质后的牛乳进行杀菌，杀菌条件为72-75℃，优选为74℃，保温15-20s，优选为18s，随后冷却至4-6℃于熟奶罐中保存。
48.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。
49.实施例1
50.本实施例提供了一种液态乳制品的制备方法，包括以下步骤：
51.(1)对原料乳升温至50℃进行脱脂处理，得到脱脂奶和稀奶油；
52.脱脂奶的脂肪含量小于0.05％，随后选择1.4微米滤膜进行过滤，并保存在4℃条件下；
53.(2)通过对步骤(1)获得脱脂奶进行吸附、洗脱、脱盐等工艺得到含多种活性物质的混合液，步骤如下：
54.1)步骤(1)得到的脱脂奶在4℃条件下通过sp-琼脂糖凝胶ff离子交换层析柱或具有同等效用的强阳离子树脂交换层析柱；
55.2)通过对步骤1)的阳离子交换层析柱进行梯度洗脱，获得乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶盐溶液；
56.先用0.35％氯化钠溶液进行预洗脱，冲出未被阳离子交换层析柱吸附的乳成分；
57.随后用0.8％的氯化钠溶液进行梯度一洗脱，得到含免疫球蛋白洗脱液，然后用1.4％的氯化钠溶液进行梯度二洗脱，得到含乳过氧化物酶洗脱液；最后，用2.0％的氯化钠溶液进行梯度三洗脱，得到含乳铁蛋白洗脱液；
58.3)通过反渗透对步骤2)得到的含活性物质的洗脱液进行浓缩，随后通过有机膜对
洗脱液进行脱盐处理；
59.4)对步骤3)得到的脱盐洗脱液过1.4微米微孔膜进行除菌，得到无菌的活性物质混合液；
60.5)将得到的无菌活性物质混合液通过无菌灌装至无菌袋中，并在4℃条件下保藏；
61.(3)将提取活性物质后的脱脂奶和稀奶油混合升温至50℃，随后进行均质，均质压力为18mpa；
62.(4)对均质后的牛乳进行杀菌，杀菌条件为75℃，15s，随后冷却至4℃于待装缸中保存；
63.(5)将杀菌后的牛乳与无菌的活性物质混合液通过在线混合系统混合后进行灌装，得到富含乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶的液态奶。
64.实施例2
65.本实施例提供了一种液态乳制品的制备方法，包括以下步骤：
66.(1)对原料乳升温至53℃进行脱脂处理，得到脱脂奶和稀奶油；
67.脱脂奶的脂肪含量小于0.05％，随后选择1.4微米滤膜进行过滤，并保存在5℃条件下；
68.(2)通过对步骤(1)获得脱脂奶进行吸附、洗脱、脱盐等工艺得到含多种活性物质的混合液，步骤如下：
69.1)步骤(1)得到的脱脂奶在5℃条件下通过sp-琼脂糖凝胶ff离子交换层析柱或具有同等效用的强阳离子树脂交换层析柱；
70.2)通过对步骤1)的阳离子交换层析柱进行梯度洗脱，获得乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶盐溶液；
71.先用0.35％氯化钠溶液进行预洗脱，冲出未被阳离子交换层析柱吸附的乳成分；
72.随后用1.0％的氯化钠溶液进行梯度一洗脱，得到含免疫球蛋白洗脱液，然后用1.6％的氯化钠溶液进行梯度二洗脱，得到含乳过氧化物酶洗脱液；最后，用2.2％的氯化钠溶液进行梯度三洗脱，得到含乳铁蛋白洗脱液；
73.3)通过反渗透对步骤2)得到的含活性物质的洗脱液进行浓缩，随后通过有机膜对洗脱液进行脱盐处理；
74.4)对步骤3)得到的脱盐洗脱液过1.4微米微孔膜进行除菌，得到无菌的活性物质混合液；
75.5)对无菌的活性物质混合液进行真空冷冻干燥得到冻干粉；
76.(3)将提取活性物质后的脱脂奶和稀奶油混合升温至53℃，随后进行均质，均质压力为19mpa；
77.(4)对均质后的牛乳进行杀菌，杀菌条件为75℃，15s，随后冷却至5℃于待装缸中保存；
78.(6)向冻干粉中添加无菌水溶解后，冷却至5℃保存于无菌罐中得到冻干粉溶液；
79.(5)将杀菌后的牛乳与冻干粉溶液通过在线混合系统混合后进行灌装，得到富含乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶的液态奶。
80.实施例3
81.本实施例提供了一种液态乳制品的制备方法，包括以下步骤：
82.(1)原料乳通过ro膜进行浓缩，浓缩倍数为2倍，得到浓缩原料乳；
83.(2)将浓缩原料乳升温至55℃进行脱脂处理，得到脱脂奶和稀奶油；
84.脱脂奶的脂肪含量小于0.05％，随后选择1.4微米滤膜进行过滤，并保存在6℃条件下；
85.(3)通过对步骤(1)获得脱脂奶进行吸附、洗脱、脱盐等工艺得到含多种活性物质的混合液，步骤如下：
86.1)步骤(1)得到的脱脂奶在6℃条件下通过sp-琼脂糖凝胶ff离子交换层析柱或具有同等效用的强阳离子树脂交换层析柱；
87.2)通过对步骤1)的阳离子交换层析柱进行梯度洗脱，获得乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶盐溶液；
88.先用0.35％氯化钠溶液进行预洗脱，冲出未被阳离子交换层析柱吸附的乳成分；
89.随后用1.2％的氯化钠溶液进行梯度一洗脱，得到含免疫球蛋白洗脱液，然后用1.8％的氯化钠溶液进行梯度二洗脱，得到含乳过氧化物酶洗脱液；最后，用2.35％的氯化钠溶液进行梯度三洗脱，得到含乳铁蛋白洗脱液；
90.3)通过反渗透对步骤2)得到的含活性物质的洗脱液进行浓缩，随后通过有机膜对洗脱液进行脱盐处理；
91.4)对步骤3)得到的脱盐洗脱液过1.4微米微孔膜进行除菌，得到无菌的活性物质混合液；
92.5)将得到的无菌活性物质混合液通过无菌灌装至无菌袋中，并在6℃条件下保藏；
93.(4)将提取活性物质后的脱脂奶和稀奶油混合升温至55℃，随后进行均质，均质压力为20mpa；
94.(5)对均质后的牛乳进行杀菌，杀菌条件为75℃，15s，随后冷却至6℃于待装缸中保存；
95.(6)随后将杀菌后的牛乳与无菌的活性物质混合液通过在线混合系统混合后进行灌装，得到富含乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶的液态奶。
96.对比例1
97.原料乳经过传统标准化、均质以及巴氏杀菌等工艺处理，不对活性物质进行富集制成的普通巴氏杀菌乳。
98.对比例2
99.原料乳经过传统超高温处理，随后通过额外添加乳铁蛋白，得到富含乳铁蛋白的液态奶。
100.效果实施例1
101.对实施例1-3和对比例1和2液态奶中的乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶含量进行检测，每个样品做3个平行，取整数，数据见表1：
102.表1不同实施例活性物质含量
103.[0104][0105]
注：nd表示未检出。
[0106]
效果实施例2
[0107]
对实施例1-3和对比例1和2液态奶的外观状态以及口感进行评测，结果见表2：
[0108]
表2不同实施例感官评价
[0109]
项目实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2色泽+++++++++++++++状态++++++++++++++++++口感++++++++++++++++++++
[0110]
注：“+”数量越多效果越好。
[0111]
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。

技术特征：
1.一种液态乳制品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将原料乳或浓缩原料乳升温至50-55℃进行脱脂处理，随后通过离心分离获得脱脂奶和稀奶油；(2)对步骤(1)中脱脂奶中的乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶活性物质进行提取，得到富含乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶多种活性物质的混合液；(3)对步骤(2)获得的混合液进行微滤除菌得到无菌混合液；(4)将步骤(2)提取活性物质后的脱脂乳与步骤(1)分离得到的稀奶油混合，得混合料液；(5)对步骤(4)获得的混合料液进行均质；(6)将步骤(5)均质后的混合料液杀菌，随后迅速冷却储存于熟奶罐中；(7)将步骤(6)杀菌后的熟奶与步骤(3)的无菌混合液进行在线混合；(8)将步骤(7)混合后的料液进行超洁净灌装得到富含乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶的液态乳制品。2.根据权利要求1所述的液态乳制品的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述浓缩原料乳为原料乳通过反渗透膜进行浓缩；所述脱脂奶的脂肪含量小于0.05％，随后选择1.4微米滤膜进行过滤，并保存在4-6℃条件下。3.根据权利要求1所述的液态乳制品的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述脱脂奶中的乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶活性物质的提取步骤为：1)将脱脂奶在4-6℃条件下通过sp-琼脂糖凝胶ff离子交换层析柱或具有同等效用的强阳离子树脂交换层析柱；2)通过对步骤1)的阳离子交换层析柱进行梯度洗脱，获得乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶盐溶液；3)通过反渗透对步骤2)得到的含乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶的洗脱液进行浓缩，随后通过有机膜对洗脱液进行脱盐处理；4)对步骤3)得到的脱盐洗脱液过1.4微米微孔膜进行除菌，得到无菌的活性物质混合液；5)将得到的无菌活性物质混合液通过无菌灌装至无菌袋中，并在4-6℃条件下保藏。4.根据权利要求3所述的液态乳制品的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述梯度洗脱为先用0.35％氯化钠溶液进行预洗脱，冲出未被阳离子交换层析柱吸附的乳成分；随后用0.8-1.2％的氯化钠溶液进行梯度一洗脱，得到含免疫球蛋白洗脱液，然后用1.4-1.8％的氯化钠溶液进行梯度二洗脱，得到含乳过氧化物酶洗脱液；最后，用2.0-2.35％的氯化钠溶液进行梯度三洗脱，得到含乳铁蛋白洗脱液。5.根据权利要求1所述的液态乳制品的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，还可将获得的无菌混合液进行静电喷雾干燥或者真空冷冻干燥获得含有多种活性物质的干粉。6.根据权利要求1所述的液态乳制品的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述均质条件为将混合料液升温至50-60℃，18-20mpa压力下均质。7.根据权利要求1所述的液态乳制品的制备方法，其特征在于，步骤(6)中所述杀菌条件为混合料液加热至72-75℃，保温15-20s；所述冷却为冷却至4-6℃。8.一种液态乳制品，其特征在于，通过如权利要求1～7任一项所述制备方法制得。

技术总结
本发明公开了一种液态乳制品及其制备方法，通过对牛乳中的乳铁蛋白、免疫球蛋白和乳过氧化物酶进行提取和富集，然后通过微滤除菌后再添加到杀菌后的牛乳后，从而避免热处理造成这些活性物质失活，以此达到提高液态乳制品中活性物质的含量。中活性物质的含量。


技术研发人员：艾正文 于鹏 刘振民 任璐
受保护的技术使用者：光明乳业股份有限公司
技术研发日：2021.12.10
技术公布日：2022/3/8