本發(fā)明涉及食品，具體地說，涉及一種液態(tài)乳及其制備方法與應用。

背景技術：

1、目前動物乳已成為人們膳食結(jié)構(gòu)中重要的組成部分，其被認為是天然活性成分的重要來源，具有很高的營養(yǎng)價值。動物乳中活性蛋白的多功能特性已經(jīng)得到廣泛的表征，其功能特性依賴于完整的分子結(jié)構(gòu)和天然的活性狀態(tài)。

2、動物乳中含有纖溶酶，纖溶酶會將酪蛋白分解成較小的化合物，從而導致苦味的產(chǎn)生和酪蛋白結(jié)構(gòu)的破壞。尤其是在室溫下，其活性會隨著儲存時間延長而增加，會明顯影響常溫儲存的乳品的保質(zhì)期。

3、現(xiàn)有技術中解決該問題的方法有通過熱加工工藝中的蛋白保持管滅活纖溶酶，而其存在以下缺陷：1、滅活不徹底，纖溶酶殘留活性較高；2、熱加工處理滅活纖溶酶的同時，也使乳中的部分活性物質(zhì)變性失活，損失了乳固有的營養(yǎng)價值。

4、此外，現(xiàn)代乳品工業(yè)中，大部分是通過熱處理來殺死乳中致病微生物、鈍化相關酶類延長產(chǎn)品貨架期。而動物乳中活性蛋白的變性程度，與熱處理強度密切相關。熱處理強度越高，活性蛋白含量越少，部分活性蛋白徹底失活。因此如何保留動物乳中多種原生的活性蛋白，一方面對于滿足消費者對動物乳的功能需求具有重要意義，另一方面對于提高動物乳附加值和開發(fā)利用也具有重要意義。

5、針對如上問題主要有如下研究進展和解決方案：①巴氏殺菌乳通過巴氏殺菌保留部分活性蛋白，如乳白蛋白，乳球蛋白、乳過氧化物酶等。②高溫殺菌乳通過直接式殺菌保留部分活性蛋白，如乳白蛋白，乳球蛋白、乳過氧化物酶等。③以含活性蛋白如乳鐵蛋白的乳粉經(jīng)無菌處理后添加至液態(tài)奶產(chǎn)品中。

6、但上述研究和方案存在如下問題：①通過巴氏殺菌或直接式殺菌仍會造成活性蛋白的部分失活，僅能保留少部分活性蛋白，且產(chǎn)品需低溫保存，貨架期短，不利于產(chǎn)品的長距離運輸和長時間銷售。②直接熱殺菌會造成原料乳中的原生活性蛋白大部分失活，保留含量低，且原料乳中的纖溶酶失活不徹底可能導致貨架期壞包問題。③通過額外添加乳粉進行補充的方式會造成原料浪費，提高生產(chǎn)成本。④以原料粉或無菌后添加方式添加，產(chǎn)品只能執(zhí)行調(diào)制乳標準，不符合消費者追求的無添加，天然原生的概念。

7、具體地，目前針對活性蛋白牛奶的制備工藝有如下幾種：巴氏奶與穩(wěn)定劑等配料后經(jīng)過超高溫滅菌，活性蛋白等熱敏物質(zhì)經(jīng)過無菌化處理后在超高溫滅菌后段進行無菌在線添加制備含活性蛋白的牛奶(cn?101569328?b)；原料乳經(jīng)過脂肪分離后，稀奶油部分經(jīng)過高溫殺菌，脫脂乳經(jīng)過物理除菌后進行組合回填，混合料液再經(jīng)過均質(zhì)和殺菌制備得到高營養(yǎng)活性牛奶(cn?113826695?a)；原料乳經(jīng)過巴氏殺菌、ro濃縮、直接式殺菌制備得到常溫活性蛋白牛奶(cn?113693130a)。但上述手段均沒有實現(xiàn)高保留原生乳鐵蛋白的同時保留其他多種原生多活性蛋白的常溫貯存的牛奶。

8、因此，有必要對液體乳的制備方法進行進一步研究。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的之一在于提供一種以動物乳為原料，獲得的纖溶酶活性低的常溫液態(tài)奶及其制備方法，優(yōu)選本發(fā)明的液態(tài)奶還兼顧保證多種動物乳中原生蛋白活性和含量。

2、為了實現(xiàn)該目的，本發(fā)明的技術方案如下：

3、一種制備液態(tài)乳的方法，將賴氨酸與從動物乳中分離出的待處理酪蛋白膠束溶液混合孵育后分離，獲得孵育后的酪蛋白膠束溶液，將所述孵育后的酪蛋白膠束溶液與液態(tài)乳的其他組分混合；所述液態(tài)乳的其他組分包括動物乳中除所述待處理酪蛋白膠束溶液外的成分。

4、本發(fā)明的方法中，所述待處理酪蛋白膠束溶液中的纖溶酶與賴氨酸的摩爾比為1：(1-10)，優(yōu)選為1：(6-9)，以兼顧成本和處理效率；所述孵育的溫度為40℃-50℃；

5、和/或，所述孵育的時間為30分鐘-60分鐘；

6、和/或，混合孵育后的分離采用mf膜進行，mf膜的孔徑為100-120kda。

7、本發(fā)明優(yōu)選采用mf膜分離酪蛋白膠束和纖溶酶，截留液為孵育后的酪蛋白膠束溶液。本發(fā)明mf膜的孔徑優(yōu)選為100kda，以兼顧保留有效物質(zhì)和纖溶酶的濾除?？梢岳斫獾氖?，本領域技術人員也可根據(jù)本領域常識采用更大孔徑的mf膜，只要可保證本發(fā)明的酪蛋白膠束和纖溶酶的有效分離即可。

8、本領域公知，在對原奶(動物乳)中營養(yǎng)物質(zhì)進行調(diào)整時，常用的一種方法是將各目標組分分離后，再進行配比調(diào)整回填，此方式可提升目標營養(yǎng)組分的含量，提供一種功效更佳的液態(tài)奶。但原奶中同時含有纖溶酶和目標營養(yǎng)組分酪蛋白，由于纖溶酶會結(jié)合在酪蛋白膠束上，進而在分離酪蛋白時，纖溶酶會同酪蛋白一同被分離出來，成為液態(tài)乳的組分，而在產(chǎn)品后續(xù)儲存(尤其是常溫儲存)下，纖溶酶會分解酪蛋白，從而使得營養(yǎng)成分酪蛋白含量降低，并產(chǎn)生沉淀和苦味，從而大大影響產(chǎn)品的口感和保質(zhì)期。為此，本發(fā)明研究發(fā)現(xiàn)，當將從動物乳中分離出的酪蛋白膠束溶液(其上結(jié)合有纖溶酶)以特定方式處理后，可實現(xiàn)將纖溶酶與酪蛋白膠束分離的目的，從而降低產(chǎn)品中的纖溶酶含量，避免產(chǎn)品貨架期出現(xiàn)沉淀、苦包等質(zhì)量問題。

9、本發(fā)明中相比待處理酪蛋白膠束溶液中的纖溶酶，賴氨酸為過量加入，其可保證更好地纖溶酶去除效果。

10、本發(fā)明中動物乳可以是從諸如牛、綿羊、山羊、駱駝、母馬或產(chǎn)生適于人類消費的乳的任何其他動物獲得的乳，或從其衍生出的任何液體物質(zhì)。

11、本發(fā)明在進行液態(tài)乳制備時，可將從動物乳中分離出待處理酪蛋白膠束溶液的步驟與其他物質(zhì)分離步驟相結(jié)合，優(yōu)選，從動物乳中分離出待處理酪蛋白膠束溶液的方法包括：

12、(1)分離動物乳中的脂肪，獲得脫脂乳和稀奶油；

13、(2)將所述脫脂乳經(jīng)陽離子色譜柱處理，從色譜柱流穿液中分離獲得含乳清蛋白的溶液和待處理酪蛋白膠束溶液；所述陽離子色譜柱中的填料為瓊脂糖凝膠；

14、進一步優(yōu)選，從色譜柱流穿液中分離獲得含乳清蛋白的溶液和待處理酪蛋白膠束溶液的方法為：

15、以孔徑為100-120kda的mf膜對所述色譜柱流穿液進行處理，入膜溫度為45-55℃，濃縮倍數(shù)為2-4倍，獲得mf滲透液和mf截留液；所述mf滲透液為所述含乳清蛋白的溶液，所述mf截留液為所述待處理酪蛋白膠束溶液。

16、本發(fā)明中離子色譜柱的流穿液可經(jīng)過微濾膜(mf)分離乳清和酪蛋白膠束(本發(fā)明mf膜的孔徑優(yōu)選為100kda，但可以理解的是，本領域技術人員可根據(jù)本領域常識采用更大孔徑的mf膜，只要可保證乳清和酪蛋白膠束的有效分離即可)，mf截留液為待處理酪蛋白膠束溶液，經(jīng)孵育處理后使用mf分離酪蛋白膠束和纖溶酶，mf二次截留液為孵育后的酪蛋白膠束溶液，用于與稀奶油進行脂肪標準化，mf滲透液為乳清相，含多種活性蛋白，用于與陽離子色譜洗脫液混合后進行低溫絕對除菌。終產(chǎn)品可以在常溫下儲存30天，且具有良好的口感。

17、本發(fā)明的方法中，步驟(2)中，將所述脫脂乳經(jīng)陽離子色譜柱處理后，還包括洗脫獲得含乳鐵蛋白的洗脫液的步驟；

18、優(yōu)選，所述脫脂乳經(jīng)陽離子色譜柱處理時，進料溫度為45-55℃，進料線性流速為4-8m/h，進料后先使用3-6倍柱體積0.3-0.5m?nacl進行雜質(zhì)洗脫，之后使用3-6倍柱體積0.7-0.9m?nacl進行乳鐵蛋白洗脫，獲得含乳鐵蛋白的洗脫液；所述雜質(zhì)洗脫和乳鐵蛋白洗脫的洗脫流速均為4-8m/h。

19、更優(yōu)選，本發(fā)明的方法中，在洗脫獲得含乳鐵蛋白的洗脫液時，還包括：進行雜質(zhì)洗脫之后，先使用3-6倍柱體0.55-0.65m?nacl進行乳過氧化物酶洗脫，獲得含乳過氧化物酶的洗脫液，之后再進行乳鐵蛋白洗脫；所述乳過氧化物酶洗脫的洗脫流速為4-8m/h。

20、進一步優(yōu)選，制備液態(tài)乳的方法還包括：將所述含乳鐵蛋白的洗脫液和所述含乳過氧化物酶的洗脫液分別進行濃縮、除鹽，獲得乳鐵蛋白濃縮液和乳過氧化物酶濃縮液的步驟；

21、或者，將所述含乳鐵蛋白的洗脫液和所述含乳過氧化物酶的洗脫液混合后再進行濃縮、除鹽，獲得乳鐵蛋白和乳過氧化物酶混合濃縮液的步驟。

22、優(yōu)選的濃縮、除鹽的方法為：將所述含乳鐵蛋白的洗脫液和/或所述含乳過氧化物酶的洗脫液以uf膜濃縮10-15倍后，以中空纖維膜除鹽；所述uf膜的孔徑為10-30kda，本領域技術人員可根據(jù)一般常識選用uf膜的孔徑，只要可利于實現(xiàn)除鹽及后續(xù)操作即可。

23、本發(fā)明中含乳鐵蛋白的洗脫液和含乳過氧化物酶的洗脫液分別進行濃縮、除鹽或者混合后再進行濃縮、除鹽的方法相同。

24、除鹽操作為本領域公知方法，本發(fā)明除鹽后，溶液電導率＜1ms/cm。

25、本發(fā)明的脫脂奶經(jīng)過陽離子交換色譜，實現(xiàn)了乳鐵蛋白和乳過氧化物酶的保留，因為上述兩種蛋白在原料乳ph條件下的帶電荷特性得以在陽離子交換色譜上進行保留和洗脫，所以通過陽離子色譜可提高乳鐵蛋白得率及保留乳鐵蛋白活性。

26、本發(fā)明方法中，經(jīng)過脂肪分離后的脫脂乳，無需進行加熱或冷卻，可直接進行乳鐵蛋白提取，提高生產(chǎn)效率，減少轉(zhuǎn)序時長。按照本發(fā)明的陽離子色譜柱提取方法，具體在特定溫度與洗脫條件的配合下，可使乳鐵蛋白的天然活性得以保留，得率高，純度高。在乳鐵蛋白濃縮液中，乳鐵蛋白得率可為75-95％(優(yōu)選為86.5-95％)，純度優(yōu)選為80-99.5％。

27、本發(fā)明的方法還包括：

28、將所述含乳清蛋白的溶液進行濃縮，獲得乳清蛋濃縮液的步驟；優(yōu)選，所述濃縮采用孔徑為10-30kda的uf膜進行，優(yōu)選濃縮至蛋白質(zhì)濃度(即，總蛋白濃度)25-35g/100g；

29、和/或，步驟(1)分離動物乳中的脂肪的方法為：將動物乳預熱至45-55℃后進行離心分離，離心的轉(zhuǎn)速為6300-6700r/min；優(yōu)選，分離后獲得的脫脂乳的脂肪含量為0.06-0.3％，稀奶油脂肪含量為35％-40％(于1-7℃暫存，備用)；

30、和/或，在步驟(1)進行前，還包括對動物乳進行除菌的步驟；優(yōu)選，所述除菌方法為：將動物乳預熱至45-55℃后進行離心，離心的轉(zhuǎn)速為4800-5300r/min，流量為5-10t/h。

31、本發(fā)明可通過脂肪分離機分離稀奶油，稀奶油用于與后續(xù)料液的混合標準化，使蛋白與脂肪濃度達到一定比例，既不會造成終產(chǎn)品在貨架期內(nèi)的脂肪上浮，又避免了產(chǎn)品口感不佳。

32、本發(fā)明采用雙效離心除菌方式，先對動物乳進行初步除菌，可更好地保證產(chǎn)品質(zhì)量。雙效離心除菌具有除菌效率高，設備易清洗，操作簡單等優(yōu)勢。動物乳在經(jīng)過除菌分離后，無需進行加熱或冷卻，可直接進行脂肪分離，提高生產(chǎn)效率，減少轉(zhuǎn)序時長。

33、本發(fā)明的方法中，將所述孵育后的酪蛋白膠束溶液與液態(tài)乳的其他組分混合的方法包括：

34、將所述孵育后的酪蛋白膠束溶液與所述稀奶油混合，進行殺菌獲得第一混合溶液的步驟；

35、將所述乳鐵蛋白濃縮液或所述乳鐵蛋白和乳過氧化物酶混合濃縮液與所述乳清蛋濃縮液混合后，進行除菌獲得第二混合溶液的步驟；

36、以及，將所述第一混合溶液和第二混合溶液混合的步驟。

37、優(yōu)選，將所述孵育后的酪蛋白膠束溶液與所述稀奶油混合后，先(根據(jù)產(chǎn)品要求)濃縮(如采用孔徑為1nm的ro膜濃縮)調(diào)整至液態(tài)乳的目標脂肪、蛋白質(zhì)含量后再進行殺菌(之后于無菌罐中暫存)；

38、根據(jù)產(chǎn)品要求，本發(fā)明經(jīng)脂肪標準化及ro濃縮后蛋白濃度可為3.3-10g/100ml，優(yōu)選為3.8-6g/100ml，脂肪濃度可為0.1-6g/100ml，優(yōu)選為4.6-5.5g/100ml。

39、在制備第二混合溶液時，可根據(jù)產(chǎn)品指標要求設定添加流速，進行無菌在線添加。

40、更優(yōu)選，所述殺菌為高溫殺菌，具體可為列管式殺菌(列管式殺菌的溫度和時間分別為137℃、4-6s)或蒸汽直接式殺菌；優(yōu)選為蒸汽直接式殺菌，殺菌的溫度為151-154℃，時間為0.25-0.5s。蒸汽直接式殺菌可以降低料液受熱程度，降低美拉德反應。

41、所述除菌采用膜過濾方式，優(yōu)選采用三級串聯(lián)除菌膜過濾的方式進行除菌，更優(yōu)選，通過0.45um-0.22um-0.22um三級串聯(lián)除菌膜過濾的方式進行除菌。通過三級串聯(lián)除菌膜過濾可使除菌效率＞log7，達到無菌化處理目的。

42、第一混合溶液和第二混合溶液混合時可根據(jù)產(chǎn)品指標要求設定添加流速，進行無菌在線添加，實現(xiàn)不同配方含量液態(tài)乳的制備。

43、本發(fā)明液態(tài)乳無菌灌裝后，產(chǎn)品乳鐵蛋白≥60mg/100ml，α-乳白蛋白≥1000mg/100ml，β-乳球蛋白≥2000mg/100ml，常溫貯存，保質(zhì)期30天，體系穩(wěn)定且口感良好。

44、以牛乳作為原料為例，本發(fā)明制備液態(tài)乳的一個具體實施方式包括以下步驟：

45、1.對生牛乳進行雙效離心除菌；

46、2.使除菌后的生牛乳進入離心分離機進行脂肪分離，得到脫脂乳及稀奶油冷藏暫存；

47、3.使脫脂乳進入陽離子色譜柱進行分離，乳鐵蛋白、乳過氧化物酶經(jīng)過梯度洗脫(也可僅洗脫乳鐵蛋白)、濃縮、除鹽成為乳鐵蛋白濃縮液、乳過氧化物酶濃縮液，其余組分成為色譜柱流穿液；

48、4.使色譜柱流穿液進入mf膜系統(tǒng)進行分離，乳白、乳球、免疫球蛋白和血清白蛋白等成為mf滲透液，mf滲透液經(jīng)uf濃縮，成為乳清蛋白濃縮液。

49、5.酪蛋白膠束成為mf截留液，與賴氨酸溶液孵育后再經(jīng)過mf分離酪蛋白膠束與纖溶酶，孵育后的酪蛋白膠束成為mf二次截留液，于1-7℃冷藏；

50、6.mf二次截留液與步驟2中稀奶油進行脂肪標準化及ro膜濃縮；

51、7.步驟6中混合料液經(jīng)過殺菌機進行殺菌，于無菌罐中暫存；

52、8.步驟3中乳鐵蛋白濃縮液、乳過氧化物酶濃縮液與步驟4中乳清蛋白濃縮液混合，進行低溫膜除菌及無菌在線添加。

53、9.步驟7與步驟8中的料液標準化混合后進行無菌灌裝，常溫貯存。

54、本發(fā)明產(chǎn)品活性蛋白含量符合一定要求，體系穩(wěn)定且口感良好，保質(zhì)期可達30天。

55、本發(fā)明通過特殊處理，特異性結(jié)合纖溶酶實現(xiàn)分離纖溶酶的目的，降低產(chǎn)品中的纖溶酶。結(jié)合進一步優(yōu)選方法步驟，本發(fā)明還解決了常溫白奶活性蛋白種類少，含量低的問題，提供了一種保留原生活性蛋白乳的制備方法，該方法可以極大的保留乳鐵蛋白的含量及其天然活性，同時可以保留多種活性蛋白，不僅有利于各蛋白協(xié)同發(fā)揮活性功能，滿足消費者對原生營養(yǎng)的需求，還有效解決了原料乳活性蛋白因熱加工滅活造成浪費等問題。

56、本發(fā)明可以根據(jù)產(chǎn)品需求，通過無菌在線添加，精準地將提取的活性蛋白組分回填至產(chǎn)品中，調(diào)整各活性蛋白含量，可實現(xiàn)液態(tài)乳的規(guī)?；a(chǎn)。

57、本發(fā)明還提供一種液態(tài)乳，其由上述方法制備得到。

58、本發(fā)明另提供一種上述制備液態(tài)乳的方法在降低液態(tài)乳中纖溶酶活性中的應用。

59、本發(fā)明的應用中，所述液態(tài)乳在常溫下貯存。

60、本發(fā)明的有益效果至少在于：

61、本發(fā)明采用孵育+分離工藝的組合，簡單而有效地分離了纖溶酶和酪蛋白膠束，減少了影響產(chǎn)品穩(wěn)定性的纖溶酶組分，解決了直接熱殺菌導致纖溶酶滅活不徹底導致的產(chǎn)品貨架期內(nèi)苦包、沉淀等問題，實現(xiàn)了產(chǎn)品的常溫保存和銷售，延長了產(chǎn)品的售賣周期。

62、此外，進一步結(jié)合優(yōu)選方法步驟后，本發(fā)明還通過膜分離與陽離子交換色譜組合的方法，通過工藝串聯(lián)的特定條件設置，不僅保留了乳鐵蛋白，還同時保留了乳白蛋白和乳球蛋白，更好地還原了原料乳中的營養(yǎng)組分。特定洗脫條件，提高了乳鐵蛋白的得率和純度，同時也保留了原料乳中多種活性蛋白，更有利于協(xié)同發(fā)揮免疫、抗菌等活性功能，且產(chǎn)品口感順滑新鮮，保留了產(chǎn)品天然、無添加的特性，實現(xiàn)了產(chǎn)品保留多種活性蛋白，提供優(yōu)質(zhì)營養(yǎng)的目的。