本發(fā)明涉及乳制品加工，尤其是涉及一種無(wú)乳糖牛奶的制備方法。
背景技術(shù)：
1、乳糖不耐受是由于人體內(nèi)β-半乳糖苷酶(乳糖酶)活性不足或完全缺失，導(dǎo)致攝入的乳糖無(wú)法被水解為可吸收的葡萄糖和半乳糖，未分解的乳糖在結(jié)腸內(nèi)經(jīng)腸道菌群發(fā)酵后會(huì)產(chǎn)生氫氣、甲烷等氣體及短鏈脂肪酸，引發(fā)腹脹、腸鳴、腹瀉等胃腸道癥狀。據(jù)世界胃腸病學(xué)組織(wgo)統(tǒng)計(jì)，全球約68％的成人存在乳糖酶缺乏現(xiàn)象。因此，為滿足乳糖不耐受人群以及對(duì)乳糖攝入有特殊需求的消費(fèi)者的需求，無(wú)乳糖牛奶應(yīng)運(yùn)而生。
2、無(wú)乳糖牛奶主要是指通過(guò)特殊工藝處理，將牛奶中原本含有的乳糖進(jìn)行分解，使其乳糖含量降低到一定程度的牛奶產(chǎn)品。目前，現(xiàn)有的無(wú)乳糖牛奶制備方法主要包括乳糖酶水解法和膜分離法，但是乳糖酶水解法生成的單糖使牛奶的甜度增加，同時(shí)可能產(chǎn)生焦糖化副產(chǎn)物導(dǎo)致牛奶的風(fēng)味改變；而膜分離法可能導(dǎo)致牛奶的營(yíng)養(yǎng)成分流失、口感粗糙且成本較高。因此，針對(duì)無(wú)乳糖牛奶在風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)方面的不足發(fā)明了一種高效、低成本且能保留無(wú)乳糖牛奶風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)的無(wú)乳糖牛奶制備方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無(wú)乳糖牛奶的制備方法。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
3、一種無(wú)乳糖牛奶的制備方法，包括以下步驟：
4、s1、原理預(yù)處理：采用生牛乳，調(diào)整脂肪含量至1.5～2.5％并進(jìn)行巴氏殺菌；
5、s2、固定化β-半乳糖苷酶的制備：選用海藻酸鈉-殼聚糖復(fù)合微球或納米纖維素凝膠作為載體固定β-半乳糖苷酶；
6、s3、酶解反應(yīng)：在30℃至40℃的溫度范圍內(nèi)，將ph值調(diào)節(jié)至6.5～7.0，并添加0.05％～0.2％的固定化酶載體，以100～200rpm的攪拌速度進(jìn)行反應(yīng)2～4h，確保乳糖水解率≥99.5％，乳糖殘留量≤0.01g/100ml；
7、s4、滅酶與分離：在60℃下滅酶10min并篩網(wǎng)分離回收固定化酶載體；
8、s5、滅菌與均質(zhì)：采用超高溫瞬時(shí)滅菌使產(chǎn)品達(dá)到商業(yè)無(wú)菌標(biāo)準(zhǔn)，隨后在溫度為60～70℃、壓力為15～25mpa條件下進(jìn)行均質(zhì)處理；
9、s6、乳糖殘留驗(yàn)證與產(chǎn)品灌裝：通過(guò)高效液相色譜法(hplc)驗(yàn)證乳糖殘留量，并進(jìn)行無(wú)菌灌裝。
10、其中，所述海藻酸鈉-殼聚糖復(fù)合微球由2％海藻酸鈉與1％殼聚糖按體積比3:1混合，并在0.1mol/l?cacl2溶液中固化成型。
11、其中，所述納米纖維素凝膠載體的制備是將直徑20～50nm的納米纖維素分散為3％凝膠，并通過(guò)戊二醛交聯(lián)法固定β-半乳糖苷酶。
12、其中，所述酶解反應(yīng)通過(guò)添加0.01～0.03mol/l的cacl2作為酶活性保護(hù)劑，以提高酶活性。
13、其中，所述回收的酶載體可重復(fù)使用5～8次，殘留酶含量≤0.001％。
14、其中，所述無(wú)乳糖牛奶的乳糖殘留量≤0.01g/100ml。
15、以下為上述無(wú)乳糖牛奶各方法的介紹：
16、海藻酸鈉是一種天然陰離子多糖，具有優(yōu)異的成膜性和生物相容性，其羧酸基團(tuán)可與鈣離子交聯(lián)形成凝膠，賦予微球機(jī)械強(qiáng)度和孔隙結(jié)構(gòu)。
17、殼聚糖是一種陽(yáng)離子多糖，具有抗菌性和生物降解性，與海藻酸鈉的靜電結(jié)合可增強(qiáng)微球的穩(wěn)定性，并調(diào)節(jié)微球的孔徑和表面電荷。
18、在無(wú)乳糖牛奶的制備中，將2％海藻酸鈉溶液與1％殼聚糖溶液按體積比3:1混合，海藻酸鈉(帶負(fù)電荷)與殼聚糖(帶正電荷)通過(guò)靜電相互作用形成聚電解質(zhì)復(fù)合物，進(jìn)一步在cacl2等交聯(lián)劑作用下固化，形成穩(wěn)定的海藻酸鈉-殼聚糖復(fù)合微球。海藻酸鈉-殼聚糖復(fù)合微球具有多孔性和高負(fù)載能力，能夠有效吸附和固定β-半乳糖苷酶，為酶提供一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境，使其在催化乳糖水解過(guò)程中保持較高的活性和穩(wěn)定性。
19、納米纖維素是一種從天然纖維素中提取的納米級(jí)纖維材料，具有高比表面積和吸附能力，可高效吸附并固定大量酶分子。
20、在無(wú)乳糖牛奶的制備中，將直徑20～50nm的納米纖維素分散為3％凝膠，并通過(guò)戊二醛交聯(lián)法固定β-半乳糖苷酶，這種凝膠具有獨(dú)特的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠?yàn)棣?半乳糖苷酶提供大量的吸附位點(diǎn)，使其均勻分散并固定在凝膠內(nèi)部。
21、隨后，通過(guò)戊二醛交聯(lián)法進(jìn)一步增強(qiáng)酶與載體之間的結(jié)合力。戊二醛作為一種常用的交聯(lián)劑，能夠與酶和載體上的活性基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵，從而確保β-半乳糖苷酶在催化過(guò)程中保持較高的活性和穩(wěn)定性。
22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
23、本發(fā)明制備的無(wú)乳糖牛奶采用固定化β-半乳糖苷酶技術(shù)(海藻酸鈉-殼聚糖復(fù)合微球/納米纖維素凝膠)，并結(jié)合cacl2酶活性保護(hù)劑，實(shí)現(xiàn)了無(wú)乳糖牛奶乳糖水解率≥99.5％，乳糖殘留量≤0.01g/100ml，使其完全符合國(guó)際無(wú)乳糖標(biāo)準(zhǔn)(≤0.01g/100ml)；通過(guò)采用海藻酸鈉-殼聚糖復(fù)合微球(2％海藻酸鈉+1％殼聚糖)與納米纖維素凝膠(3％納米纖維素+戊二醛交聯(lián))雙載體體系，兼具高機(jī)械強(qiáng)度與生物相容性，使其載體重復(fù)使用次數(shù)達(dá)5～8次，酶殘留量≤0.001％，從而顯著降低了酶的成本。
1.一種無(wú)乳糖牛奶的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)乳糖牛奶的制備方法，其特征在于，在s2步驟中，所述海藻酸鈉-殼聚糖復(fù)合微球由2％海藻酸鈉與1％殼聚糖按體積比3:1混合，并在0.1mol/lcacl2溶液中固化成型。
3.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)乳糖牛奶的制備方法，其特征在于，在s2步驟中，所述納米纖維素凝膠載體的制備是將直徑20～50nm的納米纖維素分散為3％凝膠，并通過(guò)戊二醛交聯(lián)法固定β-半乳糖苷酶。
4.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)乳糖牛奶的制備方法，其特征在于，在s3步驟中，所述酶解反應(yīng)通過(guò)添加0.01～0.03mol/l的cacl2作為酶活性保護(hù)劑，以提高酶活性。
5.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)乳糖牛奶的制備方法，其特征在于，在s4步驟中，所述回收的酶載體可重復(fù)使用5～8次，殘留酶含量≤0.001％。
6.如權(quán)利要求1所述的一種無(wú)乳糖牛奶的制備方法，其特征在于，在s6步驟中，所述無(wú)乳糖牛奶的乳糖殘留量≤0.01g/100ml。