studies on the low lactose milk
Abstrsct: In this paper we mainly make a research on the processing technology method and ingredient about the low lactose milk.The result in the product showed tested and refushing nutrition good stability and nobrowning,the hydrolyticl rate of lactose is above 70%,and the clinic manifestation of tactose intolerance can be reduced.
Key words:milk ,lactase,low lactose
引言
牛奶是迄今为止人们从自然界中所能够获得的最接近完善的一种食物，它不仅能给人们提供身体及大脑生长发育所需要的优质的动物蛋白质、乳脂肪和维生素等，而且还是人体补钙的最佳选择，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所特有的乳糖不能在小肠中消化和吸收而直接被转运到大肠，并在大肠菌丛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，并刺激肠粘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，从而影响了这部分人群对于牛奶的食用。有鉴于此，笔者在参考国内外大量文献资料的基础上，采用当今世界上先进的生物高科技酶解技术［1－5］，成功的研制开发出了一种广谱低乳糖牛奶。生产实践和研究结果表明，该产品营养丰富全面、口味香甜纯正，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这类特殊人群的饮用，而且也很受一般消费者欢迎。
1材料与方法
1.1实验材料
鲜牛奶、全脂奶粉、分子蒸馏单甘酯、蔗糖脂肪酸酯、黄原胶、羧甲基纤维素钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、乳糖酶、数字式酸度计、电子分析天平、分光光度计、超高温灭菌牛奶生产设备。
1.2检验方法
1.2.1感官检验 将牛奶样品倒入流动资金的烧杯中，在自然光线下观察其色泽及组织状态，并通过品尝确定其滋味和气味。
1.2.2理化检验 非脂乳固体、蛋白质、乳脂肪、酸度和比重等按照GB/T5400－1996中所规定的有关方法进行分析测定［7－8］，乳糖及其水解率按照碘量法进行分析测定［6］。
1.2.3微生物检验 菌落总数及其大肠菌群等按照GB/T4789－1994中所规定的有关方法进行检测［9］。
2工艺流程与配方
2.1工艺流程［10］
牛奶验收→离心净乳→标准化→巴氏杀菌（85℃，15S）→冷却降温→加酶水解→混合配料→减压脱气（65℃，210Pa）→高压均质（70℃，18Mpa）→超高温灭菌（135℃，15S）→冷却降温→无菌灌装→保温试验→入库
2.2配方组成
该产品的配方组成为（公斤/吨）
鲜牛奶 994
增稠剂 1.5
乳化剂 1.5
多价磷酸盐 0.5
全脂奶粉 2.0
乳糖酶 1500NLU
3结果与讨论
3.1乳糖酶添加量的确定
乳糖酶作为一种高效生物催化剂，其催化效果和浓度有着很大的关系。在40℃的酶解给定温度条件下，特选择3000NLU/L、1500NLU/L、750NLU/L三个浓度的添加量分别进行实验，其结果是水解率均达到70%以上时所需要的酶解时间依次为2hr、3hr、5hr。所以，从最终产品的成本、卫生安全性以及生产效率等角度作综合考虑，在生产中所用乳糖酶的添加量应以1500NLU/L为佳。
3.2酶解温度时间的确定
乳糖酶的催化效果除与其添加量有关外，还与酶解温度及时间等也有着很大的关系。按照1500NLU/L的加入量向牛奶中添加乳糖酶，实验测得其在4℃、10℃、20℃、30℃、40℃、45℃的酶解温度条件下乳糖的水解率均达到70%以上时所需要的时间为14hr、8hr、6hr、4hr、3hr、10hr。因此，在乳糖酶的添加量为1500NLU/L的条件下，从最终产品的安全角度考虑，酶解的温度时间应选择4℃、14hr，但在实际生产中，在卫生安全有保障的前提条件下，若从生产效率的角度考虑，酶解的温度时间也可考虑40℃、3hr。
3.3稳定剂对产品的影响
由于低乳糖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在超高温灭菌过程中出现的钙磷比例的不平衡现象等所导致的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质量。因此有必要在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由乳化剂和增稠剂以及多价磷酸盐等几部分组成。通过多次的实验室试验以及生产车间的中试，最后所确定的低乳糖牛奶的稳定剂组成为分子蒸馏单甘酯0.05%、蔗糖脂肪酸酯0.1%、黄原胶0.1‰、羧甲基纤维素钠0.05‰、六偏磷酸钠0.2‰、多聚磷酸钠0.3‰。
3.4酶解工艺条件的确定
根据文献资料报导，乳糖酶缺乏患者在饮用牛奶时，其乳糖水解率应在70%以上。由于乳糖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1500NLU/L、水解温度时间为4℃、14hr或者40℃、3hr。
3.5加工条件对产品褐变的影响
在产品的中试过程中发现，通过超高温灭菌的低乳糖牛奶，其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白璧微瑕 糖中的羰基发生美拉德反应、乳糖的焦糖化反应以及抗坏血酸的氧化反应中所生成的大量褐色物质有关。另外，由于酶解反应所生成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，酶解后半成品必须经过减压脱气处理以便除去其中的自由氧，尽量减少回流时间，并严格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，通过以上措施就可以明显的减轻产品在加工中的褐变程度，甚至消除褐变。
3.6产品质量指标
3.6.1感官指标 乳白色或略带微黄色，具有灭菌牛奶所特有的香味，并有明显的甜味，无异常味，无沉淀、无脂肪上浮、无杂质、无凝块、呈均匀的胶态流体。
3.6.2理化指标 乳脂肪≥3.1%、蛋白质≥2.9%、非脂乳固体≥8.1%、水解率≥70%、比重≥1.028、乳糖≤1.2%、酸度≤18°T。
3.6.3微生物指标 符合商业无菌要求，菌落总数≤10cfu/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牛奶，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率高，可以满足人体及大脑发育的需要。
4.2本产品的研制开发成功极大的丰富和发展了液态乳制品的品种，其不但可以供一般的消费者饮用，而且由于其水解率高达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饮用。
主要参考文献
1、 骆承痒：安全饮用牛奶的途径［J］.中国乳业，2001（3）：25－27.
2、 高亚滨：如何解决乳糖不耐症［J］.中国乳品工业，1997（9）：40－4.
3、 陈文麟：提高牛奶营养价值的新技术［J］.食品科学，1998（6）：11－13.
4、 杨贞耐：乳糖酶的特性研究［J］.食品科学，1996（10）：22－26.
5、 杨月欣：乳糖不耐症发生率的研究［J］.营养健康新观察，1998（2）：38－40.
6、 秦立虎：宗青山.低乳糖牛奶水解率的测定研究［J］.乳品科学与技术，2002（1）：15－17.
7、 黄伟坤：食品检验与分析［M］.北京：中国轻工业出版社.1996.
8、 GB/T5409－1996，乳与乳制品的分析方法［S］.北京：中国标准出版社.1996.
9、 GB/T4789－1994，食品卫生微生物检验［S］.北京.中国标准出版社.1994.
10、谢继志：液态乳制品科学与技术［M］.北京：中国轻工业出版社.2000.
