制备奶粉的方法及所制得的奶粉产品技术

本发明专利技术属于乳制品领域，具体涉及一种制备奶粉的方法，包括如下步骤：(1)将原料进行低温喷雾造粒，得到固体颗粒；其中，所述原料包含提供乳蛋白的原料、提供脂肪的原料、乳化剂、可选的提供碳水化合物的原料、可选的营养强化剂及可选的水，所述乳化剂由磷脂和酪蛋白酸钠以(1～4):1的重量比组成；(2)将固体颗粒进行真空冷冻干燥，得到奶粉。本发明专利技术还涉及一种奶粉。本发明专利技术方法的冻干效率高，所制奶粉的溶解性好、保质期和货架期长、产品口味良好。

Method of preparing milk powder and milk powder product

【技术实现步骤摘要】
制备奶粉的方法及所制得的奶粉产品
本专利技术属于乳制品领域，具体涉及一种制备奶粉的方法，还涉及制得的奶粉产品。
技术介绍
众所周知，母乳是婴儿的最佳天然食品，其几乎包含婴儿所需的全部营养成分。然而，当今社会的女性面临工作、生活多方面压力，产后常出现泌乳不足、无暇哺乳等问题，婴儿配方奶粉在很多时候便成为母乳替代品。婴儿配方奶粉的品类繁多、功能各异，迄今为止，婴儿配方奶粉经历过两个阶段：第一阶段是营养强化，主要是强化婴儿配方奶粉中的维生素和矿物质；第二阶段是成分模拟化，主要是调整婴儿配方奶粉中的脂肪、蛋白质等种类和比例，使之接近母乳。但这两个阶段只局限于营养成分更接近母乳。随着现代科学进步，大量流行病学研究表明，母乳喂养可有效降低新生儿6个月内感染疾病的可能性及由此导致的死亡，这说明母乳能保护新生儿避免因免疫功能不全而导致的感染，其中，发挥作用的正是母乳中的免疫球蛋白和乳铁蛋白活性物质。但是，传统工艺制作婴儿配方乳粉过程中需经加热干燥处理，免疫球蛋白、乳铁蛋白、热敏性维生素、益生菌、益生元等活性物质经热加工容易失活或流失。因此，婴儿配方奶粉的研发面临着如何保持生物活性物质更接近于母乳的问题。真空冷冻干燥技术(vacuumfreeze-drying，简称冻干)是先将含水物料在低温(低于物料共晶点的温度)下冷冻，使物料中水分变成固态的冰，然后在适当真空度下，使冰直接升华为水蒸气，通过真空系统中的水汽凝结器(捕水器)将水蒸气收集冷凝，从而在低温低压下获得高品质干燥制品的技术。该技术无需热加工，可保留物质生物活性。其中，关于含水物料的低温冷冻，国内外一些文献介绍了通过将含水物料喷雾到低温(低于物料的共晶点温度)介质中获得冻结的固体颗粒物的技术，即低温喷雾造粒技术；相比于传统的将含水物料直接整块冻结的做法，低温喷雾造粒技术在一定程度上提高了真空冷冻干燥的效率。有研究者尝试采用低温喷雾造粒—真空冷冻干燥方法制备奶粉，但是，制备奶粉的原料(尤其主原料奶液)不同于一般物料，其成分复杂、糖含量高、脂肪含量高，原料经低温喷雾造粒得到的固体颗粒所含的水分无法有效升华，导致冻干效率较低，所制奶粉的溶解性差、货架期或保质期短，严重影响了产品质量。目前需研发一种冻干效率高，所制奶粉溶解性好、保质期长的利用真空冷冻干燥技术制备奶粉的方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种制备奶粉的方法，其采用真空冷冻干燥技术制备奶粉，冻干效率高，所制奶粉的溶解性好、保质期和货架期长、产品口味良好。在此基础上，本专利技术还提供了一种奶粉产品。本专利技术第一方面涉及一种制备奶粉的方法，包括如下步骤：(1)将原料进行低温喷雾造粒，得到固体颗粒；其中，所述原料包含提供乳蛋白的原料、提供脂肪的原料、乳化剂、可选的提供碳水化合物的原料、可选的营养强化剂及可选的水，所述乳化剂由磷脂和酪蛋白酸钠以(1～4):1的重量比组成；(2)将固体颗粒进行真空冷冻干燥，得到奶粉。本专利技术第一方面的一些实施方式中，步骤(1)中，乳化剂中，磷脂和酪蛋白酸钠的重量比为(2～3):1，例如1.5:1、2.5:1、3.5:1。本专利技术第一方面的一些实施方式中，步骤(1)中，所述原料包含：本专利技术第一方面的一些实施方式中，提供乳蛋白的原料选自鲜乳、净化乳、复原乳、乳粉、乳清蛋白粉和乳清蛋白液。本专利技术第一方面的一些实施方式中，提供脂肪的原料选自植物油脂和动物油脂。本专利技术第一方面的一些实施方式中，提供碳水化合物的原料选自麦芽糊精和麦芽低聚糖。本专利技术第一方面的一些实施方式中，营养强化剂选自矿物质、维生素、氨基酸和胆碱。本专利技术第一方面的一些实施方式中，矿物质选自钙、镁、钾、钠、磷、硫、铁、铜、碘、锌、锰、钼、硒及它们在食品上可接受的化合物。本专利技术第一方面的一些实施方式中，维生素选自维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B4、维生素B5、维生素B6、维生素B9、维生素B12、维生素C、维生素D、维生素E、维生素K、维生素H、维生素P、维生素PP、维生素M、维生素T和维生素U。本专利技术第一方面的一些实施方式中，氨基酸选自牛磺酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和组氨酸。本专利技术第一方面的一些实施方式中，步骤(1)中，所述原料包含：本专利技术第一方面的一些实施方式中，步骤(1)中，所述原料通过如下的步骤(i)、(ii)、(iii)及可选的步骤(iii’)制得：(i)将提供乳蛋白的原料、酪蛋白酸钠、可选的提供碳水化合物的原料及可选的水相混合，得到第一混合物；(ii)将提供脂肪的原料与磷脂相混合，得到第二混合物；(iii’)将各种营养强化剂相混合，得到第三混合物；(iii)将第一混合物、第二混合物及可选的第三混合物相混合即可。本专利技术第一方面的一些实施方式中，所述原料的制备步骤包括如下a至h中的一项或多项：a.步骤(i)中，混合的温度为30℃～50℃，例如40℃；b.步骤(i)中，混合的时间为10～60分钟，例如20分钟、30分钟、40分钟、50分钟；c.步骤(ii)中，混合的温度为50℃～70℃，例如60℃；d.步骤(ii)中，混合的时间为10～90分钟，例如20分钟、30分钟、40分钟、50分钟、60分钟、70分钟、80分钟；e.步骤(iii’)中，所述混合在-0.9～-0.1bar条件下进行，例如-0.8bar、-0.7bar、-0.6bar、-0.5bar、-0.4bar、-0.3bar、-0.2bar；f.步骤(iii’)中，混合的时间为10～60分钟，例如20分钟、30分钟、40分钟、50分钟；g.步骤(iii)中，混合的温度为50℃～70℃，例如60℃；h.步骤(iii)中，混合的时间为10～60分钟，例如20分钟、30分钟、40分钟、50分钟。本专利技术第一方面的一些实施方式中，步骤(2)中，真空冷冻干燥的程序依次包括如下的七个阶段：阶段①：在-60℃～-45℃(例如-58℃、-55℃、-53℃、-50℃、-48℃、-47℃、-46℃)保温50～130分钟(例如55分钟、60分钟、65分钟、70分钟、75分钟、80分钟、85分钟、90分钟、95分钟、100分钟、110分钟、120分钟、125分钟)；阶段②：以1～10℃/min(例如1.5℃/min、2℃/min、2.5℃/min、2.8℃/min、3℃/min、4℃/min、5℃/min、6℃/min、8℃/min、9℃/min)速率升温至-44℃～-36℃(例如-42℃、-40℃、-38℃、-37℃)，在该温度下保温1000～1500分钟(例如1050分钟、110015分钟、1150分钟、1200分钟、1250分钟、1300分钟、1350分钟、1400分钟、1450分钟)；阶段③：以1～11℃/min(例如1.2℃/min、2℃/min、3℃/min本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备奶粉的方法，包括如下步骤：/n(1)将原料进行低温喷雾造粒，得到固体颗粒；其中，所述原料包含提供乳蛋白的原料、提供脂肪的原料、乳化剂、可选的提供碳水化合物的原料、可选的营养强化剂及可选的水，所述乳化剂由磷脂和酪蛋白酸钠以(1～4):1的重量比组成；/n(2)将固体颗粒进行真空冷冻干燥，得到奶粉。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备奶粉的方法，包括如下步骤：
(1)将原料进行低温喷雾造粒，得到固体颗粒；其中，所述原料包含提供乳蛋白的原料、提供脂肪的原料、乳化剂、可选的提供碳水化合物的原料、可选的营养强化剂及可选的水，所述乳化剂由磷脂和酪蛋白酸钠以(1～4):1的重量比组成；
(2)将固体颗粒进行真空冷冻干燥，得到奶粉。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，所述原料包含：



优选地，提供乳蛋白的原料选自鲜乳、净化乳、复原乳、乳粉、乳清蛋白粉和乳清蛋白液；
优选地，提供脂肪的原料选自植物油脂和动物油脂；
优选地，提供碳水化合物的原料选自麦芽糊精和麦芽低聚糖；
优选地，营养强化剂选自矿物质、维生素、氨基酸和胆碱。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，步骤(1)中，所述原料包含：








4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，步骤(1)中，所述原料通过如下的步骤(i)、(ii)、(iii)及可选的步骤(iii’)制得：
(i)将提供乳蛋白的原料、酪蛋白酸钠、可选的提供碳水化合物的原料及可选的水相混合，得到第一混合物；
(ii)将提供脂肪的原料与磷脂相混合，得到第二混合物；
(iii’)将各种营养强化剂相混合，得到第三混合物；
(iii)将第一混合物、第二混合物及可选的第三混合物相混合即可；
优选地，其特征在于如下a至h中的一项或多项：
a.步骤(i)中，混合的温度为30℃～50℃；
b.步骤(i)中，混合的时间为10～60分钟；
c.步骤(ii)中，混合的温度为50℃～70℃；
d.步骤(ii)中，混合的时间为10～90分钟；
e.步骤(iii’)中，所述混合在-0.9～-0.1bar条件下进行；
f.步骤(iii’)中，混合的时间为10～60分钟；
g.步骤(iii)中，混合的温度为50℃～70℃；
h.步骤(iii)中，混合的时间为10～60分钟。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，步骤(2)中，真空冷冻干燥的程序依次包括如下的七个阶段：
阶段①：在-60℃～-45℃保温50～130分钟；
阶段②：以1～10℃/min速率升温至-44℃～-36℃，在-44℃～-36℃保温1000～1500分钟；
阶段③：以1～11℃/min速率升温至-35℃～-10℃，在-35℃～-10℃保温1000～1600分钟；
阶段④：以1～12℃/min速率升温至-9℃～5℃，在-9℃～5℃保温900～1600分钟；
阶段⑤：以1～10℃/min速率升温至6℃～15℃，在6℃～15℃保温80～160分钟；
阶段⑥：以1～11℃/min速率升温至16℃～22℃，在16℃～22℃保温100～150分钟；
阶段⑦：以1～12℃/min速率升温至23℃～40℃，在23℃～40℃保温20～100分钟。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，步骤(2)中，所述真空冷冻干燥的程序其特征在于如下(A)至(T)中的一项或多项：
(A)阶段①中，在-55℃～-47℃保温；
(B)阶段①中，保温60～120分钟；
(C)阶段②中，以1～9℃/min速率升温；
(D)阶段②中，升温至-43℃～-38℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍小琰，刘彪，李威，陈青山，周名桥，
申请(专利权)人：内蒙古伊利实业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙;15