浓缩乳糖液及其制备方法技术

本发明专利技术提供制备乳糖液的方法，其包括以下步骤：脱脂奶制备，超滤处理，纳滤处理，一级离子交换，电渗析，二级离子交换，和活性炭脱色。通过本发明专利技术方法可以生产乳糖液，还可以加工成乳糖粉。

Concentrated lactose solution and its preparation

【技术实现步骤摘要】
浓缩乳糖液及其制备方法
本专利技术涉及一种从牛奶分离提取乳糖的方法，以及通过所述方法制备的精制浓缩乳糖液。
技术介绍
乳糖是大多数哺乳动物乳汁中主要的碳水化合物。乳糖广泛应用在食品生产和制药领域。目前工业生产乳糖的传统方法主要采用结晶法、乳糖与氯化钙形成共同沉淀物(乳糖粉纯度94％)、有机溶剂沉淀法。这些传统方法分离提纯乳糖制备精制乳糖粉，乳糖纯度低、得率低和成本高。CN103804433A中公开了一种乳糖的精制方法，所述方法采用超滤和重结晶除去乳糖液中残留的蛋白和其它有色杂质，制得的乳糖符合注射用的要求。所述方法将乳糖粗品用纯水加热溶解配制成溶液，向经过超滤后的渗透液加入乙醇及晶种，自然冷却降温，保持搅拌，析出晶体进行离心分离，收集晶体并干燥。CN102870952A中公开了一种由乳清同时制备乳清蛋白粉和乳糖粉的方法，该方法采用超滤分离洗脱，截留液浓缩干燥得到乳清蛋白粉，渗透液蒸发浓缩，加入食品级乙醇沉淀乳糖，分离洗涤干燥制得乳糖纯度大于95％。所述方法由乳清同时制备乳清蛋白粉和乳糖粉，通过初步超滤和补水洗滤，将截留浓缩液采用冷冻或喷雾或真空干燥制得70-85％的乳清蛋白粉，将渗透液蒸发浓缩，再加入乙醇沉淀乳糖，再经过冷水和乙醇洗涤，干燥得到纯度大于95％的乳糖粉。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是针对现有乳糖生产技术存在的纯度低、得率低、成本高的缺陷，提供一种纯度高、得率高、成本低的新型精制乳糖生产方法。在一个方面，本专利技术将牛奶离心分离出脱脂奶(脂肪含量小于0.1％)，将脱脂奶巴氏杀菌，然后利用超滤分离出粗乳糖液和浓缩牛奶蛋白液，将粗乳糖液通过纳滤、离子交换和电渗析脱除乳糖液中的乳矿物盐，再通过活性炭吸附脱色，然后经过低温真空蒸发制备浓缩精制乳糖液。在一个方面，本专利技术的由牛奶制备浓缩精制乳糖液的方法包括以下步骤：脱脂奶制备，粗乳糖液制备，浓缩脱盐(纳滤)，脱盐(一级离子交换)，纯化(电渗析)，脱盐(二级离子交换)，脱色(活性炭吸附)，真空浓缩，以及巴氏杀菌。在一个方面中，本专利技术利用离子交换和电渗析相结合脱除乳糖液中的乳矿物盐离子，利用活性炭进行吸附脱色，利用真空蒸发浓缩技术提高乳糖含量。通过本专利技术方法生产的乳糖液纯度高，乳糖未发生结晶转化，生产成本低，满足食品级精制乳糖使用标准。在一个方面中，本专利技术提供一种精制浓缩乳糖液的制备方法，所述方法从原奶直接离心分离去掉脂肪，脱脂奶经过超滤产生乳糖液，再采用纳滤，除掉乳糖液中大部分一价盐离子，采用离子交换、电渗析、离子交换依次脱盐，然后采用真空浓缩技术浓缩，浓缩液采用活性炭吸附进行脱色，制得的乳糖液总干物质25-30％。将该乳糖液脱除水分制得精制乳糖粉，其中乳糖含量99.0％以上，水分含量0-5.5％，灰分0-0.3％，PH值4.5-7.0(10％水溶液)，制得精制食品级乳糖液，满足食品生产原料要求。水分检测方法为GB5009.3(卡尔·费休法)，灰分检测方法为GB5009.4，PH值检测方法为称取10g乳糖于100mL烧杯中，加蒸馏水制成10％的水溶液，用pH计测其pH值，乳糖纯度检测方法按(100-水分-灰分)/(100-水分)计算。乳糖有两种端基异构体：α-乳糖和β-乳糖，其在水溶液中可互相转化，α-乳糖很容易结合一分子结晶水。常温条件下精制乳糖液饱和溶解度为19-30g/100g。为避免产生结晶，需控制乳糖液固形物含量不超过30％。为了满足食品级精制乳糖液使用标准，需要处理粗乳糖液中含有的乳矿物盐离子，满足乳糖粉中乳糖含量大于99％。在本专利技术方法的一个方面，乳糖直接从牛奶中分离制得，不同于奶酪乳清、干酪乳清或干酪素乳清制备的乳糖，其不含任何加工助剂和酶制剂，符合天然、绿色和健康的食用乳糖标准。在一个方面中，本专利技术提供一种制备乳糖液的方法，所述方法包括以下步骤：利用离心分离机由生牛乳制备脱脂奶；利用超滤膜由所述脱脂奶分离浓缩牛奶蛋白液和粗乳糖液；利用纳滤膜对所述粗乳糖液进行浓缩处理；利用阳离子交换树酯对经过纳滤膜处理的乳糖液进行脱盐处理以除去所述乳糖液中的二价阳离子；对经过阳离子交换树酯处理的乳糖液进行电渗析处理，使所述乳糖液中的阳离子透过阳离子交换膜，阴离子透过阴离子交换膜，从而进一步除去所述乳糖液中的阴离子和阳离子；利用阴离子交换树酯对经过电渗析处理的乳糖液进行脱盐处理以进一步除去所述乳糖液中的阴离子；以及利用活性炭对经过阴离子交换树酯处理的乳糖液进行脱色处理。在一个方面中，在制备脱脂奶的过程中离心分离机的转速为5000-6000rpm，制得的脱脂奶的脂肪含量小于0.1％。在一个方面中，本专利技术的方法在制备得到脱脂奶后并且在进行超滤分离前还包括杀菌的步骤，所述杀菌优选是巴氏杀菌。在一个方面中，可用于本专利技术的超滤膜可以选自中空卷式膜、平板膜或管式膜，所述超滤膜的截留分子量优选为5000-10000Da。在一个方面中，可用于本专利技术的纳滤膜选自中空卷式膜、板框式膜或管式膜，所述纳滤膜的截留分子量优选为100-300Da。在一个方面中，可以使用本领域中常用的阳离子交换树酯以去除包括钙离子、亚铁离子、镁离子在内的二价阳离子。在优选的方面，所述阳离子交换树酯为钠型阳离子交换树酯。在一个方面中，可以使用本领域中常用的阴离子交换树酯以去除包括氯离子和氢氧根离子在内的阴离子。在优选的方面，所述阴离子交换树酯为弱碱性阴离子交换树酯。在一个方面中，本专利技术的方法在利用活性炭进行脱色处理后还包括过滤去除活性炭的步骤，优选利用200目过滤器进行所述过滤。在一个方面中，本专利技术的方法在利用活性炭进行脱色处理后还包括对经过脱色处理的乳糖液进行浓缩的步骤，优选地所述浓缩后的乳糖液的总干物质含量不超过30％。优选地，本专利技术的方法在所述浓缩后还包括杀菌的步骤，所述杀菌优选是巴氏杀菌。在一个方面中，本专利技术提供通过本专利技术的方法制备的乳糖液。在一个方面中，本专利技术提供一种制备乳糖粉的方法，所述方法包括通过本专利技术的方法制备乳糖液，以及对所述乳糖液进行干燥以获得乳糖粉。在一个方面中，本专利技术提供通过本专利技术的方法制备的乳糖粉。在一个方面，本专利技术提供一种由脱脂奶制备精制浓缩乳糖液的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)脱脂奶制备：原奶预热到50-60℃，经过离心分离机，转速5000-6000rpm，分离为脱脂奶和稀奶油，脱脂奶脂肪含量小于0.1％，脱脂奶经过巴氏杀菌，杀菌温度70-75℃/15s。(2)粗乳糖液制备：脱脂奶经超滤膜分离乳糖液，超滤膜选择中空卷式膜、平板膜或管式膜中的任意一种，超滤膜截留分子量5000-10000Da。超滤分离产生浓缩牛奶蛋白液和乳糖液，其中乳糖液固形物为5.0-6.0％。脱脂奶超滤进膜温度8-12℃，压力2.0-4.0bar，流量3000-4000L/H，超滤膜通量下降到初始膜通量的10-15％时停止超滤。(3)浓缩：将上述乳糖液经过纳滤浓缩和分离，纳滤膜为中空卷式纳滤膜、板框式膜和管式膜中的任意一种，除掉部分水和一价本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.制备乳糖液的方法，所述方法包括以下步骤：/n利用离心分离机由生牛乳制备脱脂奶；/n利用超滤膜由所述脱脂奶分离浓缩牛奶蛋白液和粗乳糖液；/n利用纳滤膜对所述粗乳糖液进行浓缩处理；/n利用阳离子交换树酯对经过纳滤膜处理的乳糖液进行脱盐处理以除去所述乳糖液中的二价阳离子；/n对经过阳离子交换树酯处理的乳糖液进行电渗析处理，使所述乳糖液中的阳离子透过阳离子交换膜，阴离子透过阴离子交换膜，从而进一步除去所述乳糖液中的阴离子和阳离子；/n利用阴离子交换树酯对经过电渗析处理的乳糖液进行脱盐处理以进一步除去所述乳糖液中的阴离子；以及/n利用活性炭对经过阴离子交换树酯处理的乳糖液进行脱色处理。/n

【技术特征摘要】
1.制备乳糖液的方法，所述方法包括以下步骤：
利用离心分离机由生牛乳制备脱脂奶；
利用超滤膜由所述脱脂奶分离浓缩牛奶蛋白液和粗乳糖液；
利用纳滤膜对所述粗乳糖液进行浓缩处理；
利用阳离子交换树酯对经过纳滤膜处理的乳糖液进行脱盐处理以除去所述乳糖液中的二价阳离子；
对经过阳离子交换树酯处理的乳糖液进行电渗析处理，使所述乳糖液中的阳离子透过阳离子交换膜，阴离子透过阴离子交换膜，从而进一步除去所述乳糖液中的阴离子和阳离子；
利用阴离子交换树酯对经过电渗析处理的乳糖液进行脱盐处理以进一步除去所述乳糖液中的阴离子；以及
利用活性炭对经过阴离子交换树酯处理的乳糖液进行脱色处理。


2.权利要求1的方法，其中在制备脱脂奶的过程中离心分离机的转速为5000-6000rpm，制得的脱脂奶的脂肪含量小于0.1％。


3.权利要求1的方法，所述方法在制备得到脱脂奶后并且在进行超滤分离前还包括杀菌的步骤，所述杀菌优选是巴氏杀菌。


4.权利要求1的方法，其中所述超滤膜选自中空卷式膜、平板膜或管式膜，所述超滤膜的截留分子量优选为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，
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