[发明专利]一种利用离子交换脱钙提高浓缩乳蛋白粉溶解性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用离子交换脱钙提高浓缩乳蛋白粉溶解性的方法，属于乳粉加工领域。

背景技术

牛乳蛋白因具有良好的营养和功能特性，而在食品加工业中被广泛的用作一种重要的蛋白配料。随着食品加工技术的发展，牛乳蛋白制品的种类不断增加，其中浓缩乳蛋白(milkproteinconcentrate,MPC)，一类相对新型的蛋白配料，是脱脂牛奶经超滤和洗滤后再通过蒸发浓缩和喷雾干燥所得到的一类高蛋白粉。膜分离是一种绿色的非热加工技术，可最大程度地保持牛乳蛋白原有的结构和性质。MPC的干基蛋白质含量介于50-85％之间，而且其蛋白组成与牛乳几乎完全相同，尤其适用于乳酪的生产。此外，MPC还可代替脱脂粉、干酪素或浓缩乳清蛋白等而被应用到营养食品中。

但是由于MPC的蛋白含量较高，因此其储藏稳定较性差，在应用过程中存在的主要问题是：

(1)新生产的MPC溶解性较低，而且其在贮藏过程中溶解性降低较快；

(2)较低的溶解性也会影响MPC的其它功能性质，进而阻碍了其在食品工业中的应用。比如，MPC作为蛋白强化剂应用到高蛋白乳制品(如酸奶和乳酪)的生产时，如果其复溶程度较低，最终的产品中会形成结块，从而影响产品的品质。

发明内容

针对MPC在应用中的缺陷，本发明提供一种利用离子交换脱钙提高MPC溶解性的方法。该方法通过添加阳离子交换树脂的方法脱除MPC中的钙，在保证其溶解性的同时最大程度保留其营养价值，即在最大程度提高溶解性的基础上，又使钙的流失最小化。本专利工艺合理，制备效率高，适合工业化生产。具体的工艺方案如下：

(一)乳蛋白浓缩液的制备：原料乳，通过截留分子量为5000-50,000MWCO的聚醚砜中空纤维超滤膜，25-50℃下进行超滤。根据浓缩倍数不同得到的固形物含量在5-25％，蛋白质干基含量介于50-85％的浓缩乳蛋白截留液；或者直接将市售MPC复溶于水至溶液固形物含量为5-25％。

(二)离子交换脱钙：浓缩液中加入不同量的阳离子交换树脂在室温下1-3h脱钙5-40％，优选10-30％。

(三)调节pH：用稀酸溶液将离子交换后浓缩液的pH调节至6.5-7.0。

(四)蒸发浓缩：采用降膜蒸发装置在低于70℃下将脱钙截留液浓缩汁固形物含量为15-35％。

(五)喷雾干燥：喷雾干燥的进口温度在160-200℃，出口温度控制为70-90℃，得到脱钙MPC。

所述的原料乳包括全脂乳、巴氏杀菌脱脂乳、或脱脂乳粉复溶物，其中全脂乳还需要经脱脂处理。

所述的浓缩液包括原料乳超滤截留液或MPC复溶物。

所述的阳离子交换剂可以是强酸型阳离子交换树脂(如AmberliteSR1LNa，交换容量2.1eq/L，功能基团为磺酸基团)，或者是弱酸型阳离子交换树脂(如DuoliteResinC433，交换容量4.2eq/L，功能基团为交联聚丙烯酸基团)。

所述的稀酸溶液可以是稀盐酸、柠檬酸或乳酸溶液。

采用上述工艺方案的有益效果在于：利用超滤可以最大程度地保持牛乳蛋白原有的结构和性质，提高蛋白含量，降低乳糖残存，同时可根据浓缩倍数不同来制备不同蛋白干基含量的MPC。脱钙采用添加阳离子交换树脂的方法，方法简单安全，条件温和，且不会影响蛋白质的品质，脱钙率的可控性较强，适合大规模的工业生产。研究发现少许脱钙即脱钙率为10-30％时MPC的溶解性大大提高，因此离子交换法脱钙可在少量脱钙的情况下使得MPC的溶解性大大提高，既能最大程度保持MPC的功能性，如凝胶性、乳化性、起泡性，又能保证MPC的营养价值。

附图说明

图1为本发明中实施案例1的不同脱钙率MPC在45℃下储藏9天的溶解度变化。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明进行具体说明。

实施案例1

一种以脱脂乳为原料，利用强酸型阳离子交换树脂脱钙提高MPC溶解性的方法，其具体工艺步骤如下：