甜性乳清粉生产与乳糖结晶的应用.docVIP

甜性乳清粉生产与乳糖结晶的应用 甜性乳清粉生产与乳糖结晶的应用 一、引言 乳清（Whey）主要是生产干酪（Cheese）所得到的一种副产品。每生产1吨干酪，大约就有8棗9吨的乳清排出，乳清中大约有6%的干物质，占原料乳总干物质的一半，其中乳糖的含量占70%能上以上，乳清蛋白占牛乳总蛋白的20%，牛乳中所含的维生素和矿物质大多在乳清中。干酪乳清的基本组成和甜性乳清粉中水溶性维生素含量如表1和表2所示。表1：干酪乳清总干物质组成 % 主要成分 乳糖 蛋白质 矿物质 脂肪 乳酸 含量（%） 70 14 9 4 3 表2：甜性乳清粉中水溶性维生素含量 维生素名称 WHO推荐日摄入量 甜性乳清粉含量/100G 儿童（1棗3岁） 成人（男性） 维生素 B1 0．5mg 1．2mg 0．5mg 核黄素B2 0．8mg 1．8mg 12．2mg 烟酸Vpp 9．0mg 19．8mg 1．3mg 泛酸 　 　 5．6mg 维生素B6 　 　 2．4mg 叶酸 100．0μg 200．0μg 12．0μg 维生素B12 0．9μg 2．0μg 2．4μg 世界卫生组织1974 在欧美等乳品发达国家，一个小规模的干酪生产厂，一天就要生产30余吨的硬质干酪，每天将排出2棗3百吨的乳清溶液，这样大量的富有营养价值的乳清的处理就成了干酪生产中综合考虑的问题。近二、三十年，超滤和反渗透等新技术的应用，使乳清的综合利用和开发取得了很大的进步。但这些方法主要用于分离和开发提取乳清中的乳清蛋白、乳糖等营养成分，作为特殊的用途。而大规模的乳清处理，仍然采用浓缩和喷雾干燥的工艺制成甜性乳清粉，广泛地用作食品工业的原料。近几年来，我国也大量进口甜性乳清粉制品，主要应用于乳品、焙、烤、糖果及其他食品中，作为经济的乳固形物的来源以及强化色泽形成的添加物，我们也曾以进口甜性乳清粉作为营养保健奶的乳固形物添加剂，收到了良好的营养和经济效果. 所谓甜性乳清粉的指经巴氏杀菌，未添加任何防腐剂的新鲜乳清（主要是硬质干酪生产中得到的乳清），干燥所得到的产品，它含有新鲜乳清除水分以外的所有成分，并且其比例不变。甜性乳清粉的生产工艺流程为：乳清预处理-- 巴氏杀菌-- 真空浓缩--乳糖的预结晶-- 喷雾干燥-- 包装。在国内，甜性乳粉的工业化生产尚少，本文就乳糖结晶的应用简述如下。 二乳糖结晶的基本原理 如前所述。干酪乳清总干物质的70%是乳糖，在乳清溶液中，乳糖以α、β两种形式存在，其相应的比例大约为40%和60%。温度在15℃，α-乳糖和β-乳糖的相对不溶度分别为7G/100ML和50G/100ML。当乳清溶液被浓缩至呈乳糖的过饱和溶液时，α-乳糖即被结晶析出。然而，在溶液中，乳糖的两种形式必须达到一定的平衡。当一定量的α--乳糖被结晶下来时，一定量的β-乳糖即被转化成α-乳糖的形式，以使两种形式在溶液中保持一定的比例关系。这种β-乳糖转化为α-乳糖的特性称之为乳糖的旋光变异性（mutarotation）。旋光率是随溶液的温度而变化的，变化的最佳温度大约是30℃，在低温时（0-5℃），这一过程将进行得很慢。 旋光变异的结果，α-乳糖在溶液中再次变成过饱和而结晶析出，这样，结晶的过程一直延续到溶液中乳糖的量减少到不再过饱和为止。然而，如果溶液被冷却，由于乳糖的溶解度随溶液温度的降低而减少，致使溶液再次过饱和而旋光变异继续进行。当然，如果溶液温度大大低于旋光变异最佳温度，由于缺少β-乳糖向α-乳糖转化的机会，则结晶速率几乎接近于零。因此促进这两种形式既能转换速度快而又有大量的结晶析出的条件也是矛盾的相对统一，它需要一定的实践经验去选择正确合适的条件，才能获得最多的结晶水，即为α-乳糖一水化合物。当乳清粉中的乳糖都以α-乳糖一水化合物形式存在时，就可获得非湿性（non-hygvoccopic）不易结团的乳清粉，而固体的β-乳糖是不含结晶水的，也称为无定型晶体（amoiphous）。如乳清粉中的无定型乳糖的增加，将使它具有很强的吸湿性，从而限制了乳清粉在喷雾干燥前使浓缩液中乳糖预先结晶的主要原因。 三、乳清粉的生产工艺及乳糖结晶的控制 1. 新鲜乳清的预处理和巴氏杀菌 从干酪槽排除之新鲜乳清（30棗32℃）首先经过各种网筛过滤器以除去悬浮在清中的酪蛋白细粒，然后经过能自动排渣的离心分离机分离除去乳清中的脂肪和排除混杂于乳清中的残渣。这不公可降低干酪生产的成本和提高牛乳中脂肪的利用率，同时也可避免乳清粉在一定温度条件下产生褐变现象。经过分离后乳清在浓缩前储存时，必须迅速冷却至10℃以下，以抑制乳清中微生物的生长，使乳清的酸度保持在最低水平，因为乳清中乳酸含量的升高，将使后道浓缩液过程中容易变稠而达不到产生乳糖结晶所需之浓度，同时也将给喷雾干燥带来一定困难。 乳清在进行浓缩前，必须首先经过巴氏