本發(fā)明涉及奶制品，尤其涉及一種促進(jìn)鈣吸收的牛奶及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、中老年人主要存在以下幾個(gè)方面的問題：第一，中老年的隱性饑餓問題：18-59歲人群存在隱性饑餓，其中98%的中老年人群鈣缺乏嚴(yán)重，每日鈣攝入量僅占推薦量的41%。第二，中老年的肌肉流失問題：人體從大約40歲開始，肌肉質(zhì)量開始逐漸減少，40-70歲間，肌肉質(zhì)量以每十年約8%的速度流失，因此老年人每日膳?蛋白質(zhì)攝入量需要補(bǔ)充。第三，中老年的關(guān)節(jié)退化問題：進(jìn)入中老年后，身體各個(gè)組織器官都會(huì)發(fā)生衰老和退化，骨和組織的關(guān)節(jié)也會(huì)出現(xiàn)老年退行性改變。如果出現(xiàn)骨折以及關(guān)節(jié)的半月板、軟組織出現(xiàn)磨損，也會(huì)造成提前出現(xiàn)退化和衰老。

2、奶及奶制品中鈣含量豐富，且吸收利用率高，是膳食鈣的最佳來源，能夠有效解決國民膳食鈣攝入偏少的問題，促進(jìn)骨骼健康，同時(shí)添加β-羥基-β-甲基丁酸鈣（cahmb）具有預(yù)防肌肉減少，增加肌肉蛋白合成的作用。但是該原料在與含蛋白類產(chǎn)品結(jié)合時(shí)，會(huì)發(fā)生蛋白沉淀的問題。

3、cn114568515a公開了一種含有β-羥基-β-甲基丁酸鈣的蛋白質(zhì)溶液的制備方法，通過添加酸堿調(diào)節(jié)劑（檸檬酸、蘋果酸、乳酸、酒石酸、抗壞血酸）調(diào)整cahmb原料水溶液ph到弱酸性（6.5-7.0），再在上述水溶液添加蛋白質(zhì)液+酸堿調(diào)節(jié)劑（koh、koh、naoh、碳酸氫鈉）調(diào)整ph到6.7-6.9，解決cahmb在蛋白液（復(fù)原乳）中的變性問題，添加量為1-6%。但是該方法需要使用酸堿添加劑，不符合綠色、低碳、健康生活的理念。

4、因此，基于中老年人群膳食鈣攝入不足、關(guān)節(jié)肌肉退化等營養(yǎng)客觀差距及中老年消費(fèi)者主觀需求，開展中老年原生高鈣活動(dòng)力強(qiáng)化牛奶的設(shè)計(jì)和開發(fā)，同時(shí)避免添加劑的使用，對(duì)于促進(jìn)健康老齡化具有現(xiàn)實(shí)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種促進(jìn)鈣吸收的牛奶及其制備方法。本發(fā)明提供的制備方法實(shí)現(xiàn)了在不含任何食品增稠劑、食用香精下提高牛奶穩(wěn)定性，提升口感的技術(shù)效果，且所得牛奶同時(shí)具有促進(jìn)鈣吸收、改善骨密度的功能效果。

2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種促進(jìn)鈣吸收的牛奶的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

4、（1）將生牛乳脫脂，得到脫脂奶和稀奶油；

5、（2）將步驟（1）得到的脫脂奶進(jìn)行膜處理，得到膜處理奶；

6、（3）將步驟（2）得到的膜處理奶與步驟（1）得到的稀奶油混合，得到脂肪回填奶；

7、（4）將透明質(zhì)酸鈉和β-羥基-β-甲基丁酸鈣混合，得到預(yù)混料；將預(yù)混料與步驟（3）得到的脂肪回填奶混合，而后進(jìn)行均質(zhì)處理和殺菌處理，得到所述促進(jìn)鈣吸收的牛奶。

8、現(xiàn)有技術(shù)中，在無穩(wěn)定劑、酸堿調(diào)節(jié)劑、乳化劑或食品用香精等食品添加劑的條件下，實(shí)現(xiàn)原生高鈣、原生高指標(biāo)蛋白質(zhì)、促進(jìn)骨骼、肌肉和關(guān)節(jié)健康的中性常溫牛乳產(chǎn)品存在以下問題：

9、第一，產(chǎn)品穩(wěn)定差：

10、（1）牛奶的原生蛋白質(zhì)≥5.6?g/100?ml、原生高鈣≥160?mg/100?ml在超高溫瞬時(shí)殺菌（uht殺菌）時(shí)易發(fā)生糊管、蛋白質(zhì)變性，影響6個(gè)月貨架期內(nèi)產(chǎn)品穩(wěn)定性，儲(chǔ)存期間會(huì)發(fā)生脂肪上浮或蛋白質(zhì)沉淀，甚至無法連續(xù)生產(chǎn)、完成灌裝。

11、（2）功能原料β-羥基-β-甲基丁酸鈣（cahmb）呈堿性，1%水溶液ph為7.2-7.5，在牛乳中的水溶性較差、熱穩(wěn)定性較差，添加在中性乳受熱即造成局部蛋白質(zhì)變性，從而影響產(chǎn)品貨架期內(nèi)的體系穩(wěn)定，原因是cahmb在牛奶中以離子形式存在，很容易在蛋白質(zhì)分子間形成鈣橋，導(dǎo)致蛋白質(zhì)沉淀。

12、第二，產(chǎn)品口感差：

13、（1）原生高營養(yǎng)牛奶（原生蛋白質(zhì)≥5.6?g/100?ml、原生高鈣≥160?mg/100?ml）在加工過程中脂肪、蛋白質(zhì)和乳糖分子會(huì)發(fā)生濃縮、破碎和受熱，導(dǎo)致口感粗糙，產(chǎn)生產(chǎn)品澀味；

14、（2）cahmb有苦味，直接添加在牛奶中會(huì)引起不良風(fēng)味，不被消費(fèi)者接受。

15、基于上述缺陷，本發(fā)明提供了一種全新的牛奶的制備方法。從配方方面出發(fā)，本發(fā)明通過引入透明質(zhì)酸鈉，并采用與cahmb預(yù)混的工藝，因透明質(zhì)酸鈉有類似增稠劑的保持水份作用，可對(duì)cahmb的ca2+離子進(jìn)行包裹形成水膜，防止蛋白質(zhì)與鈣形成鈣橋，從而引起蛋白變性；另一方面，透明質(zhì)酸鈉對(duì)cahmb的離子包裹作用會(huì)改變透明質(zhì)酸鈉的三股螺旋結(jié)構(gòu)，從而一定程度地解決其在液奶中的溶解問題；此外透明質(zhì)酸鈉還與cahmb協(xié)同提高了促進(jìn)鈣吸收和改善骨密度功能的效果。

16、從工藝方面出發(fā)，本發(fā)明通過膜過濾處理工藝調(diào)整牛乳本底中β-乳球蛋白和α-乳白蛋白的含量比，在宏觀上表現(xiàn)為鎖住中性乳中的熱敏感蛋白質(zhì)乳清蛋白，α-乳白蛋白、β-乳球蛋白結(jié)構(gòu)展開并分解成單體，暴露出疏水殘基，最后添加透明質(zhì)酸鈉與cahmb的預(yù)混物，使其線性非硫酸化結(jié)構(gòu)附著于乳蛋白的疏水殘基上，形成親水載體使得透明質(zhì)酸鈉溶于液奶中，提高溶解性；同時(shí)該形成的親水載體可以有效避免熱加工處理導(dǎo)致的乳蛋白變性，并包裹c(diǎn)ahmb的游離鈣離子，進(jìn)而有效保證后續(xù)在殺菌中的熱穩(wěn)定性。膜處理后的牛初乳通過與透明質(zhì)酸鈉和cahmb共同形成穩(wěn)定的親水載體結(jié)構(gòu)，同時(shí)透明質(zhì)酸鈉可選擇性與cahmb的ca2+形成水膜包裹穩(wěn)態(tài)的中性小單元，從而實(shí)現(xiàn)在不含任何增稠劑、穩(wěn)定劑下6個(gè)月保質(zhì)期內(nèi)保持較好的組織狀態(tài)的常溫透明質(zhì)酸鈉牛奶的制備，且該牛奶可在37℃保溫條件下保持無氧化、非酶褐變效果。此外，本發(fā)明采用的膜處理工藝通過調(diào)整乳糖含量，結(jié)合透明質(zhì)酸鈉的加入可以增加產(chǎn)品順滑口感，解決原生高營養(yǎng)牛奶存在的澀味。

17、優(yōu)選地，步驟（4）中各物料按重量份數(shù)計(jì)包括：脂肪回填奶990-1000份（例如可以是990份、992份、994份、996份、998份、1000份等）、透明質(zhì)酸鈉0.1-2份（例如可以是0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份、1.2份、1.5份、1.8份、2份等）和β-羥基-β-甲基丁酸鈣0.05-1份（例如可以是0.05份、0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份等）。

18、優(yōu)選地，所述透明質(zhì)酸鈉的分子量為80000-400000?da（例如可以是80000、100000、150000、200000、250000、300000、350000、400000?da等），優(yōu)選為80000-200000?da。

19、本發(fā)明中，通過制備原料中脂肪回填奶、透明質(zhì)酸鈉和β-羥基-β-甲基丁酸鈣的配方比例，可以實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的提升穩(wěn)定性和產(chǎn)品口感的效果。

20、優(yōu)選地，步驟（1）所述脫脂奶的脂肪質(zhì)量含量為0.5-0.8%（例如可以是0.5%、0.55%、0.6%、0.65%、0.7%、0.75%、0.8%等）。

21、優(yōu)選地，步驟（2）所述膜處理至截留液中蛋白質(zhì)質(zhì)量含量為5.5-6.0%（例如可以是5.5%、5.6%、5.7%、5.8%、5.9%、6.0%等）。

22、本發(fā)明中，當(dāng)截留液中蛋白質(zhì)含量在上述限定范圍內(nèi)時(shí)，生牛乳中β-乳球蛋白和α-乳白蛋白比例可以達(dá)到1.6-3.3，該比例下的生牛乳體系可以與cahmb和透明質(zhì)酸鈉形成更穩(wěn)定的親水載體結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)一步提升牛奶的穩(wěn)定性。

23、優(yōu)選地，步驟（2）所述膜處理包括依次進(jìn)行的反滲透膜處理和超濾膜處理。

24、優(yōu)選地，所述反滲透膜處理至截留液中蛋白質(zhì)質(zhì)量含量為3.6-4.0%（例如可以是3.6%、3.7%、3.8%、3.9%、4.0%等）。

25、優(yōu)選地，所述超濾膜處理至截留液中蛋白質(zhì)質(zhì)量含量為5.5-6.0%（例如可以是5.5%、5.6%、5.7%、5.8%、5.9%、6.0%等）。

26、本發(fā)明中，先采用反滲透（ro）膜濃縮調(diào)整乳糖含量，再通過超濾（uf）膜濃縮，過濾部分乳糖和na+，同時(shí)調(diào)整生牛乳中β-乳球蛋白和α-乳白蛋白比例，在此基礎(chǔ)上添加類似于乳化劑性質(zhì)的透明質(zhì)酸鈉，可以起到增加產(chǎn)品順滑口感，解決原生高營養(yǎng)牛奶存在的澀味的效果。

27、優(yōu)選地，步驟（3）所述脂肪回填奶中脂肪質(zhì)量含量為4.0-4.5%（例如可以是4%、4.1%、4.2%、4.3%、4.4%、4.5%等）。

28、優(yōu)選地，步驟（4）所述預(yù)混料的混合溫度為40-65℃（例如可以是40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃等），混合速度≤1?kg/min（例如可以是0.1?kg/min、0.2?kg/min、0.3?kg/min、0.4?kg/min、0.8?kg/min、0.9?kg/min等）。

29、本發(fā)明中，在上述加入溫度和加入速度下，可以達(dá)到更優(yōu)的化料效果，從而保證牛奶的穩(wěn)定性和口感。

30、優(yōu)選地，步驟（4）所述預(yù)混料的加入包括：將預(yù)混料和質(zhì)量為100-120倍（例如可以是100倍、105倍、110倍、115倍、120倍等）的步驟（3）得到的脂肪回填奶混合，形成料液；而后將料液和步驟（3）剩余的脂肪回填奶混合。

31、優(yōu)選地，步驟（4）所述均質(zhì)處理和殺菌處理包括依次進(jìn)行的第一均質(zhì)處理、巴氏殺菌處理、第二均質(zhì)處理和超高溫滅菌處理。

32、優(yōu)選地，所述第一均質(zhì)處理的溫度為50-80℃（例如可以是50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃等），壓力為150-270?bar（例如可以是150?bar、180?bar、200?bar、220bar、240?bar、270?bar等）。

33、優(yōu)選地，所述第二均質(zhì)處理的溫度為60-90℃（例如可以是60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃等），壓力為220-240?bar（例如可以是220?bar、225?bar、230?bar、235bar、240?bar等）。

34、優(yōu)選地，所述巴氏殺菌處理的溫度為70-75℃（例如可以是70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃等），時(shí)間為10-20?s（例如可以是10?s、12?s、14?s、16?s、18?s、20?s等）。

35、優(yōu)選地，所述超高溫滅菌處理的溫度為135-140℃（例如可以是135℃、136℃、137℃、138℃、139℃、140℃等），時(shí)間為4-6?s（例如可以是4?s、4.5?s、5?s、5.5?s、6?s等）。

36、優(yōu)選地，所述制備方法還包括加入骨骼健康助劑。

37、優(yōu)選地，所述骨骼健康助劑的添加量為脂肪回填奶的質(zhì)量的0.0012-0.5%（例如可以是0.0012%、0.005%、0.01%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%等）。

38、優(yōu)選地，所述骨骼健康助劑包括維生素d、牛初乳堿性蛋白、酪蛋白磷酸肽、牛奶堿性蛋白、鎂、磷、硫酸軟骨素、n-乙酰氨基葡萄糖、氨基葡萄糖或乳糖酶中的任意一種或至少兩種的組合。

39、優(yōu)選地，所述骨骼健康助劑在步驟（4）預(yù)混料與脂肪回填奶混合后添加。

40、優(yōu)選地，所述添加在溫度為40-50℃下（例如可以是40℃、42℃、44℃、46℃、48℃、50℃等）進(jìn)行。

41、步驟（4）還包括加入乳糖酶的步驟；所述加入乳糖酶后還包括酶解過程，所述酶解的溫度為50-60℃（例如可以是50℃、52℃、54℃、56℃、58℃、60℃等），所述酶解的時(shí)間為25-35?min（例如可以是25?min、26?min、28?min、30?min、32?min、34?min、35?min等）。

42、優(yōu)選地，所述乳糖酶的添加量為脂肪回填奶的質(zhì)量的0.001-0.1%（例如可以是0.001%、0.005%、0.01%、0.02%、0.05%、0.08%、0.1%等）。

43、優(yōu)選地，所述制備方法包括以下步驟：

44、（1）將生牛乳脫脂，得到脂肪質(zhì)量含量為0.5-0.8%的脫脂奶和稀奶油；

45、（2）將步驟（1）得到的脫脂奶進(jìn)行反滲透膜處理至截留液中蛋白質(zhì)質(zhì)量含量為3.6-4.0%，而后進(jìn)行超濾膜處理至截留液中蛋白質(zhì)質(zhì)量含量為5.5-6.0%，得到膜處理奶；

46、（3）將步驟（2）得到的膜處理奶與步驟（1）得到的稀奶油混合，得到脂肪質(zhì)量含量為4.0-4.5%的脂肪回填奶；

47、（4）將透明質(zhì)酸鈉和β-羥基-β-甲基丁酸鈣混合，得到預(yù)混料；將預(yù)混料于40-65℃、以≤1?kg/min的速度和步驟（3）得到的脂肪回填奶混合，而后在50-80℃、150-270?bar下進(jìn)行第一均質(zhì)處理，在70-75℃巴氏殺菌處理10-20?s，在60-90℃、220-240?bar下進(jìn)行第二均質(zhì)處理，在135-140℃超高溫滅菌處理4-6?s，得到所述促進(jìn)鈣吸收的牛奶。

48、步驟（4）中各物料按重量份數(shù)計(jì)包括：脂肪回填奶990-1000份、透明質(zhì)酸鈉0.1-2份和β-羥基-β-甲基丁酸鈣0.05-1份。

49、第二方面，本發(fā)明提供了一種根據(jù)第一方面所述的促進(jìn)鈣吸收的牛奶的制備方法制備得到的促進(jìn)鈣吸收的牛奶。

50、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

51、本發(fā)明提供的制備方法引入功能原料透明質(zhì)酸鈉和cahmb，并通過特定的膜處理和預(yù)混工藝，所得牛奶蛋白質(zhì)含量≥5.0?g/100ml、原生鈣含量≥160?mg/100?ml，實(shí)現(xiàn)了在不含任何食品增稠劑、食用香精下提高牛奶穩(wěn)定性，提升口感的技術(shù)效果，且所得牛奶同時(shí)具有促進(jìn)鈣吸收、改善骨密度的功能效果。