3.3 工艺条件的优化 .................................................. 14 3.4 验证试验 ........................................................ 16 结论 .................................................................. 18 参考文献 .............................................................. 19 致谢 .................................................................. 20
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胡萝卜乳清乳酸菌饮料的研制
第1章 前言
1.1 乳清粉概况
乳清是生产干酪或干酪素时，用酶或酸把牛奶中的酪蛋白凝固分离后剩下的副产品，是一种总固体含量在6.0%-6.5%的不透明的浅黄色液体，固形物占原料乳总干物质的一半。乳清中含有的营养成分基本上都是可溶的，其中乳糖含量占70%上，乳清蛋白含量0.7%左右（占总乳蛋白的20%），此外乳清中还含有牛乳中的磷脂、脂肪、矿物质以及维生素等。乳清及乳糖原是生产干酪的副产品，经过分离、纯精制而得，美国是世界上乳制品产量最大的国家，每年生产销售7500多万吨液态奶、约占世界牛奶供应量的19.5%，生产370万吨干酪，93.5万吨乳清和乳糖，其产品有甜乳清粉、脱盐乳清粉、乳清浓缩蛋白(WPC34、WPC50.··…)乳清分离蛋白(蛋白质含量高于90%)和乳清蛋白组分或衍生物等。它们具有许多不同的功能特性，可作为食品配料应用于许多方面。多年来乳制品一直作为有价值的配料应用于糖果工业中，可以使许多糖果产品，如巧克力、涂层、焦香糖果、充气糖果和太妃糖等获得期望的风味、色泽和质构。糖果工业中使用的乳清产品包括以下三类:甜乳清和改性乳清产品、乳清浓缩蛋白(WPC)和乳清分离蛋白(WPI)。乳糖和乳糖衍生物也是糖果工业中使用的重要功能性配料。近年来，随着人们对营养健康食品认识的提高，蛋白质、脂肪含量相当于原料奶10倍的高营养含量的干酪，成为世界上唯一保持连续升的乳品【1】。
乳清粉就是液体乳清的干燥制品。乳清粉的生产过程基本上和奶粉生产工艺设备相同，工艺要点是先净化然后杀菌、浓缩、喷雾干燥、包装，根据其加工方法的不同，乳清粉可体现出多种特性。按其特性的不同，可基本分为四大类：甜性乳情粉、酸性乳清
【2】粉、脱盐乳清粉、低乳糖乳清粉（表1-1为这几类乳清粉的组成）。由于乳清粉中乳
糖含量高，即易吸潮，因而限制了它的应用，可通过去除部分乳糖制得低乳糖乳清粉加以改善。随着乳糖的降低，乳清产品逐渐转向乳清浓缩蛋白（WPC）。WPC系列通常包括WPC34、WPC50、WPC60、WPC75、WPC80，数字代表制品种蛋白质最低的含
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量。另外还有乳清分离蛋白（WPI）是指从乳清中完全去除非蛋白质成分，最终干燥产品中蛋白质的含量不低于90%的乳清蛋白制品（其组成见表1-2所示）
表1-1几类乳清粉的组成（%）
典型组成 甜性乳清粉 酸性乳清粉 低乳糖乳清粉 脱盐乳清粉
蛋白质 灰分 乳糖 水分 脂肪 1.0-1.5 0.5-1.5
11.0-14.5 8.2-8.8 63.0-75.0 3.5-5.0 11.0-13.5 9.8-12.3 61.0-70.0 3.5-5.0
18.0-24.0 3.0-4.0 11.0-22.0 1.0-4.0 52.0-58.0 11.0-15.0 1.0-7.0 70.0-80.0 3.0-4.0
表1-2不同乳清蛋白制品的典型组成（%）
0.5-1.8
产品 WPC34 WPC50 WPC60 WPC75 WPC80 WPI
蛋白质 34-36 50-52 60-62 75-78 80-82 90-92
乳糖 48-52 33-37 25-30 10-15 4.0-8.0 0.5-1.0
脂肪 3.0-4.5 5.0-6.0 1.0-7.0 1.0-9.0 1.0-6.0 0.5-1.0
灰分 6.5-8.0 4.5-5.5 4.0-6.0 4.0-6.0 3.0-4.0 2.0-3.0
水分 3.0-4.5 3.5-4.5 3.0-5.0 3.0-5.0 3.5-4.5 4.5
1.2 乳清的营养价值
乳清产品一般是指乳清(粉)和乳糖。乳清产品也属乳制品的范畴，是干酪生产的副产物，用十公斤的鲜牛乳可以生产约一公斤的干酪，余下的则是乳清。新鲜乳清的干物质含量大约为7%，但包含有鲜乳中近一半的营养成分。在奶酪的生产过程中鲜乳大部分的脂肪以及占蛋白质总80%的酪蛋白形成了奶酪凝块的基本构架，而乳清则是奶酪凝块以外的成分。乳清中含有的营养成分基本上都是可溶的，如乳清蛋白、磷脂、乳糖、矿物质以及维生素等。新鲜乳清经巴氏消毒后，再经干燥成粉状，这就是乳清粉。乳清粉中除了水分以外的其他成分的比例应与新鲜乳清一致。在美国，大约有三分之二的乳清直接喷雾干燥成乳清粉或制成乳清浓缩液。其余的三分之一乳清作进一步处理加工成其他乳清产品。如，脱盐乳清粉、低乳糖乳清粉、高乳糖乳清粉、乳糖、乳清浓缩蛋白
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(WPC)和乳清分离蛋白。
乳清是制造饮料的一种很理想的原料，因为它具有最大的生理价值和较最低的热量，乳清按生产干酪(或干酪素)时工艺的不同分为甜性乳清、酸性乳清和含盐乳清。甜性乳清是指生产契达干酪(Cheddar cheese)或用凝乳酶凝固的其他类型的干酪或干酪素时产生的乳清，其pH值约为6.0；酸性乳清是指生产农家干酪(Cottage cheese)、稀奶油干酪(Cream cheese)、费塔干酪(Feta cheese)或用乳酸凝固的其他干酪(或干酪素)时产生的乳清，其pH值约为4.6左右；脱盐干酪是指在生产干酪是增加了脱盐工艺而制的的一种干酪【3】。含盐乳清是指生产干酪(干酪素)时另外加了食盐而得到的乳清，若含盐过高，则不适宜生产乳清饮料。乳清作为工业副产品具有如下特点：每生产1kg干酪可得9kg乳清;每生产1kg干酪素可得27kg的乳清[4]，作为副产品的乳清的量是主要产品干酪、干酪素的9倍和27倍。 1.2.1 乳清营养成分分析
乳清是营养最全面的天然蛋白质来源之一[5]。乳清营养相当于除去酪蛋白的脱脂乳的营养，约占牛奶营养成分的55%，干物质约占6%~7%；其中粗蛋白占1%，粗脂肪0.3%~0.4%，总糖3%~5%，还有多种矿物质和水溶性维生素等[6]。乳清蛋白功能性成分含量也十分丰富，包括β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、牛乳清白蛋白、免疫球蛋白，乳铁蛋白、乳过氧化酶、生长因子和许多生物活性因子及酶等。研究证明这些物质均具有一定的生物活性，其中增强免疫力、促进双歧杆菌生长、降低癌症发病率等功能已证实[7]。乳清蛋白中还富含半胱氨酸和蛋氨酸，它具有抗肌体氧化作用，并且具有在细胞分裂时能稳定DNA的功能[8]。如许多营养成分还有特殊功能，乳清蛋白是一种高营养价值的蛋白质，其效价比(PER值)为3.0，超过了酪蛋白的PER值(2.5)，仅次于鸡蛋蛋清的PER值(3.8)。一般认为当某蛋白质的PER值超过2.5时，则被认为是高营养优质蛋白质[9]。乳清蛋白中的必需氨基酸非常丰富，其含量等于或大于FAO/WHO提出的对幼儿和成人的推荐值;浓缩乳清蛋白的氨基酸组成最接近母乳的成分，是一种易消化、高营养价值、对婴儿生长特别适合的蛋白质。因此FAO/WHO提议在婴儿配方食品中的蛋白质至少有60%是乳清蛋白。基于同样理由，乳清蛋白也是断奶食品一种极好的蛋白源，它还可应用于中老年奶粉配方，是老弱病患者的良好营养补充。
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