[發明專利]提高乳糖生產的產量的方法

有效

• 申請號: 201410018119.1
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN103936798B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 斯文-雷納·多林
• 申請（專利權）人: DMK德意志牛奶股份有限公司
• 主分類號: C07H3/04
• 分類號: C07H3/04;C07H1/06
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠

本發明屬于乳品加工領域，涉及乳糖生產的改良方法。本發明提供了一種提高α乳糖晶體生產的產量的方法，其包括：(a)將乳糖水溶液逐漸冷卻至約10℃，(b)從母液中分離所沉淀的第一數量的α?乳糖晶體，(c)向該母液中加入一定量的碳水化合物，使得殘余量的乳糖在給定的溫度的溶度積被超過，(a4)從該母液中分離所沉淀的第二數量的α?乳糖晶體，以及(a5)將兩種數量的α?乳糖晶體合并。本發明的方法提高了乳糖的生產率，具有廣泛的實用價值。

技術領域

本發明屬于乳品加工領域，涉及乳糖生產的改良方法。

背景技術

乳糖屬于二糖類，其由D-半乳糖和D-葡萄糖兩個分子組成，這兩個分子通過β-1,4-糖苷鍵連接在一起。

甜乳糖為無色的具有甜味的晶體；其甜度(取決于其濃度)為蔗糖度的25%至60%。乳糖為牛奶中的重要成分，具有多種營養生理學優勢。例如，乳糖作為人體新陳代謝的能量來源，支持鈣的再吸收，阻礙腐敗細菌在腸內產生，并且當以較大劑量攝入時具有通便作用。在食品技術中，乳糖主要用于生產乳酸并用作冷凍食品的增稠劑。由于乳糖給食品帶來奶油味道，因此其為廣泛使用的添加劑。

乳糖為生產蛋白粉過程中的副產品。在該過程中，一般通過超濾從乳清中除去蛋白質，隨后對其進行噴霧干燥。

國際專利申請WO2002050089A1（Food Science Australia A）描述了一種乳糖的生產方法，如今已普遍使用該方法。在加工的第一步中，通過逆向滲透（RO）或納米過濾（NF）對超濾乳清得到的透過物進行濃縮。然后，通過兩步法對由此得到的濃縮物進行去礦化處理，即首先使濃縮物與堿土金屬鹽（一般為氯化鈣的水溶液）反應，由此使礦物質沉淀，其為磷酸鈣。在第二步沉淀過程中，通過添加低級醇使鈣鹽的溶解度進一步降低并使另一磷酸鹽沉淀。隨后通過適當的過濾設備（例如膜、分離器等）分離鹽。隨后將純化的乳糖溶液進行真空蒸餾并將該乳糖溶液調整為固體含量按重量計為約65%。

專利US4,202,909也描述了一種獲得乳糖的方法，其中，首先對乳清進行超濾，將得到的透過物進行去礦化處理，然后濃縮透過物，再從母液中分離乳糖。具體而言，其描述了可對母液進行去礦化以及再加工以獲得額外量的乳糖。GB1575089B公開了類似的內容，其實施例1描述了一種獲得乳糖的方法，其中，在第一步中，對乳清進行超濾，對UF透過物進行去礦化處理，濃縮透過物，隨后從母液中分離乳糖。

根據現有技術中的方法，一般將母液（其干物質中含有按重量計約90%的乳糖）引至結晶罐，然后進入冷凝器。在引入步驟中加熱結晶罐以將乳糖保持在溶液中。溫度高于93.5℃出現純的β-乳糖。在冷卻過程中，其定量轉化為α乳糖。然而，該轉化不是清晰的相變，因為首先經過亞穩相，從該亞穩相中分離α乳糖晶體。在進一步冷卻之后，一般出現飽和曲線，使得晶體有足夠的時間生長。

結晶過程開始之后，使溫度降低至30℃至40℃之間，在該溫度下靜置液體1至3小時，然后進一步冷卻至10℃。整個冷卻時間為約20小時。

問題是所述冷卻過程重復涉及亞穩相條件，在該亞穩相條件下，可重新形成新晶核，然而，其幾乎沒有時間生長，因此非常小。由于在分離α乳糖晶體的過程（在潷析器中進行）中不收集直徑小于80μm的新形成的微小晶體，因此損失大約17%的乳糖。

此外，在潷析器中攪拌導致晶體被破壞，在該過程中，形成由于粒徑小而不能分離的物質。由此損失另外20%的乳糖，最終得到占母液35%至40%的乳糖含量，其需要通過大量工作來進行加工以可得到可接受的產量（就加工的整體情況分析而言）。

明顯的是，上述工藝的任何可使母液中乳糖殘余量降低的改良可對該工藝的經濟性產生相當大的影響。因此本發明的目的在于改良現有生產乳糖的方法以達到上述效果，并將α乳糖的殘余量限制為按重量計最大20%，在結晶之后殘余的α乳糖與母液一起丟失。

發明內容