CN1757289A - 去乳糖乳制品及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明去乳糖乳制品及其制造方法涉及从乳制品中去除碳水化合物的方法领域相关。以本发明方法制造出来的乳制品为一种去乳糖乳制品。一种制造去乳糖乳制品的方法，该方法包括：把牛奶原料经超过滤处理，以产生出一种被浓缩液及一种滤液；对经超过滤处理后的滤液进行纳米过滤，以产生出一种滤液及一种被浓缩液；及将经超过滤处理后的被浓缩液加入至经纳米过滤处理后的滤液，以产生出一种不大于牛奶原料中乳糖含量95％的乳制品。本发明产品适合以下4群人：(1)有乳糖吸收不良、或乳糖不耐的人；(2)患有糖尿病的人；(3)进行Atkins节食方法的人；及(4)经常进行低热量节食的人。
Description
技术领域
本发明去乳糖乳制品及其制造方法涉及从乳制品中去除碳水化合物的方法领域相关。更明确地说，它是与直接从乳制品，包括，全脂牛奶、低脂牛奶、脱脂牛奶、及奶粉中去除乳糖的方法有关。
背景技术
牛奶是乳腺分泌的产品，它是一种复杂及营养丰富的产品，含有超过100种物质，这些物质可被分类为：蛋白质，脂肪，乳糖、及矿物质。
乳糖是牛奶中的主要碳水化合物。按重量来说，它在牛奶中的浓度平均约4.8％(4.6-5.0％)。
虽然，对于人类而言，尤其是对新生儿，普通的牛奶是其中一种最有价值、及方便的营养品，但是，市面上对于去乳糖乳制品的需求却是很大的。这样的消费市场主要有下述3群人：
1.对乳糖吸收不良及乳糖不耐的人：
乳糖吸收不良及乳糖不耐，是由于小肠黏膜中的乳糖酵素活性减少了相当多所致。
乳糖吸收不良是乳糖在通过小肠的过程中，不能够将口服剂量的乳糖，消化成单糖成分(葡萄糖和半乳糖)。
乳糖不耐会导致胃肠道不适的症状，即，恶心感、腹部胀气、及肠与腹部痉孪和膨胀、打嗝、或胃肠胀气、及/或在消化了牛奶或其它乳制品后，大便变得稀烂。
全世界约90％的成年人，有某些程度的乳糖酵素不足的情形，当与婴儿比较时，这些成年人中乳糖酵素最不足的，只保有他们原有的乳糖酵素活性的5-10％而已。在婴儿体内，酵素单位的平均浓度是每公克蛋白质29，能耐乳糖的成年人是17，而乳糖酵素不足的人则约3而已。
由于有这样的问题，很多人不能够耐受牛奶作为每日的营养来源。
2.患有糖尿病的人：糖尿病是由于身体缺乏胰岛素，导致血糖水平过高所致。在2002年，美国所有年龄的总糖尿病普遍程度是1820万人、或国家人口的6.3％。在他们当中，有1300万人是已经被诊断的，而有520万人却是尚未诊断的。
显然，低含量或没有乳糖成分的乳制品，是最能够满足这群人的营养需求。
3.进行Atkins节食方法的人：在1970代，一名心脏科医师，Robert Atkins，为那些有减肥问题的人，建议了一种低碳水化合物的节食方法。自那时以来，Atkins的节食方法已变得越来越流行了。
现在，已经证明富含碳水化合物的食物能够使胃口增大及促成糖尿病，而低碳水化合物的节食方法，能够促进短期的减肥效果。由于越来越流行，所以很难对进行Atkins节食方法的人口有一个准确的估计。
根据一项自然营销学协会(Natural Marketing Institute)所作的研究，估计约有2540万美国人-成年人口的12％-已经尝试过Atkins节食方法了。然而，根据统计抽样，NPDFoodworld估计Atkins节食者的人数，接近国民成年人口的3％、或约6百万人。不过，根据这些研究，Atkins节食者的人数将在未来十年中继续增加。
再一次，去乳糖乳制品可以满足这群人的营养需求。
4.经常进行低热量节食的人：估计在美国约有64％的成年人，有过重或肥胖，增加了糖尿病、高血压、及心脏病的风险。大卡是能量的单位，是用来测量一种食物内所含有的潜在能量。成年女性的建议热量摄取量是1,500-1,800大卡，而男性则是2,000-2,200大卡。藉由减少热量的摄取，进行低热量节食的人，强迫他们的身体燃烧贮存在体内的脂肪，代替燃烧新摄取到的热量来供应能量。
由于大多数的人都饮用牛奶，所以含有较低热量的乳制品，对那些试图减少他们的热量摄取量的人来说是有利的。为了满足上述3群消费者的需求，以前的技术是减少乳制品中的乳糖含量。目前市面上的产品，一般都是运用酵素方式来减少乳糖。
由美国宾夕法尼亚州Ft.华盛顿市McNeil-PPC，Inc.的分公司McNeil Nutritionals制造的LactaidTM，就是这种用酵素方式来减少乳糖的乳制品。这种产品声称它是“100％不含乳糖”的，然而，它只是藉由使用乳糖酵素，把乳糖转变成葡萄糖和半乳糖而已。换言之，这种产品仍含有牛奶里面所有的碳水化合物量，这对节食的人，尤其是Atkins节食者来说是不受欢迎的。此外，转变后的碳水化合物，让产品有股甜味，而这股甜味把爱喝牛奶的人所喜欢的天然牛奶风味给盖过了。
由美国麻萨诸塞州却尔西市HP Hood，Inc.公司生产的一种称为Carb CountdownTM的低碳水化合物产品，并不被归类为“乳制品饮料”或乳制品。根据卷标上列示的成分，这种产品是把各种成分，包括，水、脱脂牛奶、乳脂、乳清蛋白浓缩物、白脱牛奶、磷酸三钙(tricalcium phosphate)、磷酸二钠(disodium phosphate)、盐、鹿角菜胶、及刺槐豆胶(locustbean gum)结合制成的。因此，这项产品是藉由将各种碳水化合物含量低的成分混合一起制成的，而非直接从牛奶原料中，将碳水化合物去除掉。
美国专利申请案No.20030031754(Lang)是针对用过程来制造出无乳糖牛奶及无乳糖乳制品的制造方法。与最初的牛奶原料比较，这种制造方法可以从最终产物中去除掉96％的乳糖。原料的乳糖百分比是4.6-4.9％，最终的乳制品的乳糖百分比是0.2％。去除乳糖的方法是，先将原料经超过滤处理，就可以把原来的4.6-4.9％降低至3％。接着，把原料经酵素处理，藉由将乳糖转变成葡萄糖和半乳糖，就可以把乳糖的百分比从3％降低至0.2％。总碳水化合物含量仍维持在3％水平。这项专利申请也论述说，藉由增加最终乳制品里的蛋白质浓度，尝试把乳糖经酵素分解后的甜味去除掉。
欧洲专利说明书EP1020430(Yakabi et al)揭示藉由使用除盐过程，可以把乳糖从牛奶中去除掉。
由Abd El-Salam，M.H.et al.发表的文章论及一个称为“藉由逆渗透技术的浓缩作用，从超过滤处理后的牛奶滤液中回收磷酸盐”(“Recovery of Calcium Phosphate from MilkUltrafiltration Permeate Concentrated by ReverseOsmosis”)(Egyptian J.Dairy Sci.Vo.311pp.183-193)的制造方法。这项发表揭示了一种可以把磷酸钙从芝司加工的超过滤滤液(permeate)副产品中去除掉的过程。在芝司加工过程中进行的超过滤处理，会产生出一种主要含有乳糖和矿物质的稀释滤液副产品，这些矿物质包括牛奶盐，例如磷酸钙。除非滤液另有用途，否则必须将之丢弃。滤液的其中一种用途是，把它再作进一步的逆渗透(RO)处理，以制造出一种干净的产物。这项发表为浓缩的RO滤液提出了一个可供选择的用途，那就是提供一个把磷酸钙分离出来的方法。
因此，现在需要有一个有效的方法，可以把乳糖从牛奶中必需的脂肪、蛋白质、和矿物质中分离出来。此外，也需要有一种去乳糖乳制品，不但能够保留所有必需蛋白质、脂肪、和矿物质，而且还保留着天然牛奶的风味。
上述内容反映出发明人意识到的技艺现况，并意图以履行发明人认知的坦白义务的观点，这种观点是与本发明的可专利性相关的。然而，谨此陈明，上述讨论内容(个别地/当结合考虑时)均未教示或使发明人所请求的发明成为显而易知者。鉴于现存先前技术的限制，本发明提供一种新的有效方法。
发明内容
本发明的首要目的是：提供一个方法，是可以把牛奶原料，例如，全脂牛奶、低脂牛奶、脱脂牛奶、及奶粉中的乳糖成分去除掉的。
本发明的再一目的是：提供一个可以用来制造去乳糖乳制品的连续过滤方法。
本发明的另一个目的是：提供一个可以在低温环境中制造去乳糖制品，并同时不改变牛奶蛋白质的性质，包括，酪蛋白、乳清蛋白、及免疫球蛋白的方法。
本发明的另一个目的是：为那些因为乳糖而不能够、或不想经常饮用乳制品的人，提供一种替代的乳制品-去乳糖牛奶。
本发明的另一个目的是：提供一个制造方法，是藉由使用滤膜分离方法来有效地制造出商业量的去乳糖乳制品。本发明仍有另一个目的是，提供一种含有大多数牛奶必需营养素的去乳糖乳制品。
最后，本发明的另一个目的是，提供一种保留牛奶风味的去乳糖乳制品。提供一种可以把碳水化合物，尤其是乳糖，从牛奶原料中去除掉的制造方法。
此外，本发明也包括由该方法制造出来的乳制品。与牛奶原料比较，发明的乳制品在保留所有牛奶中的蛋白质、脂肪、矿物质、和风味的同时，去除掉95％或以上的乳糖成分。
本发明的目的可以通过下述方案实现：
根据本发明，该方法之实行是使用一个连续的滤膜过滤过程，包括多重滤膜分离步骤，即(1)微过滤滤膜(microfiltration membrane)(MF)、或超过滤滤膜(ultrafiltration membrane)(UF)；(2)纳米过滤滤膜(nanofiltration membrane)(NF)；及(3)逆渗透滤膜(reverseosmosis membrane)(RO)。
此外，更佳的方式是在步骤(1)及/或(2)中，加入透析过滤处理(diafiltration)，以确保把最大量的乳糖分离出来。众所周知，去离子水(Deionized(DI)water)是透析过滤过程中常被用来去除滤液中的溶质的媒介物。然而，根据本发明，NF滤液是用于透析过滤过程中去除乳糖的更好选择，因为它含有牛奶微量营养素，包括，必需的矿物质、非蛋白氮复合物、及一些调味料。已经发现的事实是，当使用NF滤液作为透析过滤的媒介物时，会大大地改善牛奶的风味。把牛奶原料经超过滤处理，以产生出一种被浓缩液及一种滤液；
对经超过滤处理后的滤液进行纳米过滤，以产生出一种滤液及一种被浓缩液；及将经超过滤处理后的被浓缩液加入至经纳米过滤处理后的滤液，至产生出一种比牛奶原料中乳糖含量少了95％的乳制品。
所述的超过滤步骤中使用滤孔尺寸约900-30,000MWCO的超滤膜。
本发明涉及一种将牛奶原料连续过滤处理后所制得的去乳糖乳制品，该乳制品的乳糖含量，比原料所含的乳糖量减少了95％。
本发明另一种用来制造去乳糖乳制品的方法，该方法包括将牛奶原料连续的过滤处理，直到获得一种乳糖含量至少比牛奶原料少了95％的乳制品为止。
本发明的再一种制造去乳糖乳制品的方法，包括将透析过滤应用到超过滤步骤中，并使用纳米过滤滤液作为透析过滤的媒介物。
本发明提供了新的方法，可以把牛奶原料，例如，全脂牛奶、低脂牛奶、脱脂牛奶、及奶粉中的碳水化合物去除掉，尤其是乳糖。这样的产品适合以下4群人：(1)有乳糖吸收不良、或乳糖不耐的人；(2)患有糖尿病的人；(3)进行Atkins节食方法的人；及(4)经常进行低热量节食的人。
附图说明
以下是用参考图式来更详细地说明本发明。图式是包含本发明方法的各具体例的流程图。流程图匣反映制造过程的步骤，并包含UF、NF、及RO步骤有关的浓缩因子(concentrationfactot)(X)的数据、或图式制造方法的每一个步骤中去除掉的乳糖重量(磅)及百分比(％)。
图1说明本发明的制造方法中的第一实施例的流程图，是结合使用UF和NF来制造出乳糖成分比原始脱脂牛奶原料所含的量减少了99％的乳制品。
图2说明本发明的制造方法中的第二实施例的流程图，是结合使用UF和NF来制造出乳糖成分比原始脱脂牛奶原料所含的量减少了97％的乳制品。
图3说明本发明的制造方法中的第三实施例的流程图，是结合使用UF和NF来制造出乳糖成分比原始脱脂牛奶原料所含的量减少了95.2％的乳制品。
图4说明本发明的制造方法中的第四实施例的流程图，是结合使用UF、NF、及RO来制造出乳糖成分比原始脱脂牛奶原料所含的量减少了95.8％的乳制品。
主要组件符号
| 110 | 100lb脱脂牛奶L＝5.00lbs(5％)(UF被浓缩液贮槽) | ||
| 111 | UF被浓缩液 | ||
| 112 | UF滤膜(UF系统) | 310 | 100lb脱脂牛奶5％乳糖 |
| 113 | UF滤液 | 312 | UF 4X |
| 114 | UF滤液贮槽或(NF被浓缩液贮槽) | 314 | UFC1＝25lbsL＝1.25lbs(5.0％) |
| 115 | NF滤液 | 315 | DI水，50lbs |
| 116 | NF膜(NF系统) | 316 | UFP1＝75lbsL＝3.75lbs(5.0％) |
| 117 | NF被浓缩液 | 318 | UF 3X |
| 118 | 最终NF被浓缩液30lbs乳糖4.95lbs | 320 | UFP 2＝50lbsL＝1.066lbs(2.13％) |
| 120 | 最终产品70lbsL＝0.05lbs(0.07％)99％乳糖被去除 | 322 | UFC 2＝25lbsL＝0.184lbs(0.74％) |
| 210 | 700lb脱脂牛奶4.8％乳糖 | 324 | UFP1(40lbs)+UFP2＝90lbsL＝3.066lbs(3.41％) |
| 212 | UF 4X | 325 | NF 4X |
| 214 | U FC1＝175lbsL＝8.4lbs(4.8％) | 326 | NFC1＝25lbsL＝0.301lbs(12.0％) |
| 216 | UFP1＝525lbsL＝25.2lbs(4.8％) | 328 | NFP1＝65lbsL＝0.056lbs(0.086％) |
| 218 | NF 3.5X | 330 | 最终产品＝65lbsNFP1+25lbs UFC2＝90lbsL＝0.238lbs(0.264％)95.2％乳糖被去除 |
| 219 | NFC1＝150lbsL＝24.94lbs(16.6％) | 332 | 35lbs乳糖液1L＝175lbs |
| 220 | NFP1＝375lbs | 410 | 100lb脱脂牛奶 |
| L＝0.26lbs(0.07％) | 412 | L＝5.00lbs(5％)UF 4X | |
| 222 | UFC1+NFP1＝550lbsL＝8.66lbs(1.58％) | 414 | UFC1＝25lbsL＝1.25lbs(5.0％) |
| 224 | UF 3X | 416 | UFP1＝75lbsL＝3.75lbs(5.0％) |
| 226 | UFP2＝367lbsL＝5.77lbs(1.58％) | 418 | DI水，150lbs |
| 228 | NF 9X | 420 | UF 7X |
| 229 | NFC2＝41lbsL＝5.71lbs(13.9％) | 422 | UFC2＝25lbsL＝0.18lbs(0.71％) |
| 230 | NFP2＝326lbsL＝0.06lbs(0.018％) | 424 | UFP2＝150lbsL＝1.07lbs(0.71％) |
| 232 | UFC2＝183lbsL＝2.89lbs(1.58％) | 426 | UFP1+UFP2＝225lbsL＝4.82lbs(2.14％) |
| 234 | UFC2+NFP2＝509lbsL＝2.95lbs(0.58％) | 428 | NF 7.5X |
| 236 | UF 3X | 430 | NFC1＝30.0lbsL＝4.79lbs(15.97％) |
| 238 | UFC3＝170lbsL＝0.99lbs(0.58％) | 432 | NFP1＝195lbsL＝0.03lbs(0.015％) |
| 240 | UFP3＝339lbsL＝1.96lbs(0.58％) | 434 | RO 3X |
| 242 | NF 25X | 436 | ROC1＝65.0lbsL＝0.03lbs(0.046％) |
| 244 | NFP3＝326lbsL＝0.02lbs(0.006％) | 438 | 最终产品＝UFC2+ROC1＝90lbsL＝0.21lbs(0.23％)95.8％乳糖被去除 |
| 246 | 最终产品＝NFP3+UFC3＝496lbsL＝1.01lbs(0.20％)97％乳糖被去除 | 440 | ROP1＝130lbsL＝0lbs |
具体实施方式
本发明制造方法应用了连续的滤膜分离过程，以制造出去乳糖乳制品。本发明方法中所使用的不同种类的滤膜分离过程，包括结合使用超过滤、微过滤、纳米过滤、及/或逆渗透。最好是将使用NF滤液之透析过滤应用到UF过滤过程，以确保把最大量的乳糖分离出来。
这些过程一般被定义如下：
超过滤(Ultrafiltration)(UF)表示一个由压力梯度来驱动的滤膜分离过程，在这过程中，依照液体各成分的溶剂化尺寸和结构，滤膜将它们分成几部分。滤膜结构通常是交错流动(cross-flow)的。
在UF中，滤孔比纳米过滤(nanofiltration)(NF)或逆渗透(reverse osmosis)(RO)的大，容许一些成分可以穿过滤孔。
微过滤(Microfiltration)(MF)表示一个与UF类似的滤膜分离过程，但是滤孔的尺寸更大，容许0.2-2mm的粒子通过。一般而言，压力梯度比U F过程的低。
纳米过滤(Nanofiltration)(NF)表示一个由压力梯度来驱动的滤膜分离过程，过程中滤膜会优先地把不同的液体或离子分离出来。纳米过滤是一个比UF、MF(或透析过滤)细微，但是没有逆渗透般细微的过滤过程。然而，进行NF分离过程并不需要逆渗透所需的相同能量。纳米过滤也使用部分地有渗透性的滤膜来进行分离过程，但是一般而言，滤膜的滤孔比逆渗透过程中所使用的滤孔要大得多。
逆渗透(Reverse Osmosis)(RO)表示一个由压力梯度驱动的滤膜分离过程，过程中，滤膜把溶剂(通常是水)从液体的其它成分中分离出来。滤膜结构通常是交错流动的。逆渗透过程中所使用的滤孔尺寸是非常小的，仅容许少量分子量非常低的溶质穿过滤膜。
透析过滤(Diafiltration)(DF)是一个特殊的过滤过程，过程中，被浓缩液(retentate)被水或滤液稀释，并重新过滤以减少可溶解的滤液成分的浓度、及增加保留成分的浓度。它可以被应用于所有上述的过滤过程中。
所述的本发明方法，是把提及的滤膜分离方法，以连续的方式结合使用(如UF在NF之前，UF和NF在OR之前)，以获得乳糖成分比原始牛奶原料所含的量少了95％的乳制品。下述有规定规格的滤膜，可以从加州Vacaville的Synder Filtration，Inc.公司购得。
本发明的方法，需要把UF和MF与NF结合，以制造出最终的乳制品。透析过滤过程可以提升UF或MF的过滤效果。对于从牛奶原料中去除较大的脂肪和蛋白质成分而言，MF、UF、及透析过滤分离方法是很重要的。UF滤膜的滤孔尺寸最好是界于900MWCO(分子量截断(Molecular weight cut-off))至30,000MWCO，但是约900MWCO的膜是更好的选择，如900MWCO±10。本发明中发现，使用900MWCO的膜会让脂肪和蛋白质分离至被浓缩液的作用较好，并同时容许乳糖和矿物质成分穿过滤膜，于滤液中，然后再经NF过程。这种UF膜不只能够保留大多数的总氮蛋白质，也能够保留比牛奶蛋白质小的非蛋白氮物质。UF步骤包括，用NF滤液的透析过滤过程，最好是在温度界于摄氏4-10度的环境中进行(摄氏4-5度更好)，以避免改变牛奶蛋白质，包括，免疫蛋白球的性质。除了UF或MF之外，其它的步骤，例如，NF和RO可以在约摄氏10度的环境中进行。
NF接收产生自UF或MF步骤的滤液，并自其将大多数的乳糖去除掉。NF步骤产生出主要含有乳糖的被浓缩液、及含有矿物质及一些剩余乳糖的滤液。NF膜的尺寸可界于150-800MWCO，但是，由于乳糖的分子量是328，所以会优先选择约150-300MWCO的尺寸。RO可以被加入作为最后的步骤，并用来把最小的成分，例如，矿物质和剩余的乳糖，从水成分中分离出来。在乳制品工业中所使用的RO膜有标准的尺寸。RO步骤产生出来的水滤液，是去离子的，并可以回收再使用于其它步骤，例如，透析过滤过程、或工厂加工处理用的水。
以下为本发明制造方法实施例，说明一些本发明的当前较佳具体例。以下的实施例只是示范，并非意图限制。
实施例1
表1-实施例1的UF和NF的操作参数
| 单元 | 进入P(psi) | 排出P(psi) | 供给率(GPM) | 温度(F) |
| UF | 60 | 30 | 22 | 50 |
| NF | 240 | 199 | 4 | 50 |
第一个实施例是没有加水的连续制程。它是按照表1所示的系统进入压力、排出压力、供给率、及温度的UF及NF参数来进行的。
如图1,100lbs的脱脂牛奶110原料提供给本发明的制造方法来加工。原始的乳糖含量是5.0％或5lbs。原料经过使用900MWCO膜的UF112处理，产生出UF被浓缩液(retentate)111和UF滤液(permeate)113。被浓缩液111主要含有大分子量的复合物，例如，脂肪、像蛋白质的酪蛋白、乳清、一些非蛋白氮(NPN)物质、与大分子结合的各种矿物质。滤液113含有可以穿过滤膜的小分子量复合物，例如，乳糖、矿物质、一些NPN物质、及水。接着，把UF滤液收集在贮槽114中，然后经过NF116处理，在那里NF膜是界于150-300MWCO之间，并产生出NF滤液115和NF被浓缩液117。NF被浓缩液117保留大多数脱脂牛奶中的乳糖成分，而NF滤液含有各种矿物质、一些NPN、水、及剩余的乳糖。
在UF过程中，当UF滤液113一符合所需要的容积，立即将之抽吸至NF系统。然后，再把NF滤液115抽吸回UF被浓缩液贮槽110，用作透析过滤的媒介物。已经发现，使用NF滤液115作为透析过滤的媒介物，可以大大地提升乳糖的分离作用。继续过程直到获得30lb含有约19.8％或4.95lbs乳糖成分的NF被浓缩液118为止。此时，UF被浓缩液含有约3.33lbs的牛奶蛋白，是原始脱脂牛奶原料所含的牛奶蛋白量的98％。
藉由继续过程，直到UF被浓缩液111在被浓缩液贮槽110内达到70lbs、乳糖百分比约0.07％或0.05lbs为止，就可以制造出最终的乳制品120。由70lbUF被浓缩液制成的最终乳制品120的蛋白质百分比是4.44％。最终乳制品中剩余的0.05lb乳糖，当与原始的脱脂牛奶原料所含的5lbs比较时，相当于99％的去除率。
可以藉由改变UF被浓缩液的每份量，以至令蛋白质浓度比原始牛奶原料高出0％-30％。最终乳制品的蛋白质浓度是4.44％，而脱脂牛奶原料却是3.40％。因此，在一份标准的240ml牛奶中，最终乳制品含有的蛋白质浓度，比原始的脱脂牛奶原料所含的多了30％。已经发现的是，藉由增加蛋白质浓度，可以让最终乳制品拥有天然牛奶的风味，而不会有使用酵素方法去除乳糖的乳制品所带有的甜味特色。因此，制造出一种不但能够保留天然味道，而且还没有原始牛奶原料甜味的去乳糖产品。此外，与原始的牛奶原料比较，本发明的乳制品中的钙百分比多了16％。
表1A列示出实施例1的脱脂牛奶成分、乳糖液(NF被浓缩液)、NF滤液、及最终的UF被浓缩液(去乳糖牛奶)：(TNP＝总氮蛋白质，包括，纯蛋白质及非蛋白氮，例如，尿素及其它含有N的小分子)
表1A-将牛奶成分与实施例1的本发明产品作比较
| 项目 | TNP％ | 乳糖％ | 脂肪％ | Camg/100g | Namg/100g | Kmg/100g | Mgmg/100g | P含磷的mg/100g | 100ml中的乳糖热量 |
| 脱脂牛奶 | 3.4 | 5.0 | 0.25 | 117 | 49 | 151 | 13 | 90 | 19.2 |
| 乳糖液 | 0.29 | 19 | N/A | 76 | 71 | 213 | 14.9 | 50 | 76 |
| NF滤液 | 0.26 | 0.1 | N/A | 3.2 | 26 | 67 | 0.8 | 30 | 0.4 |
| 去乳糖牛奶 | 4.44 | 0.07 | 0.31 | 136 | 45 | 147 | 16 | 110 | 0.24 |
下面的表1B显示，就蛋白质含量而非乳糖而论，一份标准的240ml最终乳制品会比原始的原料来得好。
表1B-就一份标准的240ml牛奶而言，将脱脂牛奶与实施例1制造出来的本发明产品作并列比较。
表1B
| 项目 | 脱脂牛奶 | 本发明的产品 | ||
| ％ | 每份 | ％ | 每份 | |
| 蛋白质脂肪乳糖 | 3.40％0.25％4.8％ | 8.2gm0.6gm11.5gm | 4.44％0.31％0.07％ | 10.7gm0.7gm0.1gm |
| 来自乳糖的热量 | 46 | 0.4 | ||
实施例2
表2-实施例2的UF和NF的操作参数
| 单元 | 进入P(psi) | 排出P(psi) | 供给率(GPM) | 温度(F) |
| UF | 60 | 52 | 22 | 50 |
| NF | 230 | 197 | 4 | 50 |
实施例2是没有加水的分批制过程(batch process)。参考图2，把700lbs的脱脂牛奶210提供给本发明的制造方法来加工。
原料的乳糖含量是4.8％或33.6lbs。把原料超过滤212，直到在浓度因子4X的条件下，获得175lbs的被浓缩液(UFC1)214。把525lbs的滤液(UFP1)216以NF218浓缩3.5X。375lbs的滤液(NFP1)220与UF被浓缩液(UFC1)214合并，形成550lb的液体222，然后再将之超过滤3X 224。
把367lb的滤液(UFP2)226纳米过滤9X 228，产生出326lbs的滤液(NFP2)230。把这滤液与UFC232合并，形成509lb的液体234。然后将这液体超过滤3X 236，以产生出170lbs的被浓缩液(UDC3)238、及339lbs的滤液(UFP3)240。然后将滤液纳米过滤25X 242，并产生出326lbs的滤液(NFP3)244。把这滤液与UFC3 238合并，制造出496lbs的最终乳制品246。最终乳制品含有1.01lbs的乳糖，这样的乳糖含量比原始原料所含的量少了97％。最终乳制品含有4.7％蛋白质，比原料中所含的量多了38％。
一份标准的240ml最终乳制品(没有加水)所含的蛋白质，比原始的脱脂牛奶原料多了38％。表2A，将一份240ml最终乳制品与240ml脱脂牛奶原料作比较。
表2A-就一份标准的240ml牛奶而言，将脱脂牛奶与实施例2制造出来的本发明产品作并列比较。见下表。
表2A
| 项目 | 脱脂牛奶 | 本发明的产品 | ||
| ％ | 每份 | ％ | 每份 | |
| 蛋白质脂肪乳糖 | 3.4％0.1％4.8％ | 8.2gm0.2gm11.5gm | 4.7％0.1％0.2％ | 11.3gm0.2gm0.48gm |
| 来自乳糖的热量 | 46 | 1.9 | ||
实施例3
表3-实施例3的UF和NF的操作参数
| 单元 | 进入P(psi) | 排出P(psi) | 供给率(GPM) | 温度(F) |
| UF | 60 | 50 | 24 | 50 |
| NF | 220 | 199 | 4 | 50 |
实施例3是一加水的UF/NF分批制过程(batch process)。参考图3，把100lbs的脱脂牛奶原料310提供给本发明的制造方法加工。原料的乳糖含量是5％或5lbs。原料超过滤4X浓度312，直到获得25lbs的被浓缩液(UFC1)314为止。获得75lb的滤液(UFP1)316。藉由以相当于UF滤液(UFP2)220的速度添加50lbs的去离子(DI)水，把25lbs的被浓缩液(UFC1)314透析过滤。在使用了所有的水之后，被浓缩液(UFC2)322仍是25lbs，而滤液(UFP2)320却是50lbs。
把75lbs UFP1中的40lbs与50lbs的UFP 2320合并成为324。把这液体纳米过滤325，直到获得25lbs的被浓缩液(NFC1)326为止。所获得的滤液(NFP1)328是67.5lbs。接着，65lbs的NFP1与25lbs的NFC2330合并，形成90lbs的乳制品。此乳制品的总乳糖含量是0.238lbs，这样的乳糖含量比原始原料所含的量少了95.2％。最终的乳糖液含有UFP1(35lbs)332及NFC1 326(22.5lbs)的平衡物。这两种合并物都含有原始原料中的4.76lbs或95.2％乳糖量。
表3A列示90lbs产品的成分，并以一份240ml的量与脱脂牛奶原料作比较。
表3A-就一份标准的240ml牛奶而言，将脱脂牛奶与实施例3制造出来的本发明产品作并列比较。
表3A
| 项目 | 脱脂牛奶 | 本发明的产品 | ||
| ％ | 每份 | ％ | 每份 | |
| 蛋白质脂肪乳糖 | 3.4％0.1％5.0％ | 8gm0.2gm12gm | 3.6％0.1％0.26％ | 9.0gm0.26gm0.6gm |
| 来自乳糖的热量 | 48 | 2.4 | ||
实施例4
表4-实施例4的UF、NF和RO的操作参数
| 单元 | 进入P(psi) | 排出P(psi) | 供给率(GPM) | 温度(F) |
| UF | 65 | 45 | 26 | 50 |
| NF | 250 | 225 | 4 | 50 |
| RO | 400 | 380 | 5 | 50 |
如图4，把100lbs的脱脂牛奶原料410提供给本发明的制造方法来加工。原料的乳糖含量是5％或5lbs。把原料超过滤412至4X浓度，直到获得25lbs的被浓缩液(UFC1)414、及75lbs的滤液(UFP1)416。在UFC1 414中加入150lbs的DI水418，并透析过滤7X 420，产生出25lbs的被浓缩液(UFC2)422、及150lbs的滤液(UFP2)424。在此透析过滤的范例中，透析过滤步骤使用相同的900MWCO膜。
UFP1和UFP2合并成426，然后纳米过滤7.5X 428，直到获得30lbs的被浓缩液(NFC1)430为止。所获得的滤液(NFP1)432是195lbs。
用RO膜，把NFP1 432浓缩至3X 434水平，直到产生出65lbs的被浓缩液(ROC1)436为止。将被浓缩液与UFC2 438合并，形成90lbs的乳制品。最终乳制品含有0.21lbs的乳糖，这样的乳糖含量比原始原料所含的量少了95.8％。产生自RO作用的130lbs滤液(ROP1)440，可以在下一批中，被用来替换DI水的部份。
表4A列示90lb产品的成分，并以一份240ml的量与脱脂牛奶原料作比较。
表4A-就一份标准的240ml牛奶而言，将脱脂牛奶与实施例4制造出来的本发明产品作并列比较。
表4A
| 项目 | 脱脂牛奶 | 本发明的产品 | ||
| ％ | 每份 | ％ | 每份 | |
| 蛋白质脂肪乳糖 | 3.4％0.1％5.0％ | 8gm0.2gm12gm | 3.5％0.11％0.23％ | 9.0gm0.26gm0.55gm |
| 来自乳糖的热量 | 48 | 2.2 | ||
以上是本发明的去乳糖乳制品及其制造方法的描述。最后，虽然，以上的描述内容有很多的具体性，但是，这些只是本发明的一些当前的较佳具体例而已，不应该被解释为是限制本发明的范围。本发明在没有背离任何本说明书所支持的申请专利范围的情况下，可以由熟习此项技术者以很多种方式将之改变及重新排列。
Claims (17)
1.一种制造去乳糖乳制品的方法，该方法包括：
把牛奶原料经超过滤处理，以产生出一种被浓缩液及一种滤液；
对经超过滤处理后的滤液进行纳米过滤，以产生出一种滤液及一种被浓缩液；及
将经超过滤处理后的被浓缩液加入至经纳米过滤处理后的滤液，至产生出一种比牛奶原料中乳糖含量少了95％的乳制品。
2.根据权利要求1所述的制造去乳糖乳制品的方法，其特征在于：超过滤步骤是使用滤孔尺寸在900-30,000 MWCO之间的超滤膜。
3.根据权利要求2所述的制造去乳糖乳制品的方法，其特征在于所述的超过滤步骤中使用滤孔尺寸用900 MWCO的超滤膜。
4.根据权利要求1所述的制造去乳糖乳制品的方法，其特征在于：纳米过滤步骤是使用滤孔尺寸界于150-800 MWCO之间的纳米滤膜。
5.根据权利要求4所述的制造去乳糖乳制品的方法，其特征在于：纳米过滤步骤是使用滤孔尺寸在150-300 MWCO之间的纳米滤膜。
6.根据权利要求1所述的制造去乳糖乳制品的方法，其特征在于：通过纳米过滤步骤把经超过滤处理后的滤液中的乳糖去除掉，所去除掉的乳糖量，不少于原料含量的95％。
7.根据权利要求6所述的制造去乳糖乳制品的方法，其特征在于：对经纳米过滤处理后的滤液进行逆渗透过滤，以产生出一种逆渗透被浓缩液，然后再把经超过滤处理后的被浓缩液，加入至经逆渗透处理的被浓缩液中，产生出一种以相同份量来说，乳糖含量至少比牛奶原料中所含的量少了95％的乳制品。
8.根据权利要求1所述的制造去乳糖乳制品的方法，其特征在于：超过滤步骤包括，把原料经纯超过滤处理，以制造出第1种滤液和第1种被浓缩液的第1个步骤、及对第1种被浓缩液进行透析过滤，以产生出第2种滤液和第2种被浓缩液的第2个步骤。
9.根据权利要求8所述的制造去乳糖乳制品的方法，其特征在于：对第1种和第2种滤液继续进行纳米过滤步骤，并把第2种被浓缩液，加入至经纳米过滤处理后的滤液，以制造出最终的去乳糖乳制品。
10.根据权利要求1所述的制造去乳糖乳制品的方法，其特征在于：超过滤步骤，是在温度界于摄氏4-10度的环境下进行的。
11.一种根据权利要求1的方法制造的去乳糖乳制品。
12.根据权利要求11所述的去乳糖乳制品，其特征在于：在240ml该乳制品中含有0.1-0.6gm的乳糖。
13.一种将牛奶原料连续过滤处理后所制得的去乳糖乳制品，该乳制品的乳糖含量，比原料所含的乳糖量减少了95％。
14.一种将牛奶原料连续过滤处理后所制得的去乳糖乳制品，其中240ml该乳制品含有0.1-0.6gm的乳糖。
15.一种用来制造去乳糖乳制品的方法，该方法包括将牛奶原料连续的过滤处理，直到获得一种乳糖含量至少比牛奶原料少了95％的乳制品为止。
16.一种制造去乳糖乳制品的方法，其特征在于：所述方法包括将透析过滤应用到超过滤步骤中，并使用纳米过滤滤液作为透析过滤的媒介物。
17.根据权利要求16所述的一种制造去乳糖乳制品的方法，该方法包括：
使用900 MWCO的超过滤滤膜，对牛奶原料进行超过滤处理，以产生出一种富含乳糖的滤液、及一种营养丰富的被浓缩液；对富含乳糖的滤液进行纳米过滤，以产生出一种滤液和一种被浓缩液；及
将经超过滤处理后的被浓缩液，加至经纳米过滤处理后的滤液中，以制造乳糖含量至少比牛奶原料所含的量少了95％的最终乳制品。
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