CN110250268A - 一种牛奶提取物的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种牛奶提取物的制备方法，属于乳制品加工领域，该牛无抗奶提取物的制备方法包括以下步骤：1）收集无抗奶；2）离心；3）去除脂肪和酪蛋白；4）除菌；5）浓缩；6）冻干。该方法全过程采取低温控制，同时避免了高剪切力对蛋白质的变性作用并辅以生物保护剂，使得牛无抗奶提取物生物活性的稳定性得到了提高，并去除了脂肪和酪蛋白成分，从而使得产品营养价值更高，更易消化与吸收。

Description

一种牛奶提取物的制备方法

技术领域

本发明属于乳制品加工领域，特别涉及一种牛奶提取物的制备方法。

背景技术

牛初乳一般指健康乳牛分娩后72小时内所分泌的乳汁，营养价值高，富含类胰岛素性因子和表皮生长因子，对组织生长有明显的促进作用。已经有科学实验证明牛无抗奶及其制品具有免疫调节、改善肠道、中和肠道毒素、促进生长发育、延缓衰老、抑制多种病菌、调节体内平衡等一系列生理功能。但产量相对偏低，不能满足市场客户的需求。相对而言，鲜牛奶则来源比较广泛，奶源的供应可以得到保证，但是由于有效活性成分含量相对比较低，无法达到牛初乳等效的营养价值，因些，想要部分替代牛初乳，则必须需要进行加工和处理，提高其有效物质的含量，并在此过程中克服和解决现有乳制品工艺的弊端和缺陷，来增加有效物质的含量和蛋白活性的保持。如专利文件《一种牛初乳奶粉及其制备方法》（申请号201811381018 .5）中就对此问题进行了阐述，指出现牛初乳的产品品类众多、质量层次不齐，大多数牛初乳产品由于营养成分损失严重，导致功效较低，因此，此专利发明者对现有的制备工艺进行了改进，但是其提供的技术方案仍存在以下几个问题，产品存在酪蛋白含量比例过高，进入胃中遇到胃酸容易形成凝块，不利消化；蛋白活性在加热杀菌过程中的损耗比较严重，因为牛乳一般情况下加热至60℃~70℃，蛋白质就会开始发生不同程度的变性，从而引起部分生物活性的丧失，如乳铁蛋白。因此，寻找一种低温的除菌方法，已经成为大家关注的热点。在对比专利《 一种牛初乳素的制备方法》（申请号 201810986276.X）中，虽然也提到了采用微孔过滤除菌的方式，但是其技术方案依然存在一些明显的工艺缺陷需要进行解决，如选用的陶瓷膜孔径分别为0 .8-1 .6μm，孔径明显偏大（常规无菌过滤要求低于或等于0.22μm），存在病原微生物去除不干净的风险，尤其是金黄色葡萄球菌，同时在该专利采用的是陶瓷膜设备，一般陶瓷膜设备采用离心泵，这种泵存在的剪切力大会对蛋白活性存在一定的破坏，这些缺陷都需要我们进一步的解决。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种牛奶提取物的制备方法，主要解决了牛乳中酪蛋白含量高、提取物中蛋白活性损失大的问题。具体方案包括以下步骤：

(1)收集无抗奶：采用4-8℃低温冷藏收集容器，收集健康母牛分泌的牛乳（要求产奶期间禁用抗生素药物及相关饲料），要求所有奶源均需经过β-内酰胺及四环素类快速检测卡检测，当两类抗生素均呈阴性即合格，才能合并使用。过程要求低温控制，有助于蛋白活性的保存。

(2)离心：先采用酸调整奶液PH至4.6，该条件有利于酪蛋白的沉淀，静置沉淀2小时后，再采用大转速冷冻离心机，在零下5℃的温度下，以每分钟3200转的速度连续操作15分钟，进行离心操作，容器中液体上层为脂肪，下层为酪蛋白，中间为牛无抗奶提取物A；

另外，收集奶源后优选在12小时内进行离心处理，主要为防止贮存期间蛋白活性丢失、微生物污染及一些还原性营养物质受空气氧化变质；

酸类可以选择盐酸、乙酸、硫酸、柠檬酸，但优选乳酸，主要因为其一方面可以调低PH值，另一方面可以与酪蛋白结合形成乳块，有利于后续的离心分离。

(3)除脂肪和酪蛋白：将上层脂肪与下层酪蛋白组份分离出来；保留中间组份即牛无抗奶提取物A，备用。

如果此步结束，牛无抗奶提取物A中残留脂肪与酪蛋白含量仍比较多，不符合标准，可以进行二次或多次离心分离，直至指标合格为止。

(4)除菌：向步骤(3)制备的牛无抗奶提取物A，按照W/V百分比1-5%，加入生物活性保护剂（由5%碳酸氢钠、80%蔗糖、15%甘露醇组成）并混匀后，采用微滤膜（孔径小于或等于0.22um）进行错流过滤除菌，收集滤清液B，采用操作压力0.1～0.3Mpa。微滤膜设备泵选用的泵为低剪切力的蠕动泵或隔膜泵，优先选择隔膜泵。

(5)浓缩：将步骤(4)制备的滤清液B作为原料，采用截留分子量为100 Da的纳滤膜，将料液浓缩至湿固含量20-50%（W/V），收集浓缩物C，此步骤主要为了节省后续冷冻和干燥的原料处理量以及成本。同时纳滤膜设备泵选用的泵也选择低剪切力的蠕动泵或隔膜泵，优先选择隔膜泵。

(6)冻干：将步骤(5)制备的浓缩物C平铺冻干盘，先在-40—-80度预冻2小时以上，要求控制平铺料液层厚度≤1cm，然后采用大型真空冷冻干燥机进行干燥，过程采取阶段控温，最高不超过25度。冻干后，收集冻干粉，机械粉碎过40-100目筛，控制粒度后进行包装，上述各步骤均采用低温控制。

上述获得的产品，最终剂型可以采用粉剂、片剂、胶囊及冲剂。

本发明所述产品加工全过程采取温度控制，同时避免了高剪切力对蛋白质的变性作用并辅以生物保护剂，使得牛无抗奶提取物中营养成分的活性稳定性得到了提高。 (2)本发明所述产品有效去除了脂肪和酪蛋白，使得产品更易消化与吸收，营养更全面。

附图说明

图1是本发明方案一种的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅附图1，本发明实施例包括：

实施例1:

(1)收集无抗奶：采用6±2℃低温控温冷藏收集容器，收集健康优质牛奶（产奶期间禁用抗生素药物及相关饲料）并采用β-内酰胺及四环素类快速检测卡（北京雅安达生物技术有限公司）检测两类抗生素，当结果均呈阴性，合格后才能合并，并进行后续的加工处理。

(2)离心：先采用乳酸调整溶液PH至4.6±0.1后，静置沉淀2小时，再采用大转速冷冻离心机，在零下5℃的温度下，以每分钟3200转的速度连续操作15分钟，进行离心操作，容器中液体上层为脂肪，下层为酪蛋白，中间为牛无抗奶提取物A；

(3)除脂肪和酪蛋白：将上层脂肪与下层酪蛋白组份分离出来；保留中间部分即牛无抗奶提取物A，备用。

(4)除菌：将步骤(3)制备的牛无抗奶提取物A，按照W/V百分比5%，加入生物活性保护剂（由5%碳酸氢钠、80%蔗糖、15%甘露醇组成）并混匀后，采用微滤膜（美国MINIPORE内压式中空纤维膜，孔径0.22um）进行错流过滤除菌，收集滤清液B，过程整个采用低温控制，微滤膜设备泵选用低剪切力的隔膜泵。

(5)浓缩：将步骤(4)制备的滤清液B作为原料，采用截留分子量为100 Da的纳滤膜(美国GE(中国)公司)，将料液浓缩至湿固含量20-50%（W/V），收集浓缩物C。

(6)冻干：将步骤(5)制备的浓缩物C，平铺冻干盘，要求控制料液层厚度1cm，先在-40度预冻5小时，然后采用大型真空冷冻干燥机进行干燥，过程采取阶段控温，最高不超过25度。冻干后，收集冻干粉，机械粉碎过40目筛，控制粒度后作为冲剂形式进行包装。

实施例2 平板抑菌实验

先将测试菌大肠埃希氏杆菌（致病性）接种于肉汤培养基中，37℃下摇瓶培养4-10小时，使菌液浓度达到1～2× 10⁶CFU/ml为止，然后稀释10²倍，作为测试菌种液。采用蒸馏水先配制样品浓度为6mg/ml，测试时取100μL，空白以相同体积蒸馏水为对照，然后与30μL测试菌种液相混合，涂布于肉汤固体平板上，37℃培养过夜，统计菌落数，计算抑菌率。实验重复3 次，计算平均值。

抑菌率（%）=（ (对照菌落数—试验菌落数) /对照菌落数）X100

由实验结果可知，样品1的抑菌率为75±0.350%，可见本专利制备的样品抑菌生物活性明显得到了保证。

实施例3： 酶联免疫吸附法ELISA 测定样品活性

分别按本专利及对比专利（申请号 201810986276 .X）试验方案制备样品1和样品2。

以20μg/mL 羊抗牛IgG纯化抗体包被酶标板过夜。将包被好的酶标板孔内液体倾去, 进行洗涤, 各孔加满洗涤液后室温下放置3min, 倒掉, 如此重复3次后, 在吸水纸上拍干, 加入封闭液进行封闭, 在25℃放置2h。封闭后, 如前述洗涤。将标准牛IgG用稀释液作两倍稀释得到一系列不同浓度的标准牛IgG, 和稀释液稀释样品50 倍, 3 个平行, 加到酶标板孔内, 37℃孵育1h。如前述洗涤后每孔加稀释好的HRP-兔抗牛IgG, 37℃孵育1h。如前述洗涤后加入底物溶液, 37℃显色10min 后加入终止液终止反应, 在酶标仪上读出OD 值。以OD 值为纵坐标, 以免疫球蛋白浓度的对数值为横坐标, 作标准曲线。再分别称取样品1和样品2 配制成1mg/ml，取样100ul，分别测各自IgG的吸光度再辅以标准曲线计算出成品中活性IgG的含量，由结果可知，样品1的活性IgG含量为20±0.730%，样品2的活性IgG含量为21±0.897%，两者方差差异性不显著，说明可以本专利方案以无抗奶为原料，通过有效浓缩和生物保护剂添加等方式组合，可以使无抗奶提取物达到牛初乳提取物几乎相同的免疫营养价值，从而达到部分代替牛初乳的目的。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种牛奶提取物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)收集无抗奶：采取低温控制，温度控制在4-8度，分批收集健康牛乳并检测合格后，合并备用;

(2)离心：首先采用酸调pH处理和对步骤(1)中的牛无抗奶进行离心处理，然后采用大转速冷冻离心机，在零下5℃的温度下，以每分钟3200转的速度连续操作15分钟;

(3)除脂肪和酪蛋白：离心后将上层脂肪与下层酪蛋白组份分离出来；保留中间组份即牛无抗奶提取物A，备用；

(4)除菌：将步骤(3)制备牛无抗奶提取物A，在加入生物活性保护剂并混匀后，进行微滤膜（孔径小于或等于0.22um）错流过滤除菌，收集滤清液B，整个过程采用低温控制，微滤膜优选采用陶瓷膜或卷式膜或膜包，采用操作压力0.1～0.3Mpa;

(5)浓缩：将步骤(4)制备的滤清液B作为原料，采用截留分子量为100 Da的纳滤膜，将料液浓缩至湿固含量20-50%（W/V），收集浓缩物C；

（6）冻干：将浓缩物C平铺冻干盘，首先在-40度—-80度预冻2小时以上，然后采用真空冷冻干燥机进行干燥，最高温度不超过25度。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，收集牛无抗奶后选择在12小时内进行调酸及离心处理。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，调乳液PH所用的酸类选择乳酸。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，当(3) 牛无抗奶提取物A中残留脂肪和酪蛋白比较多时，可以进行重复进行离心直至脂肪和酪蛋白残留率符合标准。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，生物活性保护剂采用由组份比5%碳酸氢钠、80%蔗糖、15%甘露醇组成，使用时添加量为1-5%(W/V)。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，微滤膜的孔径选择0.05 um—0.22um。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，微滤膜选用的泵为蠕动泵或隔膜泵。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，冻干预冻时，平铺料液厚度应控制在1cm以下。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，最终获得产品的剂型可以采取粉剂、片剂、胶囊及冲剂。