CN111004315A - 一种生鲜乳中富集免疫球蛋白及乳铁蛋白的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种初乳中富集免疫球蛋白及乳铁蛋白的制备方法，采用离心法分离回收乳脂肪；凝乳酶沉淀法结合酸沉法分离酪蛋白；将溶液离心后上清液即为乳清蛋白，经微滤除菌后回收透过液备用；将乳清经50kDa超滤膜进行浓缩，得到富集免疫球蛋白及乳铁蛋白的双活性组分。本发明采用凝乳酶沉淀法结合酸沉法分离酪蛋白，可以提升乳清蛋白得率，有利于后续从乳清中富集免疫球蛋白和乳铁蛋白，以初乳为原料，免疫球蛋白和乳铁蛋白含量较常乳高，所获得的免疫球蛋白及乳铁蛋白双活性组分可与溶菌酶、人参皂苷等活性物质复配，开发出适宜不同人群的特膳食品。
Description
技术领域
本发明属于食品加工技术领域，涉及一种生鲜乳中富集免疫球蛋白及乳铁蛋白的制备方法。
背景技术
从生鲜乳富集免疫球蛋白、乳铁蛋白双活性组分首先要制备脱脂乳，在脱脂乳中分离酪蛋白，得到乳清蛋白，以乳清蛋白为基料进行富集。其中酪蛋白的分离效果将直接影响目标蛋白得率，因此如何提升酪蛋白的回收率是分离活性蛋白的研究关键。目前常用的分离酪蛋白的方法主要有酸沉法、凝乳酶沉淀法和发酵剂结合凝乳酶沉淀法。酸沉法主要采用盐酸、乳酸将脱脂乳的pH值调节至4.6左右，此方法得到的凝块较细密，有一部分会流失到乳清里，一般酪蛋白得率在80%左右；凝乳酶沉淀法主要是向乳中加入凝乳酶促进酪蛋白沉淀，所得到的凝块较大，但会包裹住一部分乳清，一般凝乳酶沉淀法分离的酪蛋白得率在85%左右。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种生鲜乳中富集免疫球蛋白及乳铁蛋白的制备方法，采用凝乳酶沉淀法结合酸沉法分离酪蛋白，可以提升乳清蛋白得率，有利于后续从乳清中富集免疫球蛋白和乳铁蛋白，操作方法简易、安全，不会破坏蛋白活性。
本发明所述的一种生鲜乳中富集免疫球蛋白及乳铁蛋白的制备方法其特征在于，包括以下步骤如下：
（1）分离乳脂：
生鲜乳经巴氏灭菌后迅速降至40-42℃，利用乳脂分离机以3000-7000r/min的转速离心，去除脂肪；
（2）凝乳酶沉淀法结合酸沉法分离酪蛋白：
在脱脂乳中加入0.01-0.2%（w/w）的凝乳酶，在35-37℃条件下反应0.5-1小时后，用酸溶液将乳液的pH调节至4.6-4.8，将溶液以7000-10000r/min转速离心，得到酪蛋白沉淀和上清液，上清液为乳清蛋白，将上清液回收备用；
（3）微滤除菌：
将步骤（2）所得乳清蛋白经0.1μm或0.45μm微滤膜除菌，取透过液备用；
（4）超滤富集活性蛋白：将步骤（3）所得乳清经50kDa超滤膜超滤至原体积的30-50%，回收截留液，加入超纯水稀释至原体积，再进行超滤，此过程重复三次，将获得的样品溶液进行冷冻干燥，冻干时间为24-48小时，即可得到富集免疫球蛋白和乳铁蛋白的双活性组分的冻干粉。
本发明的积极效果在于：
采用凝乳酶沉淀法结合酸沉法分离酪蛋白，先利用凝乳酶进行第一阶段的凝乳，再利用酸溶液将乳液的pH值调节至4.6左右，这种方法比单独凝乳酶或酸溶液沉淀酪蛋白的效果好，酪蛋白回收率为93%以上；该方法与发酵剂结合凝乳酶沉淀法相比，省去了发酵剂发酵这一步骤，更省时、成本更低，在该方法下分离的乳清包含活性蛋白的含量更高，因此从生鲜乳中富集免疫球蛋白和乳铁蛋白的效果更好，免疫球蛋白及乳铁蛋白回收率可达90%以上，传统膜处理方法富集蛋白的最高回收率在85%左右，因此，本发明提出的凝乳酶沉淀法结合酸沉法在分离酪蛋白的工艺中更具备优势，为后续富集活性蛋白的步骤提供有利条件，分离得到富集免疫球蛋白及乳铁蛋白的活性组分可与药食同源原料、改性淀粉、低聚糖、益生菌等功能性物料复配，开发生产出适宜不同人群的特膳食品。
具体实施方式：
通过以下实施例进一步举例描述本发明，并不以任何方式限制本发明，在不背离本发明的技术解决方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。
实施例1
（1）分离乳脂：将1000g新鲜的牛乳经巴氏灭菌后迅速降至40℃，利用乳脂分离机以3000r/min的转速离心，去除脂肪；
（2）凝乳酶沉淀法结合酸沉法分离酪蛋白：在脱脂乳中加入0.1g的凝乳酶，在35℃条件下反应0.5小时后，用乳酸溶液将乳液的pH调节至4.6，将溶液以7000r/min转速离心，得到酪蛋白沉淀和上清液，上清液为乳清蛋白，将上清液回收备用；
（3）微滤除菌：将步骤（2）所得乳清蛋白经0.1μm的微滤膜除菌，取透过液备用；
（4）超滤富集活性蛋白：将步骤（3）所得乳清经50kDa超滤膜超滤至原体积的30%，回收截留液，加入超纯水稀释至原体积，再进行超滤，此过程重复三次，将获得的样品溶液进行冷冻干燥，冻干时间为24小时，即可得到富集免疫球蛋白和乳铁蛋白的双活性组分的冻干粉；
（5）对比实验：取1000g新鲜的牛乳重复步骤（1），将步骤（2）更改为在脱脂乳中加入0.1g的凝乳酶，在35℃条件下反应0.5小时后，将溶液以7000r/min转速离心，得到酪蛋白沉淀和上清液，上清液为乳清蛋白，将上清液回收备用，后面的步骤同（3）-（4），比较两种方法分离酪蛋白的效果以及制备得到的富集免疫球蛋白和乳铁蛋白的双活性组分的中免疫球蛋白及乳铁蛋白回收率。
实验结果：
采用凝乳酶沉淀法结合酸沉法分离酪蛋白条件下，酪蛋白回收率为95±0.0113%，富集得到的活性成分中免疫球蛋白回收率为91±0.1029%，乳铁蛋白回收率为90±0.1430%；仅使用凝乳酶分离的酪蛋白回收率为85±0.1447%，富集得到的活性成分中免疫球蛋白回收率为75±0.0103%，乳铁蛋白回收率为80±0.1520%，综上所诉，本发明提出的凝乳酶沉淀法结合酸沉法在分离酪蛋白方面更具优势。
实施例2
（1）分离乳脂：取2000g新鲜羊乳经巴氏灭菌后迅速降至41℃，利用乳脂分离机以5000r/min的转速离心，去除脂肪；
（2）凝乳酶沉淀法结合酸沉法分离酪蛋白：在脱脂乳中加入2g的凝乳酶，在36℃条件下反应0.8小时后，用柠檬酸溶液将乳液的pH调节至4.7，将溶液以8000r/min转速离心，得到酪蛋白沉淀和上清液，上清液为乳清蛋白，将上清液回收备用；
（3）微滤除菌：将步骤（2）所得乳清蛋白经0.1μm微滤膜除菌，取透过液备用；
（4）超滤富集活性蛋白：将步骤（3）所得乳清经50kDa超滤膜超滤至原体积的40%，回收截留液，加入超纯水稀释至原体积，再进行超滤，此过程重复三次，将获得的样品溶液进行冷冻干燥，冻干时间为36小时，即可得到富集免疫球蛋白和乳铁蛋白的双活性组分的冻干粉；
（5）对比实验：取2000g新鲜的羊乳重复步骤（1），将步骤（2）更改为用柠檬酸溶液将乳液的pH调节至4.7，将溶液8000r/min转速离心，得到酪蛋白沉淀和上清液，上清液为乳清蛋白，将上清液回收备用，后面的步骤同（3）-（4），比较两种方法分离酪蛋白的效果以及制备得到的富集免疫球蛋白和乳铁蛋白的双活性组分的中免疫球蛋白及乳铁蛋白回收率。
实验结果：
采用凝乳酶沉淀法结合酸沉法分离酪蛋白条件下，酪蛋白回收率为93±0.1327%，富集得到的活性成分中免疫球蛋白回收率为89±0.1258%，乳铁蛋白回收率为89±0.1320%；仅使用柠檬酸分离的酪蛋白回收率为83±0.1682%，富集得到的活性成分中免疫球蛋白回收率为78±0.0025%，乳铁蛋白回收率为79±0.1748%，综上所诉，本发明提出的凝乳酶沉淀法结合酸沉法在分离酪蛋白方面更具优势。
实施例3
（1）分离乳脂：取3000g新鲜牛乳经巴氏灭菌后迅速降至40-42℃，利用乳脂分离机以7000r/min的转速离心，去除脂肪；
（2）凝乳酶沉淀法结合酸沉法分离酪蛋白：在脱脂乳中加入6g的凝乳酶，在37℃条件下反应1小时后，用酒石酸溶液将乳液的pH调节至4.8，将溶液以10000r/min转速离心，得到酪蛋白沉淀和上清液，上清液为乳清蛋白，将上清液回收备用；
（3）微滤除菌：将步骤（2）所得乳清蛋白经0.45μm微滤膜除菌，取透过液备用；
（4）超滤富集活性蛋白：将步骤（3）所得乳清经50kDa超滤膜超滤至原体积的50%，回收截留液，加入超纯水稀释至原体积，再进行超滤，此过程重复三次，将获得的样品溶液进行冷冻干燥，冻干时间为48小时，即可得到富集免疫球蛋白和乳铁蛋白的双活性组分的冻干粉；
（5）对比实验：取3000g新鲜的牛乳重复步骤（1），将步骤（2）更改为用酒石酸溶液将乳液的pH调节至4.8，将溶液10000r/min转速离心，得到酪蛋白沉淀和上清液，上清液为乳清蛋白，将上清液回收备用，后面的步骤同（3）-（4），比较两种方法分离酪蛋白的效果以及制备得到的富集免疫球蛋白和乳铁蛋白的双活性组分的中免疫球蛋白及乳铁蛋白回收率。
实验结果：
采用凝乳酶沉淀法结合酸沉法分离酪蛋白条件下，酪蛋白回收率为94±0.1720%，富集得到的活性成分中免疫球蛋白回收率为90±0.1135%，乳铁蛋白回收率为90±0.11182%；仅使用柠檬酸分离的酪蛋白回收率为80±0.1758%，富集得到的活性成分中免疫球蛋白回收率为83±0.1325%，乳铁蛋白回收率为85±0.1920%，综上所诉，本发明提出的凝乳酶沉淀法结合酸沉法在分离酪蛋白方面更具优势。
Claims (4)
1.一种生鲜乳中富集免疫球蛋白及乳铁蛋白的制备方法，其特征在于步骤如下：
（1）分离乳脂：
生鲜乳经巴氏灭菌后迅速降至40-42℃，利用乳脂分离机以3000-7000r/min的转速离心，去除脂肪；
（2）凝乳酶沉淀法结合酸沉法分离酪蛋白：
在脱脂乳中加入0.01-0.2%（w/w）的凝乳酶，在35-37℃条件下反应0.5-1小时后，用酸溶液将乳液的pH调节至4.6-4.8，将溶液以7000-10000r/min转速离心，得到酪蛋白沉淀和上清液，上清液为乳清蛋白，将上清液回收备用；
（3）微滤除菌：
将步骤（2）所得乳清蛋白经0.1μm或0.45μm微滤膜除菌，取透过液备用；
（4）超滤富集活性蛋白：
将步骤（3）所得乳清经50kDa超滤膜超滤至原体积的30-50%，回收截留液，加入超纯水稀释至原体积，再进行超滤，此过程重复三次，将获得的样品溶液进行冷冻干燥，冻干时间为24-48小时，即可得到富集免疫球蛋白和乳铁蛋白的双活性组分的冻干粉。
2.根据权利要求1所述的一种生鲜乳中富集免疫球蛋白及乳铁蛋白的制备方法，其特征在于：
步骤2）中所述的凝乳酶可使用动物源凝乳酶、植物源凝乳酶和微生物源凝乳酶。
3.根据权利要求1所述的一种生鲜乳中富集免疫球蛋白及乳铁蛋白的制备方法，其特征在于：
步骤2）中所述的酸溶液可使用乳酸、柠檬酸、醋酸、酒石酸以及食用盐酸。
4.如权利要求1~权利要求3所述方法制备的富集免疫球蛋白和乳铁蛋白的双活性组分的冻干粉，其特征在于：
酪蛋白回收率为95±0.0113%，富集得到的活性成分中免疫球蛋白回收率为91±0.1029%，乳铁蛋白回收率为90±0.1430%。
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