CN117143218A - 一种牛奶蛋白的制备及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种牛奶蛋白的制备及应用，涉及牛奶蛋白技术领域；为了解决膜渗透通量低的问题；该牛奶蛋白的制备，其工艺包括以下处理步骤：对鲜牛奶液进行脱脂处理，得到脱脂奶；对脱脂奶进行除菌工艺；调节脱脂奶PH至4.6～4.8；分离酪蛋白和其余滤液；从其余滤液中提取乳清蛋白；调整酪蛋白和乳清蛋白掺比。该牛奶蛋白的应用，根据得到的牛奶蛋白，将所述牛奶蛋白按照配比量添加至护肤品中制成牛奶蛋白护肤产品。本发明制备期间尽可能的保留了所提取牛奶蛋白的生物活性，保持牛奶品质，操作简单，降低成本，易于工业化生产和推广，采用跨膜压力差为0.1～0.15Mpa超滤规格的陶瓷膜过滤，提高膜渗透量和制备效率。
Description
技术领域
本发明涉及牛奶蛋白技术领域，尤其涉及一种牛奶蛋白的制备及应用。
背景技术
牛奶蛋白又称牛乳蛋白，是牛奶中很多种蛋白质混合物总称，主要由酪蛋白(casein)和乳清蛋白(lactoal-bumin)两大部分组成。酪蛋白为牛奶在20℃，PH值4.6条件下沉淀下来的蛋白质，在总蛋白质中的含量大约为76％～86％，余下溶解于乳清的蛋白质均称为乳清蛋白，即乳清蛋白的主要成分是蛋白质。牛奶蛋白通常被用作食品添加剂。
目前对牛奶蛋白的提取工艺过程中，在采用陶瓷膜或聚醚砜膜过滤前通常进行了高温灭菌处理，而采用陶瓷膜或聚醚砜膜等进行过滤，由于膜渗透通量不足20kg/m2h，因此会导致运行成本较高，难以实现工业化生产。为此，我们提出一种易于生产及推广的制备牛奶蛋白的方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种牛奶蛋白的制备及应用。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种牛奶蛋白的制备，其工艺包括以下处理步骤：
S1：对鲜牛奶液进行脱脂处理，得到脱脂奶；
S2：对脱脂奶进行除菌工艺；
S3：调节脱脂奶PH至4.6～4.8；
S4：分离酪蛋白和其余滤液；
S5：从其余滤液中提取乳清蛋白；
S6：调整酪蛋白和乳清蛋白掺比；
S7：混合干燥：将得到的酪蛋白和乳清蛋白混合，干燥得到牛奶蛋白；
S8：无菌灌装牛奶蛋白。
优选地：所述脱脂处理的处理方式为离心法或煮沸法中的一种；
所述脱脂奶的脂肪含量(wt/wt)为＜0.1％。
优选地：所述除菌工艺的处理手段，包括以下内容：
A1：将脱脂奶加热至45-62℃；
A2：采用膜过滤对脱脂奶进行过滤除菌。
优选地：所述膜过滤为超滤陶瓷膜和纳滤陶瓷膜中的一种，膜过滤的跨膜压力差为0.1～0.15Mpa；
所述膜过滤的滤孔孔径为2～50nm。
优选地：所述调节脱脂奶PH的方法为滴加有机酸，有机酸为乳酸、柠檬酸或琥珀酸中的一种。
优选地：所述酪蛋白的提取分离方法，包括以下内容：
B1：分别取5：1重量比的脱脂奶和浓度0.9％氯化钠溶液至烧杯中，于40℃、2800r/min条件下离心3min；
B2：在40℃温度下加入与脱脂奶等量的醋酸钠缓冲液搅匀，以2500r/min进行离心5min；
B3：于10-20℃环境下静置30-60min后分离上清液A和沉淀物A；
B4：在沉淀物A中加入与氯化钠溶液重量比3：5的浓度95％乙醇离心5min，过滤得到上清液B和酪蛋白。
优选地：所述其余滤液由上清液A和上清液B组成。
优选地：所述乳清蛋白的提取分离方法，包括以下内容：
C1：在其余滤液中加入3ml溶剂并搅匀；
C2：于10-20℃环境下静置后除去上层清液，得到乳清蛋白；
所述溶剂为浓度95％的无水乙醇。
优选地：所述干燥的方式为真空干燥、喷雾干燥中的一种。
一种牛奶蛋白的应用，根据得到的牛奶蛋白，将所述牛奶蛋白按照配比量添加至护肤品中制成牛奶蛋白护肤产品；
所述牛奶蛋白护肤产品的类型包括面膜、溶液、面霜、乳液。
本发明的有益效果为：
1.本发明，依次对鲜牛奶液进行脱脂、膜过滤除菌后，再提取其中的酪蛋白和乳清蛋白并合成牛奶蛋白，制备期间尽可能的保留了所提取牛奶蛋白的生物活性，保持牛奶品质，操作简单，降低成本，易于工业化生产和推广；本发明采用跨膜压力差为0.1～0.15Mpa超滤规格的陶瓷膜过滤，提高膜渗透量和制备效率；本发明在提取期间不添加对人体技能有损害的物质，使得制备的牛奶蛋白较为健康，而且也不会导致酪蛋白等出现变性情况，未使用任何化学试剂，安全无污染。
附图说明
图1为本发明提出的一种牛奶蛋白的制备的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
实施例1：
一种牛奶蛋白的制备，如图1所示，其工艺包括以下处理步骤：
S1：对鲜牛奶液进行脱脂处理，得到脱脂奶；
S2：对脱脂奶进行除菌工艺；有效截流细菌。
S3：调节脱脂奶PH至4.6～4.8；
S4：分离酪蛋白和其余滤液；
S5：从其余滤液中提取乳清蛋白；
S6：调整酪蛋白和乳清蛋白掺比；符合酪蛋白76％～86％，乳清蛋白14％～24％。
S7：混合干燥：将得到的酪蛋白和乳清蛋白混合，干燥得到牛奶蛋白；
S8：无菌灌装牛奶蛋白即可。
优选的，鲜牛奶液的干物质含量(wt/wt)≥11％，鲜牛奶液的酸度为≤18T，鲜牛奶液的细菌总数≤50万个/mL。
所述脱脂处理的处理方式为离心法或煮沸法中的一种，优选的，本实施例中脱脂处理采用离心法，具体实施为：于0～10℃、5500r/min条件下离心处理15min；在低温环境中快速去除牛奶中的脂肪，去除部分体细胞和菌类，尽可能的保持牛奶品质。
优选的，所述脱脂奶的脂肪含量(wt/wt)为＜0.1％。
所述除菌工艺的处理手段，包括以下内容：
A1：将脱脂奶加热至45-62℃；
A2：采用膜过滤对脱脂奶进行过滤除菌；以防止乳清蛋白发生变性。
进一步的，所述膜过滤的规格为超滤和纳滤方式中的一种；去除奶液中的体细胞，使得除菌后的脱脂奶细菌数小于5000cfu/g。
优选的，所述膜过滤选用陶瓷膜，陶瓷膜的跨膜压力差为0.1～0.15Mpa；
优选的，所述超滤规格的陶瓷膜的滤孔孔径为2～50nm，优选为50nm，陶瓷膜的跨膜压力差为0.15Mpa；
优选的，所述纳滤规格的陶瓷膜的滤孔孔径为0.1～2nm，优选为1nm，陶瓷膜的跨膜压力差为0.2Mpa；
进一步优选的，本实施例中膜过滤采用超滤规格的陶瓷膜；采用陶瓷膜具有污染低、易清洗、耐酸碱、耐受温度范围广、寿命长的优点。
所述调节脱脂奶PH的方法为滴加有机酸，有机酸为乳酸、柠檬酸或琥珀酸中的一种。
所述酪蛋白的提取分离方法，包括以下内容：
B1：分别取5：1重量比的脱脂奶和浓度0.9％氯化钠溶液至烧杯中，于40℃、2800r/min条件下离心3min；
B2：在40℃温度下加入与脱脂奶等量的醋酸钠缓冲液搅匀，以2500r/min进行离心5min；
B3：于10-20℃环境下静置30-60min后分离上清液A和沉淀物A；
B4：在沉淀物A中加入与氯化钠溶液重量比3：5的浓度95％乙醇离心5min洗脱，过滤得到上清液B和酪蛋白；按照此方式制得的酪蛋白得率为92.1％。
进一步的，所述其余滤液由上清液A和上清液B组成。
所述乳清蛋白的提取分离方法，包括以下内容：
C1：在其余滤液中加入3ml溶剂并搅匀；
C2：于10-20℃环境下静置后除去上层清液，得到乳清蛋白。
进一步的，所述溶剂为浓度95％的无水乙醇。
所述干燥的方式为真空干燥、喷雾干燥中的一种；
优选的，所述真空干燥的温度为-30℃～20℃，真空度为20Pa-120Pa，真空干燥的处理时间为15～30h。
优选的，所述喷雾干燥的出风温度为70～90℃，喷雾压力为0.18～0.20MPa。
作为补充的，通过米伦反应对所提取酪蛋白进行鉴定的方式为：将2ml酪蛋白、1ml水、2ml米伦试剂进行反应；酪蛋白与米伦反应先后生成白色絮状沉淀和红色沉淀。
作为补充的，对所提取乳清蛋白进行鉴定的方式为：加热提取酪蛋白时的上清液，出现蛋白质沉淀。
本实施例在使用时，采用的膜过滤除菌工艺，尽可能保留了所提取牛奶蛋白的生物活性，提高了提取工艺的简便易操作性；采用跨膜压力差为0.1～0.15Mpa超滤规格的陶瓷膜过滤，最大程度的去除脱脂奶中的体细胞数，提高制备效率，提取期间不添加对人体技能有损害的物质，使得制备的牛奶蛋白较为健康，而且也不会导致酪蛋白等出现变性情况；未使用任何化学试剂，安全无污染，易于工业化生产和推广。
实施例2：
一种牛奶蛋白的制备，如图1所示，将实施例1中所述酪蛋白的提取分离方法，替换为以下内容：
B1：分别取30ml的脱脂奶和醋酸钠缓冲液于40℃、2800r/min条件下离心5min；
B2：于10-20℃环境下静置30-60min后分离上清液A和沉淀物A；
B3：在沉淀物A中加入6ml浓度95％的乙醇离心5min洗脱，得到上清液B和酪蛋白；按照此方式制得的酪蛋白得率为90.9％。
进一步的，所述其余滤液由上清液A、上清液B、上清液C和上清液D组成。
本实施例在使用时，对酪蛋白的提取分离方法进行更改换，得率有所降低，但相对的操作更为简化。
实施例3
一种牛奶蛋白的应用，本实施例根据实施例1-2得到的牛奶蛋白在补钙产品中的应用：将得到的所述牛奶蛋白按照配比量添加至饮料中制成牛奶蛋白饮品。
所述牛奶蛋白饮品的类型包括液体和胶体(如果冻)等。
本实施例的含牛奶蛋白饮品，更加易于人体吸收钙，可为人体提供优质蛋白质，能够有效的补充人体所需的营养，促进细胞的正常生长，对增加骨密度具有更好的效果。
实施例4：
一种牛奶蛋白的应用，本实施例根据实施例1-2得到的牛奶蛋白在美容护肤产品中的应用：将得到的所述牛奶蛋白按照配比量添加至护肤品中制成牛奶蛋白护肤产品。
所述牛奶蛋白护肤产品的类型包括面膜、溶液、面霜、乳液等。
本实施例在使用时，含丰富的蛋白质成分，给肌肤补充营养，呵护肌肤，有皮肤调理的作用，在皮肤表面形成薄膜防止水分流失，具有良好的保湿性和抑菌性，孕妇可用。
注：鲜牛奶液需符合GB19302-2010食品安全国家标准发酵乳的规定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种牛奶蛋白的制备，其特征在于，其工艺包括以下处理步骤：
S1：对鲜牛奶液进行脱脂处理，得到脱脂奶；
S2：对脱脂奶进行除菌工艺；
S3：调节脱脂奶PH至4.6～4.8；
S4：分离酪蛋白和其余滤液；
S5：从其余滤液中提取乳清蛋白；
S6：调整酪蛋白和乳清蛋白掺比；
S7：混合干燥：将得到的酪蛋白和乳清蛋白混合，干燥得到牛奶蛋白；
S8：无菌灌装牛奶蛋白。
2.根据权利要求1所述的一种牛奶蛋白的制备，其特征在于，所述脱脂处理的处理方式为离心法或煮沸法中的一种；
所述脱脂奶的脂肪含量(wt/wt)为＜0.1％。
3.根据权利要求1所述的一种牛奶蛋白的制备，其特征在于，所述除菌工艺的处理手段，包括以下内容：
A1：将脱脂奶加热至45-62℃；
A2：采用膜过滤对脱脂奶进行过滤除菌。
4.根据权利要求3所述的一种牛奶蛋白的制备，其特征在于，所述膜过滤为超滤陶瓷膜和纳滤陶瓷膜中的一种，膜过滤的跨膜压力差为0.1～0.15Mpa；
所述膜过滤的滤孔孔径为2～50nm。
5.根据权利要求1所述的一种牛奶蛋白的制备，其特征在于，所述调节脱脂奶PH的方法为滴加有机酸，有机酸为乳酸、柠檬酸或琥珀酸中的一种。
6.根据权利要求5所述的一种牛奶蛋白的制备，其特征在于，所述酪蛋白的提取分离方法，包括以下内容：
B1：分别取5：1重量比的脱脂奶和浓度0.9％氯化钠溶液至烧杯中，于40℃、2800r/min条件下离心3min；
B2：在40℃温度下加入与脱脂奶等量的醋酸钠缓冲液搅匀，以2500r/min进行离心5min；
B3：于10-20℃环境下静置30-60min后分离上清液A和沉淀物A；
B4：在沉淀物A中加入与氯化钠溶液重量比3：5的浓度95％乙醇离心5min，过滤得到上清液B和酪蛋白。
7.根据权利要求6所述的一种牛奶蛋白的制备，其特征在于，所述其余滤液由上清液A和上清液B组成。
8.根据权利要求7所述的一种牛奶蛋白的制备，其特征在于，所述乳清蛋白的提取分离方法，包括以下内容：
C1：在其余滤液中加入3ml溶剂并搅匀；
C2：于10-20℃环境下静置后除去上层清液，得到乳清蛋白；
所述溶剂为浓度95％的无水乙醇。
9.根据权利要求1所述的一种牛奶蛋白的制备，其特征在于，所述干燥的方式为真空干燥、喷雾干燥中的一种。
10.一种牛奶蛋白的应用，其特征在于，根据权利要求1得到的牛奶蛋白，将所述牛奶蛋白按照配比量添加至护肤品中制成牛奶蛋白护肤产品；
所述牛奶蛋白护肤产品的类型包括面膜、溶液、面霜、乳液。
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