首页 / 专利库 / 食品及食品 / 乳蛋白 / 一种生鲜乳中功能性乳蛋白连续分离制备的方法

一种生鲜乳中功能性乳蛋白连续分离制备的方法

阅读:965发布:2020-05-11

专利汇可以提供一种生鲜乳中功能性乳蛋白连续分离制备的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种生鲜乳中功能性 乳蛋白 连续分离制备的方法,主要步骤为:1)采用离心法分离回收乳脂肪;2) 凝乳酶 沉淀法结合酸沉法分离 酪蛋白 ;3)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;3)采用等电点法回收乳 铁 蛋白粗品;4) 超滤 法回收截留液获得免疫球蛋白粗品;5)超滤透过液除去乳糖组分后得到α-乳 白蛋白 粗品;6)将蛋白粗品经层析纯化,得到高纯度蛋白。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,有利于后续分离三种不同的功能性乳蛋白,可分别得到蛋白粗品及高纯度蛋白,满足食品行业对不同原料的需求。,下面是一种生鲜乳中功能性乳蛋白连续分离制备的方法专利的具体信息内容。

1.一种生鲜乳中功能性乳蛋白连续分离制备的方法,其特征在于包括步骤如下:
(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)乳蛋白的分离纯化:采用等电点沉淀法回收乳铁蛋白粗品,用可食氢化钠溶液液将步骤(3)所得乳清的pH调节至8.0-8.5,加入60-80%(w/w)硫酸铵进一步盐析,经离心回收沉淀,冷冻干燥后即为乳铁蛋白粗品;将沉淀溶于超纯中,加酸溶液调节pH为6.8-
6.85,使沉淀复溶,经CM Sepharose Fast Flow阳离子交换色谱柱进一步纯化,将目标峰收集的溶液冷冻干燥24-48小时后得到高纯度乳铁蛋白;
(5)免疫球蛋白的分离纯化:取步骤(4)盐析后离心得到的上清液,经50kDa超滤膜超滤浓缩至原体积的30-50%后,用超纯水将截留液稀释稀释到原体积,再进行超滤,此步骤重复三次,冷冻干燥24-48小时后即为免疫球蛋白粗品;利用Q Sepharose Fast Flow将50kDa超滤截留液进一步分离纯化,将目标峰收集的溶液冷冻干燥24-48小时后得高纯度免疫球蛋白;
(6)α-乳白蛋白的分离纯化:将步骤(5)中50kDa超滤膜的四次透过液合并后,经10kDa超滤膜浓缩至原体积的30-50%,得到α-乳白蛋白粗品经色谱纯化后进行喷雾干燥,其进料口的温度为135℃,出料口温度为70℃;将α-乳白蛋白的粗品用DEAE Sepharose Fast Flow进一步分离纯化,喷雾干燥后得到高纯度α-乳白蛋白,其进料口的温度为135℃,出料口温度为70℃,即得。
2.根据权利要求1所述的一种生鲜乳中功能性乳蛋白连续分离制备的方法,其特征在于:
所述的2)中所述的凝乳酶可使用动物源凝乳酶、植物源凝乳酶和生物源凝乳酶。
3.根据权利要求1所述的一种生鲜乳中功能性乳蛋白连续分离制备的方法,其特征在于:
所述的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.根据权利要求1所述的一种生鲜乳中功能性乳蛋白连续分离制备的方法,其特征在于:
所述的4)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。
5.如权利要求1至权利要求4所述方法分离的生鲜乳中功能性乳蛋白,其特征在于:纯度可达90%以上,回收率可达85%以上。

说明书全文

一种生鲜乳中功能性乳蛋白连续分离制备的方法

技术领域

[0001] 本发明属于食品加工技术领域,涉及一种生鲜乳中功能性乳蛋白连续分离制备的方法,为一种新的分离方法。

背景技术

[0002] 乳基料的分离制备是特膳食品开发的研究关键问题之一,尤其是免疫球蛋白、乳蛋白和α-乳白蛋白的应用十分广泛,但在实际生产中,免疫球蛋白面临着无法大规模化生产的问题,而α-乳白蛋白、乳铁蛋白的生产技术受国外垄断,只能依赖进口,进购价格昂贵,工业发展十分受限。
[0003] 从生鲜乳分离制备免疫球蛋白、乳铁蛋白和α-乳白蛋白首先要制备脱脂乳,在脱脂乳中分离酪蛋白,得到乳清蛋白,再从中连续分离免疫球蛋白、乳铁蛋白和α-乳白蛋白。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

[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种生鲜乳中功能性乳蛋白连续分离制备的方法,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,以生鲜乳为原料,可以连续分离得到三种不同的功能性乳蛋白的粗品及高纯度蛋白,可满足食品行业对不同原料的需求,综合利用了原料中的各级产物,提高生物利用率。
[0005] 本发明提供的一种生鲜乳中功能性乳蛋白连续分离制备的方法,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%(m/m)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)乳铁蛋白的分离纯化:采用等电点沉淀法回收乳铁蛋白粗品,用可食氢化钠溶液液将步骤(3)所得乳清的pH调节至8.0-8.5,加入60-80%(w/w)硫酸铵进一步盐析,经离心回收沉淀,冷冻干燥后即为乳铁蛋白粗品;将沉淀溶于超纯中,加酸溶液调节pH为6.8-
6.85,使沉淀复溶,经CM Sepharose Fast Flow阳离子交换色谱柱进一步纯化,将目标峰收集的溶液冷冻干燥24-48小时后得到高纯度乳铁蛋白;
(5)免疫球蛋白的分离纯化:取步骤(4)盐析后离心得到的上清液,经50kDa超滤膜超滤浓缩至原体积的30-50%后,用超纯水将截留液稀释稀释到原体积,再进行超滤,此步骤重复三次,冷冻干燥24-48小时后即为免疫球蛋白粗品;利用Q Sepharose Fast Flow将50kDa超滤截留液进一步分离纯化,将目标峰收集的溶液冷冻干燥24-48小时后得高纯度免疫球蛋白;
(6)α-乳白蛋白的分离纯化:将步骤(5)中50kDa超滤膜的四次透过液合并后,经10kDa超滤膜浓缩至原体积的30-50%,得到α-乳白蛋白粗品经色谱纯化后进行喷雾干燥,其进料口的温度为135℃,出料口温度为70℃;将α-乳白蛋白的粗品用DEAE Sepharose Fast Flow进一步分离纯化,喷雾干燥后得到高纯度α-乳白蛋白,其进料口的温度为135℃,出料口温度为70℃。
[0006] 发酵剂结合凝乳酶沉淀法主要是利用发酵剂将脱脂乳发酵,再加入凝乳酶进一步促进凝乳,一般酪蛋白得率在89%左右,纯度可达90%以上,回收率可达85%以上。
[0007] 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蛋白回收率较高,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,为后续连续分离活性乳蛋白的步骤提供有利条件,此外,本发明采用了连续分离乳活性蛋白的方法,可以分离得到三种不同的功能性乳蛋白,综合利用了原料中的各级产物,提高生物利用率。本发明操作方法简易、安全,分离制备的蛋白品质较好,纯度可达90%以上,回收率可达85%以上,为功能性蛋白的制备及特膳食品的开发提供了新方法。

具体实施方式

[0008] 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。
[0009] 实施例1(1)分离乳脂:取1000g新鲜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4.8,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微滤膜除菌,取透过液备用;
(4)乳铁蛋白的分离纯化:采用等电点沉淀法回收乳铁蛋白粗品,用可食氢氧化钠溶液液将步骤(3)所得乳清的pH调节至8.0,加入60%(w/w)硫酸铵进一步盐析,经离心回收沉淀,冷冻干燥后即为乳铁蛋白粗品;将沉淀溶于超纯水中,加乳酸溶液调节pH为6.8,使沉淀复溶,经CM Sepharose Fast Flow阳离子交换色谱柱进一步纯化,将目标峰收集的溶液冷冻干燥24小时后得到高纯度乳铁蛋白;
(5)免疫球蛋白的分离纯化:取步骤(4)盐析后离心得到的上清液,经50kDa超滤膜超滤浓缩至原体积的30%后,用超纯水将截留液稀释稀释到原体积,再进行超滤,此步骤重复三次,冷冻干燥24小时后即为免疫球蛋白粗品;利用Q Sepharose Fast Flow将50kDa超滤截留液进一步分离纯化,将目标峰收集的溶液冷冻干燥24小时后得高纯度免疫球蛋白;
(6)α-乳白蛋白的分离纯化:将步骤(5)中50kDa超滤膜的四次透过液合并后,经10kDa超滤膜浓缩至原体积的30%,得到α-乳白蛋白粗品经色谱纯化后进行喷雾干燥,其进料口的温度为135℃,出料口温度为70℃;将α-乳白蛋白的粗品用DEAE Sepharose Fast Flow进一步分离纯化,喷雾干燥后得到高纯度α-乳白蛋白,其进料口的温度为135℃,出料口温度为
70℃;
(7)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)-(6),比较两种方法分离酪蛋白的效果以及制备得到的免疫球蛋白、乳铁蛋白和α-乳白蛋白的回收率。
[0010] 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±0.0526%,制备得到的免疫球蛋白回收率为85±0.1750%,乳铁蛋白回收率为86±0.0020%,α-乳白蛋白的回收率为85±0.1009%;仅使用凝乳酶分离的酪蛋白回收率为82±0.0852%,制备得到的免疫球蛋白回收率为78±0.0412%,乳铁蛋白回收率为76±0.1365%,α-乳白蛋白的回收率为
78±0.2510%,综上所述,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。
[0011] 实施例2(1)分离乳脂:将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0.45μm微滤膜除菌,取透过液备用;
(4)乳铁蛋白的分离纯化:采用等电点沉淀法回收乳铁蛋白粗品,用可食氢氧化钠溶液液将步骤(3)所得乳清的pH调节至8.3,加入70%(w/w)硫酸铵进一步盐析,经离心回收沉淀,冷冻干燥后即为乳铁蛋白粗品;将沉淀溶于超纯水中,加柠檬酸溶液调节pH为6.83,使沉淀复溶,经CM Sepharose Fast Flow阳离子交换色谱柱进一步纯化,将目标峰收集的溶液冷冻干燥36小时后得到高纯度乳铁蛋白;
(5)免疫球蛋白的分离纯化:取步骤(4)盐析后离心得到的上清液,经50kDa超滤膜超滤浓缩至原体积的40%后,用超纯水将截留液稀释稀释到原体积,再进行超滤,此步骤重复三次,冷冻干燥36小时后即为免疫球蛋白粗品;利用Q Sepharose Fast Flow将50kDa超滤截留液进一步分离纯化,将目标峰收集的溶液冷冻干燥36小时后得高纯度免疫球蛋白;
(6)α-乳白蛋白的分离纯化:将步骤(5)中50kDa超滤膜的四次透过液合并后,经10kDa超滤膜浓缩至原体积的40%,得到α-乳白蛋白粗品经色谱纯化后进行喷雾干燥,其进料口的温度为135℃,出料口温度为70℃;将α-乳白蛋白的粗品用DEAE Sepharose Fast Flow进一步分离纯化,喷雾干燥后得到高纯度α-乳白蛋白,其进料口的温度为135℃,出料口温度为
70℃;
(7)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)-(6),比较两种方法分离酪蛋白的效果以及制备得到的免疫球蛋白、乳铁蛋白和α-乳白蛋白的回收率。
[0012] 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±0.0275%,制备得到的免疫球蛋白回收率为86±0.0528%,乳铁蛋白回收率为88±0.1762%,α-乳白蛋白的回收率为85±0.1520%;仅使用柠檬酸分离的酪蛋白回收率为82±0.1356%,制备得到的免疫球蛋白回收率为79±0.1643%,乳铁蛋白回收率为78±0.1673%,α-乳白蛋白的回收率为
79±0.1461%,综上所述,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。
[0013] 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,用醋酸溶液将乳液的pH调节至4.6,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0.1μm微滤膜除菌,取透过液备用;
(4)乳铁蛋白的分离纯化:采用等电点沉淀法回收乳铁蛋白粗品,用可食氢氧化钠溶液液将步骤(3)所得乳清的pH调节至8.5,加入80%(w/w)硫酸铵进一步盐析,经离心回收沉淀,冷冻干燥后即为乳铁蛋白粗品;将沉淀溶于超纯水中,加醋酸溶液调节pH为6.85,使沉淀复溶,经CM Sepharose Fast Flow阳离子交换色谱柱进一步纯化,将目标峰收集的溶液冷冻干燥48小时后得到高纯度乳铁蛋白;
(5)免疫球蛋白的分离纯化:取步骤(4)盐析后离心得到的上清液,经50kDa超滤膜超滤浓缩至原体积的50%后,用超纯水将截留液稀释稀释到原体积,再进行超滤,此步骤重复三次,冷冻干燥48小时后即为免疫球蛋白粗品;利用Q Sepharose Fast Flow将50kDa超滤截留液进一步分离纯化,将目标峰收集的溶液冷冻干燥48小时后得高纯度免疫球蛋白;
(6)α-乳白蛋白的分离纯化:将步骤(5)中50kDa超滤膜的四次透过液合并后,经10kDa超滤膜浓缩至原体积的50%,得到α-乳白蛋白粗品经色谱纯化后进行喷雾干燥,其进料口的温度为135℃,出料口温度为70℃;将α-乳白蛋白的粗品用DEAE Sepharose Fast Flow进一步分离纯化,喷雾干燥后得到高纯度α-乳白蛋白,其进料口的温度为135℃,出料口温度为
70℃;
(7)对比实验:取3000g新鲜的牛乳重复步骤(1),将步骤(2)更改为用醋酸溶液将乳液的pH调节至4.6,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,后面的步骤同(3)-(6),比较两种方法分离酪蛋白的效果以及制备得到的免疫球蛋白、乳铁蛋白和α-乳白蛋白的回收率。
[0014] 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±0.1530%,制备得到的免疫球蛋白回收率为88±0.1463%,乳铁蛋白回收率为90±0.0717%,α-乳白蛋白的回收率为87±0.0320%;仅使用醋酸分离的酪蛋白回收率为83±0.0205%,制备得到的免疫球蛋白回收率为80±0.1035%,乳铁蛋白回收率为79±0.1674%,α-乳白蛋白的回收率为79±0.1402%,综上所述,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。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈