一种食品级水解乳清蛋白及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种食品级水解乳清蛋白及其制备方法。本发明专利技术所述的食品级水解乳清蛋白主要成分为氨基酸和短肽，产品纯度高，氯化物含量低于5%，技术指标满足食品级水解乳清蛋白产品要求，可为食品工业、日化品行业、发酵工业、化学工业、饲料工业以及植物微肥企业提供高品质的氨基酸和短肽原料，也可为科研人员提供高纯度的水解乳清蛋白产品。本发明专利技术所述的食品级水解乳清蛋白制备方法是以乳清蛋白及其制品为原料，以高压反应釜为水解设备，工艺过程包括盐酸水解、蒸发脱酸、活性炭脱色、阴离子交换树脂纯化、干燥，制备工艺简单、能耗低，盐酸用量少，制备周期短，产品纯度高；该工艺制备成本低，环境污染小，符合低碳环保新理念；该工艺既能在实验室实施，又能产业化放大，应用范围广泛，具有重要的推广应用价值。

A food grade hydrolyzed whey protein and its preparation method

The invention discloses a food grade hydrolyzed whey protein and a preparation method thereof. The main components of the food-grade hydrolyzed whey protein are amino acids and short peptides. The purity of the product is high and the chloride content is less than 5%. The technical index meets the requirements of the food-grade hydrolyzed whey protein product and can provide high quality for the food industry, daily chemical industry, fermentation industry, chemical industry, feed industry and plant microfertilizer enterprises. Quality amino acids and short peptide raw materials can also provide high purity hydrolyzed whey protein products for researchers. The preparation method of food-grade hydrolyzed whey protein is based on whey protein and its products as raw materials and high-pressure reactor as hydrolysis equipment. The process includes hydrochloric acid hydrolysis, evaporation deacidification, activated carbon decolorization, anion exchange resin purification and drying. The preparation process is simple, energy consumption is low, the amount of hydrochloric acid is small, and the preparation process is simple. The process has the advantages of short cycle and high product purity, low preparation cost, low environmental pollution, and conforms to the new concept of low carbon environmental protection. The process can be implemented in laboratory, and can be industrialized and enlarged. It has a wide range of applications and has important application value.

【技术实现步骤摘要】
一种食品级水解乳清蛋白及其制备方法
本专利技术涉及食品级原料制备领域，更具体地，涉及一种食品级水解乳清蛋白及其制备方法。
技术介绍
酸水解乳清蛋白是乳清蛋白及其相关制品通过强酸水解、脱色、中和、脱盐、干燥等工艺制备而成的一种产品，其中主要成分为氨基酸和短肽。由于产品制备过程中使用了大量强酸水解、强碱中和，因而使得初级产品中盐含量较高。酸水解乳清蛋白按照产品纯度（即氯化物含量）主要分为工业级（氯化物含量高于5%）和食品级（氯化物含量低于5%）两类。在食品工业，酸水解乳清蛋白主要作为高端营养品的添加剂，用来补充氨基酸；在日化品行业，酸水解乳清蛋白可作为氨基酸类护肤品、氨基酸类日化产品的原料；在发酵工业，酸水解乳清蛋白主要用于微生物培养基；在饲料行业，酸水解乳清蛋白可作为饲料添加剂，用于强化动物饲料的营养；在植物微肥产业，酸水解乳清蛋白是氨基酸金属螯合肥料的重要原料。由此可见，酸水解乳清蛋白具有十分广泛的用途。然而，受到脱盐工艺限制，使得酸水解乳清蛋白产品中盐含量过高，产品纯度低，导致酸水解乳清蛋白的应用受到了极大限制。因而，开发一种简便易行、低碳环保、回收率高的酸水解乳清蛋白制备工艺，为各行各业提供食品级水解乳清蛋白产品成为迫切需求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种食品级水解乳清蛋白及其制备方法，所述酸水解乳清蛋白纯度高，氯化物含量低于5%，满足食品级产品要求，另外，本专利技术所述的制备方法简单可行、成本低、制备周期短，具有重要的推广应用价值。上述目的是通过以下技术方案实现的：（1）将乳清蛋白、浓盐酸和水按照1:0.3:0.3~1:0.6:0.6的质量:体积:体积的比例（g:mL:mL）混合于高压反应釜中；（2）调节釜压为200~300kPa，温度为100~120℃，加热水解2~4h，水解过程中蒸汽冷凝回流；（3）水解结束后泄压，将回流装置改为蒸馏装置，升高温度至180~220℃，加热20~40min，蒸发余酸；（4）将反应釜冷却后打开，以活性炭与乳清蛋白质量比为0.6~1.2:1的比例加入活性炭，以水与乳清蛋白质量比为8~12:1的比例加入水，调节加热温度为140~160℃，常压下加热脱色2~3h，脱色过程中蒸汽冷凝回流；（5）待反应釜冷却至室温，将釜中混合液进行抽滤操作，收集滤液；（6）按照乳清蛋白与树脂的质量比为1:15～1:25的比例称取阴离子交换树脂，装填于离子交换柱中，用蒸馏水冲洗，去除杂质；加入4倍树脂质量的0.5mol/LHCl溶液浸泡2h，用蒸馏水洗至中性；再加入4倍树脂质量的0.5mol/LNaOH溶液浸泡2h，用蒸馏水洗至中性，备用；（7）采用蠕动泵将滤液以2.0～6.0mL/min的流速输送至离子交换柱上端，在柱下端收集流出液；（8）将流出液置于钢制托盘中进行冷冻干燥，温度为-50℃，压强为500~600Pa，时间为24h，所得粉末状产品即为食品级水解乳清蛋白。进一步的，所述的乳清蛋白为各种乳源的乳清粉、脱盐乳清粉、乳清分离蛋白、浓缩乳清蛋白、α-乳白蛋白、β-乳球蛋白等乳清蛋白制品。进一步的，所述的阴离子交换树脂为D201、D202、201×7。本专利技术相比现有技术的有益效果是：1、本专利技术所制得的酸水解乳清蛋白氯化物含量低于5%，纯度高，品质好，技术指标完全达到食品级产品指标。2、本专利技术所制得的酸水解乳清蛋白因其低盐高纯度的品质，不仅可作为食品工业营养强化剂，还可作为日化品工业原料、发酵工业原料、饲料工业添加剂、微肥行业原料等，应用范围极其广泛。3、本专利技术制备工艺简单可行，成本低，能耗低，周期短，简化了现有乳清蛋白的酸水解工艺，大幅度降低了产品中的氯化物含量，适合工业化生产。附图说明图1为食品级水解乳清蛋白制备工艺流程。具体实施方式本专利技术提供了一种食品级水解乳清蛋白及其制备方法（图1）。本专利技术通过高压酸水解、蒸发脱酸、活性炭脱色、阴离子交换树脂纯化、干燥等工艺制备的食品级酸水解乳清蛋白，纯度高、氯化物含量低，技术指标达到食品级产品要求，可满足食品工业、日化品工业、发酵工业、化学工业、饲料工业、植物微肥企业等不同行业需求。下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术不受实施例的限制。实施例1称取10g脱盐乳清粉，置于高压反应釜中，加入3ml浓盐酸和6mL水；调节釜压为200kPa，温度为100℃，加热水解4h，水解过程中蒸汽冷凝回流；水解结束后泄压，将回流装置改为蒸馏装置，升高温度至180℃，加热20min，蒸发余酸；将反应釜冷却后打开，称取6g活性炭，加入水解液中，再加入80mL水，调节加热温度为140℃，常压下加热脱色2h，脱色过程中蒸汽冷凝回流；待反应釜冷却至室温，将釜中混合液进行抽滤操作，收集滤液；称取150g201×7树脂，装填于离子交换柱中，用蒸馏水冲洗，去除杂质；加入4倍树脂质量的0.5mol/LHCl溶液浸泡2h，用蒸馏水洗至中性；再加入4倍树脂质量的0.5mol/LNaOH溶液浸泡2h，用蒸馏水洗至中性，备用；采用蠕动泵将滤液以2.0mL/min的流速输送至离子交换柱上端，在柱下端收集流出液；将流出液置于钢制托盘中进行冷冻干燥，温度为-50℃，压强为500Pa，时间为24h，所得粉末状产品即为食品级水解乳清蛋白；经称重质量为3.9g，其技术指标经国标方法测定后列于表1。实施例2称取10g乳清粉，置于高压反应釜中，加入6ml浓盐酸和3mL水；调节釜压为300kPa，温度为120℃，加热水解2h，水解过程中蒸汽冷凝回流；水解结束后泄压，将回流装置改为蒸馏装置，升高温度至220℃，加热40min，蒸发余酸；将反应釜冷却后打开，称取12g活性炭，加入水解液中，再加入120mL水，调节加热温度为160℃，常压下加热脱色3h，脱色过程中蒸汽冷凝回流；待反应釜冷却至室温，将釜中混合液进行抽滤操作，收集滤液；称取250gD201树脂，装填于离子交换柱中，用蒸馏水冲洗，去除杂质；加入4倍树脂质量的0.5mol/LHCl溶液浸泡2h，用蒸馏水洗至中性；再加入4倍树脂质量的0.5mol/LNaOH溶液浸泡2h，用蒸馏水洗至中性，备用；采用蠕动泵将滤液以6.0mL/min的流速输送至离子交换柱上端，在柱下端收集流出液；将流出液置于钢制托盘中进行冷冻干燥，温度为-50℃，压强为600Pa，时间为24h，所得粉末状产品即为食品级水解乳清蛋白；经称重质量为3.6g，其技术指标经国标方法测定后列于表1。实施例3称取10g乳清分离蛋白，置于高压反应釜中，加入4.5ml浓盐酸和4.5mL水；调节釜压为250kPa，温度为110℃，加热水解3h，水解过程中蒸汽冷凝回流；水解结束后泄压，将回流装置改为蒸馏装置，升高温度至200℃，加热30min，蒸发余酸；将反应釜冷却后打开，称取9g活性炭，加入水解液中，再加入100mL水，调节加热温度为150℃，常压下加热脱色2.5h，脱色过程中蒸汽冷凝回流；待反应釜冷却至室温，将釜中混合液进行抽滤操作，收集滤液；称取200gD202树脂，装填于离子交换柱中，用蒸馏水冲洗，去除杂质；加入4倍树脂质量的0.5mol/LHCl溶液浸泡2h，用蒸馏水洗至中性；再加入4倍树脂质量的0.5mol/LNaOH溶液浸泡2h，用蒸馏水洗至中性，备用；采用蠕动泵将滤液以4.0mL/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.食品级水解乳清蛋白及其制备方法，其特征在于，以乳清蛋白及其制品为原料，经过盐酸水解后制得食品级水解乳清蛋白产品，所述制备方法包括以下步骤： （1）将乳清蛋白、浓盐酸和水按照1:0.3:0.3~1:0.6:0.6的质量:体积:体积的比例（g:mL:mL）混合于高压反应釜中；（2）调节釜压为200~300kPa，温度为100~120℃，加热水解2~4h，水解过程中蒸汽冷凝回流；（3）水解结束后泄压，将回流装置改为蒸馏装置，升高温度至180~220℃，加热20~40min，蒸发余酸；（4）将反应釜冷却后打开，以活性炭与乳清蛋白质量比为0.6~1.2:1的比例加入活性炭，以水与乳清蛋白质量比为8~12:1的比例加入水，调节加热温度为140~160℃，常压下加热脱色2~3h，脱色过程中蒸汽冷凝回流；（5）待反应釜冷却至室温，将釜中混合液进行抽滤操作，收集滤液；（6）按照乳清蛋白与树脂的质量比为1:15～1:25的比例称取阴离子交换树脂，装填于离子交换柱中，用蒸馏水冲洗，去除杂质；加入4倍树脂质量的0.5mol/L HCl溶液浸泡2h，用蒸馏水洗至中性；再加入4倍树脂质量的0.5mol/L NaOH溶液浸泡2h，用蒸馏水洗至中性，备用；（7）采用蠕动泵将滤液以2.0～6.0mL/min的流速输送至离子交换柱上端，在柱下端收集流出液；（8）将流出液置于钢制托盘中进行冷冻干燥，温度为‑50℃，压强为500~600Pa，时间为24h，所得粉末状产品即为食品级水解乳清蛋白。...

【技术特征摘要】
1.食品级水解乳清蛋白及其制备方法，其特征在于，以乳清蛋白及其制品为原料，经过盐酸水解后制得食品级水解乳清蛋白产品，所述制备方法包括以下步骤：（1）将乳清蛋白、浓盐酸和水按照1:0.3:0.3~1:0.6:0.6的质量:体积:体积的比例（g:mL:mL）混合于高压反应釜中；（2）调节釜压为200~300kPa，温度为100~120℃，加热水解2~4h，水解过程中蒸汽冷凝回流；（3）水解结束后泄压，将回流装置改为蒸馏装置，升高温度至180~220℃，加热20~40min，蒸发余酸；（4）将反应釜冷却后打开，以活性炭与乳清蛋白质量比为0.6~1.2:1的比例加入活性炭，以水与乳清蛋白质量比为8~12:1的比例加入水，调节加热温度为140~160℃，常压下加热脱色2~3h，脱色过程中蒸汽冷凝回流；（5）待反应釜冷却至室温，将釜中混合液进行抽滤操作，收集滤液；（6）按照乳清蛋白与树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨敏，杨继涛，
申请(专利权)人：甘肃农业大学，
类型：发明
国别省市：甘肃,62