一种初乳中功能性乳蛋白连续分离制备的方法技术

本发明专利技术公开了一种初乳中功能性乳蛋白连续分离制备的方法，制备的主要步骤为：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。本发明专利技术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，初乳中免疫球蛋白及乳铁蛋白含量高，经连续分离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。

A method of continuous separation and preparation of functional milk protein in colostrum

【技术实现步骤摘要】
一种初乳中功能性乳蛋白连续分离制备的方法
本专利技术属于功能食品加工
，涉及一种牛初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。
技术介绍
初乳是雌性动物产后2-3天内所分泌乳汁，其蛋白质、脂肪和糖的含量是普通乳汁的10-17倍，尤其是免疫球蛋白和乳铁蛋白的含量极高，免疫球蛋白的含量是常乳的40-150倍，乳铁蛋白的含量是常乳的15倍左右，因此初乳被誉为“21世纪免疫之王”。一些身体虚弱的中老年人可以服用初乳产品，可以提升自身免疫机能，增强抵抗力。从初乳中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83%左右；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85%左右。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种牛初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，乳清蛋白回收率较高，以初乳为原料，其中的免疫球蛋白、乳铁蛋白的含量和活性较高，采用连续分离模式可以获得三种不同的功能性乳蛋白的蛋白粗品及高纯度蛋白，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。本专利技术公开的一种初乳中功能性乳蛋白连续分离制备的新方法其特征在于，包括步骤如下：（1）分离乳脂：将初乳经巴氏灭菌后迅速降至30-35℃，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8.0-8.5，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；将沉淀溶于超纯水中，加酸溶液调节pH为6.8-6.85，使沉淀复溶，经CMSepharoseFastFlow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QSepharoseFastFlow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DEAESepharoseFastFlow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℃。本专利技术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。本专利技术的积极效果在于：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92%以上；该方法与发酵剂结合凝乳酶沉淀法，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，本专利技术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，本专利技术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。以初乳为原料，其中免疫球蛋白和乳铁蛋白含量较高，本专利技术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：通过以下实施例进一步举例描述本专利技术，并不以任何方式限制本专利技术，在不背离本专利技术的技术解决方案的前提下，对本专利技术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专利技术的权利要求范围之内。实施例1（1）分离乳脂：取1000g牛初乳经巴氏灭菌后迅速降至30℃，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，用柠檬酸溶液将乳液的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，加柠檬酸溶液调节pH为6.8，使沉淀复溶，经CMSepharoseFastFlow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QSepharoseFastFlow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DEAESepharoseFastFlow进一步分离纯化，喷雾干燥后得到高纯度α-乳白蛋白，其进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种初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：/n（1）分离乳脂：将初乳经巴氏灭菌后迅速降至30-35℃，利用乳脂分离机以3000-7000r/min的转速离心，去除脂肪；/n（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；/n（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；/n（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8.0-8.5，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；将沉淀溶于超纯水中，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；/n（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；/n（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。/n...

【技术特征摘要】
1.一种初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：将初乳经巴氏灭菌后迅速降至30-35℃，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8.0-8.5，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；将沉淀溶于超纯水中，加酸溶液调节pH为6.8-6.85，使沉淀复溶，经CMSepharoseFastFlow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QSe...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铁华，刁梦雪，陈思如，杨婉露，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22