專(zhuān)利名稱(chēng)：具有天然免疫活性的無(wú)菌牛初乳乳清及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種牛初乳乳清及其制備方法，特別是涉及一種具有天然免疫活性的 無(wú)菌牛初乳乳清及其制備方法和在制備功能性飲品中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
牛初乳乳清中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、免疫因子和生長(zhǎng)因子，如免疫球蛋白、乳鐵蛋 白和富脯氨酸多肽等，具有免疫調(diào)節(jié)、改善胃腸道和調(diào)節(jié)胃腸道菌群等作用。生產(chǎn)乳清產(chǎn)品 主要應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素1.由于牛初乳中的活性蛋白質(zhì)耐熱性差，所以不適合采用常乳 的熱處理加工工藝，否則會(huì)出現(xiàn)變性蛋白質(zhì)焦結(jié)在加熱設(shè)備中，造成后續(xù)生產(chǎn)的污染。免疫 球蛋白如slgA、IgM、IgG等為大分子蛋白，均由兩條重鏈和兩個(gè)輕鏈構(gòu)成，熱處理溫度過(guò)高 破壞化學(xué)鏈，影響蛋白質(zhì)免疫活性。2.輻射殺菌雖然可以使細(xì)菌蛋白變性，但也會(huì)造成牛初 乳中部分免疫球蛋白變性，此方法還會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生刺激性氣味。3.超高壓滅菌技術(shù)雖然能 保留功能成分活性，但對(duì)殺滅細(xì)菌的芽孢效果不明顯，很難使產(chǎn)品達(dá)到無(wú)菌狀態(tài)。4.直接采 用陶瓷膜等微濾設(shè)備除菌，牛初乳乳清中的殘留脂肪、酪蛋白顆粒等雜質(zhì)容易使膜孔堵塞， 故孔徑進(jìn)一步變小，造成免疫球蛋白截留，同時(shí)乳清過(guò)膜通量會(huì)衰減很快，不利于工業(yè)化生 產(chǎn)。作為食品，微生物指標(biāo)是至關(guān)重要的，乳清除菌的效果必須得到保證，才能確保以乳清 為基料生產(chǎn)終端產(chǎn)品的品質(zhì)。國(guó)內(nèi)外企業(yè)對(duì)牛初乳加工工藝差別很大，可是很少有企業(yè)能 突破由熱除菌和膜工藝造成牛初乳乳清蛋白質(zhì)損失的技術(shù)壁壘，形成工業(yè)化規(guī)模。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種免疫球蛋白含量高、滿(mǎn)足無(wú)菌要求的牛初乳 乳清的制備方法。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明具有天然免疫活性的無(wú)菌牛初乳乳清的制備方法，包括以 下步驟(I)將牛初乳通過(guò)離心機(jī)離心，除去脂肪獲得脫脂牛初乳；
(2)采用等電點(diǎn)法或凝乳酶法得到乳清液或直接使用牛初乳乳清粉(可從市場(chǎng)上 購(gòu)買(mǎi)得到)溶解獲得乳清液；
(3)采用中空纖維膜或陶瓷膜進(jìn)行預(yù)過(guò)濾，除去乳清中殘留的脂肪、酪蛋白、大部 分的菌體等雜質(zhì)，使有效成分透過(guò)，獲得澄清的乳清液，也為了保護(hù)下一步驟中聚四氟乙烯 膜不被堵塞，保持較高的乳清透過(guò)量；
(4)采用聚四氟乙烯膜過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾除菌；
(5)無(wú)菌條件下灌裝，即成為無(wú)菌牛初乳乳清液。
其中上述步驟(2)所述的等電點(diǎn)法是指將脫脂牛初乳pH調(diào)至酪蛋白等電點(diǎn)，靜止 沉淀酪蛋白，離心獲得乳清；所述凝乳酶法是將脫脂牛初乳中的酪蛋白凝固，劃開(kāi)凝塊、過(guò) 濾，離心獲得乳清；該兩種方法均為本領(lǐng)域現(xiàn)有方法。直接使用牛初乳乳清粉溶解后得到乳 清液是將乳清粉用25 30°C純凈水溶解，制成質(zhì)量濃度為5%-10%的溶液，攪拌30min，制備乳清。
本發(fā)明的方法，其中優(yōu)選所述牛初乳為奶牛分娩后七天內(nèi)所分泌的乳汁。
本發(fā)明的方法，其中優(yōu)選所述步驟(3)中中空纖維膜或陶瓷膜的孔徑均為 O. 4—1. 2 u rtio
本發(fā)明的方法，其中優(yōu)選所述聚四氟乙烯膜的孔徑為O. 1-0. 4 μ m。
本發(fā)明還涉及由上述方法得到的具有天然免疫活性的無(wú)菌牛初乳乳清液。
本發(fā)明還涉及上述牛初乳乳清液的應(yīng)用，在無(wú)菌條件下，將其添加到包括牛奶、果汁在內(nèi)的飲品中制成增強(qiáng)免疫力的功能性飲品。
進(jìn)一步地，優(yōu)選所述牛初乳乳清液在功能飲品中的添加量為1_90%。
現(xiàn)有技術(shù)中，生產(chǎn)乳清產(chǎn)品工藝中采用巴氏殺菌工藝，容易造成牛初乳乳清中大分子免疫球蛋白失活；輻射殺菌雖然可以使細(xì)菌蛋白變性，但也會(huì)造成牛初乳中部分免疫球蛋白變性，此方法還會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生刺激性氣味；如果直接采用超高壓滅菌技術(shù)，雖然能保留功能成分活性，但對(duì)細(xì)菌芽孢殺滅不明顯，很難達(dá)到徹底除菌效果；如果直接采用較小除菌孔徑的陶瓷膜等微濾除菌設(shè)備，牛初乳乳清中的殘留脂肪、酪蛋白顆粒等雜質(zhì)容易使膜孔堵塞，故膜孔徑進(jìn)一步變小，會(huì)造成部分免疫球蛋白截留，同時(shí)乳清過(guò)膜通量會(huì)衰減很快，料液濃縮比例小，造成原料的浪費(fèi)，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。此外，如果采用較大孔徑的陶瓷膜等微濾設(shè)備，雖然乳清料液的處理量增加了，但這樣就不能保證沒(méi)有細(xì)菌通過(guò)膜，很難實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的完全無(wú)菌品質(zhì)。為保護(hù)除菌膜，常常 會(huì)在除菌膜之前增加預(yù)過(guò)濾系統(tǒng)，如果采用直流預(yù)過(guò)濾系統(tǒng)，比如深層紙板過(guò)濾，雖然能使乳清澄清，但料液通量衰減快，同時(shí)造成免疫球蛋白的截留。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于，本發(fā)明提供一種適合工業(yè)化生產(chǎn)且免疫球蛋白含量高、滿(mǎn)足無(wú)菌要求的牛初乳乳清的制備方法。本發(fā)明方法采用合適孔徑的中空纖維膜或陶瓷膜進(jìn)行預(yù)過(guò)濾，濾出液再通過(guò)合適孔徑的聚四氟乙烯膜除菌。本發(fā)明工藝主要有以下5個(gè)優(yōu)點(diǎn)1.除菌工藝在低溫、溫和條件下進(jìn)行，避免了巴氏殺菌和輻射殺菌技術(shù)使免疫球蛋白發(fā)生變性，產(chǎn)品保持天然活性，不會(huì)產(chǎn)生不良滋氣味。2.預(yù)過(guò)濾起到澄清乳清的作用，即除去乳清中殘留的脂肪、酪蛋白和大部分菌體等雜質(zhì)，降低乳清濁度，進(jìn)而保護(hù)聚四氟乙烯除菌膜，防止孔徑堵塞，通量衰減；3.適當(dāng)孔徑的中空纖維膜或陶瓷膜作為預(yù)過(guò)濾， 乳清過(guò)膜通量衰減緩慢，免疫球蛋白透過(guò)量大，最終膜系統(tǒng)內(nèi)料液濃縮比例大，避免了直接使用除菌孔徑的陶瓷膜除菌使得最終濃縮比例小，濃縮液作為廢料而舍棄掉。4.中空纖維膜或陶瓷膜作為預(yù)過(guò)濾為切向流過(guò)濾，避免直流過(guò)濾，如深層紙板過(guò)濾造成過(guò)膜壓力變化大，膜孔徑堵塞嚴(yán)重的問(wèn)題。5.本發(fā)明在預(yù)過(guò)濾的基礎(chǔ)上，采用聚四氟乙烯除菌膜除菌，過(guò)膜通量衰減很慢，提高了料液的處理量，增加了膜材的使用壽命和節(jié)約膜成本。
另外，本發(fā)明方法得到乳清產(chǎn)品免疫球蛋白含量高、滿(mǎn)足無(wú)菌的要求，可以直接作為富含免疫球蛋白乳清產(chǎn)品上市；還可以按需求比例添加到牛奶、果汁等飲品中制成功能性飲品；因?yàn)楫a(chǎn)品使用的是無(wú)菌包材和無(wú)菌包裝機(jī)，無(wú)菌品質(zhì)可以增加產(chǎn)品的保質(zhì)期，因此也保證了在長(zhǎng)途運(yùn)輸和長(zhǎng)期儲(chǔ)存條件下的品質(zhì)，作為基料滿(mǎn)足食品、藥品等行業(yè)的需要。本發(fā)明方法提高了料液的處理量，增加了膜材的使用壽命和節(jié)約膜成本，非常適合工業(yè)化生產(chǎn)。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具有天然免疫活性的無(wú)菌牛初乳乳清及其制備方法和應(yīng)用作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為本發(fā)明方法具體實(shí)施方式
的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
以下是實(shí)施例及其試驗(yàn)數(shù)據(jù)等，但本發(fā)明的內(nèi)容并不局限于這些實(shí)施例的范圍。
實(shí)施例1
將6L牛初乳置于制備型離心機(jī)內(nèi)45°C、4000r/min下離心20min，除去脂肪獲得脫脂牛初乳5L。采用凝乳酶法沉淀脫脂牛初乳中的酪蛋白，即加熱脫脂牛初乳至40°C，按脫脂乳重量的O. 02%的比例添加凝乳酶，均勻攪拌后，靜止使酪蛋白凝結(jié)。將凝結(jié)后的酪蛋白切割成l_2cm的塊狀,濾出乳清粗提液，4000r/min離心20min,獲得乳清液體。采用O. 4 μ m 中空纖維膜進(jìn)行預(yù)過(guò)濾，除去乳清中殘留的脂肪、酪蛋白、大部分的菌體等雜質(zhì)，使有效成分透過(guò)，獲得澄清的乳清液，進(jìn)口壓力l.Obar，出口壓力O. lbar，溫度20°C。再通過(guò)O.1 μ m 的聚四氟乙烯膜過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾除菌。在無(wú)菌條件下灌裝，即成為無(wú)菌牛初乳乳清液。將該乳清液添加到果汁中得到具有增強(qiáng)免疫力功能的飲品，其中乳清液添加的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%。
實(shí)施例2
將6L牛初乳置于制備型離心機(jī)內(nèi)45°C、4000r/min下離心20min，除去脂肪獲得脫脂牛初乳5L。采用等電點(diǎn)法沉淀脫脂牛初乳中的酪蛋白，即將脫脂牛初乳用IM乳酸調(diào)pH 至4. 3，40°C靜止20min，待酪蛋白沉淀完全后，離心獲得乳清液體。采用1.2μπι中空纖維膜進(jìn)行預(yù)過(guò)濾，除去乳清中殘留的脂肪、酪蛋白、大部分的菌體等雜質(zhì)，使有效成分透過(guò)，獲得澄清的乳清液，進(jìn)口壓力l.Obar，出口壓力O. lbar，溫度20°C。再通過(guò)0·4μπι的聚四氟乙烯膜過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾除菌。在無(wú)菌條件下灌裝，即成為無(wú)菌牛初乳乳清液。將該乳清液添加到牛奶中得到具有增強(qiáng)免疫力功能的飲品，其中乳清液添加的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。
實(shí)施例3
將牛初乳乳清粉用30°C的純凈水以7%的濃度溶解，攪拌30min獲得乳清液。采用1. O μ m陶瓷膜進(jìn)行預(yù)過(guò)濾,進(jìn)口壓力O. 8bar,出口壓力O. 4bar。再通過(guò)O. 3 μ m的聚四氟乙烯膜過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾除菌。在無(wú)菌條件下灌裝，即成為無(wú)菌牛初乳乳清液。將該乳清液添加到果汁中得到具有增強(qiáng)免疫力功能的飲品，其中乳清液添加的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%。
試驗(yàn)例
實(shí)施例1- 3制備的乳清與現(xiàn)有的除菌方法作對(duì)比，包括巴氏殺菌法；直接O. 2μπι 陶瓷膜微濾除菌法；采用直流深層紙板預(yù)過(guò)濾結(jié)合除菌膜法。對(duì)比結(jié)果如下表I所示。
表I本發(fā)明方法同現(xiàn)有方法的對(duì)比結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種具有天然免疫活性的無(wú)菌牛初乳乳清的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(I)將牛初乳通過(guò)離心機(jī)離心，除去脂肪獲得脫脂牛初乳； (2)采用等電點(diǎn)法或凝乳酶法沉淀脫脂牛初乳中的酪蛋白，獲得乳清液體；或直接使用牛初乳乳清粉溶解獲得乳清液； (3)采用中空纖維膜或陶瓷膜進(jìn)行預(yù)過(guò)濾，除去乳清中殘留的脂肪、酪蛋白和大部分菌體雜質(zhì)； (4)采用聚四氟乙烯膜過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾除菌； (5)無(wú)菌條件下灌裝，即成為無(wú)菌牛初乳乳清液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述牛初乳為奶牛分娩后七天內(nèi)所分泌的乳汁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(3)中中空纖維膜或陶瓷膜的孔徑為 O. 4-1. 2 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述聚四氟乙烯膜的孔徑為O.1-0. 4 μ m0
5.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法得到的具有天然免疫活性的無(wú)菌牛初乳乳清液。
6.權(quán)利要求5所述的牛初乳乳清液的應(yīng)用，其特征在于在無(wú)菌條件下，將其添加到包括牛奶、果汁在內(nèi)的飲品中制成增強(qiáng)免疫力的功能性飲品。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于所述牛初乳乳清液在功能飲品中的添加量為1-90%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有天然免疫活性的無(wú)菌牛初乳乳清及其制備方法和應(yīng)用，制備方法包括將牛初乳通過(guò)離心，除去脂肪獲得脫脂牛初乳；采用等電點(diǎn)法或凝乳酶法沉淀脫脂牛初乳中的酪蛋白，獲得乳清液體，或直接使用牛初乳乳清粉溶解獲得乳清液；采用中空纖維膜或陶瓷膜進(jìn)行預(yù)過(guò)濾，除去乳清中殘留的脂肪、酪蛋白和大部分菌體；采用聚四氟乙烯膜過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾除菌；無(wú)菌條件下灌裝，即得。本發(fā)明在預(yù)過(guò)濾的基礎(chǔ)上采用聚四氟乙烯除菌膜除菌，提高了料液的處理量，增加了膜材的使用壽命和節(jié)約膜成本，適合工業(yè)化生產(chǎn)。得到的乳清產(chǎn)品免疫球蛋白含量高、滿(mǎn)足無(wú)菌要求，可直接作為富含免疫球蛋白乳清產(chǎn)品；還可以添加到牛奶、果汁等飲品中制成功能性飲品。
文檔編號(hào)A23C21/08GK103039630SQ201310003478
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者趙紅宇, 周盛華, 李學(xué)琳, 朱洪艷 申請(qǐng)人:黑龍江康普生物科技有限公司