α-乳白蛋白粉和/或β-乳球蛋白粉的制備方法及產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及α-乳白蛋白粉和/或β-乳球蛋白粉的制備方法及產(chǎn)品。
背景技術(shù):
目前市場上的乳清蛋白是多種組分的混合物,包括β-乳球蛋白(β-Lg)、α-乳白蛋白(α-La)、牛血清蛋白(BSA)、免疫球蛋白(Ig)和一些微量蛋白質(zhì)及其水解物。其中α-La占乳清蛋白總量20%,β-Lg占50%,兩者都是必須氨基酸的重要來源,由于α-乳白蛋白和β-乳球蛋白的二級和三級結(jié)構(gòu)的不同,因此兩者呈現(xiàn)出不同的營養(yǎng)和生理性質(zhì)。α-乳白蛋白中含有大量的色氨酸,可以添加至嬰幼兒食品中,調(diào)整蛋白組分,使得蛋白含量和組成更接近與母乳。β-Lg為致敏蛋白,在母乳中不含β-Lg。牛乳中的β-Lg可結(jié)合視黃醇,防止視黃醇氧化。由于β-Lg為球狀蛋白,在胃中不易消化,因此可將視黃醇從胃轉(zhuǎn)移到腸道,在腸道內(nèi)吸收。β-Lg與視黃醇結(jié)合蛋白在結(jié)構(gòu)上是相似的。β-Lg可結(jié)合游離脂肪酸,因而可促進酯酶的活性。β-Lg除了轉(zhuǎn)運脂肪酸、脂質(zhì)和脂溶性維生素等功能,還因其具有優(yōu)良的凝膠性,持水性和起泡性而廣泛用于食品加工中。以乳清為原料,分離其單體組分不僅可明顯的改善乳清蛋白的功能性質(zhì),提高乳清蛋白的營養(yǎng)性質(zhì),還可大幅度的提高產(chǎn)品的附加值,擴大乳清資源的再利用途徑。目前,乳清蛋白分級方法很多,但均存在一定的弊端,大多不能滿足工業(yè)化要求,如鹽析法和等點沉淀法等雖然簡單易行,但是需要大量的酸、堿和鹽,蛋白變性嚴(yán)重,后處理工序復(fù)雜;酶解法需酶解α-La或者β-Lg的其中一種,才能實現(xiàn)另外一種的分離,不能同時分離α-La和β-Lg并保持兩者原來的狀態(tài);色譜技術(shù)雖然分離的效果較好,但處理量小,分離介質(zhì)昂貴,難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。因此,研究高效、經(jīng)濟和規(guī)?;娜榍宓鞍追蛛x分級技術(shù)有重要意義。膜分離法操作簡單,處理量大,成本低。目前,國內(nèi)尚未有采用膜分離制備α-La和β-Lg單體的方法,國外采用膜分離制備α-La和β-Lg單體的過程中,單體分離效果不佳,單體純度較低,分離過程中膜污染嚴(yán)重,分離效率較低等問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服了現(xiàn)有技術(shù)膜分離法制備α-乳白蛋白和β-乳球蛋白粉時,由于α-La和β-Lg分子量接近而存在著單體分離效果不佳、分離過程中膜污染嚴(yán)重等缺陷,提供了α-乳白蛋白粉和/或β-乳球蛋白粉的制備方法及產(chǎn)品。本發(fā)明制得的α-La蛋白粉和β-Lg的蛋白粉中,純度較高,制備方法簡單,易于工業(yè)化生產(chǎn),減少了膜污染情況,提供了膜分離效率,在食品加工中具有廣泛的應(yīng)用前景。本發(fā)明提供一種α-乳白蛋白粉和/或β-乳球蛋白粉的制備方法,其包括如下步驟:①將乳清調(diào)節(jié)pH值至6.8~7.2后,采用孔徑為100kDa的膜材料進行超濾得滲透液A;②滲透液A調(diào)節(jié)pH值至3.5~5.0,采用孔徑為30kDa的膜材料進行恒定體積洗濾,分別收集分離過程中滲透液B和截留液;③將滲透液B進行真空濃縮、噴霧干燥,即可得到α-乳白蛋白粉,和/或,將所述的截留液進行真空濃縮、噴霧干燥,即可得到β-乳球蛋白粉;其中,步驟①和步驟②中,所述的膜材料為纖維素酯膜、再生纖維素膜、陶瓷膜、聚醚砜膜或聚偏氟乙烯膜。本發(fā)明中,步驟①中,所述的乳清為本領(lǐng)域常規(guī)所說的乳清,較佳地為新鮮干酪生產(chǎn)的甜乳清,是在酶凝干酪如切達(dá),高達(dá)的生產(chǎn)過程中獲得的,其中,所述的甜乳清中總固形物含量較佳地為6.0~6.8%、更佳地為6.4~6.8%,脂肪含量較佳地為≤0.04%,總蛋白質(zhì)含量較佳地為0.5~0.7%、更佳地為0.55~0.65%,乳糖的含量較佳地為4.60~4.90%、更佳地為4.70~4.80%,pH值較佳地為6.0~6.5、更佳地為6.1~6.3,α-La占所述的總蛋白質(zhì)的質(zhì)量百分比較佳地為18~22%、更佳地為19.89~21.68%,β-Lg占所述的總蛋白質(zhì)的質(zhì)量百分比較佳地為48~52%、更佳地為48.90~51.20%;上述百分比皆為質(zhì)量百分比。步驟①中,所述的調(diào)節(jié)pH值的操作為本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī),較佳地采用1mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液調(diào)節(jié)pH值。所述的pH值較佳地為6.9~7.1。步驟①中,所述的乳清調(diào)節(jié)pH值的步驟之前,較佳地將所述的乳清先預(yù)熱至40℃。所述的調(diào)節(jié)pH的步驟后較佳地采用pH值為7的磷酸緩沖液調(diào)節(jié)電導(dǎo)率較佳地為0.5~2mS/cm,更佳地為1.6~1.8mS/cm。步驟①和步驟②中,所述的膜材料較佳地為再生纖維素膜。步驟①和步驟②中,所述的膜材料的膜面積較佳地為0.01~0.03m2,更佳地為0.02m2。步驟①中,所述的超濾的溫度為本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)溫度,較佳地為30~50℃,更佳地為35~45℃。所述的超濾的過膜壓力較佳地為20~40kPa,更佳地為25~35kPa。所述的超濾的膜通量較佳地為90~180LMH(L/m2/h),更佳地為120~150LMH(L/m2/h)。所述的超濾的終點較佳地為濃縮至7~12倍,更佳地為8~11倍。步驟②中,所述的滲透液A中,總蛋白占所述滲透液A的質(zhì)量百分比較佳地為0.45~0.65%;α-乳白蛋白含量較佳地為0.12~0.20g/L,更佳地為0.14~0.17g/L;β-乳球蛋白含量較佳地為0.31~0.48g/L,更佳地為0.33~0.45g/L。步驟②中,所述的調(diào)節(jié)pH值的操作為本領(lǐng)域常規(guī),較佳地采用0.1mol/LHCl標(biāo)準(zhǔn)溶液。所述的pH值較佳地為3.9~4.6,更佳地為4.1~4.3。所述的調(diào)節(jié)pH值的步驟之后,較佳地保溫15min后再次測定pH值,保證pH值變化范圍為±0.02。步驟②中,所述的滲透液A調(diào)節(jié)pH值的步驟之前,較佳地將所述的滲透液A升溫至35~55℃,更佳地為40~50℃。步驟②中,所述的恒定體積洗濾為在膜分離過程中,在進料缸中連續(xù)注入去離子水,且注入速率與滲透液滲透速率相等,即保持進料缸中樣品體積恒定。步驟②中,所述的恒定體積洗濾的過膜壓力較佳地為20~40kPa,更佳地為25~35kPa。所述的恒定體積洗濾的膜通量較佳地為40~130LMH(L/m2/h),更佳地為70~100LMH(L/m2/h)。步驟②中,所述的恒定體積洗濾的終點較佳地為過濾至7~12倍,即所述的截留液的α-乳白蛋白的含量≤0.03g/L時即可停止過濾。步驟③中,所述的真空濃縮的壓力較佳地為0.07~0.085MPa。所述的真空濃縮的溫度較佳地為50~70℃。所述的真空濃縮的終點為截留液的固形物含量較佳地為≥33%,透過液中固形物含量較佳地為≥25%。步驟③中,所述的噴霧干燥的進口溫度較佳地為110~140℃,更佳地為115~135℃。所述的噴霧干燥的出口溫度較佳地為50~80℃,更佳地為60~70℃。所述的噴霧干燥的進料流速較佳地為2.5~5.5kg/h,更佳地為3~4kg/h。所述的噴霧干燥的料液溫度較佳地為30~50℃,更佳地為35~45℃。本發(fā)明還提供了由上述制備方法制備而得到的α-乳白蛋白粉和/或β-乳球蛋白粉。該方法制得的α-乳白蛋白粉和β-乳球蛋白粉的純度顯著高于市售產(chǎn)品,且粉體風(fēng)味較淡,流動性和溶解性較好。在所述的α-乳白蛋白粉中,總蛋白質(zhì)占所述的α-乳白蛋白粉的質(zhì)量百分比較佳地不低于90%,更佳地為90.3~93.7%;α-乳白蛋白占所述的總蛋白質(zhì)的質(zhì)量百分比較佳地不低于85%,更佳地為85.7~89.4%;水分占所述的α-乳白蛋白粉的質(zhì)量百分比較佳地為≤5%,脂肪占所述的α-乳白蛋白粉的質(zhì)量百分比較佳地為≤1.5%,灰分占所述的α-乳白蛋白粉的質(zhì)量百分比較佳地為2.37~5.74%。其中,在所述的β-乳球蛋白粉中,總蛋白質(zhì)占所述的β-乳球蛋白粉的質(zhì)量百分比較佳地不低于80%,更佳地為80.7~83.4%;β-乳球蛋白占所述的總蛋白質(zhì)的質(zhì)量百分比較佳地不低于70%,更佳地為71.2~74.7%;水分占所述的β-乳球蛋白粉的質(zhì)量百分比較佳地為≤5%,脂肪占所述的β-乳球蛋白粉的質(zhì)量百分比較佳地為≤1.5%,灰分占所述的β-乳球蛋白粉的質(zhì)量百分比較佳地為10.37~12.92%。在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上,上述各優(yōu)選條件,可任意組合,即得本發(fā)明各較佳實例。本發(fā)明所用試劑和原料均市售可得。本發(fā)明的積極進步效果在于:1、本發(fā)明制得的α-La蛋白粉和β-Lg蛋白粉中蛋白含量高,α-La蛋白粉純度至少85%以上、β-Lg蛋白粉純度至少70%以上,加工性質(zhì)優(yōu)良。2、本發(fā)明的生產(chǎn)工藝除獲得上述優(yōu)質(zhì)的α-La蛋白粉和β-Lg蛋白粉以外,制備方法簡單,易于工業(yè)化生產(chǎn),減少膜污染情況,提高膜分離效率,在食品加工中具有廣泛的應(yīng)用前景。附圖說明圖1為實施例1的聚丙烯酰胺凝膠電泳圖;其中編號分別為1,2,3,4和5的電泳條帶依次代表乳清原樣,100kDa膜分離后的截留液,透過液,30kDa膜分離后的截留液和透過液;編號α、β分別為α-乳白蛋白與β-乳清蛋白。具體實施方式下面通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明,但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法,按照常規(guī)方法和條件,或按照商品說明書選擇。下面實施例中所用的材料如下:生牛乳:光明乳業(yè)股份有限公司乳品二廠;凝乳酶:Marzyme150MG,丹尼斯克(中國)有限公司;菌種:CHOOZITRM32LYO,丹尼斯克(中國)有限公司;α-La蛋白粉和β-Lg蛋白粉,恒天然集團;培爾貝瑞嬰幼兒奶粉,光明乳業(yè)股份有限公司。膜設(shè)備:100kDa和30kDa的再生纖維素膜均為PALL公司;薄膜蒸發(fā)濃縮器:上海德大天壹化工設(shè)備有限公司;噴霧干燥設(shè)備購自GEA工程技術(shù)中國有限公司。下面實施例中所用的過膜壓力(TMP)的得率采用下述公式計算:下面實施例中聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)的方法如下:1、樣品的制備取10μL樣品與2×SDS凝膠加樣緩沖液按照1:1比例混合,沸水浴5min,制得樣品。其中,10mL的2×SDS凝膠加樣緩沖液的配置比例如下表所示:表110mL的2×SDS凝膠加樣緩沖液的配置方法試劑添加量/mL0.5mol/LTris-Cl(pH6.8)210%(W/V)SDS4甘油2β-巰基乙醇1溴酚蘭0.02雙蒸水0.52、凝膠的制備電泳采用12%分離膠和4%濃縮膠濃度,上樣量10μL。凝膠電泳先15mA恒流下進行,待蛋白條帶進入分離膠,換20mA恒流繼續(xù)。電泳結(jié)束后,采用1%考馬斯亮藍(lán)G250染色2h,并用搖床脫色至背景清晰后攝像,AlphaEaseFC軟件分析后采用灰度定量法。其中,12%的分離膠制備方法如下:1.6mL的蒸餾水,2.0mL的30%丙烯酰胺混合液,1.3mL濃度為1.5mol/LTris(pH8.8),0.05mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的十二烷基磺酸鈉(SDS),0.05mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的過硫酸銨和0.002mL四甲基乙二胺(TEMED)先后混合配置而成。4%的濃縮膠制備方法如下:2.1mL的蒸餾水,0.5mL的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%丙烯酰胺混合液,0.38mL濃度為1.5mol/LTris(pH6.8),0.03mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的SDS,0.03mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的過硫酸銨和0.003mLTEMED先后混合配置而成。下面實施例中α-La和β-Lg含量的測定參考Sari2009的方法,采用反相高效液相色譜法(RP-HPLC),具體方法如下:采用C18色譜柱(150mm×4.6mm)進行分離,分離溫度為35℃。流動相A為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的三氟乙酸(TFA)水溶液,B為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的TPA乙腈溶液,采用二級陣列檢測器檢測,檢測波長為280nm,柱溫為35℃,上樣前,樣品需在4700×g下離心8min,然后取上清20μL上樣。采用α-La和β-Lg標(biāo)準(zhǔn)品對樣品中α-La和β-Lg的含量進行定量分析。下面通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明,但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法,按照常規(guī)方法和條件,或按照商品說明書選擇。實施例11)取切達(dá)干酪制得的新鮮乳清60kg進行試驗,其中所得到的體乳清的總固形物含量為6.5%,脂肪含量為0.03%,蛋白總含量為0.60%,乳糖含量為4.75%,pH為6.2,α-La占總蛋白的比例為20.43%,β-Lg占總蛋白比例的49.46%。將乳清預(yù)熱至40℃后,用0.1mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為7.0,電導(dǎo)率為1.7mS/cm,在此溫度下保溫15min后再次測定pH,保證pH變化范圍為±0.02。將調(diào)節(jié)pH后乳清采用100kDa的再生纖維素膜進行濃縮分離,膜面積為0.02m2,溫度為40℃,過膜壓力為30kPa,此時膜通量為140LMH(L/m2/h),濃縮10倍后停止超濾,收集所有透過液。2)步驟1)中所得的透過液中總蛋白含量為0.45%,α-La含量為0.12g/L,β-Lg含量為0.33g/L,將步驟1)中所得的滲透液升溫至50℃,并在此溫度下調(diào)節(jié)pH為4.3,保溫15min后再次測定pH,保證pH變化范圍為±0.02。采用孔徑為30kDa的RC膜(膜面積為0.02m2)進行連續(xù)性洗濾,即在膜分離過程中,在進料缸中連續(xù)注入去離子水,且注入速率與透過液滲透速率相等,都為90LMH(L/m2/h),保持進料缸中樣品體積恒定,TMP為30kPa,記錄分離過程中截留端中α-乳白蛋白的含量,待截留液中α-La含量≤0.03g/L,即收集透過液體積為進料缸中料液體積的10倍時可停止洗濾,分別收集此分離過程中透過液和截留液;3)取步驟2)中膜濃縮后的截留液和透過液分別進行真空濃縮進一步提高固形物含量至透過液中固形物含量為25.49%,截留液中固形物含量為37.49%,真空濃縮條件為55℃,壓力為0.08MPa。將截留液和透過液分別進行噴霧干燥,條件為:進口溫度135℃,出口溫度65℃,進料壓力為1.65bar,進料流速為3.8kg/h,料液溫度為50℃。所得到的α-La和β-Lg蛋白粉的主要成分如表2所示。表2α-La和β-Lg蛋白粉的主要成分含量水份(%)總蛋白含量(%)純度(%)脂肪(%)灰分(%)α-La蛋白粉2.4890.3085.701.485.74β-Lg蛋白粉4.7483.4071.201.4910.37圖1為實施例1的聚丙烯酰胺凝膠電泳圖;其中編號分別為1,2,3,4和5的電泳條帶依次代表乳清原樣,100kDa膜分離后的截留液,透過液,30kDa膜分離后的截留液和透過液;編號α、β分別為α-乳白蛋白與β-乳清蛋白。通過圖示表明本實施例的方法將β-Lg與α-La充分分離開來。實施例21)取切達(dá)干酪制得的新鮮乳清60kg進行試驗,其中所得到的體乳清的總固形物含量為6.4%,脂肪含量為0.03%,蛋白總含量為0.65%,乳糖含量為4.80%,pH為6.3,α-La占總蛋白的比例為19.89%,β-Lg占總蛋白比例的51.20%。將乳清預(yù)熱至40℃后,用0.1mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為6.8,電導(dǎo)率為1.80mS/cm,在此溫度下保溫15min后再次測定pH,保證pH變化范圍為±0.02。將調(diào)節(jié)pH后乳清采用100kDa的再生纖維素膜進行濃縮分離,膜面積為0.03m2,溫度為45℃,過膜壓力為35kPa,此時膜通量為150LMH(L/m2/h),濃縮11倍后停止超濾,收集所有透過液。2)步驟1)中透過液中總蛋白含量為0.65%,α-La含量為0.17g/L,β-Lg含量為0.45g/L,將步驟1)中透過液升溫至50℃,并在此溫度下調(diào)節(jié)pH為4.30,保溫15min后再次測定pH,保證pH變化范圍為±0.02。采用孔徑為30kDa的RC膜(膜面積為0.03m2)進行連續(xù)性洗濾,即在膜分離過程中,在進料缸中連續(xù)注入去離子水,且注入速率與透過液滲透速率相等,都為100LMH(L/m2/h),保持進料缸中樣品體積恒定,記錄分離過程中截留端中α-乳白蛋白的含量,TMP為35kPa,待截留液中α-La含量≤0.03g/L,即收集透過液體積為進料缸中體積的7倍時可停止洗濾,分別收集此分離過程中透過液和截留液;3)取步驟2)中膜濃縮后的截留液和透過液分別進行真空濃縮進一步提高固形物含量至透過液中固形物含量為25.07%,截留液中固形物含量為33.05%,真空濃縮條件為50℃,壓力為0.085MPa。將截留液和透過液分別進行噴霧干燥,條件為:進口溫度115℃,出口溫度60℃,進料壓力為1.60bar,進料流速為3.0kg/h,料液溫度為40℃。所得到的α-La和β-Lg蛋白粉的主要成分如表3所示。表3α-La和β-Lg蛋白粉的主要成分含量水份(%)總蛋白含量(%)純度(%)脂肪(%)灰分(%)α-La蛋白粉2.4793.7089.401.462.37β-Lg蛋白粉4.8880.7074.701.5012.92實施例31)取切達(dá)干酪制得的新鮮乳清60kg進行試驗,其中所得到的體乳清的總固形物含量為6.40%,脂肪含量為0.03%,蛋白總含量為0.55%,乳糖含量為4.70%,pH為6.1,α-La占總蛋白的比例為21.68%,β-Lg占總蛋白比例的48.90%。將乳清預(yù)熱至40℃后,用0.1mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為7.2,電導(dǎo)率為1.60mS/cm,在此溫度下保溫15min后再次測定pH,保證pH變化范圍為±0.02。將調(diào)節(jié)pH后乳清采用100kDa的再生纖維素膜進行濃縮分離,膜面積為0.01m2,溫度為35℃,過膜壓力為25kPa,此時膜通量為120LMH(L/m2/h),濃縮8倍后停止超濾,收集所有透過液。2)步驟1)中滲透液總蛋白含量為0.55%,α-La含量為0.15g/L,β-Lg含量為0.40g/L,將步驟1)中滲透液升溫至40℃,并在此溫度下調(diào)節(jié)pH為4.10,保溫15min后再次測定pH,保證pH變化范圍為±0.02。采用孔徑為30kDa的RC膜(膜面積為0.01m2)進行連續(xù)性洗濾,即在膜分離過程中,在進料缸中連續(xù)注入去離子水,且注入速率與透過液滲透速率相等,都為70LMH(L/m2/h),保持進料缸中樣品體積恒定,記錄分離過程中截留端中α-乳白蛋白的含量,TMP為25kPa,待截留液中α-La≤0.03g/L,即收集透過液體積為進料缸中體積的12倍時可停止洗濾,分別收集此分離過程中透過液和截留液;3)取步驟2)中膜濃縮后的截留液和透過液分別進行真空濃縮進一步提高固形物含量至透過液中固形物含量為26.47%,截留液中固形物含量為34.73%,真空濃縮條件為60℃,壓力為0.07MPa。將截留液和透過液分別進行噴霧干燥,條件為:進口溫度135℃,出口溫度70℃,進料壓力為1.60bar,進料流速為3.0kg/h,料液溫度為45℃。所得到的α-La和β-Lg蛋白粉的主要成分如表4所示。表4α-La和β-Lg蛋白粉的主要成分含量水份(%)總蛋白含量(%)純度(%)脂肪(%)灰分(%)α-La蛋白粉2.8992.5087.481.473.14β-Lg蛋白粉4.6482.5073.811.4811.38實施例4-7步驟1)和2)中膜材料的種類可分別為以下4中膜材料:纖維素酯膜、陶瓷膜、聚醚砜膜或聚偏氟乙烯膜。其它控制條件與實施1相同,所得產(chǎn)品與實施例1效果相當(dāng)。對比實施例11)取切達(dá)干酪制得的新鮮乳清60kg進行試驗,其中所得到的體乳清的總固形物含量為6.40%,脂肪含量為0.03%,蛋白總含量為0.55%,乳糖含量為4.70%,pH為6.1,α-La占總蛋白的比例為21.68%,β-Lg占總蛋白比例的48.90%。將乳清預(yù)熱至40℃后,用100kDa的再生纖維素膜進行濃縮分離,膜面積為0.02m2,溫度為40℃,過膜壓力為35kPa,此時膜通量為120LMH(L/m2/h),濃縮5倍后膜通量開始下降,此時停止超濾,收集所有透過液。2)步驟1)中所得的透過液中總蛋白含量為0.55%,α-La含量為0.17g/L,β-Lg含量為0.33g/L,將步驟1)中滲透液升溫至40℃,采用孔徑為30kDa的RC膜(膜面積為0.02m2)進行連續(xù)性洗濾,即在膜分離過程中,在進料缸中連續(xù)注入去離子水,且注入速率與透過液滲透速率相等,都為70LMH(L/m2/h),保持進料缸中樣品體積恒定,記錄分離過程中截留端中α-乳白蛋白的含量,TMP為25kPa,收集透過液體積為進料缸中體積的9倍時膜通量開始下降,此時可停止洗濾,截留液中α-La為0.09g/L,分別收集此分離過程中透過液和截留液;3)取步驟2)中膜濃縮后的截留液和透過液分別進行真空濃縮進一步提高固形物含量至透過液中固形物含量為27.25%,截留液中固形物含量為33.17%,真空濃縮條件為60℃,壓力為0.07MPa。將截留液和透過液分別進行噴霧干燥,條件為:進口溫度135℃,出口溫度70℃,進料壓力為1.60bar,進料流速為3.0kg/h,料液溫度為45℃。所得到的α-La和β-Lg蛋白粉的主要成分如表5所示。表5α-La和β-Lg蛋白粉的主要成分含量水份(%)總蛋白含量(%)純度(%)脂肪(%)灰分(%)α-La蛋白粉2.7890.4261.431.505.30β-Lg蛋白粉4.2381.6858.661.4512.64由對比例1可以看出,如步驟1)和步驟2)過濾前不調(diào)節(jié)pH,則所得蛋白單體純度較低,且會造成膜污染,使得分離過程中膜通量下降。對比實施例21)取切達(dá)干酪制得的新鮮乳清60kg進行試驗,其中所得到的體乳清的總固形物含量為6.60%,脂肪含量為0.03%,蛋白總含量為0.59%,乳糖含量為4.76%,pH為6.3,α-La占總蛋白的比例為20.64%,β-Lg占總蛋白比例的50.61%。將乳清預(yù)熱至40℃后,用0.1mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值為6.8,電導(dǎo)率為1.80mS/cm,在此溫度下保溫15min后再次測定pH,保證pH變化范圍為±0.02。將調(diào)節(jié)pH后乳清采用100kDa的再生纖維素膜進行濃縮分離,膜面積為0.01m2,溫度為45℃,過膜壓力為35kPa,此時膜通量為150LMH(L/m2/h),濃縮11倍后停止超濾,收集所有透過液。2)步驟1)中所得的透過液中總蛋白含量為0.61%,α-La含量為0.16g/L,β-Lg含量為0.42g/L,將步驟1)中滲透液升溫至50℃,并在此溫度下調(diào)節(jié)pH為4.30,保溫15min后再次測定pH,保證pH變化范圍為±0.02。采用孔徑為30kDa的RC膜(膜面積為0.01m2)進行連續(xù)性洗濾,即在膜分離過程中,在進料缸中連續(xù)注入去離子水,且注入速率與透過液滲透速率相等,都為90LMH(L/m2/h),保持進料缸中樣品體積恒定,記錄分離過程中截留端中α-乳白蛋白的含量,TMP為35kPa,收集透過液體積為進料缸中體積的4倍時可停止洗濾,截留液中α-La含量為0.08g/L,分別收集此分離過程中透過液和截留液;3)取步驟2)中膜濃縮后的截留液和透過液分別進行真空濃縮進一步提高固形物含量至透過液中固形物含量為25.56%,截留液中固形物含量為34.55%,真空濃縮條件為50℃,壓力為0.085MPa。將截留液和透過液分別進行噴霧干燥,條件為:進口溫度115℃,出口溫度60℃,進料壓力為1.60bar,進料流速為3.0kg/h,料液溫度為40℃。所得到的α-La和β-Lg蛋白粉的主要成分如表6所示。表6α-La和β-Lg蛋白粉的主要成分含量水份(%)總蛋白含量(%)純度(%)脂肪(%)灰分(%)α-La蛋白粉2.9185.4943.511.4810.12β-Lg蛋白粉4.9474.6139.421.4918.96由對比實施例2可以看出,步驟2)中30kDaRC連續(xù)洗濾過程中,如果洗濾倍數(shù)過小,導(dǎo)致蛋白單體純度較低,且灰分含量過高.對比實施例31)取切達(dá)干酪制得的新鮮乳清60kg進行試驗,其中所得到的體乳清的總固形物含量為6.45%,脂肪含量為0.03%,蛋白總含量為0.60%,乳糖含量為4.70%,pH為6.20,α-La占總蛋白的比例為19.90%,β-Lg占總蛋白比例的51.16%。將乳清預(yù)熱至40℃后,用0.1mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為7.0,電導(dǎo)率為1.7mS/cm,在此溫度下保溫15min后再次測定pH,保證pH變化范圍為±0.02。將調(diào)節(jié)pH后乳清采用100kDa的再生纖維素膜進行濃縮分離,膜面積為0.03m2,溫度為40℃,過膜壓力為30kPa,此時膜通量為140LMH(L/m2/h),濃縮10倍后停止超濾,收集所有透過液。2)步驟1)中所得的透過液中總蛋白含量為0.48%,α-La含量為0.15g/L,β-Lg含量為0.42g/L,將步驟1)中滲透液升溫至50℃,并在此溫度下調(diào)節(jié)pH為4.30,保溫15min后再次測定pH,保證pH變化范圍為±0.02。采用孔徑為30kDa的RC膜(膜面積為0.03m2)進行濃縮,濃縮8倍后,即截留液的體積為原樣體積的1/8時停止過濾,在整個濃縮過程中,膜通量為90LMH(L/m2/h),TMP為30kPa,截留液中α-La含量為0.11g/L,分別收集此分離過程中透過液和截留液;3)取步驟2)中膜濃縮后的截留液和透過液分別進行真空濃縮進一步提高固形物含量至透過液中固形物含量為25.49%,截留液中固形物含量為37.49%,真空濃縮條件為55℃,壓力為0.08MPa。將截留液和透過液分別進行噴霧干燥,條件為:進口溫度135℃,出口溫度65℃,進料壓力為1.65bar,進料流速為3.8kg/h,料液溫度為50℃。所得到的α-La和β-Lg蛋白粉的主要成分如表7所示。表7α-La和β-Lg蛋白粉的主要成分含量水份(%)總蛋白含量(%)純度(%)脂肪(%)灰分(%)α-La蛋白粉2.8175.4943.511.4820.22β-Lg蛋白粉4.9664.6139.421.4928.93由對比例3可以看出,步驟2)中30kDaRC分離過程中,直接進行濃縮,不進行洗濾,導(dǎo)致蛋白單體純度較低,且灰分含量過高。對比實施例41)取切達(dá)干酪制得的新鮮乳清60kg進行試驗,其中所得到的體乳清的總固形物含量為6.50%,脂肪含量為0.03%,蛋白總含量為0.60%,乳糖含量為4.70%,pH為6.2,α-La占總蛋白的比例為20.46%,β-Lg占總蛋白比例的49.90%。將乳清預(yù)熱至40℃后,用0.1mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為7.2,電導(dǎo)率為1.60mS/cm,在此溫度下保溫15min后再次測定pH,保證pH變化范圍為±0.02。將調(diào)節(jié)pH后乳清采用50kDa的陶瓷膜進行濃縮分離,膜面積為0.02m2,溫度為35℃,過膜壓力為25kPa,此時膜通量為55LMH(L/m2/h),濃縮4倍后停止超濾,收集所有透過液。2)步驟1)中滲透液總蛋白含量為0.31%,α-La含量為0.17g/L,β-Lg含量為0.23g/L,將步驟1)中滲透液升溫至40℃,并在此溫度下調(diào)節(jié)pH為4.10,保溫15min后再次測定pH,保證pH變化范圍為±0.02。采用孔徑為30kDa的RC膜(膜面積為0.02m2)進行連續(xù)性洗濾,即在膜分離過程中,在進料缸中連續(xù)注入去離子水,且注入速率與透過液滲透速率相等,都為70LMH(L/m2/h),保持進料缸中樣品體積恒定,記錄分離過程中截留端中α-La的含量,TMP為25kPa,待截留液中α-La≤0.03g/L,即收集透過液體積為進料缸中體積的12倍時可停止洗濾,分別收集此分離過程中透過液和截留液;3)取步驟2)中膜濃縮后的截留液和透過液分別進行真空濃縮進一步提高固形物含量至透過液中固形物含量為27.61%,截留液中固形物含量為33.92%,真空濃縮條件為60℃,壓力為0.07MPa。將截留液和透過液分別進行噴霧干燥,條件為:進口溫度135℃,出口溫度70℃,進料壓力為1.60bar,進料流速為3.0kg/h,料液溫度為45℃。所得到的α-La和β-Lg蛋白粉的主要成分如表8所示。表8α-La和β-Lg蛋白粉的主要成分含量水份(%)總蛋白含量(%)純度(%)脂肪(%)灰分(%)α-La蛋白粉2.8892.5486.461.483.10β-Lg蛋白粉4.6481.4442.751.4712.45在步驟1)中如果采用50kDa陶瓷膜進行超濾,所得到的β-Lg蛋白粉的純度較低,這是由于膜孔徑造成產(chǎn)品不好。對比實施例51)取切達(dá)干酪制得的新鮮乳清60kg進行試驗,其中所得到的體乳清的總固形物含量為6.40%,脂肪含量為0.03%,蛋白總含量為0.55%,乳糖含量為4.70%,pH為6.1,α-La占總蛋白的比例為21.68%,β-Lg占總蛋白比例的48.90%。將乳清預(yù)熱至40℃后,用0.1mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為7.2,電導(dǎo)率為1.60mS/cm,在此溫度下保溫15min后再次測定pH,保證pH變化范圍為±0.02。將調(diào)節(jié)pH后乳清采用100kDa的再生纖維素膜進行濃縮分離,膜面積為0.03m2,溫度為35℃,過膜壓力為25kPa,此時膜通量為120LMH(L/m2/h),濃縮8倍后停止超濾,收集所有透過液。2)步驟1)中滲透液總蛋白含量為0.55%,α-La含量為0.15g/L,β-Lg含量為0.40g/L,將步驟1)中滲透液升溫至40℃,并在此溫度下調(diào)節(jié)pH為4.10,保溫15min后再次測定pH,保證pH變化范圍為±0.02。采用孔徑為10kDa的RC膜(膜面積為0.03m2)進行連續(xù)性洗濾,即在膜分離過程中,在進料缸中連續(xù)注入去離子水,且注入速率與透過液滲透速率相等,都為25LMH(L/m2/h),保持進料缸中樣品體積恒定,記錄分離過程中截留端中α-乳白蛋白的含量,TMP為15kPa,此結(jié)果發(fā)現(xiàn),截留液中α-La含量由0.15g/L下降至0.13g/L后不再變化,難以實現(xiàn)截留液中α-La≤0.03g/L,即收集透過液體積為進料缸中體積的12倍時可停止洗濾,分別收集此分離過程中透過液和截留液;3)取步驟2)中膜濃縮后的截留液和透過液分別進行真空濃縮進一步提高固形物含量至透過液中固形物含量為27.79%,截留液中固形物含量為35.14%,真空濃縮條件為60℃,壓力為0.07MPa。將截留液和透過液分別進行噴霧干燥,條件為:進口溫度135℃,出口溫度70℃,進料壓力為1.60bar,進料流速為3.0kg/h,料液溫度為45℃。截留液和透過液噴霧干燥后所得到的粉體主要成分如表9所示。表9截留液和透過液噴霧干燥后所得到的粉體主要成分含量在步驟2)中如果采用10kDa的RC膜進行分離,截留液中蛋白含量較高,且α-La和β-Lg占總蛋白的比例與未采用10kDa的RC膜分離的比例相當(dāng);透過液中蛋白含量較少,且主要是部分α-La蛋白,β-Lg蛋白檢測不出。效果實施例1將市售產(chǎn)品α-La蛋白粉、β-Lg蛋白粉(廠家:恒天然集團)與本發(fā)明的產(chǎn)品進行粉體性質(zhì)進行對比,結(jié)果如表10。表10α-La和β-Lg蛋白粉粉體性質(zhì)休止角的大小直接反應(yīng)粉體的流動性,休止角越小,粉體的流動性越好。休止角是指在靜平衡狀態(tài)下,粉體堆積斜面與底部水平面所夾銳角。它是通過特定方式使粉體自然下落到特定平臺上形成的。壓縮度越小,粉體的流動性越好。壓縮度是指粉體的振實密度與松裝密度之差與振實密度之比。其中,振實密度是指一定重量(或體積)的粉體裝填在特定容器后,對容器進行一定強度的震動,從而破壞粉體顆粒間的空隙,使顆粒處于緊密狀態(tài),這時的粉體密度叫振實密度;松裝密度是指粉體在特定容器中處于自然充滿狀態(tài)后的密度由表10可知,本發(fā)明采用膜分離法所制得的α-La蛋白粉和β-Lg蛋白粉的流動性與市售采用其他方法制得的α-La蛋白粉和β-Lg蛋白粉流動性接近,溶解性相當(dāng),但是本發(fā)明制得的α-La蛋白粉和β-Lg蛋白粉中蛋白含量高,純度較高,而且更易于大規(guī)模進行生產(chǎn)。效果實施例2將α-La蛋白粉按照4%的添加量強化至培爾貝瑞奶粉(廠家:光明乳業(yè)股份有限公司)中,配制為10%的奶粉溶液,在室溫下充分?jǐn)嚢枞芙?,?0位感官評定員來評定。表11為感官評價的標(biāo)準(zhǔn)。表12中對照組為不添加α-La蛋白粉的奶粉,1,2和3分別為添加了實施例1,2和3制備的α-La蛋白粉的奶粉,根據(jù)評定員的喜好度分別對色澤和風(fēng)味兩方面來進行打分,分?jǐn)?shù)越高表示喜好度越高,分?jǐn)?shù)范圍為1~10。表12中各結(jié)果的平均分。表11感官評定標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)色澤特征色澤均一,呈乳黃色或淺黃色;有光澤風(fēng)味濃郁的乳香味,無不良?xì)馕侗?2感官評定結(jié)果指標(biāo)對照樣品1樣品2樣品3色澤109.8109.9風(fēng)味109.79.89.7由表12可知,對照組和樣品1,2和3組的感官結(jié)果中色澤和風(fēng)味沒有顯著差異性,這表明添加了α-La和β-Lg后不會影響產(chǎn)品的風(fēng)味和色澤。效果實施例3在酸奶的生產(chǎn)加工中,比較未添加和添加β-Lg蛋白粉對產(chǎn)品特性的影響,酸奶制作工藝如下:鮮牛乳添加或不添加β-Lg蛋白粉制品(按照0.2%(w/w)比例添加)→預(yù)熱至40-50℃保持30min→高速剪切均質(zhì)(7200rpm,2min)→殺菌(90-95℃,5min)→冷卻至42℃→按照4%的添加量加入白砂糖并攪勻→接種(菌種預(yù)先采用無菌生理鹽水溶解后按照生產(chǎn)商提供說明添加)→42℃發(fā)酵→速冷至10℃→攪拌→置于4℃。對照組為不添加β-Lg蛋白粉的奶粉,編號A、B和C分別為按照0.2%(w/w)比例添加了實施例1,2和3制備的β-Lg蛋白粉的奶粉。由5名經(jīng)過培訓(xùn)的專業(yè)技術(shù)人員從質(zhì)地、口感和風(fēng)味三個方面進行評定。其中,質(zhì)地包括酸奶的細(xì)膩程度,光澤程度和稠厚程度;口感包括滑爽程度,飽滿程度和顆粒感;風(fēng)味有奶香和回味。每個指標(biāo)的評分為0~10分,分值越高代表產(chǎn)品質(zhì)量越好。對照樣品為未添加β-Lg蛋白粉的產(chǎn)品。感官評價結(jié)果如表13。表13感官評價結(jié)果樣品編號質(zhì)地口感風(fēng)味對照組9.59.910A109.910B9.91010C9.89.810與對照樣品相比,加入β-Lg蛋白粉后,產(chǎn)品的質(zhì)地和口感較好,風(fēng)味與對照樣品沒有區(qū)別。