从牛奶中提取乳清蛋白及分离乳清蛋白中不同活性成分的方法.pdf

本发明公开了一种从牛奶中提取乳清蛋白及分离乳清蛋白中不同活性成分的方法，其主要步骤为：首先在牛奶中添加15－25％体积的无水乙醇，搅拌均匀，静置30－60分钟后过滤去除沉淀，然后在滤液中添加无水乙醇，使乙醇含量达到35％，继续添加无水乙醇直至乙醇含量逐渐达到55％，搅拌均匀，静置30－60分钟后，3000－5000rpm离心，倒出上清液，所得沉淀即为乳清蛋白。本发明采用乙醇作为沉淀剂，乙醇可回收利用，乳清蛋白中的乙醇可完全挥发，无杂质残留，乳清蛋白制剂便于携带，服用方便。

1、  一种从牛奶中提取乳清蛋白及分离乳清蛋白中不同活性成分的方法，其特征在于它包括以下步骤：
1)原料准备：选取新鲜牛奶；
2)提取粗蛋白：在牛奶中添加15-25％体积的无水乙醇，搅拌均匀，静置30-60分钟后过滤，所得沉淀即为粗蛋白；
3)提取乳清蛋白：在步骤2过滤所得的滤液中添加无水乙醇，使乙醇含量达到35％，继续添加无水乙醇直至乙醇含量逐渐达到55％，搅拌均匀，静置30-60分钟后，3000-5000rpm离心，倒出上清液，所得沉淀即为乳清蛋白；
4)干燥：将乳清蛋白真空干燥或冷冻干燥；
5)粉碎：干燥后的乳清蛋白，万能粉碎机粉碎至140-180目；
6)制剂：制成胶囊或片剂；
7)检查：剔除残品，合格者包装贮藏；
8)乙醇的回收：将步骤2和步骤3中过滤和倒出的乙醇溶液用薄膜蒸发设备在50℃，0.09Mpa条件下回收乙醇。

2、  根据权利要求1所述的从牛奶中提取全乳清蛋白的方法，其特征在于：在所述步骤3中提取乳清蛋白时，当添加的无水乙醇含量从35％逐渐达到40％的过程中，所得到的沉淀是以α-乳清蛋白为主要含量。

3、  根据权利要求1所述的从牛奶中提取全乳清蛋白的方法，其特征在于：在所述步骤3中提取乳清蛋白时，当添加的无水乙醇含量从40％逐渐达到45％的过程中，所得到的沉淀是以乳过氧化物酶为主要含量。

4、  根据权利要求1所述的从牛奶中提取全乳清蛋白的方法，其特征在于：在所述步骤3中提取乳清蛋白时，当添加的无水乙醇含量从45％逐渐达到50％的过程中，所得到的沉淀是以β-乳球蛋白为主要含量。

5、  根据权利要求1所述的从牛奶中提取全乳清蛋白的方法，其特征在于：在所述步骤3中提取乳清蛋白时，当添加的无水乙醇含量从50％逐渐达到55％的过程中，所得到的沉淀是以乳铁蛋白为主要含量。

6、  根据权利要求1所述的从牛奶中提取全乳清蛋白的方法，其特征在于：在所述步骤6的制剂过程中，可根据需要添加5-15％的复合维生素。

从牛奶中提取乳清蛋白及分离乳清蛋白中不同活性成分的方法
技术领域
本发明涉及一种从牛奶中提取乳清蛋白及分离乳清蛋白中不同活性成分的方法。
背景技术
蛋白质是人体内最重要的生命物质，它不仅是制造身体各器官的基本物质，而且参与生命活动的每个过程，如免疫功能的维持；营养物质和氧的运输；血红蛋白的生成以及血液凝结；伤口的愈合；生长发育等。因此蛋白质的缺乏会引起贫血；免疫功能低下；睡眠不良；胎儿、儿童发育迟缓、术后恢复缓慢等多种不良影响。
一般人每天每公斤体重大约需1克左右的蛋白质，健美人群、怀孕妇女以及儿童的需要量则成倍增加。日常生活中人们摄取蛋白质的主要途径是饮食，但由于很多人的饮食结构不均衡及其他各方面原因，实际生活中有很多人的蛋白质摄取量不足，严重影响了其身体健康。
乳清蛋白的消化、吸收率超过任何一种其他的蛋白质，且低胆固醇、低脂肪、低热量。牛奶乳清蛋白中富含半胱氨酸和蛋氨酸，这些含硫氨基酸能维持人体内抗氧化剂的水平，并能在细胞分裂时尽量稳定DNA。实验证明，乳清蛋白也能刺激人体免疫系统，阻止化学诱发性癌症的发生，同时增加骨骼强度和降低LDL胆固醇水平。但在普通鲜牛奶里，乳清蛋白含量仅为0.5％左右，达不到人体的需要，因此，通过对牛奶的提纯和精制加工，可以得到含100％乳清蛋白的产品。
乳清中主要的蛋白质成份分别为β-乳球蛋白(48％)、α-乳清蛋白(19％)、蛋白酶-胨(20％)、血清白蛋白(5％)和免疫球蛋白(8％)，以及乳铁蛋白和乳过氧化物酶，这些种类的成份各具独特的生物活性。
现有的工艺多以盐沉淀的方法，或通过调PH值的方法来分离和提纯乳清蛋白，盐沉淀就是在牛奶中加入硫酸氨、氯化钠、氯化钙等盐溶液，达到一定浓度(20％-40％)将杂蛋白沉淀除去，上清液再加入盐，使盐浓度达到一定浓度(40％-60％)后使乳清蛋白沉淀析出，然后将沉淀用透析膜透析洗去盐分和离子后，干燥得到乳清蛋白。而调PH值的方法也是用盐酸或磷酸将牛奶的PH值调到一定值(5-8)，得到乳清蛋白沉淀后用透析膜透析洗去盐分和离子，干燥得到乳清蛋白。上述两个工艺中的洗去盐分和离子的步骤导致提取乳清蛋白的成本较高，另外如果洗盐和离子不彻底，则可能会导致盐中毒或离子中毒，给健康带来危害。
现有的乳清蛋白产品都包含全乳清蛋白，没有针对不同活性作用成分的产品。另外现有的产品主要都以粉状为产品形式，冲服或拌服，不便于外出携带服用。为了改善口感，添加剂的使用也降低了蛋白的含量。
发明内容
本发明的目的一是提供一种从牛奶中提取乳清蛋白的方法。
本发明的目的二是提供一种分离乳清蛋白中不同活性成分的方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种从牛奶中提取乳清蛋白及分离乳清蛋白中不同活性成分的方法，它包括以下步骤：
1)  原料准备：选取新鲜牛奶；
2)  提取粗蛋白：在牛奶中添加15-25％体积的无水乙醇，搅拌均匀，静置30-60
    分钟后过滤，所得沉淀即为粗蛋白；
3)  提取乳清蛋白：在步骤2过滤所得的滤液中添加无水乙醇，使乙醇含量达
    到35％，继续添加无水乙醇直至乙醇含量逐渐达到55％，搅拌均匀，静置
    30-60分钟后，3000-5000rpm离心，倒出上清液，所得沉淀即为乳清蛋白；
4)  干燥：将乳清蛋白真空干燥或冷冻干燥；
5)  粉碎：干燥后的乳清蛋白，万能粉碎机粉碎至140-180目；
6)  制剂：制成胶囊或片剂；
7)  检查：剔除残品，合格者包装贮藏；
8)  乙醇的回收：将步骤2和步骤3中过滤和倒出的乙醇溶液用薄膜蒸发设备
    在50℃，0.09Mpa条件下回收乙醇。
在所述步骤3中提取乳清蛋白时，当添加的无水乙醇含量从35％逐渐达到40％的过程中，所得到的沉淀是以α-乳清蛋白为主要含量。
在所述步骤3中提取乳清蛋白时，当添加的无水乙醇含量从40％逐渐达到45％的过程中，所得到的沉淀是以乳过氧化物酶为主要含量。
在所述步骤3中提取乳清蛋白时，当添加的无水乙醇含量从45％逐渐达到50％的过程中，所得到的沉淀是以β-乳球蛋白为主要含量。
在所述步骤3中提取乳清蛋白时，当添加的无水乙醇含量从50％逐渐达到55％的过程中，所得到的沉淀是以乳铁蛋白为主要含量。
在所述步骤6的制剂过程中，可根据需要添加5-15％的复合维生素。
由于本发明采用了以上技术方案，故具有以下优点：
本发明采用乙醇作为沉淀剂，乙醇可回收利用，乳清蛋白中的乙醇可完全挥发，无杂质残留。乳清蛋白制剂便于携带，服用方便。同时也可在制备过程中添加复合维生素，以更全面的补充人体维生素的需要。
具体实施方式
下面对上述从牛奶中提取乳清蛋白及分离乳清蛋白中不同活性成分的方法作进一步详细的说明，其具体步骤如下：
1、原料准备：选取新鲜牛奶；
2、提取粗蛋白：在牛奶中添加15-25％体积的无水乙醇，搅拌均匀，静置30-60分钟后，用8层纱布过滤，所得沉淀即为粗蛋白；
3、提取乳清蛋白：上步过滤所得的滤液中再添加35％的无水乙醇，继续添加无水乙醇直至乙醇含量达到55％，搅拌均匀，静置30-60分钟，3000-5000rpm离心5-10分钟，倒出上清液，所得沉淀即为乳清蛋白；
4、干燥：乳清蛋白40℃以下，0.09MPa真空干燥1-2天，或冷冻干燥3-4天；
5、粉碎：干燥后的乳清蛋白，万能粉碎机粉碎至140-180目；
6、制剂：半自动或全自动填充机填充成0.5-1.0克规格的胶囊或添加适量辅料混合均匀后直接在压片机上压成1-1.5克重地片剂；
7、检查：剔除残品，合格者包装贮藏；
8、乙醇的回收：将步骤2、步骤3过滤和倒出所得的乙醇溶液用薄膜蒸发设备在50℃，0.09Mpa条件下回收乙醇。
采用此工艺流程生产出的乳清蛋白制剂外观光滑、洁净，重量差异在±10％以内，经转篮法(按《中华人民共和国药典(2002年版)》)测定10分钟溶出85％，20分钟基本全部溶出，在37℃，RH75％的条件下基本稳定。
在本发明的工艺过程的第3步提取乳清蛋白时，当添加的无水乙醇含量从35％逐渐达到40％后，搅拌均匀，静置30-60分钟，3000-5000rpm离心10分钟，倒出上清液，所得沉淀即为以α-乳清蛋白为主要成分的乳清蛋白。
在上述倒出的上清液中继续添加无水乙醇，使乙醇含量从40％逐渐达到45％，搅拌均匀，静置30-60分钟，3000-5000rpm离心10分钟，倒出上清液，所得沉淀以乳过氧化物酶为主要含量。
在上述离心所得的上清液中再添加无水乙醇，使乙醇含量从45％逐渐达到50％，搅拌均匀，静置30-60分钟，3000-5000rpm离心10分钟，倒出上清液，所得沉淀以β-乳球蛋白为主要含量。
在上述离心所得的上清液中再添加无水乙醇，使乙醇含量从50％逐渐达到55％，搅拌均匀，静置30-60分钟，3000-5000rpm离心10分钟，倒出上清液，所得沉淀以乳铁蛋白为主要含量。
在本发明的工艺过程的第6步制剂时，也可以根据需要添加复合维生素，添加比例为5-15％，从而可以更全面的补充人体维生素的需要。
下面为本发明的具体实施例：
实施例1：
制造牛奶全乳清蛋白胶囊
1、原料准备：准备牛奶20升；
2、提取粗蛋白：牛奶中添加15-25％体积的无水乙醇，搅拌均匀，静置30-60分钟，8层纱布过滤，所得沉淀即为粗蛋白；
3、提取乳清蛋白：上步过滤所得的滤液中再添加35％的无水乙醇，继续添加无水乙醇直至乙醇含量达到55％，搅拌均匀，静置30-60分钟，3000-5000rpm离心10分钟，倒出上清液，所得沉淀即为乳清蛋白；
4、干燥：将乳清蛋白在40℃以下，0.09Mpa条件下真空干燥1-2天，或冷冻干燥3-4天；
5、粉碎：干燥后的乳清蛋白，万能粉碎机粉碎至140-180目；
6、胶囊剂的填充：半自动或全自动填充机填充成0.5-1.0克规格的胶囊；
7、检查：剔除残品，合格者包装贮藏；
8、乙醇的回收：步骤2、3过滤所得的乙醇溶液用薄膜蒸发设备50℃，0.09Mpa条件下回收乙醇。
实施例2
制造复维乳清蛋白胶囊
1、原料准备：准备新鲜牛奶20升；
2、提取粗蛋白：牛奶中添加15-25％体积的无水乙醇，搅拌均匀，静置30-60分钟，8层纱布过滤，所得沉淀即为粗蛋白；
3、提取乳清蛋白：上步过滤所得的滤液中再添加35％的无水乙醇，继续添加无水乙醇直至乙醇含量达到55％，搅拌均匀，静置30-60分钟，3000-5000rpm离心，倒出上清液，所得沉淀即为乳清蛋白；
4、干燥：将乳清蛋白在40℃以下，0.09Mpa条件下真空干燥1-2天，或冷冻干燥3-4天；
5、粉碎：干燥后的乳清蛋白，万能粉碎机粉碎至140-180目；
6、添加复合维生素：复合维生素(市售，含23.5％维生素A、1％微克维生素D、10％毫克维生素E、2.5％毫克维生素B1、2.5％毫克维生素B2、5％毫克维生素B3(烟酸)、5％毫克维生素B5(泛酸)、5％毫克维生素B6、0.5％微克维生素B12、5％微克叶酸以及40％维生素C，万能粉碎机粉碎至140-180目，与乳清蛋白粉混合均匀；
7、胶囊剂的填充：半自动或全自动填充机填充成0.5-1.0克规格的胶囊；
8、检查：剔除残品，合格者包装贮藏；
9、乙醇的回收：步骤2、3过滤所得的乙醇溶液用薄膜蒸发设备50℃，0.09Mpa条件下回收乙醇。
实施例3
制造以α-乳清蛋白为主要含量的儿童型乳清蛋白咀嚼片
1、原料准备：准备新鲜牛奶20升；
2、提取粗蛋白：牛奶中添加15-25％体积的无水乙醇，搅拌均匀，静置30-60分钟，8层纱布过滤，所得沉淀即为粗蛋白；
3、提取乳清蛋白：上步过滤所得的滤液中再添加无水乙醇，当添加的无水乙醇含量从35％逐渐达到40％后，搅拌均匀，静置30-60分钟，3000-5000rpm离心10分钟，倒出上清液，所得沉淀中α-乳清蛋白的含量不低于80％；
4、干燥：将乳清蛋白在40℃以下，0.09Mpa条件下真空干燥1-2天，或冷冻干燥3-4天；
5、粉碎：干燥后的乳清蛋白，万能粉碎机粉碎至140-180目；
6、制片：精确称取步骤5所得α-乳清蛋白粉80克，添加阿斯巴甜2克，橙汁粉末香精3克，微粉硅胶3克，脂酸镁3克，微晶纤维素39克，蔗糖粉30克，混合均匀后直接在压片机上压成1-1.5克重的片；
7、检查：剔除残品，合格者包装贮藏；
8、乙醇的回收：步骤2和步骤3过滤所得的乙醇溶液用薄膜蒸发设备在50℃、0.09Mpa条件下回收乙醇。
每片咀嚼片中，含α-乳清蛋白0.3-0.5克，更利于儿童的吸收和利用。
实施例4
制造以乳过氧化物酶为主要含量的具有美肤作用的蛋白胶囊
1、实施例3中步骤3离心所得的上清液中再添加无水乙醇，使乙醇含量从40％逐渐达到45％，搅拌均匀，静置30-60分钟，3000-5000rpm离心10分钟，倒出上清液，所得沉淀中乳过氧化物酶的含量不低于80％；
2、干燥：将乳清蛋白在40℃以下，0.09Mpa条件下真空干燥1-2天，或冷冻干燥3-4天；
3、粉碎：干燥后的乳清蛋白，万能粉碎机粉碎至140-180目。
4、胶囊剂的填充：半自动或全自动填充机填充成0.5-1.0克规格的胶囊。
5、检查：剔除残品，合格者包装贮藏。
6、乙醇的回收：步骤2、3中过滤所得的乙醇溶液用薄膜蒸发设备50℃，0.09Mpa条件下回收乙醇。
每个胶囊中含0.01-0.05克的乳过氧化物酶，对皮肤更新、消除皱纹有一定作用，可以使皮肤显得更软、更幼滑。(出自1998年03月出版的《美国乳清蛋白应用和最新进展 中国食品添加剂》)
实施例5
制造以β-乳球蛋白为主要含量的乳清蛋白胶囊
1、实施例4步骤1中离心所得的上清液中再添加无水乙醇，使乙醇含量从45％逐渐达到50％，搅拌均匀，静置30-60分钟，3000-5000rpm离心10分钟，倒出上清液，所得沉淀中β-乳球蛋白的含量不低于80％；
2、干燥：将乳清蛋白在40℃以下，0.09Mpa条件下真空干燥1-2天，或冷冻干燥3-4天；
3、粉碎：干燥后的乳清蛋白，万能粉碎机粉碎至140-180目；
4、胶囊剂的填充：半自动或全自动填充机填充成0.5-1.0克规格的胶囊；
5、检查：剔除残品，合格者包装贮藏；
6、乙醇的回收：步骤2、3中过滤所得的乙醇溶液用薄膜蒸发设备50℃，0.09Mpa条件下回收乙醇。
每个胶囊中含0.3-0.6克的β-乳球蛋白，在长时间大强度运动时可以为骨骼肌的提供能量供应、延缓中枢疲劳，能够刺激合成代谢激素的分泌与释放，从而刺激肌肉生长和机体脂肪的降低。(出自1998年03月出版的《美国乳清蛋白应用和最新进展中国食品添加剂》)
实施例6
制造以乳铁蛋白为主要含量的乳清蛋白胶囊
1、实施例5步骤1中离心所得的上清液中再添加无水乙醇，使乙醇含量从50％逐渐达到55％，搅拌均匀，静置30-60分钟后，3000-5000rpm离心10分钟，倒出上清液，所得沉淀中乳铁蛋白的含量不低于80％。
2、干燥：将乳清蛋白在40℃以下，0.09Mpa条件下真空干燥1-2天，或冷冻干燥3-4天；
3、粉碎：干燥后的乳清蛋白，万能粉碎机粉碎至140-180目；
4、胶囊剂的填充：半自动或全自动填充机填充成0.5-1.0克规格的胶囊；
5、检查：剔除残品，合格者包装贮藏；
6、乙醇的回收：步骤2、3中过滤所得的乙醇溶液用薄膜蒸发设备在50℃，0.09Mpa条件下回收乙醇。
每个胶囊中含0.05-0.2克的乳铁蛋白，可以抑制游离基形成，调节人体铁质转移，促进细胞生长并提高免疫能力，促进双歧杆菌增殖，并可作为抗氧化剂，具有抗衰老的作用。(出自1998年3月出版的《美国乳清蛋白应用和最新进展 中国食品添加剂》)