从新鲜牛奶中提取_乳球蛋白

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910015705.3(22)申请日 2019.01.08(71)申请人 东北农业大学地址 150030 黑龙江省哈尔滨市香坊区木材街59号(72)发明人 郭明若　程建军　蒋世龙　谢庆刚　田木　王皓　周欣慧　赵善舶　宋晓　(74)专利代理机构 哈尔滨市阳光惠远知识产权代理有限公司 23211代理人 邓宇(51)Int.Cl.A23C 9/16(2006.01)A23C 7/04(2006.01)A23J 1/20(2006.01)(54)发明名称一种从鲜奶中分离天然乳清蛋白的方法及应用(57)摘要一种从鲜奶中分离天然乳清蛋白的方法及应用，属于乳制品的生产技术领域。

针对现有分离方法破坏鲜奶中乳清功能性质的问题，本发明提供了一种从鲜奶中分离天然乳清蛋白的方法，包括以下步骤：1)脱脂：将鲜奶离心脱脂，获得脱脂鲜奶，所述鲜奶为牛奶或山羊奶；2)微滤：脱脂鲜奶利用微滤膜进行微滤，微滤后截留液为酪蛋白溶液，透过液为乳清；3)超滤：将乳清经超滤膜进行超滤，超滤后截留液为乳清蛋白浓缩液；4)脱盐：将浓缩乳清蛋白脱盐后得到天然乳清蛋白。

在分离过程中没有经过相变，保留乳清蛋白天然的功能性质，可以用于婴儿奶粉的生产。

权利要求书1页 说明书3页CN 110663773 A 2020.01.10C N 110663773A1.一种从鲜奶中分离天然乳清蛋白的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)脱脂：将鲜奶离心脱脂，获得脱脂鲜奶，所述鲜奶为牛奶或山羊奶；2)微滤：脱脂鲜奶利用微滤膜进行微滤，微滤后截留液为酪蛋白溶液，透过液为乳清；3)超滤：将乳清经超滤膜进行超滤，超滤后截留液为乳清蛋白浓缩液；4)脱盐：将乳清蛋白浓缩液脱盐后得到天然乳清蛋白。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)所述脱脂是指将鲜奶加热到45-55℃，离心脱脂，得到脱脂鲜奶和稀奶油。

β 乳球蛋白生产工艺
β 乳球蛋白是一种重要的乳制品成分，其生产工艺一般包括以下几个步骤：
1. 乳清的提取，β 乳球蛋白主要存在于乳清中，因此首先需要从牛奶中提取乳清。

这通常通过离心、过滤和超滤等物理方法进行。

2. 蛋白分离，在乳清中，β 乳球蛋白通常与其他蛋白质混合在一起，需要进行分离和纯化。

这一步通常通过离子交换层析、凝胶过滤和超滤等技术来实现。

3. 浓缩和干燥，分离得到的β 乳球蛋白溶液需要进行浓缩和干燥，以便于后续的加工和运输。

这一步通常通过膜浓缩和喷雾干燥等技术来实现。

4. 加工和成型，浓缩干燥后的β 乳球蛋白可以根据需要进行加工和成型，例如制成粉末、颗粒或液体形式，以便于食品、保健品或医药品等行业的应用。

在整个生产工艺中，需要严格控制各个环节的操作参数，包括温度、pH 值、搅拌速度等，以确保β 乳球蛋白的质量和产量达到预期的要求。

同时，生产过程中需要符合相关的食品安全和质量管理标准，确保产品的安全性和可追溯性。

另外，一些先进的生产工艺技术，如超临界流体技术和膜分离技术等，也在β 乳球蛋白生产中得到了应用，以提高产率和产品质量。

总的来说，β 乳球蛋白的生产工艺是一个复杂的过程，需要综合运用物理、化学和工程学等多个领域的知识和技术。

一、实验目的1. 学习从牛奶中提取蛋白质的方法；2. 掌握蛋白质的鉴定方法；3. 了解牛奶蛋白的成分和性质。

二、实验原理牛奶是一种含有多种营养成分的乳制品，其中蛋白质是重要的营养成分之一。

牛奶蛋白主要包括酪蛋白、乳清蛋白和乳球蛋白等。

本实验采用酸沉淀法从牛奶中提取蛋白质，并通过颜色反应、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳等方法对提取的蛋白质进行鉴定。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：新鲜牛奶、醋酸、氢氧化钠、硝酸、茚三酮、SDS、聚丙烯酰胺凝胶、凝胶成像系统等；2. 实验仪器：烧杯、玻璃棒、离心机、pH计、电子天平、电泳仪、凝胶成像系统等。

四、实验步骤1. 提取牛奶蛋白（1）称取10g新鲜牛奶，加入50mL烧杯中；（2）用玻璃棒搅拌，缓慢加入1mol/L的醋酸溶液，使pH值降至4.5；（3）继续搅拌，观察白色沉淀的形成；（4）将混合物转移至离心管中，于3000r/min离心10min；（5）弃去上清液，保留沉淀；（6）将沉淀用蒸馏水洗涤两次，去除杂质；（7）将沉淀转移至烧杯中，加入适量的蒸馏水，用玻璃棒搅拌溶解。

2. 鉴定牛奶蛋白（1）颜色反应鉴定① 取1mL提取的牛奶蛋白溶液，加入1mL 0.1mol/L的氢氧化钠溶液，观察颜色变化；② 取1mL提取的牛奶蛋白溶液，加入1mL 0.1mol/L的硝酸溶液，观察颜色变化；③ 取1mL提取的牛奶蛋白溶液，加入1mL茚三酮溶液，加热至50℃，观察颜色变化。

（2）SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定① 准备SDS-聚丙烯酰胺凝胶；② 将提取的牛奶蛋白溶液加入样品缓冲液，混匀；③ 加热样品至95℃，使蛋白质变性；④ 将样品加入凝胶孔中，进行电泳；⑤ 电泳结束后，用凝胶成像系统观察蛋白质条带。

五、实验结果与分析1. 颜色反应鉴定结果（1）加入氢氧化钠溶液后，牛奶蛋白溶液呈现红褐色；（2）加入硝酸溶液后，牛奶蛋白溶液呈现黄色；（3）加入茚三酮溶液后，加热至50℃，牛奶蛋白溶液呈现蓝紫色。

牛乳中过敏原的提取与纯化牛奶的主要过敏原包括：酪蛋白（最主要的过敏原）、β-乳球蛋白和α-乳白蛋白[1,2]；一、从牛乳中提取酪蛋白的方法1. 仪器设备：法国Tami无机陶瓷膜分离装置、离心泵、储罐、抽滤装置、自动控温加热装置、电子秤、大型离心机、喷雾干燥塔等。

2. 原料：市售新鲜牛奶3. 试剂：无水乙醇、无水乙醚、0.01mol/L PBS（pH=7.4）、乙醇与乙醚混合液：乙醇:乙醚=1:1（体积比）4. 预处理：在55℃离心分离得到的脱脂乳巴氏杀菌，脱脂乳在陶瓷膜分离之前预热至50 ℃恒温1h以平衡成分。

然后对脱脂乳进行陶瓷膜的分离，如图1所示。

采用0.14μm陶瓷膜微滤过程使得水分、乳糖、β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、可溶性矿物质及非蛋白氮等成分成为透过液。

这样，透过液用来提取β-乳球蛋白、α-乳白蛋白产品。

与此同时，截留液富集了酪蛋白粗品[3]。

5. 进一步提取：等电点沉淀法提取酪蛋白[1,4,5]原理：蛋白质在溶液中有两性电离现象。

假设某一溶液中含有一种蛋白质。

当p I=pH时该蛋白质极性基团解离的正负离子数相等，净电荷为0，此时的该溶液的pH值是该蛋白质的pI值。

某一蛋白质的p I大小是特定的，与该蛋白质结构有关，而与环境pH无关。

在此时，蛋白质之间的静电排斥力最小，溶解度最低。

利用蛋白质在pH值等于其等电点的溶液中溶解度下降的原理进行沉淀分级的方法称为等电点沉淀（isoelectric precipitation）。

操作：将预处理所得截留液加热到40℃，加入到同样40℃的PBS 中，用1mol/L HCl调节pH至4.7，此时有絮状的蛋白质沉淀析出。

将上述悬浮液冷却至室温，离心分离10min（15000r/min），除去上清液（乳清），得到酪蛋白粗制品。

二、酪蛋白的纯化[4,5]1. 用蒸馏水洗涤沉淀3次，离心10min（3000r/min），弃去上清液。

2. 在沉淀中加入3ml 95%的乙醇，搅拌片刻，将全部悬浊液转移至布氏漏斗中抽滤。

从新鲜牛奶中提取β-乳球蛋白
张睿;袁敏伟;史炳照
【期刊名称】《中国医药工业杂志》
【年(卷),期】1999(30)2
【摘要】用调ｐＨ至等电点的方法将脱脂牛乳中的酪蛋白除去，乳清用ＳｅｐｈａｃｒｙｌＳ－２００凝胶过滤，得到较纯的β－乳球蛋白。

ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶电泳显示一条带，并与β－乳球蛋白标准品的位置一致。

【总页数】3页(P51-53)
【关键词】β乳球蛋白;提纯;凝胶过滤;牛奶
【作者】张睿;袁敏伟;史炳照
【作者单位】上海医药工业研究院
【正文语种】中文
【中图分类】Q512.203
【相关文献】
1.凝胶电泳法(SDS-PAGE)测定乳与乳制品中β-乳球蛋白的含量 [J], 韩奕奕;黄菲菲;王建军;吕春
2.脱脂乳发酵过程中β-乳球蛋白和α-乳白蛋白抗原性变化规律 [J], 张颖;布冠好;郑喆;罗永康
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4.从新生小牛血清分离提取胎球蛋白 [J], 王贤辅;左渝萍;何赐科
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牛乳酪蛋白提取综合实验：从牛奶中分离乳脂、酪蛋白和乳糖一、引言牛奶约含有3.4％乳脂，经离心就可上浮，撇出乳脂层可加工奶油，剩余的即脱脂乳，可用于分离酪蛋白和乳糖。

牛奶中主要的蛋白质是酪蛋白，含量约为35g/L。

酪蛋白在乳中是以酪蛋白酸钙-磷酸钙复合体胶粒存在，胶粒直径约为20～800 纳米，平均为100 纳米。

在酸或凝乳酶的作用下酪蛋白会沉淀，加工后可制得干酪或干酪素。

本实验利用加酸，当达到酪蛋白等电点pH=4.6 时，酪蛋白沉淀。

脱脂乳中除去酪蛋白后剩下的液体为乳清，在乳清中含有乳白蛋白和乳球蛋白，还有溶解状态的乳糖，乳中糖类的99.8%以上是乳糖，可通过浓缩、结晶制取乳糖。

二、实验材料和试剂1．新鲜牛奶。

2．试剂：10%醋酸，95%乙醇，乙醚，碳酸钙，5%醋酸铅溶液，10%氯化钠，0.5%碳酸钠，0.1mol/L，氢氧化钠，0.2%盐酸，饱和氢氧化钙溶液，米伦试剂。

米伦试剂的配制：将汞100g 溶于140ml(密度1.42)的浓硝酸中(在通风橱内进行)。

然后加两倍量的蒸馏水稀释。

三、实验步骤1. 从牛奶中分离乳脂及转变为奶油取20 mL新鲜牛奶，于普通生化离心机上3500rpm 离心5分钟，取出离心管后，小心将乳脂层与脱脂乳分离，将乳脂层冻结，然后回放到室温下，将要重新融化前，快速搅动使脂肪球膜破裂以及脂肪球膜蛋白变性，倾出释放出的少量水后，继续搅动形成油包水式的奶油。

称量后计算得率。

2. 从牛奶中分离酪蛋白将脱脂乳在恒温水浴中加热至40℃,边轻轻搅拌边慢慢加入10%醋酸溶液,使牛奶pH = 4. 7,放置冷却、澄清后,用尼龙布过滤或直接用玻璃棒挑出酪蛋白粗品。

滤液（乳清）留作乳糖的分离。

将酪蛋白粗品转入另一烧杯，加20ml蒸馏水，用玻棒充分搅拌，洗涤除去其中的水溶性杂质（如乳清蛋白，乳糖以及残留的缓冲溶液），离心后弃去上层液，加15ml乙醇，洗涤除去其中的磷脂，离心后弃去上层液，加15ml乙醚洗涤除去其中的脂肪, 离心后弃去上层液，待酪蛋白充分干燥后称量其重量,并计算酪蛋白的得率。

β-乳球蛋白生产工艺
β-乳球蛋白（β-lactoglobulin）是一种存在于乳制品中的蛋白质，主要存在于牛奶中。

其生产工艺包括以下步骤：
1. 牛奶收集：从奶牛、山羊或其他乳制品动物中收集新鲜的乳汁。

2. 分离乳清：通过离心等方法将乳汁中的乳清与乳脂分离开。

3. 蛋白质沉淀：将乳清中的蛋白质沉淀下来，可以通过酸、碱或酶的作用使蛋白质沉淀。

4. 分离β-乳球蛋白：通过过滤、离心、柱层析等方法将β-乳球蛋白从其他蛋白质中分离出来。

5. 纯化β-乳球蛋白：进一步纯化分离得到纯度更高的β-乳球蛋白。

可以使用各种技术，如离子交换层析、凝胶过滤层析、逆流层析等。

6. 浓缩和干燥：将纯化的β-乳球蛋白浓缩并干燥，以获得更稳定和长期保存的产品。

7. 包装和贮存：将干燥的β-乳球蛋白产品进行包装和贮存，以确保产品的质量和安全性。

需要注意的是，具体的β-乳球蛋白生产工艺可能因不同的生产厂家和产品而有所差异，上述步骤仅为一般性概述。

什么是乳清蛋白？十一坊乳清蛋白粉是从鲜牛奶中提取的一种复合蛋白，含所有必需的氨基酸和多种营养成份。

从新鲜牛奶中提取的乳清蛋白质非常珍贵，每1吨鲜奶中，只能提取不足700克乳清蛋白，比例不足万分之七。

乳清蛋白主要由β-乳球蛋白、∝-乳蛋白、牛血清蛋白、免疫球蛋白、乳过氨化酶、溶酶体、乳铁蛋白等组成，每种组成成份均有独特的生物作用。

乳清蛋白是目前国际上公认的营养最全面的天然蛋白质之一，也是我们补充蛋白质的首选。

十一坊乳清蛋白粉特点：原料珍贵：每1吨鲜奶中，只能提取不足700克全乳清蛋白，比例不足万分之七。

营养价值高：在各种蛋白产品中，乳清蛋白的蛋白质效价、生物效价和蛋白质净利用率均优酷蛋白和大豆蛋白。

吸收速度快：在服用后几分钟内即可使肌肉的氨达到峰值，从而提供大量的必需氨基酸。

消化吸收率高达97%，生物价（BV）高达94%。

蛋白质的生物价越高，人体吸收、利用和保留就越好，所有蛋白中乳清蛋白的生物价最高。

高活性：采用低温和超滤专利技术，保证乳清蛋白具有生物活性。

乳清蛋白是不耐热的，一般的产品在生产工艺中都要经过高温消毒处理，这样破坏了蛋白质的结构，不具有生物活性。

高纯度：本品为100%纯乳清蛋白，无添加剂，无化学合成。

十一坊乳清蛋白与大豆蛋白的区别：乳清蛋白是从牛奶中提取出来的蛋白质，主要由β-乳球蛋白、∝-乳蛋白、牛血清蛋白、免疫球蛋白等组成，是目前国际上公认的营养最全面的天然蛋白质之一。

大豆蛋白属全价蛋白，其所含的必需氨基酸可基本满足人体需要。

用最简单的一句话来概括，乳清蛋白与大豆蛋白的区别就是：乳清蛋白是最优质的蛋白质来源，大豆蛋白是最经济的蛋白质来源。

乳清蛋白的优势表现为：营养价值最高。

在各种蛋白产品中，乳清蛋白的营养价值是最高的，它的蛋白质效价、生物效价和蛋白质净利用率均优于酷蛋白和大豆蛋白。

吸收速度快。

在服用后几分钟内即可使肌肉的氮达到峰值，从而提供大量的必需氨基酸。

乳清蛋白氨基酸的组成较植物蛋白更接近人体的需要，因此更容易被人体吸收利用。

第1篇一、实验目的1. 了解干酪素的提取方法。

2. 学习干酪素的性质及分析检测方法。

3. 掌握干酪素在食品工业中的应用。

二、实验原理干酪素是乳蛋白的一种，主要由α-乳球蛋白和β-乳球蛋白组成。

在酸性条件下，乳蛋白会发生变性，形成不溶性的干酪素。

本实验通过酸性沉淀法提取干酪素，并对其性质进行分析。

三、实验材料与仪器1. 实验材料：新鲜牛奶、硫酸、氢氧化钠、盐酸、氯化钠、硫酸铜、硫酸锌、硫酸铵、硫酸钾、无水乙醇、正己烷、丙酮等。

2. 实验仪器：天平、烧杯、锥形瓶、滴定管、电炉、磁力搅拌器、紫外-可见分光光度计、离心机、冰箱等。

四、实验步骤1. 干酪素提取（1）取100ml新鲜牛奶，加入10ml 1mol/L硫酸，搅拌均匀，室温下静置30分钟。

（2）将混合液离心（3000r/min，10分钟），取上清液。

（3）在上清液中加入10ml 1mol/L氢氧化钠溶液，搅拌均匀，室温下静置30分钟。

（4）将混合液离心（3000r/min，10分钟），取沉淀。

（5）用蒸馏水洗涤沉淀，直至洗涤液pH值为中性。

（6）将沉淀干燥，得到干酪素。

2. 干酪素性质分析（1）溶解性分析：将干酪素加入不同浓度的盐酸溶液中，观察溶解情况。

（2）紫外-可见光谱分析：将干酪素溶液在紫外-可见分光光度计上测定其吸光度，分析其分子结构。

（3）氨基酸分析：将干酪素进行酸水解，测定氨基酸含量。

3. 干酪素应用分析（1）将干酪素与无水乙醇、正己烷、丙酮等溶剂混合，观察其溶解情况。

（2）将干酪素与氯化钠、硫酸铜、硫酸锌、硫酸铵、硫酸钾等盐类混合，观察其溶解情况。

五、实验结果与分析1. 干酪素提取通过酸性沉淀法，成功提取了干酪素。

实验中观察到，在酸性条件下，乳蛋白发生变性，形成不溶性的干酪素沉淀。

2. 干酪素性质分析（1）溶解性分析：在盐酸溶液中，干酪素表现出一定的溶解性，随着盐酸浓度的增加，溶解性逐渐增强。

（2）紫外-可见光谱分析：干酪素溶液在紫外-可见分光光度计上呈现出明显的吸收峰，说明其分子结构中含有多个官能团。

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1606917A [43]公开日2005年4月20日[21]申请号200310100350.7[22]申请日2003.10.13[21]申请号200310100350.7[71]申请人彭平地址100025北京市西城区月坛北街25号1号楼6层都恩公司共同申请人许奕华 陈卫东[72]发明人彭平 许奕华 陈卫东 [74]专利代理机构北京北新智诚知识产权代理有限公司代理人张卫华[51]Int.CI 7A23C 21/00权利要求书 1 页 说明书 7 页[54]发明名称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[57]摘要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。

200310100350.7权 利 要 求 书第1/1页 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。

专利名称：从原料乳中分离β-乳球蛋白的方法专利类型：发明专利
发明人：刘建新,任大喜,缪淑颖
申请号：CN201210231797.7
申请日：20120704
公开号：CN102746395A
公开日：
20121024
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种从原料乳中分离β-乳球蛋白的方法，以新鲜牛乳为处理对象，经离心脱脂后形成脱脂乳；加入酸调节pH，静置一定时间后离心除去酪蛋白；调节溶液pH至酸性，并加入盐后静置一定时间，离心收集上清液；上清液调节pH，加入钠盐，静置后离心收集沉淀；沉淀冲洗后溶于PBS缓冲液；溶液经超滤除去盐分，冻干；采用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴别β-乳球蛋白，以反向色谱定量纯度。

采用本发明的方法能从新鲜牛乳中，通过酸沉淀和盐析的方法分离出β-乳球蛋白，结合超滤除盐，能得到高纯度的β-乳球蛋白。

本方法提高了β-乳球蛋白分离效率，为β-乳球蛋白其他方面研究及应用提供了优质的原材料。

申请人：浙江大学
地址：310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号
国籍：CN
代理机构：杭州中成专利事务所有限公司
代理人：金祺
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牛乳中β-乳球蛋白的仿生亲和纯化
霍晨晰;董德贤;李荣秀
【期刊名称】《中国生化药物杂志》
【年(卷),期】2010(31)3
【摘要】目的研究牛乳中β-乳球蛋白的仿生亲和分离技术.方法从仿生亲和介质库中筛选亲和配体,并进行吸附条件优化.结果得到可以特异吸附乳球蛋白的固定化三乙烯四胺亲和配体,确定最佳结合缓冲液为10 mmol/L磷酸盐缓冲液(含0.15 mmol/L NaCl,pH 7.0),在此条件下,可实现一步从牛乳中纯化乳球蛋白,其纯度达到95%以上,回收率为83.35%.测定得到固定化三乙烯四胺的最大吸附容量为52.54 mg/g干介质.结论固定化三乙烯四胺亲和介质可从牛乳中纯化出高纯度β-乳球蛋白,且纯化流程简便,介质吸附量较大(52.54 mg/g干介质),适合工业化生产.
【总页数】5页(P150-154)
【作者】霍晨晰;董德贤;李荣秀
【作者单位】上海交通大学,生命科学技术学院,上海,200240;上海交通大学,生命科学技术学院,上海,200240;上海交通大学,生命科学技术学院,上海,200240
【正文语种】中文
【中图分类】Q51;TQ464.7
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德贤;李荣秀
3.亲和仿生层析及在抗体纯化中的应用 [J], 卢慧丽;林东强;姚善泾
4.牛乳中免疫球蛋白的生物功能及其分离、纯化研究进展概述 [J], 郭善楠;孙宇超
5.人白蛋白和丙种球蛋白仿生亲和生产技术 [J],
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