本發(fā)明屬于乳制品加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種乳清蛋白的精制方法，尤其涉及一種富含α-乳白蛋白的乳清粉及其制備方法。

背景技術(shù)：

α-乳白蛋白(α-La)是乳清蛋白中的一種，具有多種生理功能。如：參與乳糖合成，緩解壓力，改善工作表現(xiàn)，促進(jìn)睡眠等。同時，α-La是嬰兒配方粉中重要的原料，隨著我國嬰兒奶粉市場的快速增長，需求和進(jìn)口量也迅速增加。

目前，國外常見的α-La提取方法有：離子交換法、膜分離法、酶解法和等電點(diǎn)沉淀法。(1)離子交換法：利用α-La與其他乳清蛋白在等電點(diǎn)性質(zhì)上的差異，以離子交換技術(shù)可以得到較高純度和品質(zhì)的α-La，但是該方法投資較高，技術(shù)比較復(fù)雜，樹脂再生時需要消耗大量的酸和堿，會產(chǎn)生大量廢水。國際上少數(shù)幾家乳品原料公司采用該法生產(chǎn)α-La。(2)膜分離法：以乳清為原料，主要依據(jù)α-La和β-Lg分子量的差異實(shí)現(xiàn)兩者的分離。α-La分子量為14000，β-Lg分子量為18000，但是β-Lg常以二聚體的形式存在，二聚體分子量為36000。膜分離工藝同樣也存在投資高，膜運(yùn)行成本高的弊端，雖然得到的α-La品質(zhì)較高，但工藝總體得率偏低。(3)酶解法：采用選擇性水解β-Lg的酶，生產(chǎn)富含α-La的乳清，文獻(xiàn)中關(guān)于該工藝的報道較少。但市場上該類產(chǎn)品較多，幾乎都宣稱選擇性水解技術(shù)，保留盡量多的α-La，同時將β-Lg水解。(4)等電點(diǎn)沉淀法：利用了α-La在等電點(diǎn)發(fā)生沉淀的原理。1988年Jean-Paul Rialland,Retiers(法國)發(fā)明專利Process for selectively separating the alpha-lactalbumin from the proteins of whey(US4782138)。以乳清為原料，首先將乳清濃縮至干物質(zhì)含量為10～40％，然后調(diào)節(jié)pH到低于4，最優(yōu)是3到3.5，再進(jìn)行熱處理，溫度不超過75℃，優(yōu)選45到75℃，熱處理持續(xù)時間為15s到1h，熱處理后α-La會沉淀。將沉淀與清液分離即可得到純化的α-La，該工藝簡單易行、成本低。1995年Jacobus N.de Wit(荷蘭)發(fā)明專利Process for the recovery ofα-lactalbumin andβ-lactoglobulin from a whey peotein product(US5420249)同樣以乳清蛋白產(chǎn)品為原料，首先將乳清蛋白溶液與鈣結(jié)合型離子交換樹脂在酸性條件下混合，使α-La失去穩(wěn)定性，然后將溶液與樹脂分離，并將溶液的pH調(diào)至4.3到4.8，將上述溶液保溫在10到50℃以促進(jìn)α-La附聚沉淀，將沉淀的α-La與清液分離，提高沉淀的pH使α-La溶解。1998年Francis Martin Stack(愛爾蘭)發(fā)明專利Process for the fractionation of whey constituents(US5747647)以31～45％蛋白含量的乳清蛋白溶液為原料，首先將pH調(diào)至4.3～4.7，加熱到35到54℃，保溫1h以上，保溫過程中α-La附聚沉淀，乳球蛋白保持溶解狀態(tài)。以機(jī)械或膜技術(shù)分離沉淀和清液后，對沉淀進(jìn)行酸堿中和及噴霧干燥即得到α-La。2003年Chao Wu，Ames IA(美國)發(fā)明專利Whey treatment process for achieving high concentration ofα-Lactalbumin.(US6613377B2)以乳清蛋白產(chǎn)品為原料，在乳清蛋白溶液中添加酸降低溶液pH至4.0或以下，優(yōu)選3.3-3.8，此時α-La發(fā)生附聚，利用膜分離或沉淀分離可以獲得α-La。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的在于提供一種富含α-乳白蛋白的乳清粉的制備方法；該方法以以濃縮乳清蛋白為原料，利用α-La處于等電點(diǎn)時，結(jié)合鈣離子的能力下降，靜電排斥作用降低，從而與仍然保持溶解的β-Lg分離。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述方法制備得到的富含α-乳白蛋白的乳清粉。

為達(dá)上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種富含α-乳白蛋白的乳清粉的制備方法，其中，所述方法包括如下步驟：用水溶解乳清蛋白粉得到料液，使用檸檬酸溶液調(diào)節(jié)料液pH值至3.6-4.2，在50-60℃攪拌或者靜置0.5-2h，離心分離得到沉淀，在pH值為3.6-4.2的檸檬酸溶液中清洗沉淀，然后用pH值6.5-8.5的鹽溶液溶解沉淀，得到富含α-乳白蛋白的乳清溶液，再加工得到所述富含α-乳白蛋白的乳清粉。

其中可以理解的是，所述的水應(yīng)當(dāng)是復(fù)合食品加工標(biāo)準(zhǔn)的水，譬如蒸餾水。

根據(jù)本發(fā)明一些具體實(shí)施方式，其中，pH值為3.6-4.2的檸檬酸溶液體積為沉淀體積的5倍。

根據(jù)本發(fā)明一些具體實(shí)施方式，其中，在pH值為3.6-4.2的檸檬酸溶液中清洗沉淀2-3次。

根據(jù)本發(fā)明一些具體實(shí)施方式，其中，所述鹽溶液摩爾濃度為0.05-0.2mol/L。

根據(jù)本發(fā)明一些具體實(shí)施方式，其中，所述鹽溶液為氯化鈉溶液。

根據(jù)本發(fā)明一些具體實(shí)施方式，其中，所述乳清蛋白粉為蛋白百分濃度含量≥70％的濃縮乳清蛋白粉。

其中更優(yōu)選為乳清蛋白粉為蛋白百分濃度含量≥80％的濃縮乳清蛋白粉

根據(jù)本發(fā)明一些具體實(shí)施方式，其中，所述用水溶解乳清蛋白得到料液，該料液中的乳清蛋白的百分濃度為4％-8％。

根據(jù)本發(fā)明一些具體實(shí)施方式，其中，所述使用檸檬酸溶液調(diào)節(jié)料液pH值是指：使用檸檬酸溶液，將料液的pH值調(diào)節(jié)至3.6-4.2。

其中優(yōu)選是將料液的pH值調(diào)節(jié)至3.6-4.0。

根據(jù)本發(fā)明一些具體實(shí)施方式，其中，檸檬酸溶液指的是使用至少包括檸檬酸的原料配制的摩爾濃度為1mol/L檸檬酸酸溶液或檸檬酸緩沖溶液。

所述檸檬酸酸溶液是指檸檬酸和水或其它酸(如鹽酸)所配制成的檸檬酸溶液；

所述檸檬酸緩沖溶液是指使用檸檬酸、水和堿；或者是檸檬酸、水和鹽配制的檸檬酸溶液。

譬如所述檸檬酸溶液可以是檸檬酸和水配制的摩爾濃度為1mol/L的檸檬酸溶液；或者是檸檬酸和鹽酸配制的摩爾濃度為1mol/L的檸檬酸溶液；還可以是檸檬酸和檸檬酸鈉配制的摩爾濃度為1mol/L的緩沖溶液；甚至可以是檸檬酸和氫氧化鈉、碳酸氫鈉或碳酸鈉等配制成的摩爾濃度為1mol/L的緩沖溶液。

而根據(jù)本發(fā)明一些具體實(shí)施方式，所述檸檬酸緩沖溶液是pH值范圍是3.0～3.6的檸檬酸和檸檬酸鈉的混合溶液。

根據(jù)本發(fā)明一些具體實(shí)施方式，其中，所述離心分離是指使用離心分離機(jī)，在15-30℃下，3000g-8000g離心10min-60min。

其中優(yōu)選的是在20-25℃下、3500g-5500g離心20-40min。

根據(jù)本發(fā)明一些具體實(shí)施方式，其中，溶解乳清蛋白粉得到料液，使用檸檬酸調(diào)節(jié)料液pH值至3.6-4.2后，在50-55℃處理1-1.5h，離心分離得到沉淀。

其中本發(fā)明用鹽溶液溶解沉淀后得到乳清溶液，可以按照現(xiàn)有常規(guī)方法再加工得到所述富含α-乳白蛋白的乳清粉。譬如可以采用常規(guī)的噴霧干燥方法得到所述富含α-乳白蛋白的乳清粉。

另一方面，本發(fā)明還提供了所述制備方法制備得到的富含α-乳白蛋白的乳清粉。

根據(jù)本發(fā)明一些具體實(shí)施方式，其中，所含α-乳白蛋白的質(zhì)量百分含量≥45％；其中優(yōu)選為45-65％。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種富含α-乳白蛋白的乳清粉及其制備方法。本發(fā)明的方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：

該方法以以濃縮乳清蛋白為原料，利用α-La處于等電點(diǎn)時，結(jié)合鈣離子的能力下降，靜電排斥作用降低，疏水區(qū)域暴露，在較弱的加熱的輔助作用下，逐漸發(fā)生聚集并形成絮狀沉淀，從而與仍然保持溶解的β-Lg分離。該工藝提取α-La效果較好，設(shè)備簡單，投資低，運(yùn)行成本也較低，基本不涉及三廢，且可兼顧產(chǎn)品的純度和產(chǎn)量，因此具有較強(qiáng)市場競爭力，可用于工業(yè)化富含α-La乳清粉的生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

以下通過具體實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施過程和產(chǎn)生的有益效果，旨在幫助閱讀者更好地理解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和特點(diǎn)，不作為對本案可實(shí)施范圍的限定。

實(shí)施例1

本實(shí)施例提供了一種富含α-La乳清粉，該乳清粉的具體制備方法如下：

原料粉為濃縮乳清蛋白80，其中蛋白百分濃度含量＝80.09％；

稱6kg原料粉，溶于94kg蒸餾水中，溶解溫度為18℃，攪拌速度為每分鐘700轉(zhuǎn)；

室溫下采用檸檬酸調(diào)節(jié)pH至4.2，50℃保溫2h后降溫至25℃，4500g離心30min得到沉淀；

制備pH值4.2的檸檬酸緩沖溶液(檸檬酸-檸檬酸鈉混合溶液，摩爾濃度為1mol/L，pH值3.0～3.6)并將沉淀置于上述溶液中，攪拌清洗沉淀，4500g離心30min得到沉淀；

制備0.1mol/L的氯化鈉溶液，并調(diào)節(jié)pH至7.0，將沉淀置于上述溶液中，攪拌溶解，得到富含α-乳白蛋白的乳清溶液；再加工(噴霧干燥)可制得乳清粉。

表1 不同批次試驗(yàn)記錄

注：沉淀相為富含α白蛋白的組分；清液相是富含β-乳球蛋白的組分；

表2 富含α-乳白蛋白樣品的理化實(shí)驗(yàn)結(jié)果